Marmara Bölgesindeki Depremlerin Derin Öğrenme, Markov Zincirlerinin Durağan ve Limit Dağılımı Yöntemleri ile Tahmini

Ülkü Gürlen; Vedat Sağlam

doi:10.31466/kfbd.1492849

EN TR

Prediction of Earthquakes in the Marmara Region Using Deep Learning, Stationary Markov Chains and Limit Distribution Methods

Abstract

In this study, 606 earthquake data with M≥4 that occurred between 1956 and 2022 in the Marmara Region between (39,500 -41,500) north–(26,000 -32,500) east coordinates will be analyzed with Markov Chains and Deep Learning methods, and the boundary in question will be analyzed using Markov Chains and Deep Learning methods. was accepted as the seismotechnotic region of the study. In the study, it was assumed that earthquakes with an instrumental magnitude of less than four (M<4) would not pose a seismic hazard. The earthquake magnitude random variable used in the study was examined in seven cases in Markov chains and the recurrence years were obtained for these cases. Markov chains were examined in three cases on the test data obtained using artificial neural networks and predictions were obtained for the situations.

Keywords

Earthquake , Markov Chains , Artificial Neural Networks , Deep Learning , Prediction

Marmara Bölgesindeki Depremlerin Derin Öğrenme, Markov Zincirlerinin Durağan ve Limit Dağılımı Yöntemleri ile Tahmini

Öz

Bu çalışma Marmara Bölgesi’nde (39.500 -41.500) kuzey, (26.000 -32.500) doğu koordinatları arasında, 1956-2022 yılları arasında meydana gelen M≥4 olan 606 deprem verisi Markov Zincirleri ve Derin Öğrenme yöntemleri ile analiz edilecek olup, söz konusu sınır, çalışmanın sismoteknotik bölgesi olarak kabul edilmiştir. Çalışmada, aletsel büyüklüğü dörtten daha küçük (M<4) depremlerin sismik tehlike oluşturmayacağı varsayılmıştır. Çalışmada kullanılan deprem büyüklüğü rastgele değişkeni Markov zincirlerinde yedi durumda incelenerek bu durumlar için tekrarlanma yılları elde edilmiştir. Yapay sinir ağları kullanılarak elde edilen test verilerine de markov zincirlerini üç durumda inceleyerek tahminler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Deprem , Markov zincirleri , Yapay Sinir Ağları , Derin Öğrenme , Tahmin

References

Çam, H., ve Duman, O., (2016), Yapay Sinir Ağı Yöntemiyle Deprem Tahmini: Türkiye Batı Anadolu Fay Hattı Uygulaması, Gümüşhane University Electronic Journal of The Institute of Social Sciences. 7(17), 227-248.
Çebi, H., (2011). Yapay Sinir Ağları. Ankara: Ekin Yayınevi.
Garavaglia, E., ve Pavani, R., (2011), About Earthquake Forecasting by Markov Renewal Processes. Methodol Comput. Appl. Probab., 13, 155–169.
Karcı, M., Şahin, İ., (2022), Derin Öğrenme Yöntemleri Kullanılarak Deprem Tahmini Gerçekleştirilmesi. Artificial İntelligence Stıdies, 5(1), 23-34.
Karlin, S., and Taylor, H., (2011), A First Course in Stochastic Processes. USA: Transferred to Digital Printing Kasap, R., ve Gürlen, Ü., (2003), Deprem Magnitüdleri için Tekrarlanma Yıllarının elde edilmesi: Marmara Bölgesi Örneği. Doğuş Üniversitesi Dergisi, 4 (2), 157-166.
Sağlam, V., Yücesoy, E., Sağır, M., (2023). Stokastik Kuyruk Sistemleri. Ankara: Nobel Yayınevi.
Sağlam, A. S., Çavdur, F., (2022). Yapay Sinir Ağı ile Deprem Şiddeti Tahmini: Farklı Ağ Tasarımlarının ve Eğitim Algoritmalarının İncelenmesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 37(4), 2133-2145.
https://www.veribilimiokulu.com/yapay-sinir-agiartificial-neural-network-nedir/, (Erişim tarihi: 20 Aralık 2023)
https://www.afad.gov.tr/turkiye-deprem-tehlike-haritasi

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Stochastic (Probability ) Process

Journal Section

Research Article

Authors

Ülkü Gürlen ^*
0000-0003-2340-6436
Türkiye

Vedat Sağlam
0000-0002-8586-1373
Türkiye

Publication Date

December 15, 2024

Submission Date

May 31, 2024

Acceptance Date

December 2, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 14 Number: 4

DOI

https://doi.org/10.31466/kfbd.1492849

IZ

https://izlik.org/JA76DW45SK

APA

Gürlen, Ü., & Sağlam, V. (2024). Marmara Bölgesindeki Depremlerin Derin Öğrenme, Markov Zincirlerinin Durağan ve Limit Dağılımı Yöntemleri ile Tahmini. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 14(4), 1858-1872. https://doi.org/10.31466/kfbd.1492849

The published articles in The Black Sea Journal of Sciences are licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International

Prediction of Earthquakes in the Marmara Region Using Deep Learning, Stationary Markov Chains and Limit Distribution Methods

Abstract

Keywords

Marmara Bölgesindeki Depremlerin Derin Öğrenme, Markov Zincirlerinin Durağan ve Limit Dağılımı Yöntemleri ile Tahmini

Öz

Anahtar Kelimeler

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite