مقاله مروری سیستماتیک کاربرد روش های ژئوفیزیکی در مهندسی عمران با تلفیق محاسبات نرم یادگیری ماشین و الگوریتم های فراابتکاری

پایش و ارزیابی غیر مخرب سازه ها و زیرساخت های عمرانی امری حیاتی برای تضمین ایمنی، دوام و بهره وری اقتصادی آن ها است. روش های ژئوفیزیکی به دلیل قابلیت نفوذ به عمق و پوشش گسترده، ابزارهای قدرتمندی در این زمینه محسوب می شوند. با این حال، تفسیر داده های پیچیده و چندبعدی حاصل از این روش ها همواره با چالش های ذاتی همراه بوده است. ظهور و توسعه محاسبات نرم (Soft Computing)، یادگیری ماشین (Machine Learning) و الگوریتم های فراابتکاری (Metaheuristic Algorithms - MA) راهکارهای نوینی برای غلبه بر این چالش ها ارائه داده اند. این مقاله مروری سیستماتیک به بررسی جامع کاربردهای ترکیبی روش های ژئوفیزیکی (مانند GPR، مقاومت ویژه الکتریکی، لرزه نگاری سطحی و ترموگرافی مادون قرمز) با تکنیک های محاسبات نرم، یادگیری ماشین و الگوریتم های فراابتکاری در حوزه های مختلف مهندسی عمران می پردازد. این حوزه ها شامل ارزیابی سازه ها، پایش زیرساخت ها، اکتشاف، مصالح، شناسایی عیوب و مدیریت ریسک است. با مرور سیستماتیک مقالات منتشر شده در ژورنال های معتبر بین المللی در بازه زمانی اخیر (۲۰۱۵ تا ۲۰۲۴)، روندها، روش های پیشرو، مزایا، محدودیت ها و چشم انداز آینده این حوزه تحقیقاتی شناسایی و تحلیل می شوند. نتایج نشان می دهد که این ترکیب به طور قابل توجهی دقت، سرعت، قابلیت اطمینان و خودکارسازی فرآیند تفسیر داده های ژئوفیزیکی را افزایش داده و پتانسیل بالایی برای تبدیل شدن به یک ابزار استاندارد در عملیات مهندسی عمران دارد.

کلیدواژه ها:

روش های ژئوفیزیکی ، محاسبات سازه ، مرور سیستماتیک ، پایش و ارزیابی غیر مخرب ، مهندسی عمران ، یادگیری ماشین ، الگوریتم های فراابتکاری