粗糙集支持的人工神經(jīng)網(wǎng)絡在地震預測中的應用研究.pdf

1、目前，地震預測仍是一個世界性科學難題，人類對地震成因和孕育規(guī)律還未取得科學的認識，地震預測研究尚處于探索階段。地震預測研究的實踐證明:地震的孕育和發(fā)生是很復雜的，是宏觀自然界中大規(guī)模的深層變動過程，可能涉及到地球物理學、地質(zhì)學、測量學、地球化學、氣象學等學科中的各種異?，F(xiàn)象。在探索研究的過程中，人們逐步發(fā)現(xiàn)地震之前異常出現(xiàn)的種類多少、持續(xù)時間與地震震級的大小有一定關系，這種關系具有較強的不確定性，是一種非線性映射關系，很難通過簡單的表達

2、式進行解析，這給地震預測帶來了很大的難度和一定的局限性。因此，面對多年積累的大量觀測資料，如何準確地識別出核心的、關鍵的異常信息，如何構(gòu)建泛化能力強的模型來模擬這些異常信息與地震之間的非線性關系，是地震預測研究領域中亟待解決的問題。
　　粗糙集是一種新穎、有效的軟計算方法，能夠分析和處理不確定問題。主要思想是在保持分類能力不變的前提下，刪除不相關或不重要的屬性，最終保留那些對分類起決定作用的核屬性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡是對大腦生物神經(jīng)網(wǎng)絡

3、的模擬，是一種將若干具有處理功能的神經(jīng)元節(jié)點按一定結(jié)構(gòu)連接起來而構(gòu)成的網(wǎng)絡模型，適用于處理模糊的、不精確的數(shù)據(jù)和復雜的非線性映射問題。因此，將粗糙集與人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論引入地震預測研究領域中，對識別關鍵的地震異常指標、分析異常指標與地震之間的非線性映射關系等問題無疑是很好的選擇。
　　《中國震例》系列叢書合計收錄了1966~2002年間中國大陸發(fā)生的所有5.0級以上地震(后又增補了4條4.5～4.9級的地震)的震例研究報告，書中對每

4、個震例的地震基本參數(shù)、地質(zhì)背景、震前異常等都做了詳細的總結(jié)和分析，是迄今為止最完整、最豐富的震例資料，是探索地震規(guī)律和研究地震預測的重要科學資料。
　　針對地震預測研究中存在的難題，充分認識到粗糙集和人工神經(jīng)網(wǎng)絡在解決相關問題上的優(yōu)勢，本文提出一種基于兩者相結(jié)合的地震預測系統(tǒng)模型。首先，系統(tǒng)地分析整理了《中國震例》記載的震例數(shù)據(jù)信息，并存儲到使用SQL SERVER2000建立的震例數(shù)據(jù)庫，作為研究分析和實驗預測的數(shù)據(jù)源。其次，調(diào)