臺灣博碩士論文加值系統

　　近年來因地工織物的推廣，使得地工織物濾層取代傳統級配濾層，廣泛地使用在大地工程及環境工程中。然而濾層阻塞問題，並未因材料改良而解決。目前的濾層設計準則，大多基於經驗法則，這些法則大多數由實驗結果歸納而來。這些設計準則，最大的問題在於無法反映濾層將來相關係數的變化。

　　因此本研究使用模糊理論中的模糊系統，建構一濾層阻塞評估系統。首先參考目前濾層設計準則及相關研究，選用基礎土壤的均勻係數值，地工織物的厚度、外視開孔率及濾層保留比作為輸入變數。再以基因演算法及最陡梯度法尋找最佳系統參數，期望能將尋找的最佳模糊系統，實際應用於濾層阻塞評估。最終經由案例的訓練與測試，本研究所開發的濾層阻塞評估系統結果顯示其平均誤差值小於15。

目錄
摘要.......................................I
誌謝.......................................II
目錄.......................................III
表目錄.....................................VII
圖目錄.....................................VIII
符號說明...................................XI
第一章　緒論...............................1
1.1 研究背景與動機.........................1
1.2 研究目的...............................2
1.3 研究範圍...............................3
1.4 研究流程...............................3
1.5 論文內容...............................7
第二章　文獻回顧...........................8
2.1 濾層概述...............................8
2.2 濾層設計準則...........................9
2.3 過濾原理...............................11
2.3.1 過濾機制.............................12
2.3.2 過濾現象.............................13
2.4 阻塞研究...............................16
2.4.1 物理因子探討.........................16
2.4.2 生物因子探討.........................16
2.4.3 化學因子探討.........................17
第三章　建模相關理論.......................18
3.1 模糊理論...............................18
3.1.1 明確集合.............................19
3.1.2 模糊集合.............................19
3.1.3 模糊集合之表示法.....................20
3.1.4 歸屬函數.............................21
3.1.5 如何決定歸屬函數.....................24
3.1.6 模糊集合的運算元.....................25
3.2 基因演算法.............................26
3.2.1 基因演算法之初步作業.................28
3.2.2 基因演算法之操作.....................29
3.2.3 基因演算法之主要特性.................34
第四章　濾層阻塞評估系統之建立.............35
4.1 模糊系統...............................35
4.1.1 模糊化介面...........................35
4.1.2 模糊資料庫...........................36
4.1.3 模糊推論引擎.........................37
4.1.4 解模糊化介面.........................38
4.1.5 模糊系統之計算流程...................39
4.2 濾層阻塞評估系統.......................40
4.2.1 歸屬函數初步設定.....................41
4.2.2 模糊法則初步設定.....................45
4.2.3 模糊法則訓練.........................45
4.2.4 歸屬函數訓練.........................46
第五章　評估系統應用與驗證.................51
5.1 評估系統求解簡介.......................51
5.2 案例蒐集與整理.........................52
5.3 案例訓練與測試.........................54
5.4 模糊法則訓練結果分析...................54
5.5 歸屬函數訓練結果分析...................57
第六章　結論與建議.........................66
6.1 結論...................................66
6.2 建議...................................67
參考文獻...................................69
附錄A......................................72
附錄B......................................78
自述.......................................84

表目錄
表2.1　地工織物保留準則....................10
表2.2　地工織物性滲透準則..................11
表3.1　常見模糊交集運算元..................25
表3.2　常見模糊聯集運算元..................26
表4.1　模糊法則資料庫初始設定..............45
表5.1　各案例基礎土壤原始數據..............52
表5.2　各案例地工織物原始數據..............53
表5.3　案例組合方式........................54
表5.4　案例1模糊法則比較表........ ........55
表5.5　案例2模糊法則比較表.................56
表5.6　案例3模糊法則比較表.................57
表5.7　案例1歸屬函數比較表.................58
表5.8　案例2歸屬函數比較表.................62
表5.9　案例3歸屬函數比較表.................65

圖目錄
圖1.1　研究流程圖..........................6
圖2.1　橋式架空結構示意圖..................12
圖2.2　圓拱架空結構示意圖..................13
圖2.3　遮蔽示意圖..........................14
圖2.4　堵塞示意圖..........................15
圖2.5　阻塞示意圖..........................15
圖3.1(a)　三角形歸屬函數示意圖.............22
圖3.1(b)　梯形歸屬函數示意圖...............23
圖3.1(c)　鐘型歸屬函數示意圖...............23
圖3.2　基因演算法運作流圖..................27
圖3.3(a)　單點交配過程示意圖...............31
圖3.3(b)　雙點交配過程示意圖...............31
圖3.3(c)　字罩交配過程示意圖...............32
圖3.4(a)　單點突變過程示意圖...............33
圖3.4(b)　雙點突變過程示意圖...............33
圖3.4(c)　字罩突變過程示意圖...............34
圖4.1　模糊系統架構........................35
圖4.2　T-norm 運算說明圖...................38
圖4.3　T-conorm 運算說明圖.................38
圖4.4　濾層阻塞評估系統架構................40
圖4.5(a)　Cu歸屬函數示意圖.................42
圖4.5(b)　Rr歸屬函數示意圖.................43
圖4.5(c)　Thickness歸屬函數示意圖..........43
圖4.5(d)　AOS歸屬函數示意..................44
圖4.6　CR歸屬函數示意......................44
圖4.7　模糊法則雙點交配過程示意圖..........46
圖5.1　FCES啟始畫面........................51
圖5.2　案例1基因演算法收斂圖...............55
圖5.3　案例2基因演算法收斂圖...............56
圖5.4　案例3基因演算法收斂圖...............57
圖5.5　案例1最陡梯度法收斂圖...............58
圖5.6　案例1訓練誤差圖.....................59
圖5.7　案例1測試誤差圖.....................59
圖5.8　案例2最陡梯度法收斂圖...............60
圖5.9　案例2訓練誤差圖.....................60
圖5.10　案例2測試誤差圖....................61
圖5.11　案例3最陡梯度法收斂圖..............63
圖5.12　案例3訓練誤差圖....................64
圖5.13　案例3測試誤差圖....................64

英文部份
1. Bhatia, S.K , Moraille J. and Smith J.L(1998) “Performance of Granular vs. Geotextile Filters in Protecting Cohesionless soils” Filtration and drainage in geotechnical / geoenvironmental engineering :/proceedings of sessions of Geo-Congress 98 , pp.1-29.
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中文部份
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2. 李允中, 王小璠, 蘇木春編著：模糊理論及其應用，全華科技圖書股份有限公司，台北，民國92年。
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4. 吳朝賢(1990)，「地工織物過濾功能之應用考量」，地工技術雜誌，79年12月，32期，41~ 45頁。
5. 張達德(1986)`，「地工織物在邊坡沖刷控制之應用（之一）」，營建世界雜誌，第50 期，10 月，第81~91 頁。
6. 陳仕岳，「水力坡降比試驗對地工不織布抗阻塞行為之評估研究」，私立中原大學土木工程研究所碩士論文，民國85年6月。
7. 蘇木春、張孝得，機器學習：類神經網路、模糊系統以及基因演算法則，全華科技圖書股份有限公司，台北，民國88年。