• Anasayfa
  • Favorilere Ekle
  • Site Haritası
  • https://www.facebook.com/levent.ozbek
  • https://www.youtube.com/watch?v=6ltGoG8z5h0&t=4s
 

Matematiksel Modelleme ve Simülasyon
Sinyali işleyemezseniz ölürsünüz! Deprem büyüklüğü neden farklı açıklanıyor ve sinyal işlemenin hikayesi

1998 Ceyhan depreminden sonra bizim Jeofizik Mühendisliği Bölümü’nde üçüncü sınıfların İstatistik derslerine girmeye başladım. Öğrencilerin o güne kadar almış oldukları meslek derslerinin tümünün ders notlarını aldım ve okudum. Bölüm Başkanı Ahmet Hoca ile uzun uzun görüştüm. Sismoloji (Deprem Bilim) dersine giren Altan Hoca ile de çok konuştum. O zamanın olanakları ile bulabildiğim kaynakların hepsine çalıştım. Dersi hem teorik hem de Jeofizik uygulamalı anlatmaya çabaladım. İki ara sınav, bir de dönem sonu sınavı yerine, iki-üç kişilik öğrenci grupları, kendi belirleyecekleri Sismoloji ile ilgili konuları sunacak şekilde planladım. Sunumlar bazen bir gün, bazen iki gün sürdü. Koca amfide her yere değişik bölgelerin renkli-renkli haritaları asıldı. Projeksiyon makinesinin başında öğrenci grupları kendi konularını anlattılar tüm sınıfın karşısında. Sanki büyük bir deprem kongresi yapıyoruz. Öğrenciler o kadar heveslenmişlerdi ki Deprem Araştırma Daire’sinin yayımladığı bilimsel dergilerdeki makalelerde hata bulacak kadar ilerledilerdi. Yıllarca haritaları, ödevleri sakladım. Kaç sene böyle sürdü hatırlamıyorum. İlerde vereceğiniz risk raporlarında benim bir sorumluluğum yok diye de belirtmiştim özellikle. Ne yaptılar bilmiyorum. İşlerini iyi yapıp, yapılacak binaların yerleri için risk hesabını doğru yaptılar mı haberim yok.

Bizim İstatistik Bölümü’nde de son sınıfta bitirme tezi gibi bir şeyler yapıyor öğrenciler. Danışmanı olduğum bir öğrencime depremin merkezi ve büyüklüğünün nasıl hesaplanacağı konusunu araştırması için Amerikalı birinin doktora tezini verdim. O zaman da farklı yerlerden büyüklük ve konum bilgisi konusunda farklı açıklamalar yapılıyordu. Rahmetli Kandilli Rasathanesi müdürü Deprem Baba ile de iletişim kurmaya çalışmıştık. Doktora tezinde bir yerde takıldık, onlardan bilgi almaya çalıştık ama bize kimse cevap vermemişti. Öğrencim Burcu, şimdi bir üniversitede Öğretim Üyesi. Sorunu çözemediğimiz için bir gün hüngür hüngür ağlamıştı odamda karşımda. Mail ile 13.9.2020 tarihinde nedense ondan o doktora tezini istemiştim duruyor mu diye. Bulamamış. Verdiğim derslerin 1997 yılından beri sınav sorularını saklamış, bir de tarayıp göndermiş. Ne kadar zor sormuşum, otursam birini bile çözemem şimdi. O sıra hem bizim bölümde hem Jeofizikte hem de Siyasal Bilgiler Fakültesi’nde Maliye, ÇEKO ve İşletme bölümlerinde de İstatistik derslerine giriyordum, o soruları bile tutmuş, tarayıp göndermiş. İsterseniz defterlerimi de tarayıp göndereyim diye de yazmış mailinde.

Sismoloji ile ilgili Rus Bilim Adamlarının çok üst düzey Matematiksel modellerden oluşan makalelerini Amerikalılar İngilizce’ye çevirmişler, toplu halde yayımlamışlar. Fotokopilerini aldım. Çok ağır matematik var, gücüm yetmez hepsini anlamaya. Bazı arkadaşlara verdim, gelin çalışalım, şu işi anlayalım diye ama pek ilgilenen çıkmadı. Ders anlatmakla yetindim. Bu işler tek başına yapılacak konular değil. Değişik alanlardan araştırmacıların katkılarını sunup çalışılacak konular. Bizim memlekette zaten ihtiyaç için değil, laf olsun torba dolsun, ünvan alalım diye çalışılıyor.

Gelelim asıl konuya;

Doğa çeşitli sinyaller (işaret, signal) üretir. İnsan da bu işaretleri algılamak için algılayıcılar (sensör) geliştirmiştir. Kulağımız, gözümüz vs. bizim algılayıcımızdır. Bunlar her zaman işareti algılamaya yetmez ve değişik araçlar geliştiririz. Teleskop, elektron mikroskobu, termometre, barometre vs vs. Beynimize giren işaretleri işleyerek sonuçlar çıkarır, tahminler yapar ve ilgilendiğimiz süreç kontrol edilebiliyorsa denetim altında tutmaya çabalarız. Kısaca buna sinyal işleme ve kontrol deniliyor (Signal Processing and Control). Bu sinyal ses sinyali olabilir, görüntü olabilir, tansiyon olabilir, sıcaklık olabilir, virüs olayında hasta sayısı olabilir, enflasyon olabilir, borsa verileri olabilir, işsizlik, yatırım, gelir, beyin sinyali vb. istediğiniz kadar çoğaltabilirsiniz. Uygulamalı bilimler temel olarak işaret işleme ile ilgilenir. İşaret işlemenin temeli Matematik ve İstatistik bilimine dayalıdır. Kurduğunuz modeller gerçekliğin kendisini açıklayabiliyorsa o işareti iyi bir şekilde işleyebilir ve buna göre gerçekliğin kendisine yakın sonuçlar verir. Modeliniz iyi olabilir ama çözüm yönteminizde sorun varsa ya da eksikse gelen işareti iyi işleyemez. Bu durumda da sonuçlar gerçekliği açıklamakta yetersiz kalır. Hem modelin kapasitesi hem de çözüm yönteminin iyi olması çıkarılacak sonuçlarda belirleyicidir. Kullandığımız tüm iletişim cihazlarında, donanımdan daha çok yazılım önemlidir. Yazılım demek kullanılan Matematiksel ve İstatistiksel modelin çözüm yönteminin bir algoritma haline getirilmesi ve böylelikle gelen sinyali işlemesidir. Modeliniz ve tahmin yönteminiz ne kadar gelişirse modelden elde edeceğiniz sonuç da o kadar iyi olacaktır. Deprem büyüklüğü ve konumunun tahmin edilmesi için kullanılan modeller lineer (doğrusal) olmayan modellerdir. Bu tip Matematiksel modellerde bazen zayıf koşulluluk gibi problemlerle karşılaşılır ve çözüm yöntemleri iyi sonuç vermez. Daha iyi bir tahmin yöntemi bulamazsanız sonuçlarınız doğruya yakın olmaz. Deprem büyüklüğü ve konumu konusunda yeni tahmin yöntemleri geliştirirsiniz, bunun algoritmasını kurarsınız ve yazılım haline getirirsiniz böylelikle yeni model-tahmin-yazılım daha gerçekçi olur.

Tam bilmiyorum ama, sanırım bizim memleketteki kurumların kullandıkları programlar (yazılımlar-tahmin modelleri) eski.

Dört saate yakın bu konuda yeni çıkmış makaleleri taradım ve 20’ye yakın makale okudum. Tam da yıllardır üzerinde çalıştığım Modeller üzerinde Kalman filtresi kullanarak tahmin yapmaya başlamışlar. Bu tahmin yöntemi kullanılarak daha kesin sonuçlar elde edildiğini söylüyorlar. Konuyla ilgili makalelerden birisinde bizim 1998’deki makalemize de atıf yapıldığını gördüm. Demek ki boşuna çalışmamışız. En çok atıf alan çalışmalarımızdan birisi. Demem o ki, bilimsel gelişmeleri takip edemezsek hep yalan yanlış sonuçlarla karşılaşmaktan kurtulamayız.

Konunun başka boyutlarına girersem hikaye çok uzayacak. Zaten Makaleleri okurken beynim yandı.

2020 yılında çıkmış ve daha yayımlanmamış bazı makalelerin adını da aşağıya yazıyorum. İnanmayan pdf olarak indirip bakabilir.
Bulamayan olursa da gönderirim.

Bu yazı 30 Ekim 2020 Ege Denizi Depremi gecesi kaleme alınmıştır.


Not:
2020 Ege Denizi Depremi, 30 Ekim 2020 günü Türkiye saati ile 14.51’de, merkez üssü Yunanistan’ın Sisam Adası açıklarında Türkiye’nin İzmir ilinin Seferihisar ilçesine 23 km mesafede bulunan, yerin 16,5 km altında 6,9 Mw büyüklüğünde meydana gelen ve yaklaşık 16 saniye süren depremdir.

  • Real‐Time Earthquake Location Based on the Kalman Filter Formulation
    *Predict the magnitudes of seismic events using Bayesian methods
    *Structure system estimation under seismic excitation with an adaptive extended kalman filter
  • Adaptive Robust Unscented Kalman Filter for AUV Acoustic Navigation
    *TsunamiWavefield Reconstruction and Forecasting Using the Ensemble Kalman Filter
    *Robust Online Model Adaptation by Extended Kalman Filter with Exponential Moving Average and Dynamic Multi-Epoch Strategy
  
96 kez okundu

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu yapmak için tıklayın