Adatbányászati módszerek alkalmazása a mérnökgeológiában

Nyilvántartási szám:

18/24

Témavezető neve:

Dr. Török Ákos

Témavezető e-mail címe:

torok.akos@emk.bme.hu

A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:

MTMT

A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése:

Geológiai adatok kezelése és elemzése egy új és rohamosan fejlődő ága a mérnökgeológiának. Az adatelemzésben több hatékony módszer létezik, amelyeket már más tudományterületeken sikerrel alkalmaztak, de a mérnökgeológiában még nem terjedtek el. Ezek közül az osztályozás és a regressziós fa (CART), az önszervező térképek (SOM) alkalmazása, a hierarchikus klaszterek és Bayes-féle háló (BN), a neurális hálózatok, a genetikus programozás (GP) vagy akár egyéb módszerek alkalmazása is lehetséges. A PhD kutatás ezeknek a technikáknak az alkalmazhatóságát elemzi mérnökgeológiai problémák megoldására. Az adatbányászati módszer főbb lehetséges alkalmazási területei a mérnökgeológiai laboratóriumi vizsgálati eredményekre vonatkozóan és a földtani kockázatok elemzésével kapcsolatban merülhet fel. Ezen adatbányászati és feldolgozási módszerek segítségével a földtani kockázatok matematikai értelemben is kezelhetőbbé válnak, s kiküszöbölésükre vonatkozóan is újabb információk nyerhetők. A feldolgozandó laboratóriumi vizsgálati adatok a tanszék korábbi szakvéleményeiben és a szakirodalomban már jelentős részben rendelkezésre állnak, de szükség esetén további mérések is elvégezhetők a tanszék akkreditált laboratóriumában. A mérnökgeológiai adatok közül elsősorban a légszáraz és a vízzel telített állapotban mért testsűrűség, egyirányú nyomószilárdság, húzószilárdság, rugalmassági modulus és az ultrahang terjedési sebességre koncentrál a kutatás. Mindezen adatok feldolgozásával új eredményeket kaphatunk, amelyek a mérnökgeológia széles területén alkalmazhatók, úgymint a kőzetek minősítése, építésföldtani problémák megoldása (pl. alagútépítés során kőzetkitörés), vagy a földtanikockázat-elemzés és azon belül is a lejtőállékonyság és felszínmozgások témaköre.

A téma meghatározó irodalma:

1. He, M., Sousa, L.R., Miranda, T., Zhu, G., 2015. Rockburst laboratory tests database-application of data mining techniques. Engineering Geology, 185:116-130.

2. Ozbek A, Unsal M, Dikec A 2013. Estimating uniaxial compressive strength of rocks using genetic expression programming. J Rock Mech Geotech Eng 5(4):325–329

3. Faradonbeh, R.S., Salimi, A., Monjezi, M., Ebrahimabadi, A. and Moormann, C., 2017. Roadheader performance prediction using genetic programming (GP) and gene expression programming (GEP) techniques. Environmental Earth Sciences, 76:587.

4. Karakus, M. 2011. Function identification for the intrinsic strength and elastic properties of granitic rocks via genetic programming (GP). Computers and Geosciences 37:1318–1323.

5. Avunduk E, Tumac D, Atalay AK (2014) Prediction of roadheader performance by artificial neural network. Int J Tunneling and Underground Space Technology 44:3–9.

6. Baykasoglu, A., Gullu, H., Canakci, H., Ozbakır, L. 2008. Prediction of compressive and tensile strength of limestone via genetic programming. Expert System Application 35:111–123.

A téma hazai és nemzetközi folyóiratai:

1. Engineering Geology [Q1]

2. Computers and Geosciences [Q1]

3. Bulletin of Engineering Geology and the Environment [Q2]

4. Natural Hazards and Earth System Science [Q1]

5. Environmental Earth Sciences [Q2]

6. Open Geosciences [Q2]

7. Periodica Polytechnica, Civil Engineering [Q3]

A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja:

1. Al-Omari, A., Beck, K., Brunetaud, X., Török Á., Al-Mukhtar, M. 2015. Critical degree of saturation: A control factor of freeze-thaw damage of porous limestones at Castle of Chambord, France. Engineering Geology. 185, 71-80.

2. Domokos G., Jerolmack, D.J., Sipos, A.Á., Török Á. 2014. How River Rocks Round: Resolving the Shape-Size Paradox. PlosOne, 9, 2, (DOI: 10.1371/journal.pone.0088657)

3. Török Á., Barsi Á., Bögöly, Gy., Lovas T, Somogyi Á., Görög, P. 2018. Slope stability and rockfall assessment of volcanic tuffs using RPAS with 2-D FEM slope modelling. Natural Hazards and Earth System Sciences 18, 583-597.

4. Török, Á., Licha, T., Simon, K., Siegesmund, S. 2011. Urban and rural limestone weathering; the contribution of dust to black crust formation. Environmental Earth Sciences, 63, 675–693.

5. Török, Á., Vásárhelyi B. 2010. The influence of fabric and water content on selected rock mechanical parameters of travertine, examples from Hungary. Engineering Geology, 115,3-4, 237-245.

A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye:

2. Kovács J., Bodnár N., Török Á. 2016. The application of multivariate data analysis in the interpretation of engineering geological parameters. Open Geosciences, 8, 52-61.

3. Szemerey-Kiss B, Török Á 2017. Failure mechanisms of repair mortar stone interface assessed by pull-off strength tests. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 76, 159-167.

4. Török Á., Barsi Á., Bögöly, Gy., Lovas T, Somogyi Á., Görög, P. 2018. Slope stability and rockfall assessment of volcanic tuffs using RPAS with 2-D FEM slope modelling. Natural Hazards and Earth System Sciences 18, 583-597.

5. Török, Á., Přikryl, R. 2010. Current methods and future trends in testing, durability analyses and provenance studies of natural stones used in historical monuments. Engineering Geology, 115,3-4, 139-142