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.
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.
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.
Not:
|
528 kez okundu
YorumlarHenüz yorum yapılmamış. İlk yorumu yapmak için tıklayın |