T E L K O M N I K A ,   V o l . 1 0 ,   N o . 1 ,   M a r c h   2 0 1 2 ,   p p .   1 5 5 ~ 1 6 4   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           1 5 5       R e c e i v e d   D e c e m b e r   1 1 th ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   F e b r u a r y   8 th ,   2 0 1 2 ;   A c c e p t e d   F e b r u a r y   1 5 th ,   2 0 1 2   I n t e l l i g e n t   M o n i t o r i n g   S y s t e m   o n   P r e d i c t i o n   o f   B u i l d i n g   D a m a g e   I n d e x   u s i n g   N e u r a l - N e t w o r k         M a r d i y o n o * 1 ,   R e n i   S u r y a n i t a 2 ,   A z l a n   A d n a n 3   1 I n f o r m a t i c   En g i n e e r i n g ,   Po l i t e k n i k   N e g e r i   Se m a r a n g ,   I n d o n e s i a   2 C i v i l   En g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   U n i v e r s i t y   o f   R i a u ,   I n d o n e s i a   3 F a c u l t y   o f   C i v i l   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a ,   J o h o r   Ba h r u ,   M a l a y s i a   e - m a i l :   m 4 r d i y o n o @ y a h o o . c o m ,   r e n i s u r y a n i t a @ y a h o o . c o . i d ,   a z l a n _ f k a _ u t m @ y a h o o . c o m       A b s t r a k   G e m p a   b u m i   b e r p o t e n s i   m e n g h a n c u r k a n   g e d u n g   t i n g g i .   K e r u s a k a n   b a n g u n a n   d a p a t   d i i n d e k s   o l e h   F EM A   m e n j a d i   t i g a   k a t e g o r i   y a i t u   i m m e d i a t e   o c c u p a n c y   ( I O ) ,   l i f e   s a f e t y   ( L S) ,   d a n   c o l l a p s e   p r e v e n t i o n   ( C P) .   U n t u k   m e n e n t u k a n   i n d e k s   k e r u s a k a n ,   m o d e l   b a n g u n a n   t e l a h   d i s i m u l a s i k a n   k e   d a l a m   p e r a n g k a t   l u n a k   a n a l i s i s   s t r u k t u r .   D a t a   P e r c e p a t a n   t e l a h   d i a n a l i s i s   m e n g g u n a k a n   m e t o d e   n o n   l i n i e r   d a l a m   p r o g r a m   a n a l i s i s   s t r u k t u r .   Be b a n   g e m p a   a d a l a h   r i w a y a t   w a k t u   d i   p e r m u k a a n ,   PG A   =   0 1 0 5 g .   Ka r y a   i n i   m e n g u s u l k a n   s i s t e m   p e m a n t a u a n   c e r d a s   m e m a n f a a t k a n   j a r i n g a n   s y a r a f   t i r u a n   ( J ST )   u n t u k   m e m p r e d i k s i   i n d e k s   k e r u s a k a n   b a n g u n a n .   Si s t e m   i n i   j u g a   m e n y e d i a k a n   s i s t e m   p e r i n g a t a n   d a n   p e m b e r i t a h u a n   u n t u k   m e n g i n f o r m a s i k a n   s t a t u s   k e r u s a k a n .   D a t a   p e m b e l a j a r a n   d i l a t i h   p a d a   J ST   u m p a n   m a j u   d a n   m e n g g u n a k a n   k e m b a l i   a l g o r i t m a   p r o p a g a s i .   Si s t e m   p e r i n g a t a n   i n i   d i r a n c a n g   u n t u k   d a p a t   m e n g a k t i f k a n   s u a r a   a l a r m ,   m e l i h a t   b a r   w a s p a d a   a t a u   t e k s ,   d a n   m e n g i r i m k a n   p e m b e r i t a h u a n   m e l a l u i   e m a i l   u n t u k   k e a m a n a n   a t a u   m a n a j e m e n .   Si s t e m   i n i   d i u j i   d e n g a n   m e n g g u n a k a n   d a t a   s a m p e l   d i w a k i l i   d a l a m   t i g a   k o n d i s i   m e l i b a t k a n   I O ,   L S,   d a n   C P .   H a s i l   p e n e l i t i a n   m e n u n j u k k a n   b a h w a   s i s t e m   p e m a n t a u a n   y a n g   d i u s u l k a n   c e r d a s   b i s a   m e m b e r i k a n   p r e d i k s i   d e n g a n   a k u r a s i   9 2 %   d a n   m e n g a k t i f k a n   s i s t e m   a l a r m .   P e n e r a p a n   s i s t e m   d a l a m   p e m a n t a u a n   b a n g u n a n   a k a n   m e m u n g k i n k a n   u n t u k   p r e d i k s i   c e p a t ,   c e r d a s   d a n   a k u r a t   t e r h a d a p   i n d e k s   k e r u s a k a n   b a n g u n a n   a k i b a t   g e m p a .     K a t a   k u n c i :   b a n g u n a n ,   c e r d a s ,   i n d e k s   k e r u s a k a n ,   j a r i n g a n   s y a r a f   t i r u a n ,   m o n i t o r i n g       A b s t r a c t   An   e a r t h q u a k e   p o t e n t i a l l y   d e s t r o y s   a   t a l l   b u i l d i n g .   T h e   b u i l d i n g   d a m a g e   c a n   b e   i n d e x e d   b y   F EM A   i n t o   t h r e e   c a t e g o r i e s   n a m e l y   i m m e d i a t e   o c c u p a n c y   ( I O ) ,   l i f e   s a f e t y   ( L S) ,   a n d   c o l l a p s e   p r e v e n t i o n   ( C P) .   T o   d e t e r m i n e   t h e   d a m a g e   i n d e x ,   t h e   b u i l d i n g   m o d e l   h a s   b e e n   s i m u l a t e d   i n t o   s t r u c t u r e   a n a l y s i s   s o f t w a r e .   Ac c e l e r a t i o n   d a t a   h a s   b e e n   a n a l y z e d   u s i n g   n o n   l i n e a r   m e t h o d   i n   s t r u c t u r e   a n a l y s i s   p r o g r a m .   T h e   e a r t h q u a k e   l o a d   i s   t i m e   h i s t o r y   a t   s u r f a c e ,   PG A= 0 1 0 5 g .   T h i s   w o r k   p r o p o s e s   a n   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s y s t e m   u t i l i z i n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   t o   p r e d i c t   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x .   T h e   s y s t e m   a l s o   p r o v i d e s   a n   a l e r t   s y s t e m   a n d   n o t i f i c a t i o n   t o   i n f o r m   t h e   s t a t u s   o f   t h e   d a m a g e .   D a t a   l e a r n i n g   i s   t r a i n e d   o n   AN N   u t i l i z i n g   f e e d   f o r w a r d   a n d   b a c k   p r o p a g a t i o n   a l g o r i t h m .   T h e   a l e r t   s y s t e m   i s   d e s i g n e d   t o   b e   a b l e   t o   a c t i v a t e   t h e   a l a r m   s o u n d ,   v i e w   t h e   a l e r t   b a r   o r   t e x t ,   a n d   s e n d   n o t i f i c a t i o n   v i a   e m a i l   t o   t h e   s e c u r i t y   o r   m a n a g e m e n t .   T h e   s y s t e m   i s   t e s t e d   u s i n g   s a m p l e   d a t a   r e p r e s e n t e d   i n   t h r e e   c o n d i t i o n s   i n v o l v i n g   I O ,   L S,   a n d   C P.   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   t h e   p r o p o s e d   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s y s t e m   c o u l d   p r o v i d e   p r e d i c t i o n   o f   u p   t o   9 2 %   r a t e   o f   a c c u r a c y   a n d   a c t i v a t e   t h e   a l e r t .   I m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   s y s t e m   i n   b u i l d i n g   m o n i t o r i n g   w o u l d   a l l o w   f o r   r a p i d ,   i n t e l l i g e n t   a n d   a c c u r a t e   p r e d i c t i o n   o f   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   d u e   t o   e a r t h q u a k e .     K e y w o r d s :   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   b u i l d i n g ,   d a m a g e   i n d e x ,   i n t e l l i g e n t ,   m o n i t o r i n g       1 .   I n t r o d u c t i o n   A   t a l l   b u i l d i n g   h a s   a n   i m p o r t a n t   f u n c t i o n   i n   r e l a t i o n   t o   p u b l i c   s e r v i c e s ,   s t a t e   a d m i n i s t r a t i o n ,   t e l e c o m m u n i c a t i o n ,   c e n t e r   o f   b u s i n e s s ,   e t c .   W h e n   e a r t h q u a k e   o c c u r s ,   t h e   s t a t u s   o f   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   s h o u l d   b e   d e t e r m i n e d   t o   f i n d   o u t   w h e t h e r   t h a t   b u i l d i n g   c o u l d   b e   r e - o c c u p y .   A c c o r d i n g   t o   t h e   F e d e r a l   E m e r g e n c y   M a n a g e m e n t   A g e n c y   ( F E M A )   3 5 6   [ 1 ] ,   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   b u i l d i n g   s t r u c t u r e   c o n s i s t s   o f   t h r e e   c a t e g o r i e s ;   ( a )   C o l l a p s e   P r e v e n t i o n   ( C P )   o r   t o t a l   d a m a g e   l e v e l ,   ( b )   L i f e   S a f e t y   ( L S )   o r   m o d e r a t e / p a r t i a l   d a m a g e   l e v e l ,   a n d   ( c )   I m m e d i a t e   O c c u p a n c y   ( I O )   o r   s a f e t y   l e v e l .   D a m a g e   i n d e x   o f   b u i l d i n g   c a n   b e   d e f i n e d   a s   a   r e f e r e n c e   o f   b u i l d i n g   s t a b i l i t y   u s i n g   s t r u c t u r a l   a n a l y s i s   m e t h o d .   A c c e l e r a t i o n   d a t a   g a t h e r e d   f r o m   a c c e l e r o m e t e r   a r e   c o m p u t e d   b a s e d   o n   t h e   e q u a t i o n   o f   F E M   a n d   i t   c a r r i e s   o u t   t h e   d a m a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     1 5 5     1 6 4   1 5 6 i n d e x .   S i n c e   t h e   c o l l e c t i o n   o f   d a t a   f r o m   t h e   a c c e l e r o m e t e r   n o r m a l l y   t a k e s   a   l o n g   t i m e ,   i t   t r i g g e r s   a n   i d e a   t o   d e v e l o p   a n   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s y s t e m   w h i c h   w o u l d   a l l o w   d a t a   c o l l e c t i o n   f r o m   t h e   a c c e l e r o m e t e r   a n d   p r e d i c t i o n   o f   t h e   d a m a g e   i n d e x   t o   b e   c a r r i e d   o u t   r a p i d l y   a n d   a c c u r a t e l y .   T h e   a p p l i c a t i o n   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   o n   c i v i l   e n g i n e e r i n g   f i e l d   h a s   b e e n   p e r f o r m e d   i n   r e l a t i o n   t o   b u i l d i n g / s t r u c t u r e   [ 5 ] ,   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ]   m a n a g e m e n t   a n d   c o n t r o l   [ 2 ] ,   [ 3 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 3 ] ,   d i s a s t e r   [ 6 ] ,   [ 7 ]   a n d   e a r t h q u a k e   [ 4 ] ,   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   M o s t l y ,   t h e   a l g o r i t h m   u t i l i z e d   i n   t h e   t r a i n i n g   p r o c e s s   i s   b a c k   p r o p a g a t i o n   o r   o t h e r w i s e ,   r a d i a l   b a s i s   i s   u s e d   b y   [ 5 ]   i n   t h e   r e s e a r c h   o f   r e d u c i n g   e a r t h q u a k e   e f f e c t s   o n   n o n l i n e a r   b a s e   i s o l a t e d   b u i l d i n g .   T h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   A N N   r e s u l t s   i n   t h e   p r e d i c t i o n   r a t e   o f   o v e r   9 6   %   [ 2 ]   a n d   9 8   %   [ 3 ] ,   [ 1 3 ] .   T h i s   i n d i c a t e s   t h a t   A N N   i s   f e a s i b l e   a n d   r e l i a b l e   t o   b e   a p p l i e d   a s   i n t e l l i g e n t   e n g i n e   f o r   p r e d i c t i o n   i n   c i v i l   e n g i n e e r i n g   f i e l d s .   T h i s   r e s e a r c h   w i l l   a l s o   u t i l i z e   A N N   i n   o t h e r   c a s e   s t u d y   o n   t h e   p r e d i c t i o n   o f   b u i l d i n g   c o n d i t i o n   a f t e r   a n   e a r t h q u a k e   e v e n t   t h a t   i s   e n h a n c e d   w i t h   m o n i t o r i n g   a n d   a l e r t   s y s t e m .   T h e   a i m   o f   t h i s   r e s e a r c h   i s   t o   d e v e l o p   a n   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   f o r   p r e d i c t i o n   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   d u e   t o   a n   e a r t h q u a k e .   T h i s   p a p e r   i s   o r g a n i z e d   a s   f o l l o w s ;   C h a p t e r   2   e x p l a i n s   t h e   o v e r v i e w   o f   d a m a g e   i n d e x   o f   b u i l d i n g   s t r u c t u r e .   C h a p t e r   3   d e s c r i b e s   t h e   p r o p o s e d   B P - A N N   A r c h i t e c t u r e   w h i l e   C h a p t e r   4   d i s c u s s e s   t h e   r e s e a r c h   m e t h o d o l o g y   u s e d   i n   t h i s   r e s e a r c h .   D e s i g n   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   i s   e x p l a i n e d   i n   C h a p t e r   5 .   F u r t h e r m o r e   t h e   r e s u l t s   a n d   d i s c u s s i o n   a r e   d e s c r i b e d   i n   c h a p t e r   6   a n d   c o n c l u d e d   t h e r e a f t e r .         T a b l e   1 .   T h e   S t r u c t u r a l   P e r f o r m a n c e   L e v e l s   C r i t e r i a       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       T i t l e   o f   m a n u s c r i p t   i s   s h o r t   a n d   c l e a r ,   i m p l i e s   r e s e a r c h   r e s u l t s   ( F i r s t   A u t h o r )   1 5 7   2 .   D a m a g e   I n d e x   o f   B u i l d i n g   S t r u c t u r e   D a m a g e   i n d e x   o f   b u i l d i n g   s t r u c t u r e   b a s e d   o n   s t r u c t u r a l   p e r f o r m a n c e   l e v e l s   i n   F E M A   3 5 6   [ 1 ] .   E a c h   l e v e l   h a s   a   w i d e   r a n g e   w h i c h   c a n   b e   d e f i n e d   b y   i n d i v i d u a l   b u i l d i n g   o w n e r s .   I n   t h e   s y s t e m ,   I O ,   L S   a n d   C P   a r e   d e n o t e d   b y   i n d e x   1 ,   2   a n d   3   r e s p e c t i v e l y .   T h e   s t r u c t u r a l   p e r f o r m a n c e   l e v e l s   c r i t e r i a   o f   c o n c r e t e   a n d   s t e e l   e l e m e n t   o f   b u i l d i n g   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   1   b e l o w .     S t r u c t u r a l   p e r f o r m a n c e   l e v e l s   a r e   t h e   i n d i c a t o r   t o   e x p l a i n   t h e   d a m a g e   o f   s t r u c t u r e   e l e m e n t   i n   p o s t - e a r t h q u a k e   e v a l u a t i o n .   I n   t h e   s t r u c t u r e   m o n i t o r i n g ,   t h e   i n d i c a t o r   i s   s h o w n   a s   a l e r t   o r   w a r n i n g   s y s t e m .         3 .   P r o p o s e d   B P - A N N   A r c h i t e c t u r e   T h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   u s e s   B a c k - P r o p a g a t i o n   A r t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   ( B P - A N N )   t o   p r e d i c t   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x .   A n   a r c h i t e c t u r e   h a s   b e e n   p r o p o s e d   i n   t h e   p r e v i o u s   r e s e a r c h   w h i c h   c o n s i s t s   o f   t h r e e   l a y e r s   i n v o l v i n g   i n p u t ,   h i d d e n ,   a n d   o u t p u t   l a y e r   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   I n p u t   l a y e r   i n v o l v e s   1 6   i n p u t   c e l l s   t h a t   f e t c h   d a t a   f r o m   t h e   a c c e l e r o m e t e r ,   w h e r e a s   h i d d e n   l a y e r   c o m p r i s e s   o f   3 2   c e l l s / n e u r o n s   c o n n e c t e d   t o   a l l   o u t p u t s   o f   t h e   i n p u t   c e l l s .   I n   o u t p u t   l a y e r ,   1   n e u r o n   i s   p r o v i d e d   w h e r e   i t s   i n p u t   c o n n e c t s   t o   a l l   o u t p u t s   o f   t h e   h i d d e n   c e l l s .                   F i g u r e   1 . T h e   P r o p o s e d   A r c h i t e c t u r e   o f   B P - A N N   [ 1 6 ]       S e v e r a l   e q u a t i o n s   d e r i v e d   f r o m   B P - A N N   a l g o r i t h m   a r e   u t i l i z e d   i n   c o m p u t i n g   t h e   o u t p u t   o f   e a c h   n e u r o n ,   e r r o r ,   M e a n   S q u a r e d   E r r o r   ( M S E ) ,   a n d   t h e   w e i g h t .   S i g m o i d   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n   i s   u t i l i z e d   i n   e a c h   n e u r o n   a n d   t h e   o u t p u t   i s   c a l c u l a t e d   b a s e d   o n   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n :           = ( + )                                                                                                             ( 1 )     W h e r e   s i g m o i d   f u n c t i o n   ( )   i s   s h o w n   i n   e q u a t i o n   ( 2 ) :               =                                                                                                                         ( 2 )     T h e   e r r o r   o f   o u t p u t   c e l l   c a n   b e   d e t e r m i n e d   a s   f o l l o w s :   O u t p u t   c e l l :     =   ( 1 )                                                                         ( 3 )   H i d d e n   c e l l :     = , : 1                                                                     ( 4 )   M e a n - s q u a r e d   e r r o r   ( M S E ) :     = 0 . 5(    )                       ( 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     1 5 5     1 6 4   1 5 8 T h e   w e i g h t s   a r e   u p d a t e d   a s   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n s :   W e i g h t s   h i d d e n   t o   o u t p u t :   , =   , +                                                                         ( 6 )     W e i g h t s   i n p u t   t o   h i d d e n :   , =   , +                                 ( 7 )       :   l e a r n i n g   r a t e                                 F u r t h e r m o r e ,   t h e   A N N   a r c h i t e c t u r e   w a s   t r a i n e d   a n d   t e s t e d   u s i n g   t h e   f o l l o w i n g   s t e p s :   ( a )   S i m u l a t i n g   t h e   e a r t h q u a k e   o c c u r r e d   i n   s u c h   b u i l d i n g   t o   g e t   t h e   a c c e l e r o m e t e r   a n d   d a m a g e   i n d e x   d a t a   u s i n g   F i n i t e   E l e m e n t   S o f t w a r e   A n a l y s i s .   ( b )   S p l i t t i n g   t h e   d a t a   i n t o   t r a i n i n g   a n d   t e s t i n g .   ( c )   T r a i n i n g   t h e   A N N   u s i n g   t h e   d a t a   s h o w n   i n   T a b l e   2 .   T h i s   p r o c e s s   i s   i t e r a t e d   u p   t o   1 0 0 0   t i m e s   w i t h     i s   0 . 1 .   ( d )   T e s t i n g   t h e   A N N   w i t h   t h e   d a t a   e x p l a i n e d   i n   T a b l e   3 .   ( e )   S a v e   t h e   w e i g h t s   t o   t e x t   f i l e   a s   t h e   i n i t i a l   w e i g h t   v a l u e   f o r   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s o f t w a r e .               T a b l e   2 .   T h e   S a m p l e   L e a r n i n g   D a t a   S e n s o r 1 Y S e n s o r 1 X S e n s o r 2 Y S e n s o r 2 X S e n s o r 3 Y S e n s o r 3 X S e n s o r 4 Y S e n s o r 4 X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 I O 2 0 . 0 1 1 4 8 - 8 . 7 2 E - 0 4 - 0 . 0 1 1 8 8 0 . 0 0 2 7 9 - 0 . 0 1 3 6 6 0 . 0 1 5 9 3 - 0 . 0 0 3 4 4 - 0 . 0 0 0 2 5 6 I O 3 - 0 . 0 0 7 6 5 - 0 . 0 0 1 0 3 - 0 . 0 4 7 0 5 0 . 0 0 6 9 8 - 0 . 0 4 7 6 5 0 . 0 1 4 3 9 - 0 . 0 4 0 6 3 0 . 0 0 3 7 1 I O 4 0 . 0 1 1 8 8 0 . 0 0 4 4 4 - 0 . 0 2 6 4 7 0 . 0 0 8 2 7 - 0 . 0 2 6 7 1 0 . 0 0 6 6 2 - 0 . 0 2 9 4 2 0 . 0 1 0 1 2 I O 5 0 . 0 2 1 4 9 0 . 0 1 3 2 5 0 . 0 0 8 3 0 . 0 0 9 1 5 0 . 0 0 8 8 2 - 0 . 0 0 6 2 8 - 0 . 0 1 2 8 0 . 0 2 2 3 7 I O 6 0 . 0 8 4 9 1 0 . 0 2 4 0 6 0 . 0 8 3 4 0 . 0 0 7 7 6 0 . 0 8 3 5 8 - 0 . 0 1 0 5 1 0 . 0 5 9 3 2 0 . 0 2 2 8 I O 7 0 . 0 1 9 7 5 0 . 0 1 6 0 8 0 . 0 0 1 7 1 0 . 0 1 5 5 5 0 . 0 0 1 9 7 0 . 0 0 1 7 6 - 0 . 0 1 7 3 3 0 . 0 2 6 4 4 I O 8 0 . 0 6 7 8 6 0 . 0 1 3 5 2 0 . 0 2 3 5 9 0 . 0 1 7 4 1 0 . 0 2 2 9 1 0 . 0 1 8 5 8 0 . 0 2 4 9 1 0 . 0 1 7 0 5 I O 9 - 0 . 0 0 7 4 9 0 . 0 1 3 3 3 - 0 . 0 4 9 6 1 0 . 0 2 1 8 9 - 0 . 0 4 8 0 9 0 . 0 2 1 8 6 - 0 . 0 5 0 1 1 0 . 0 2 5 3 2 I O 1 0 - 0 . 1 3 2 8 3 0 . 0 1 9 - 0 . 1 8 5 1 0 . 0 2 1 4 2 - 0 . 1 8 7 5 4 0 . 0 2 9 8 2 - 0 . 1 8 0 7 4 0 . 0 2 0 1 1 I O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 - 0 . 0 2 6 7 2 0 . 0 9 3 4 8 - 0 . 0 6 5 2 5 0 . 0 6 7 - 0 . 0 6 4 1 5 - 0 . 0 1 0 4 6 - 0 . 1 7 9 9 7 0 . 1 3 3 1 4 L S 3 3 - 1 . 0 1 4 5 5 0 . 0 8 7 2 2 - 1 . 1 8 1 7 2 0 . 0 7 9 1 9 - 1 . 1 7 3 2 4 0 . 0 7 3 8 9 - 1 . 1 5 9 0 5 0 . 0 7 3 9 8 L S 3 4 0 . 1 3 3 0 4 0 . 0 2 7 4 - 0 . 1 2 6 9 8 0 . 1 1 9 9 2 - 0 . 1 3 7 9 8 0 . 1 8 3 7 1 - 0 . 1 0 5 7 8 0 . 1 1 5 5 4 L S . . . . . . . . . . 8 3 3 0 . 1 4 8 0 9 - 0 . 0 6 1 7 0 . 1 2 6 0 3 - 0 . 3 7 2 8 1 0 . 1 1 0 0 7 - 0 . 3 9 2 7 9 0 . 2 0 4 6 1 - 0 . 4 6 6 3 3 C P 8 3 4 0 . 2 1 4 0 6 - 0 . 0 3 1 3 1 0 . 3 7 9 5 9 - 0 . 4 0 2 5 2 0 . 4 5 8 4 6 - 0 . 3 1 7 5 9 0 . 3 7 2 4 3 - 0 . 2 5 1 8 6 C P 8 3 5 0 . 0 8 5 7 9 0 . 0 1 9 9 6 0 . 0 9 3 6 5 0 . 0 0 4 5 4 - 0 . 0 6 8 8 6 - 0 . 4 6 1 9 4 - 0 . 0 9 4 3 6 - 0 . 0 8 7 6 5 C P N o O u t p u t S e n s o r s   /   I n p u t s         B a s e d   o n   t h e   e x p e r i m e n t   c o n d u c t e d   i n   p r e v i o u s   r e s e a r c h ,   t h e   r e s u l t   o f   M S E   o b t a i n e d   i s   1 . 6   E - 1 0   a n d   t h e   r a t e   o f   p r e d i c t i o n   =   9 2 % .   H e n c e ,   t h e   B P - A N N   a r c h i t e c t u r e   i s   r e a d y   t o   b e   a p p l i e d   a s   a n   i n t e l l i g e n t   m a c h i n e   o f   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   m o n i t o r i n g   s y s t e m .       4 .   R e s e a r c h   M e t h o d o l o g y   T o   a c h i e v e   t h e   a i m ,   t h i s   r e s e a r c h   i s   c o n d u c t e d   i n   s e v e r a l   s t e p s   d e p i c t e d   i n   F i g u r e   2 .   T h e   s t e p s   a r e   e x p l a i n e d   a s   f o l l o w s :   ( a )   D e s i g n i n g   A N N   a r c h i t e c t u r e   i n c l u d i n g   s i m u l a t i n g   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   d u e   t o   a n   e a r t h q u a k e ,   t r a i n i n g   a n d   t e s t i n g   A N N ,   a n d   o b t a i n i n g   t h e   i n i t i a l   w e i g h t s .   ( b )   D e s i g n i n g   a n d   d e v e l o p i n g     t h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s o f t w a r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       T i t l e   o f   m a n u s c r i p t   i s   s h o r t   a n d   c l e a r ,   i m p l i e s   r e s e a r c h   r e s u l t s   ( F i r s t   A u t h o r )   1 5 9   T a b l e   3 .   T h e   S a m p l e   T e s t i n g   D a t a       S e n s o r 1 Y S e n s o r 1 X S e n s o r 2 Y S e n s o r 2 X S e n s o r 3 Y S e n s o r 3 X S e n s o r 4 Y S e n s o r 4 X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 I O 2 0 . 0 1 4 - 8 . 7 2 E - 0 4 - 0 . 0 0 9 3 6 0 . 0 0 2 7 9 - 0 . 0 1 1 1 4 0 . 0 1 5 9 3 - 9 . 1 8 E - 0 4 - 2 . 5 6 E - 0 4 I O 3 - 0 . 0 1 3 2 9 - 0 . 0 0 1 0 3 - 0 . 0 5 2 7 1 0 . 0 0 6 9 9 - 0 . 0 5 3 3 1 0 . 0 1 4 3 9 - 0 . 0 4 6 2 7 3 . 7 1 E - 0 3 I O 4 0 . 0 1 5 5 2 0 . 0 0 4 4 1 - 0 . 0 2 2 9 4 0 . 0 0 8 2 5 - 0 . 0 2 3 2 3 0 . 0 0 6 7 2 - 0 . 0 2 5 9 1 . 0 1 E - 0 2 I O 5 0 . 0 3 5 1 6 0 . 0 1 3 4 1 2 . 3 1 E - 0 2 0 . 0 0 9 2 2 2 . 3 6 E - 0 2 - 0 . 0 0 6 9 3 0 . 0 0 1 2 9 2 . 2 7 E - 0 2 I O 6 0 . 1 2 3 5 5 0 . 0 2 4 4 8 0 . 1 2 2 6 1 0 . 0 0 7 5 1 0 . 1 2 2 8 6 - 0 . 0 1 0 6 0 . 0 9 8 9 7 2 . 2 4 E - 0 2 I O 7 0 . 0 3 3 7 1 0 . 0 1 5 0 2 0 . 0 1 3 3 9 0 . 0 1 6 1 2 0 . 0 1 3 5 1 0 . 0 0 4 0 2 - 0 . 0 0 4 0 5 2 . 6 2 E - 0 2 I O 8 0 . 0 9 2 4 6 0 . 0 1 3 2 2 0 . 0 4 5 5 9 0 . 0 1 7 6 9 0 . 0 4 4 6 0 . 0 2 0 2 5 0 . 0 4 8 5 3 1 . 6 1 E - 0 2 I O 9 - 0 . 0 0 7 8 8 0 . 0 1 3 7 2 - 0 . 0 4 6 8 1 0 . 0 2 1 5 6 - 0 . 0 4 4 5 4 0 . 0 1 7 5 8 - 0 . 0 5 1 0 8 2 . 7 4 E - 0 2 I O 1 0 - 0 . 1 7 8 8 0 . 0 2 1 1 - 0 . 2 2 8 1 8 0 . 0 2 0 1 9 - 0 . 2 3 1 1 6 0 . 0 2 8 0 6 - 0 . 2 2 6 0 4 2 . 0 1 E - 0 2 I O . . . . . . . . . . 9 0 0 . 0 2 0 8 6 0 . 0 7 3 2 5 - 0 . 0 7 2 3 7 0 . 0 8 8 1 1 - 0 . 0 7 3 3 3 0 . 0 9 0 6 2 - 0 . 0 9 0 6 0 . 1 1 6 3 2 L S 9 1 0 . 0 3 5 1 7 0 . 0 8 0 6 9 - 0 . 1 6 6 1 9 0 . 0 9 4 8 1 - 0 . 0 9 6 0 . 1 1 0 9 3 - 0 . 1 2 1 0 . 1 2 0 0 3 L S 9 2 - 0 . 0 5 7 4 0 . 1 3 5 2 4 - 0 . 1 7 0 8 6 0 . 1 0 0 4 9 - 0 . 1 1 8 1 8 0 . 0 5 8 1 2 - 0 . 2 3 2 5 1 0 . 1 5 5 7 7 C P 9 3 - 0 . 1 0 3 6 5 0 . 1 6 3 3 9 - 0 . 1 5 0 2 6 0 . 1 4 7 0 6 - 0 . 1 4 0 3 2 0 . 0 6 8 7 5 - 0 . 2 8 6 3 8 0 . 2 2 1 0 9 C P . . . . . . . . . . 9 8 0 . 0 1 3 1 8 9 . 7 5 E - 0 4 0 . 0 1 6 9 4 - 0 . 0 3 7 0 9 0 . 0 1 4 9 3 - 0 . 0 3 7 1 5 0 . 0 1 8 7 8 - 0 . 0 3 9 9 8 I O 9 9 0 . 0 4 5 8 3 - 0 . 0 1 9 3 2 0 . 0 4 1 9 9 - 0 . 0 3 5 7 2 0 . 0 2 8 7 - 0 . 0 3 5 4 8 0 . 0 5 4 3 6 - 0 . 0 5 4 7 3 I O 1 0 0 0 . 1 1 6 0 1 - 0 . 0 3 0 6 6 0 . 1 0 1 8 9 - 0 . 0 3 4 0 2 0 . 0 8 2 9 4 - 0 . 0 3 4 1 9 0 . 1 1 7 4 9 - 0 . 0 6 0 1 I O N o O u t p u t S e n s o r s   /   I n p u t s         F i g u r e   2 .   S t e p s   o f   R e s e a r c h   M e t h o d o l o g y       S t a r t   E n d   D e s i g n i n g   A N N   A r c h i t e c t u r e   D e s i g n i n g   a n d   d e v e l o p i n g   t h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s o f t w a r e   T e s t i n g   a n d   v a l i d a t i n g   g         E v a l u a t i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     1 5 5     1 6 4   1 6 0 ( c )   D e s i g n i n g   a n d   d e v e l o p i n g   t h e   a l e r t   s y s t e m   ( d )   T e s t i n g   a n d   v a l i d a t i n g     ( e )   E v a l u a t i n g       F i g u r e   2   s h o w s   t h e   r e s e a r c h   m e t h o d o l o g y   u s e d   i n   t h i s   s t u d y .     D e s i g n i n g   t h e   A N N   a r c h i t e c t u r e   i s   t h e   c o r e   o f   p r e d i c t i o n   e n g i n e   t o   d e t e r m i n e   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   b a s e d   o n   t h e   f e t c h e d   d a t a   f r o m   a c c e l e r o m e t e r .   T h e   a r c h i t e c t u r e   c o n s i s t s   o f   1 6   i n p u t   c e l l s ,   3 2   h i d d e n   c e l l s ,   a n d   1   o u t p u t   c e l l .   T h e   t r a i n i n g   a n d   t e s t i n g   r e s u l t   [ 1 6 ]   i n d i c a t e   t h a t   t h e   A N N   c o u l d   p r e d i c t   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   w i t h   t h e   a c c u r a c y   r a t e   o f   u p   t o   9 2 % .   T h e   s e c o n d   s t e p   i s   d e s i g n i n g   a n d   d e v e l o p i n g   t h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s o f t w a r e   u t i l i z i n g   V B . N E T .   T h e   s o f t w a r e   s c o p e   i s   d e f i n e d   t o   h a n d l e   t h e   f o l l o w i n g   t a s k s ;   c o l l e c t i n g   t h e   i n p u t s   f r o m   a c c e l e r o m e t e r ,   f e e d i n g   f o r w a r d   t h e   i n p u t s   t o   A N N ,   p r e d i c t i n g   t h e   o u t p u t   a s   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x ,   a n d   p r o v i d i n g   t h e   a l e r t   i f   t h e   r e s u l t   i s   L S   o r   C P .   T o   t e s t   a n d   v a l i d a t e   t h e   s o f t w a r e ,   t h e   s a m p l e   d a t a ,   i n c l u d i n g   t h r e e   o u t p u t s ;   I O ,   L S ,   a n d   C P   a r e   t e s t e d   a n d   t h e   s o f t w a r e   h a s   t o   s h o w   t h e   i n p u t   d a t a   i n   n u m b e r   a n d   l i n e   c h a r t ,   a n d   t h e   n o t i f i c a t i o n   i n   t e x t ,   c o l o r   b a r ,   a n d   e m a i l   a l e r t .   T h e   l a s t   s t e p   i s   e v a l u a t i o n   s t a g e   t h a t   c o l l e c t s   t h e   l a c k s   o f   s o f t w a r e   f o u n d   b y   t h e   u s e r   a n d   m a k e s   t h e   n e c e s s a r y   c o r r e c t i o n .       5 .   D e s i g n   o f   I n t e l l i g e n t   M o n i t o r i n g   B u i l d i n g   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   h a s   a   m a i n   f u n c t i o n   o n   t h e   p r e d i c t i o n   o f   d a m a g e   i n d e x   w h e n   a n   e a r t h q u a k e   o c c u r r e d .   S e v e r a l   c o m p o n e n t s / m o d u l e s   t h a t   s u p p o r t e d   t h e   m a i n   f u n c t i o n   i n c l u d e   d a t a   a c q u i s i t i o n   m o d u l e ,   i n t e l l i g e n t   e n g i n e   m o d u l e ,   a l e r t   s y s t e m   m o d u l e ,   a n d   m o n i t o r i n g   m o d u l e .   T h e   f r a m e w o r k   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   3 .             F i g u r e   3 .   I n t e l l i g e n t   M o n i t o r i n g   F r a m e w o r k       F i g u r e   3   i s   a   p r o p o s e d   f r a m e w o r k   o f   b u i l d i n g   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   t h a t   c o n t a i n s   s e v e r a l   m o d u l e s   o r   c o m p o n e n t s .   T h e   d e s c r i p t i o n s   o f   e a c h   m o d u l e   a r e   d i s c u s s e d   a s   f o l l o w s :     M o n i t o r i n g     A l e r t   S y s t e m     I n t e l l i g e n t   E n g i n e     D a t a   A c q u i s i t i o n   A C C E L E R O M E T E R   S E N S O R S   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       T i t l e   o f   m a n u s c r i p t   i s   s h o r t   a n d   c l e a r ,   i m p l i e s   r e s e a r c h   r e s u l t s   ( F i r s t   A u t h o r )   1 6 1   -   A c c e l e r o m e t e r   S e n s o r :   v i b r a t i o n   o r   a c c e l e r a t i o n   o f   t h e   b u i l d i n g   c a n   b e   m e a s u r e d   b y   a c c e l e r o m e t e r   s e n s o r .   W h e n   a n   e a r t h q u a k e   o c c u r r e d ,   t h e r e   i s   a c c e l e r a t i o n   c a u s e d   b y   g r a v i t y .   T h e   a c c e l e r a t i o n   s i g n a l s   a r e   i d e n t i f i e d   i n t o   t h r e e - a x i s   d i r e c t i o n .   T h u s   t h e   s e n s o r s   p r o v i d e   t h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   a n d   t r a n s f e r   t h e   s i g n a l   t o   t h e   d a t a   a c q u i s i t i o n   m o d u l e . [   T h e s i s   G r a h a m ]   -   D a t a   A c q u i s i t i o n :   T h e   a c c e l e r a t i o n   s i g n a l s   f r o m   m a n y   s e n s o r s   a r e   g a t h e r e d   i n   t h e   d a t a   a c q u i s i t i o n   m o d u l e .   T h i s   m o d u l e   c o n v e r t s   t h e   e l e c t r i c   s i g n a l   f e t c h e d   f r o m   s e n s o r   t o   t h e   d i g i t a l   d a t a   t h a t   c a n   b e   p r o c e s s e d   b y   t h e   s o f t w a r e   i n t o   d i f f e r e n t   d a t a   f o r m a t   t r a n s f e r r e d   t o   i n t e l l i g e n t   e n g i n e   a n d   m o n i t o r i n g   m o d u l e .   D a t a   a c q u i s i t i o n   i n c l u d e s   t i m e s t a m p ,   a c c e l e r a t i o n   d a t a   X ,   Y ,   a n d   Z   d i r e c t i o n .     -   I n t e l l i g e n t   E n g i n e :   T h e   p r e d i c t i o n   o f   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   i s   d e t e r m i n e d   b y   i n s e r t i n g   t h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   f r o m   d a t a   a c q u i s i t i o n   m o d u l e   t o   t h e   i n p u t   o f   i n t e l l i g e n t   e n g i n e .   T h e   c o r e   o f   t h i s   e n g i n e   i s   t h e   A N N   t h a t   h a s   9 2 %   p r e d i c t i o n   r a t e   t h r o u g h   t h e   t r a i n i n g   a n d   t e s t i n g   p r o c e s s   i n   t h e   p r e v i o u s   r e s e a r c h   [   ] .   A l l   o f   t h e   i n p u t   d a t a   s h o u l d   b e   n o r m a l i z e d   b e f o r e   f e e d i n g   f o r w a r d   t o   t h e   A N N .   T h e   p r e d i c t i o n             o u t p u t   i s   p r e s e n t e d   i n   t h r e e   l e v e l s   n a m e l y   I O   ( s a f e ) ,   L S   ( m o d e r a t e   s a f e ) ,   a n d   C P   ( t o t a l   d a m a g e ) .   -   M o n i t o r i n g :   T h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   f r o m   d a t a   a c q u i s i t i o n   a r e   s h o w n   i n   t h e   m o n i t o r i n g   s c r e e n .   I t   e n a b l e s   t h e   u s e r   t o   s e e   t h e   p r o g r e s s   o f   r e a d i n g   d a t a   f r o m   t h e   s e n s o r s .   I n   t h i s   m o d u l e   t h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   a r e   p r e s e n t e d   i n   l i n e   c h a r t   a n d   n u m e r i c   v a l u e .     -   A l e r t   S y s t e m :   W h e n   t h e   p r e d i c t i o n   o u t p u t   i n d i c a t e d   t o   L S   a n d   C P ,   a l e r t   s y s t e m   n o t i f i e s   t h e   u s e r   t h a t   t h e   c o n d i t i o n   o f   t h e   b u i l d i n g   i s   n o t   s e c u r e .   T h e   a l e r t s   a r e   p r o v i d e d   i n t o   t h r e e   f o r m a t s   n a m e l y   a l e r t   b a r s   s h o w i n g   i n   d i f f e r e n t   c o l o r   ( I O :   g r e e n ,   L S : o r a n g e ,   a n d   C P : R e d ) ,   a l e r t   s o u n d / a l a r m ,   a n d   a l e r t - m a i l   s e n d i n g   t o   t h e   u s e r .       T h e   m o d u l e s   t h a t   a r e   m e n t i o n e d   a b o v e   a r e   d e v e l o p e d   u t i l i z i n g   V B . N E T   p r o v i d e d   i n   t w o   v e r s i o n s   i n v o l v i n g   l o c a l   a n d   r e m o t e   m o n i t o r i n g .   T h e   l o c a l   m o n i t o r i n g   i s   l o c a t e d   i n   t h e   b u i l d i n g   w h e r e a s   t h e   r e m o t e   m o n i t o r i n g   a c c e s s e s   t h e   d a t a   f r o m   a n y   p l a c e s   v i a   i n t e r n e t .   H T T P   s e r v e r   i s   u t i l i z e d   t o   p r o v i d e   t h e   r e m o t e   d a t a   t h a t   h a s   a   s c r i p t   c o n v e r t i n g   a c c e l e r a t i o n   d a t a   t o   H T M L   f o r m a t .   T h e   i l l u s t r a t i o n   o f   t h e   t w o   a c c e s s e d   m e t h o d s   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   4 .         F i g u r e   4 .   I n t e l l i g e n t   M o n i t o r i n g   A r c h i t e c t u r e         F i g u r e   4   s h o w s   t h e   a r c h i t e c t u r e   o f   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   t h a t   i n c l u d e s   t w o   v e r s i o n s   n a m e l y   l o c a l   a n d   r e m o t e   m o n i t o r i n g .   I n   t a l l   b u i l d i n g s ,   t h e   a c c e l e r a t i o n   s e n s o r s   a r e   i n s t a l l e d   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     1 5 5     1 6 4   1 6 2 s p e c i f i c   p o i n t s ,   g e n e r a l l y   l o c a t e d   i n   t h e   b a s e m e n t ,   m i d d l e ,   a n d   r o o f   o f   b u i l d i n g .   D a t a   e m e r g i n g   f r o m   s e n s o r s   a r e   f e t c h e d   b y   d a t a   a c q u i s i t i o n   m o d u l e .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   l o c a l   s e r v e r   n o r m a l i z e s   t h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   a n d   c a r r i e s   o u t   t h e   p r e d i c t i o n .   R e m o t e   c l i e n t   i s   a b l e   t o   m o n i t o r   t h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   u s i n g   r e m o t e   m o n i t o r i n g   s o f t w a r e   t h a t   h a s   t h e   s i m i l a r   f u n c t i o n   w i t h   l o c a l   s e r v e r   i n c l u d i n g   i n t e l l i g e n t   e n g i n e ,   a l e r t   s y s t e m   a n d   m o n i t o r i n g .   T h e   c l i e n t   c a n   o b t a i n   t h e   r e m o t e   d a t a   f r o m   t h e   s e r v e r   w h i c h   c o u l d   a l s o   c o n v e r t   a c c e l e r a t i o n   d a t a   t o   H T M L   f o r m a t .       6 .   R e s u l t   a n d   A n a l y s i s   T h e   d e v e l o p e d   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   i s   t e s t e d   w i t h   t w o   t y p e s   o f   d a t a   n a m e l y   d u m m y   a n d   r e a l   d a t a .   T h e   d u m m y   d a t a   s h o w n   i n   T a b l e   4   i s   t h e   s a m p l e   d a t a   o b t a i n e d   f r o m   t h e   l e a r n i n g   d a t a   t h a t   c o n t a i n s   t h r e e   o u t p u t s   i n   I O ,   L S ,   a n d   C P .   T h e   r e a l   d a t a   c o m e s   o u t   f r o m   t h e   s e n s o r s   t h a t   r e p r e s e n t   t h e   b u i l d i n g   a c c e l e r a t i o n   e i t h e r   d u e   t o   a n   e a r t h q u a k e   o r   n o t .             T a b l e   4 .   T h e   S a m p l e   D a t a   f o r   T e s t i n g S e n s o r 1 Y S e n s o r 1 X S e n s o r 2 Y S e n s o r 2 X S e n s o r 3 Y S e n s o r 3 X S e n s o r 4 Y S e n s o r 4 X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 I O 2 0 . 0 1 1 4 8 - 8 . 7 2 E - 0 4 - 0 . 0 1 1 8 8 0 . 0 0 2 7 9 - 0 . 0 1 3 6 6 0 . 0 1 5 9 3 - 0 . 0 0 3 4 4 - 0 . 0 0 0 2 5 6 I O 3 - 0 . 0 0 7 6 5 - 0 . 0 0 1 0 3 - 0 . 0 4 7 0 5 0 . 0 0 6 9 8 - 0 . 0 4 7 6 5 0 . 0 1 4 3 9 - 0 . 0 4 0 6 3 0 . 0 0 3 7 1 I O 4 0 . 0 1 1 8 8 0 . 0 0 4 4 4 - 0 . 0 2 6 4 7 0 . 0 0 8 2 7 - 0 . 0 2 6 7 1 0 . 0 0 6 6 2 - 0 . 0 2 9 4 2 0 . 0 1 0 1 2 I O 5 0 . 0 2 1 4 9 0 . 0 1 3 2 5 0 . 0 0 8 3 0 . 0 0 9 1 5 0 . 0 0 8 8 2 - 0 . 0 0 6 2 8 - 0 . 0 1 2 8 0 . 0 2 2 3 7 I O 6 - 0 . 0 2 6 7 2 0 . 0 9 3 4 8 - 0 . 0 6 5 2 5 0 . 0 6 7 - 0 . 0 6 4 1 5 - 0 . 0 1 0 4 6 - 0 . 1 7 9 9 7 0 . 1 3 3 1 4 L S 7 - 1 . 0 1 4 5 5 0 . 0 8 7 2 2 - 1 . 1 8 1 7 2 0 . 0 7 9 1 9 - 1 . 1 7 3 2 4 0 . 0 7 3 8 9 - 1 . 1 5 9 0 5 0 . 0 7 3 9 8 L S 8 0 . 0 8 4 9 1 0 . 0 2 4 0 6 0 . 0 8 3 4 0 . 0 0 7 7 6 0 . 0 8 3 5 8 - 0 . 0 1 0 5 1 0 . 0 5 9 3 2 0 . 0 2 2 8 I O 9 0 . 0 1 9 7 5 0 . 0 1 6 0 8 0 . 0 0 1 7 1 0 . 0 1 5 5 5 0 . 0 0 1 9 7 0 . 0 0 1 7 6 - 0 . 0 1 7 3 3 0 . 0 2 6 4 4 I O 1 0 0 . 0 6 7 8 6 0 . 0 1 3 5 2 0 . 0 2 3 5 9 0 . 0 1 7 4 1 0 . 0 2 2 9 1 0 . 0 1 8 5 8 0 . 0 2 4 9 1 0 . 0 1 7 0 5 I O 1 1 0 . 1 4 8 0 9 - 0 . 0 6 1 7 0 . 1 2 6 0 3 - 0 . 3 7 2 8 1 0 . 1 1 0 0 7 - 0 . 3 9 2 7 9 0 . 2 0 4 6 1 - 0 . 4 6 6 3 3 C P 1 2 0 . 2 1 4 0 6 - 0 . 0 3 1 3 1 0 . 3 7 9 5 9 - 0 . 4 0 2 5 2 0 . 4 5 8 4 6 - 0 . 3 1 7 5 9 0 . 3 7 2 4 3 - 0 . 2 5 1 8 6 C P D a t a O u t p u t S e n s o r s   /   I n p u t s     T a b l e   5 .   T h e   C h e c k   L i s t   R e s u l t   N u m e r i c L i n e   C h a r t I O L S C P I O L S C P I O L S C P 1 I O 2 I O 3 I O 4 I O 5 I O 6 L S 7 L S 8 I O 9 I O 1 0 I O 1 1 C P 1 2 C P A l e r t   B a r A l e r t   S o u n d A l e r t   M a i l D a t a O u t p u t   P r e d i c t i o n M o n i t o r i n g       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       T i t l e   o f   m a n u s c r i p t   i s   s h o r t   a n d   c l e a r ,   i m p l i e s   r e s e a r c h   r e s u l t s   ( F i r s t   A u t h o r )   1 6 3   T h e   t e s t   c a r r i e d   o u t   u s i n g   d u m m y   d a t a   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   d e v e l o p e d   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   c o u l d   p e r f o r m   i t s   f u n c t i o n a l i t i e s   i n c l u d i n g   m o n i t o r i n g ,   p r e d i c t i n g ,   a n d   a l e r t i n g .   T o   v a l i d a t e   t h e   t e s t i n g   r e s u l t   i n   o r d e r   t o   d e a l   w i t h   t h e   f u n c t i o n a l i t i e s ,   t h e   c h e c k   l i s t   m e t h o d   i s   u s e d   t h a t   d e s c r i b e s   t h e   v a l u e   o f   i n p u t s   a n d   t h e   b e h a v i o u r   o f   t h e   s o f t w a r e .   T a b l e   5   s h o w s   t h e   t e s t i n g   r e s u l t   o f   i t s   f u n c t i o n a l i t i e s .   B a s e d   o n   t h e   r e s u l t   s h o w n   i n   T a b l e   5 ,   t h e   m o n i t o r i n g   h a s   s u c c e s s f u l l y   d i s p l a y e d   a l l   o f   t h e   i n p u t   d a t a   i n   n u m e r i c   v a l u e   a n d   l i n e   c h a r t .   T h e   a l e r t   s y s t e m   h a s   t r i g g e r e d   t h e   a l e r t   b a r ,   s o u n d   a n d   m a i l   i f   t h e   o u t p u t   p r e d i c t i o n   g o e s   t o   L S   a n d   C P .   T h e   r e s u l t s   i n d i c a t e   t h a t   t h e   f u n c t i o n a l i t i e s   o f   t h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   h a v e   m e t   s y s t e m   r e q u i r e m e n t s .   T h e   r e a l   d a t a   h a v e   b e e n   t e s t e d   t o o ,   b u t   t h e   o u t p u t   p r e d i c t i o n   a l w a y s   g o e s   t o   I O / s a f e   s i n c e   t h e r e   i s   n o   e a r t h q u a k e   e v e n t   o c c u r r e n c e   w h e n   t h e   t e s t i n g   w a s   d o n e .       7 .   C o n c l u s i o n   T h i s   p a p e r   h a s   d e s c r i b e d   t h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   t o   p r e d i c t   t h e   b u i l d i n g   d a m a g e   i n d e x   u s i n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k .   T h e   w o r k   h a s   b e e n   d o n e   i n v o l v i n g   d e s i g n i n g   t h e   A N N   a r c h i t e c t u r e   i n c l u d i n g   i t s   l e a r n i n g   a n d   t e s t i n g ,   d e s i g n i n g   a n d   d e v e l o p i n g   t h e   i n t e l l i g e n t   m o n i t o r i n g   s o f t w a r e   i n   t w o   v e r s i o n s ;   l o c a l   a n d   r e m o t e   m o n i t o r i n g ,   a n d   t e s t i n g   a n d   v a l i d a t i n g .   A c c o r d i n g   t o   t h e   r e s u l t ,   t h e   d e v e l o p e d   s o f t w a r e   c o u l d   p r e d i c t   t h e   a c c e l e r a t i o n   d a t a   a n d   t r i g g e r   t h e   a l e r t   s y s t e m   i f   t h e   o u t p u t   i n d i c a t e s   t o   m o d e r a t e   s a f e   ( L S )   a n d   t o t a l   d a m a g e   ( C P ) .   A p p l y i n g   t h e   s y s t e m   w i l l   h e l p   t h e   u s e r   t o   d e t e r m i n e   t h e   b u i l d i n g   s t a t u s   w h e n e v e r   a n   e a r t h   q u a k e   o c c u r r e d .           A c k n o w l e d g m e n t   T h e   a u t h o r s   w o u l d   l i k e   t o   t h a n k   t o   P o l i t e k n i k   N e g e r i   S e m a r a n g ,   U n i v e r s i t a s   R i a u   a n d   S t r u c t u r a l   E a r t h q u a k e   E n g i n e e r i n g   R e s e a r c h   ( S E E R )   F a c u l t y   o f   C i v i l   E n g i n e e r i n g   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   f o r   t h e   s u p p o r t   g i v e n   t h r o u g h o u t   t h i s   s t u d y .         R e f e r e n c e s   [ 1 ]   F EM A3 5 6   ( 2 0 0 0 ) .   Pr e s t a n d a r d   a n d   C o m m e n t a r y   f o r   T h e   Se i s m i c   R e h a b i l i t a t i o n   o f   Bu i l d i n g s .   F e d e r a l   Em e r g e n c y   M a n a g e m e n t   Ag e n c y .   F EM 3 5 6 .   [ 2 ]   C h e n - w e n   Y ,   J i a n   Y .   Ap p l i c a t i o n   o f   AN N   f o r   t h e   Pr e d i c t i o n   o f   B u i l d i n g   E n e r g y   C o n s u m p t i o n   a t   D i f f e r e n t   C l i m a t e   Z o n e s   w i t h   H D D   a n d   C D D .   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   F u t u r e   C o m p u t e r   a n d   C o m m u n i c a t i o n   ( I C F C C ) .   W u h a n   C h i n a .   2 0 1 0 ;   3 :   i - x x i i i .   [ 3 ]   T u g c e   K ,   M u r a t   G ,   Se l c e n   B .   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   t o   Pr e d i c t   D a y l i g h t   I l l u m i n a n c e   i n   O f f i c e   Bu i l d i n g .   B u i l d i n g   a n d   En v i r o n m e n t .   2 0 0 9 ;   4 4 ( 8 ) :   1 7 5 1 - 1 7 5 7 .   [ 4 ]   J u n - J i e   W ,   H u i - Y i n g   G ,   M i n g - Q i o n g   L .   Se i s m i c   D a m a g e   Pr e d i c t i o n   o f   M u l t i s t o r y   Bu i l d i n g   U s i n g   G I S   a n d   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k .   Si x t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   N a t u r a l   C o m p u t a t i o n   ( I C N C ) .   Sh a n d o n g   C h i n a .   2 0 1 0 ;   8 :   1 8 2 1 - 1 8 2 4 .   [ 5 ]   Sr i r a m   N ,   Su r e s h   S,   Su n d a r a r a j a n   N .   D i r e c t   Ad a p t i v e   N e u r a l   C o n t r o l l e r   f o r   Ea r t h q u a k e   Ex c i t e d   N o n l i n e a r   Ba s e I s o l a t e d   Bu i l d i n g s .   2 2 n d   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   Sy m p o s i u m   o n   I n t e l l i g e n t   C o n t r o l .   Si n g a p o r e .   2 0 0 7 :   1 3 8 - 1 4 3 .   [ 6 ]   J i n g   C ,   Q i n g j i e   Z ,   Y o u p o   S .   P r e d i c t i v e   M o d e l   o f   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   f o r   D i s a s t e r   Pr e v e n t i o n .   2 n d   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n f o r m a t i o n   M a n a g e m e n t   a n d   En g i n e e r i n g     ( I C I M E) .   C h e n g d u ,   C h i n a .   2 0 1 0 :   3 6 5 - 3 6 9 .   [ 7 ]   C h e n   Y ,   L i u   T ,   L i u   W .   Pr e d i c t i v e   M o d e l   o f   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   f o r   Ea r t h q u a k e   I n f l u e n c e   An a l y s i s   I n t e r n a t i o n a l   F o r u m   o n   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   A p p l i c a t i o n   ( I F I T A) .   C h e n g d u ,   C h i n a .   2 0 0 9 ;   1 :   2 0 - 2 3 .   [ 8 ]   W a n g   J ,   G a o   H ,   X i n   J .   A p p l i c a t i o n   o f   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   a n d   G I i n   U r b a n   E a r t h q u a k e   D i s a s t e r   M i t i g a t i o n .   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   A u t o m a t i o n   ( I C I C T A) .   C h a n g s h a ,   H u n a n ,   C h i n a .   2 0 1 0 ;   1 :   7 2 6 - 7 2 9 .   [ 9 ]   L e i   S,   J i n   W .   Ap p l i c a t i o n   o f   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   t o   Pr e d i c t   t h e   H o u r l y   C o o l i n g   L o a d   o f   a n   O f f i c e   Bu i l d i n g .   I n t e r n a t i o n a l   J o i n t   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   S c i e n c e   a n d   O p t i m i z a t i o n .   Sa n y a ,   H a i n a n ,   C h i n a .   2 0 0 9 ;   1 :   5 2 8 - 5 3 0 .   [ 1 0 ]   L i   X ,   D i n g   L ,   D e n g   Y ,   L i   I .   H y b r i d   S u p p o r t   Ve c t o r   M a c h i n e   a n d   AR I M M o d e l   i n   Bu i l d i n g   C o o l i n g   Pr e d i c t i o n .   I n t e r n a t i o n a l   Sy m p o s i u m   o n   C o m p u t e r ,   C o m m u n i c a t i o n ,   C o n t r o l   a n d   A u t o m a t i o n .   Sa n y a ,   H a i n a n ,   C h i n a .   2 0 0 9 ;   1 :   5 2 8 - 5 3 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   1 ,     M a r c h   2 0 1 2   :     1 5 5     1 6 4   1 6 4 [ 1 1 ]   J u   H ,   L i   J W .   A p p l i c a t i o n   o f   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   A p p r o a c h   f o r   I n t e l l i g e n t   Bu i l d i n g   i n   C h i n a .   F o u r t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e r   Sc i e n c e s   a n d   C o n v e r g e n c e   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y .   Se o u l ,   Ko r e a .   2 0 0 9 ;   1 :   1 3 2 0 - 1 3 2 4 .   [ 1 2 ]   L i   Q ,   X i a o y i n g   D .   R e s e a r c h   o n   S e l e c t i o n   o f   T a l l   Bu i l d i n g   St r u c t u r e s   B a s e d   o n   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k .   Si x t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   N a t u r a l   C o m p u t a t i o n   ( I C N C ) .   Sh a n d o n g   C h i n a .   2 0 1 0 ;   8 :   1 8 0 8 - 1 8 1 1 .   [ 1 3 ]   Y a n   C W ,   Y a o   J .   R e s e a r c h   o n   t h e   O p t i m i z a t i o n   o f   Bu i l d i n g   En e r g y   Ef f i c i e n t   M e a s u r e s   Ba s e d   o n   I n c r e m e n t a l   C o s t s .   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( I C C E T ) .   C h e n g d u   C h i n a .   2 0 1 0 ;   6 :   1 8 4 - 1 8 7 .   [ 1 4 ]   C h e n   X J ,   G a o   Z F ,   W a n g   W .   A p p l i c a t i o n   o f   BP  Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   i n   St r u c t u r e   D a m a g e   I d e n t i f i c a t i o n .   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   Au t o m a t i o n   ( I C I C T A) .   C h a n g s h a ,   H u n a n ,   C h i n a .   2 0 1 0 ;   1 :   7 3 3 - 7 3 7 .   [ 1 5 ]   J o n e s   T M .   AI   Ap p l i c a t i o n   Pr o g r a m m i n g .   M a s s a c h u s e t t s :   C h a r l e s   R i v e r   M e d i a ,   I N C .   2 0 0 3 :   9 4 - 1 0 0 .     [ 1 6 ]   M a r d i y o n o ,   Su r y a n i t a   R .   Pr e d i c t i o n   o f   Bu i l d i n g   C o n d i t i o n   a f t e r   Ea r t h q u a k e   U s i n g   Ar t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k .   Se m i n a r   N a s i o n a l   T e k n o l o g i   I n f o r m a s i   Ko m u n i k a s i   d a n   I n d u s t r i   ( SN T I KI 3 ) .   Pe k a n   Ba r u ,   R i a u ,   I n d o n e s i a .   2 0 1 1 :   4 7 - 5 5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.