فهرست مطالبفصل اول. 1(کلیات و پیشینه پژوهش). 11-1 مقدمه. 21-2 ادبیات تحقیق. 81-2-1 مبانی لرزه شناسی. 81-2-2 تاریخچه ی زمانی زلزله. 141-2-3 هموار کردن طیف پاسخ ناشی از رکوردهای مختلف. 171-2-4 طیف طرح مقیاس شده. 181-2-5 ضوابط آیین نامه ای. 181-3 بهینه سازی. 201-3-1 انواع روش های بهینه سازی. 211-3-2 جستجوی ابتکاری. 211-4 وراثت. 241-4-1 مروری بر تاریخچه علم ژنتیک. 251-4-2 الگوریتم ژنتیک. 271-4-3 تاریخچه الگوریتم ژنتیک. 281-4-4 خصوصیات الگوریتم ژنتیک. 301-4-5 ساختار کلی الگوريتمهاي ژنتيكي. 311-4-6 پارامتر های الگوریتم ژنتیک. 321-5 روند کلي بهينه سازي و حل مسائل در الگوريتم ژنتيک. 331-6 پیشینه تحقیق. 341-6-1 مقدمه. 341-6-2 تحقیقات صورت گرفته در ارتباط با موضوع. 361-6-3 جمع بندی از مبانی نظری و عملی برای ساختن پشتوانه معتبر 43فصل دوم. 45(روش تحقیق، تجزیه و تحلیل داده ها). 452-1 مقدمه. 462-2 تعاریف و مفاهیم پایه ژنتیک. 482-2-1 ژن. 482-2-2 مارپیچ مضاعف. 492-2-3 کروموزم. 502-2-4 آلل. 512-2-5 جمعیت. 512-2-6 اصل بقاء و برازندگی. 522-2-6 تولید مثل. 542-2-7 انتخاب. 542-2-8 تقاطع. 562-2-9 جهش. 582-2-10 حذف. 592-2-11 تعویض یا جایگزینی. 602-3 جایگزینی به روش انتخاب نخبه گرا. 612-4 همگرایی. 622-5 روند كلي الگوريتمهاي ژنتيكي. 632-6 عملگرهاي الگوریتم ژنتيك. 672-7 مزایای الکوریتم ژنتیک. 702-8 معایب الگوریتم ژنتیک. 712-9 کاربردهای الگوریتم ژنتیک. 722-10 تحلیل های تاریخچه زمانی. 732-11 انواع روش های مختلف مقیاس سازی شتابنگاشت ها. 752-12 به مقیاس درآوردن رکوردها. 772-13 استفاده از الگوریتم ژنتیک برای مقیاس کردن رکوردها 792-14 المان های اساسی الگوریتم ژنتیک اعمال شده در این مسائل 812-15 انتخاب شتابنگاشت ها برای طرح لرزه ای. 832-16 چگونگی جمع آوری و شیوه های تجزیه و تحلیل داده ها 842-17 فرمول بندی مسئله. 862-18 انتخاب، اجرا و مقایسه ی مثال ها و شواهد. 882-19 برنامه های اجرا شده در مراحل مختلف و ارائه برنامه تکامل یافته. 892-20 عملگرهای ژنتیک. 912-20-1 انتخاب. 912-20-2 همبری. 912-20-3 جهش. 912-21 گونه سازی. 922-22 انتخاب شتابنگاشت ها و تاثیر بزرگی جامعه نگاشت ها 93فصل سوم. 94نتایج و بحث. 943-1 پارامترهای کنترلی الگوریتم ژنتیک. 953-2 نتایج اجرای برنامه. 973-3 بررسی مقایسه ای برنامه ارائه شده. 993-4 بررسی تاثیر پارامترهای کنترلی بهینه یابی در الگوریتم ژنتیک دودویی. 1103-5 ارائه الگوریتم ژنتیک هیبریدی (انتخاب پارامترهای کنترلی بهینه یابی توسط الگوریتم ژنتیک). 1463-6 یافته های پژوهش. 1513-7 جمع بندی کلی. 1533-8 پیشنهادها و زمینه های ادامه پژوهش. 156منابع. 157پیوست. 162 فهرست جدول هاشماره صفحهعناوینجدول 2- 1- انطباق بین سیر تکامل طبیعی و الگوریتم ژنتیک47جدول 3- - 1پارامترهای الگوریتم ژنتیک مرجع[30]99جدول 3- - 2 نتایج اجرای برنامه دودویی با مقادیر پارامترهای پیشنهادی مرجع[30]100جدول 3- - 3 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرای برنامه ژنتیک دودویی با مقادیر [30]100جدول 3- - 4 نتایج اجرای برنامه حقیقی با مقادیر پارامترهای پیشنهادی مرجع[30]102جدول 3- - 5 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرای برنامه ژنتیک حقیقی با مقادیر متغیر پیشنهادی نعیم و همکاران[30]102جدول 3- - 6پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی پیشنهاد شده توسط سیف[8]104جدول 3- - 7 نتایج اجرای رمزدهی دودویی با مقادیر پیشنهادی پارامترهای سیف[8]104جدول 3- - 8 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرایی برنامه ژنتیک باینری با مقادیر ژنتیکی پیشنهادی سیف[8]105جدول 3- - 9 پارامترهای الگوریتم ژنتیک حقیقی پیشنهاد شده توسط سیف[8]106جدول 3- - 10 نتایج اجرای رمزدهی حقیقی با مقادیر پیشنهادی پارامترهای سیف[8]106جدول 3- - 11 ضرایب مقیاس و شماره رکوردهای بهترین اجرای برنامه ژنتیک حقیقی با مقادیر ژنتیک پیشنهادی سیف[8]106جدول 3- 12- نتایج بهترین اجرای برنامه الگوریتم ژنتیک دودویی با مقادیر پارامترهای پیشنهاد شده ی مرجع[30]107جدول 3- - 13 پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی تعداد نسل111جدول 3- - 14 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با تعداد نسل 50111جدول 3- - 15 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با تعداد نسل 50111جدول 3- - 16 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با تعداد نسل 200112جدول 3- - 17 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با تعداد نسل 200113جدول 3- - 18 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با تعداد نسل 500114جدول 3- - 19 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با تعداد نسل 500114جدول 3- - 20 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی تعداد فرد116جدول 3- - 21 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با جامعه 50 عضوی117جدول 3- - 22 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با جامعه 50 عضوی117جدول 3- - 23 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با جامعه 300 عضوی118جدول 3- - 24 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با جامعه 300 عضوی118جدول 3- - 25 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی حد پایین ضرایب مقیاس گذاری120جدول 3- - 26 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 0.2120جدول 3- - 27 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 0.2121جدول 3- - 28 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 1122جدول 3- - 29 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد پایین ضرایب مقیاس گذاری 1122جدول 3- - 30 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی حد بالا ضرایب مقیاس گذاری124جدول 3- - 31 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2124جدول 3- - 32 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2125جدول 3- - 33 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2.5126جدول 3- - 34 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه حد بالا ضرایب مقیاس گذاری 2.5126جدول 3- - 35 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی همبری کروموزوم اول128جدول 3- - 36 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 0.6 برای کروموزوم اول128جدول 3- - 37 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.6 برای کروموزوم اول128جدول 3- - 38 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم اول129جدول 3- - 39 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم اول130جدول 3- - 40 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی نرخ همبری کروموزوم دوم132جدول 3- - 41 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 06 برای کروموزوم دوم132جدول 3- - 42 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.6 برای کروموزوم دوم132جدول 3- - 43 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم دوم133جدول 3- - 44 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ همبری 0.9 برای کروموزوم دوم134جدول 3- - 45 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم اول136جدول 3- - 46 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم اول136جدول 3- - 47 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم اول137جدول 3- - 48 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم اول138جدول 3- - 49 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم اول138جدول 3- - 50 مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی برای بررسی نرخ جهش کروموزوم دوم140جدول 3- - 51 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم دوم140جدول 3- - 52 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.001 برای کروموزوم دوم140جدول 3- - 53 نتایج اجرای برنامه ژنتیک دودویی با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم دوم141جدول 3- - 54 ضرایب مقیاس بهترین نتیجه حاصل شده از برنامه با نرخ جهش 0.01 برای کروموزوم دوم142جدول 3- - 55 مقادیر نهایی پارامترهای الگوریتم ژنتیک دودویی پس از بررسی143جدول 3- - 56 اسامی و ضرایب مقیاس رکوردهای منتخب از برنامه الگوریتم ژنتیک دودویی144جدول 3- - 57 مقادیر پارامترهای بدست آمده از الگوریتم هیبریدی148جدول 3- - 58 نتایج اجرای برنامه با مقادیر بدست آمده از الگوریتم هیبریدی148جدول 3- - 59 ضرایب مقیاس و شماره زلزله های انتخاب شده از الگوریتم هیبریدی148جدول 3-- 1 مقایسه خطای برنامه با مرجع [30]153جدول 3-- 2 مقایسه خطای برنامه با مرجع [8]154 شکل 1- 1- اصول کار لرزه نگار[6]13شکل 1- 2- شبه کد یک الگوریتم ژنتیک متداول31فهرست شکل هاشماره صفحهعناوینشکل 2- 1- نمودار بلوکی الگوریتم ژنتیک[15]64شکل 2- 2- سمت راست الگوریتم باینری و سمت چپ الگوریتم اعداد حقیقی85شکل 2- 3- طیف طرح آیین نامه زلزله 2800 برای زمین نوع 2 با خطر نسبی زیاد و خیلی زیاد93شکل 3- 1- روند بررسی و اجرای برنامه های ارائه شده98شکل 3- 2- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه101شکل 3- 3- مقایسه طیف پاسخ متوسط جذر مجموع مربعات با طیف هدف[30]101شکل 3- 4- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی حقیقی با مقادیر متغیرهای پیشنهادی مرجع[30]103شکل 3- 5- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با مقادیر متغیرهای پیشنهادی سیف[8]105شکل 3- 6- مقایسه طیف پاسخ متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی حقیقی با مقادیر متغیرهای پیشنهادی سیف[8]107شکل 3- 7- نمودار برازش تابع شایستگی الگوریتم ژنتیک دودویی108شکل 3- 8- طیف پاسخ مقیاس شده شتابنگاشت های بدست آمده از برنامه ژنتیک دودویی و طیف متوسط جذر مجموع مربعات در مقایسه با طیف آیین نامه 2800108شکل 3- 9- طیف پاسخ مقیاس شده شتابنگاشت ها و طیف متوسط جذر مجموع مربعات مرجع [30]109شکل 3- 10- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای نسل 50تایی112شکل 3- 11- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای نسل 200تایی113شکل 3- 12- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای نسل500تایی115شکل 3- 13- بررسی و مقایسه طیف های پاسخ با تکرار نسل های مختلف115شکل 3- 14- مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای جامعه با تعداد فرد 50تایی117شکل 3- 15- مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای جامعه 300 عضوی119شکل 3- 16- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح برای تعدادفرد مختلف119شکل 3- 17- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه121شکل 3- 18- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه122شکل 3- 19- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح123شکل 3- 20- مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای بررسی حد بالا 0.2 ضرایب125شکل 3- 21- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای126شکل 3- 22- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح127شکل 3- 23- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه129شکل 3- 24- مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای بررسی همبری کروموزوم اول برابر 0.9130شکل 3- 25- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح131شکل 3- 26- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه133شکل 3- 27- مقایسه طیف متوسط با طیف طرح آیین نامه برای بررسی نرخ همبری کروموزوم دوم برابر 0.9134شکل 3- 28- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح135شکل 3- 29- مقایسه طیف پاسخ متوسط با طیف طرح آیین نامه برای بررسی نرخ جهش کروموزوم اول 0.001137شکل 3- 30- مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای بررسی جهش کروموزوم اول برابر با0.01138شکل 3- 31- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح139شکل 3- 32- مقایسه طیف متوسط جذر مجموع مربعات رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه141شکل 3- 33- مقایسه طیف متوسط رمزدهی دودویی با طیف طرح آیین نامه برای بررسی جهش کروموزوم دوم 0.001142شکل 3- 34- مقایسه و بررسی طیف های پاسخ بهترین نتایج بدست آمده با طیف طرح143شکل 3- 35- نمودار روند بهبو تابع شایستگی پس از کنترل مقادیر پارامتری ژنتیک دودویی145شکل 3- 36–سمت راست شتابنگاشت های منتخب مقیاس شده سمت چپ شتابنگاشت های منتخب مقیاس نشده145شکل 3- 37- ساختار الگوریتم ژنتیک هیبریدی147شکل 3- 38- نمودار برازش برنامه هیبریدی149شکل 3- 39- مقایسه طیف پاسخ بدست آمده توسط الگوریتم هیبریدی با طیف طرح149شکل 3- 40- نمودار میله ای برای مقایسه خطاهای 22 ترکیب از دو برنامه الگوریتم ژنتیک دودویی و حقیقی اجرا شده150 فصل اولفلات ایران سابقه لرزه خیزی طولانی دارد و بررسی تاریخ کهن بر وقوع زلزله در سه هزار سال قبل از میلاد مسیح گواه است. امبرسز در یک بررسی تاریخی سابقه نزدیک به شش هزار زلزله را که از دو هزار سال قبل در این سرزمین رخ داده از منابع تاریخی استخراج نموده و مورد تحلیل قرار داده است. که این نتایج نشان داده مناطق فعال در ادوار مختلف کم و بیش بر هم منطبق هستند.با توجه به این مسئله که کشور ایران در روی چندین گسل زلزله واقع شده است و ساختمان های ناپایدار که همه ساله شاهد ویرانی آنها در مقابل رخداد های زلزله هستیم، باید به دنبال راه هایی برای این مشکل گشت. حرکت زمین در هنگام زلزله می تواند خسارات شدیدی بر ساختمانها و تجهیزات داخل آنها وارد نماید. هنگامیکه شتاب، سرعت و تغییر مکانهای زمین به سازه اعمال می شوند در اغلب حالات تقویت شده و تقویت شدن این جنبش ها باعث ایجاد نیروها و تغییر مکانهای زیاد در سازه می شود. عوامل زیادی بر حرکت زمین و تقویت آنها اثر می گذارند. به منظور بررسی رفتار یک سازه و طراحی ایمن و اقتصادی آن لازم است که اثر این عوامل مورد توجه قرار گیرند[5].ارزیابی و شناخت زلزله هایی که در آینده ممکن است به وقوع بپیوندد از مسائل مهم مهندسی زلزله و سازه می باشد، که نیازمند شناخت و پیش بینی زلزله محتمل و خصوصیات آن در منطقه و همچنین شناخت رفتار سازه تحت این زلزله می باشد. در روش های تحلیل دینامیکی نیروی جانبی زلزله با استفاده از بازتاب دینامیکی که سازه بر اثر حرکت زمین ناشی از زلزله، از خود نشان می دهد، بدست می آید. این روش ها شامل روش "تحلیل طیفی" و روش "تحلیل تاریخچه زمانی" است. حرکت زمین، که از آن در تحلیل های دینامیکی استفاده می گردد باید حداقل، شرایط زلزله طرح را داشته باشد. آثار حرکت زمین به یکی از دو صورت "طیف بازتاب شتاب" و یا "تاریخچه زمانی شتاب" تعیین می گردد[3]. برای طیف بازتاب شتاب می توان از طیف طرح استاندارد و یا از طیف طرح ویژه ساختگاه مطابق ضوابط آیین نامه استفاده نمود.عموما سازه ها هنگامی که تحت زلزله های قوی قرار می گیرند وارد محدوده غیر خطی می شوند، به همین دلیل تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی سازه مهم می باشد. تحلیل های غیرخطی تاریخچه زمانی[1]، در تحلیل لرزه ای و طراحی سازه رایج تر است. آیین نامه های مربوط به سازه های جداساز لرزه ای، مقررات حاکم بر تحلیل های غیرخطی تاریخچه زمانی را شامل می شوند. حدود دو دهه است که در اروپا و آمریکا مقررات آیین نامه های حاکم بر تحلیل های تاریخچه زمانی تشریح شده است. با وجود اینکه خطر لرزه ای در یک محل(سایت) برای مقاصد طراحی بوسیله طیف طرح[2]، ارائه شده است تقریبا همه ی آیین نامه های طراحی، برای مقیاس نمودن[3]و انتخاب تاریخچه ی زمانی زمین لرزه مطابق با طیف طرح، به یک روش دقیق تری نیازمندند.چندین روش برای مقیاس گذاری تاریخچه زمانی ارائه شده است. این روش ها شامل: روش های حوزه بسامد[4] و روش های حوزه زمانی[5] می باشد، که در روشهای حوزه بسامد، مقدار بسامد، برای مطابقت دادن رکورد حرکت زمین دستکاری می شود. در روش حوزه زمانی مقدار دامنه رکورد حرکت زمین مقیاس می شود. صرفنظر از این روش ها تقریبا در همه ی نظریه های موجود، فرآیندهای انتخاب و مقیاس گذاری زلزله مطابق با طیف طرح جداگانه و مجزا می باشد[30].