A Fuzzy Logic Application for Explain Relationships Between 222Rn Concentration and Earthquakes

222Rn Konsantrasyon ve Depremler Arasındaki İlişkileri Açıklayan Bulanık Mantık Uygulaması

Abstract

Earthquake behaviors are, in general, among the non-linear topics of physics. Unfortunately researches up to now could not yet propose a complete mathematical model for earthquake behavior prediction possibilities. The main reason for not being able to establish such a model is due to the non-linear behavior of the earthquake and its generation is dependent on a variety of indigenous factors. Mathematical expressions and modeling of the non-linear systems is comparatively difficult and sometimes requires high speed and memory computers. For this reason, the expert systems as Fuzzy Logic (FL) are now commonly used for such modelling. Model is suggested a system to examine the space-time behavior of any physical phenomena through a set of convenient mathematical expressions, which describe linear or non-linear aspects. Fuzzy logic applications have a fast increase in past few years. Fuzzy logic modelling can be a very powerful explains about internal structure of dynamic system. The most commonly used indicator in earthquake prediction studies is soil radon gas (222Rn). In this study, we have tried to explain relationships between 222Rn and earthquakes using fuzzy logic. The application region is performed for 222Rn data of Mersin region near the East Anatolian Fault System, Turkey.

Özet

Deprem davranışları, genel olarak fiziğin lineer olmayan konuları arasındadır. Şimdiye kadar yapılan araştırmalar maalesef deprem davranışını tahmin etmek için tam olarak matematiksel bir model önerememektedir. Böyle bir modelin kurulamamasının başlıca nedeni, depremin doğrusal olmayan davranış gösteriyor olması ve oluşum mekanizmasının çeşitli faktörlere bağlı olmasından kaynaklanmaktadır. Doğrusal olmayan sistemlerin matematiksel ifadeleri ve modellenmesi oldukça zordur ve bazen yüksek hızlarda, geniş bellekli bilgisayarları gerektirir. Bu nedenle, uzman sistemler olarak bilinen bulanık mantık bu tür modellemelerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu model, doğrusal veya doğrusal olmayan yönleri tanımlayan uygun matematiksel ifadeler vasıtasıyla herhangi bir fiziksel olayın uzay-zaman davranışını incelemek için önerilmektedir. Bulanık mantık uygulamaları son yıllarda hızlı bir artış göstermektedir. Bulanık mantık modellemesi dinamik sistemin iç yapısı hakkında çok güçlü bir açıklama olabilir. Deprem tahmin çalışmalarında en sık kullanılan gösterge toprak 222Rn gazıdır. Biz bu çalışmada, 222Rn ile deprem şiddeti arasındaki ilişkiyi bulanık mantık metodu kullanarak açıklamaya çalıştık. Uygulama bölgesi olarak, Doğu Anadolu Fay Sisteminin yakınlarındaki Mersin bölgesinden alınan 222Rn verilerini kullandık.