通過對大壩的變形、應(yīng)力應(yīng)變、裂縫、溫度、水位、揚(yáng)壓力、滲流量等進(jìn)行監(jiān)測所得的大量監(jiān)測數(shù)據(jù),是了解大壩工作性態(tài),檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工的重要資料. 如何對這些資料進(jìn)行科學(xué)有效的分析,從中挖掘出大壩病變的主要成因,總結(jié)出與大壩實(shí)際運(yùn)行情況相符合的客觀規(guī)律,并建立合理的數(shù)學(xué)模型為大壩的高效運(yùn)行提供依據(jù),是大壩安全監(jiān)測工作當(dāng)中需要解決的一個(gè)重要問題. 傳統(tǒng)的大壩安全監(jiān)測模型[ 1 ] 有3 種:基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法建立的統(tǒng)計(jì)模型、基于有限單元法分析計(jì)算并與實(shí)測值擬合而建立的確定性模型和混合模型. 目前使用最廣泛的是統(tǒng)計(jì)模型,但其精度往往受到因子相關(guān)性的影響,尤其在監(jiān)測資料序列較短時(shí),建模所得的結(jié)果并不太理想.從粗糙集理論出發(fā),簡要介紹了粗糙集理論的基本原理,并結(jié)合大壩安全監(jiān)測資料,通過構(gòu)建以垂直位移測值為決策屬性的監(jiān)測信息決策表,對決策表進(jìn)行約簡,從中尋找出決策規(guī)則,并以此為依據(jù),進(jìn)行垂直位移測值預(yù)測,所得結(jié)果與實(shí)測值吻合較好.
1 粗糙集基本理論
粗糙集( Rough Set ) 理論是波蘭數(shù)學(xué)家PawlakZ 于1982 年提出的一種處理含糊性和不確定性問題的數(shù)學(xué)工具. 其主要思想是在保持知識庫的分類能力不變的前提下,通過知識(屬性) 約簡,從中發(fā)現(xiàn)新知識或挖掘出潛在的新知識,找出其內(nèi)部數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系和特征. 較之其他處理含糊性和不確定性問題的數(shù)學(xué)工具,粗糙集理論的主要優(yōu)勢之一就在于它不需要關(guān)于數(shù)據(jù)的任何附加的或先驗(yàn)的信息,如模糊集方法需要模糊隸屬函數(shù),概率統(tǒng)計(jì)方法需要概率分布. 目前,粗糙集理論已被成功地應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)、決策分析、過程控制、模式識別與數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域.
