به‌دلیل بالا بودن احتمال خطر وقوع زمین‌لرزه در مناطق پر جمعیت کشور، در این پایان‌نامه تلاش می‌گردد تا با ارایه روش‌هایی منطقی و هدفمند، پیش‌بینی کوتاه‌مدت، میان‌مدت و بلند‌مدت زمین‌لرزه در ایران مورد بررسی قرار گیرد. در آغاز مفهوم کلان پیش‌بینی شامل درخت‌های پیش‌بینی و انتخاب، فضای حالت، سری‌های زمانی معین، فرایندهای تصادفی، آشوبناک، متناوب و شبه تناوبی، پیش‌بینی پذیری و نگرش‌های متفاوت به پیش‌بینی زمین‌لرزه با رویکرد پیش‌نشانگری و رویکرد آماری – احتمالی ارائه می‌گردد.
روش پیش نشانگری بر یافتن ارتباطی بین وقوع زمین‌لرزه و تغییرات نابهنجار برخی کمیات ژئوفیزیکی از قبیل میدان گرانشی، میدان ژئومغناطیسی، رسانایی پوستۀ زمین، دمای لایه‌های مختلف زمین، ترکیبات و سطح آبهای زیر زمینی و غیره مبتنی است. در روش‌های آماری با استفاده از آمار وقوع زمین‌لرزه‌ها از نظر چگالی مکانی، زمانی و ارتباط پیش‌لرزه‌ها و پس‌لرزه‌ها و شوک‌های اصلی تلاش می‌گردد تا مدلهای مختلف احتمالاتی پیش‌بینی زمین‌لرزه توسعه داده شود. از مهمترین این مدل‌ها می‌توان به الگوریتم‌هایی چون M8، CN، MSc اشاره نمود که در متن به‌اجمال توضیح داده خواهند شد.
در بخشی از مطالعۀ حاضر با استفاده از ضریب تغییرات زمان بین وقوع زمین‌لرزه‌های متوالی در ایران، کشور به چهار منطقه از نظر نرخ لرزه‌خیزی تقسیم می‌گردد که در هر منطقه بسته به مقدار این کمیت می‌توان از الگوهای توزیع تصادفی،کند تغییر یا تند تغییر، برای پیش‌بینی احتمالاتی زمین‌لرزه استفاده نمود.
سپس با معرفی روشی ابداعی به‌نام BZEFM، از طریق بهینه‌سازی مفهوم خوشه‌بندی زمین‌لرزه‌ها و تعریف مناطق دوگان لرزه-ای، مدلی نوین برای پیش‌بینی میان‌مدت و کوتاه‌مدت زمین‌لرزه‌ها به روش آماری – احتمالی ارائه می شود.
در ادامه این پژوهش اثبات می‌گردد که خوشه‌بندی بلند‌مدت هم در کاتالوگ اصلی و هم در کاتالوگ‌ باقیمانده وجود دارد. سپس مدل پیش‌بینی احتمالاتی بلند‌مدت کاگان برای کاتالوگ زمین‌لرزه‌های بوقوع پیوسته در محدوده ایران اجرا و پارامترهاي قابل تنظيم و ضرایب منطقه‌ای مورد نیاز در اين روش با توجه به اطلاعات لرزه‌اي ايران و استفاده از الگوريتم ژنتيك محاسبه و بهينه‌سازي می‌شوند. همچنین محاسبه تانسور ممان مربوط به چند زمین‌لرزه بزرگ در ایران مورد توجه قرار می گیرد و در آخر نقشه‌های چگالی احتمال پیش‌بینی برای بازه‌های زمانی متفاوت و به‌ازای ضرایب مختلف منطقه‌ای رسم می‌گردد که با توجه به نتایج به‌دست آمده بهترین حالت مربوط به دوره‌ای است ‌که کاتالوگ به دو نیمه مساوی تقسیم می‌شود. صحت‌سنجی انجام گرفته نشان داد که روش‌های پیش‌بینی کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت ارایه شده، وضعیت قابل قبولی در ایران دارند.