به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « الگوریتم ژنتیک » در نشریات گروه « مهندسی معدن »

تکرار جستجوی کلیدواژه « الگوریتم ژنتیک » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • Leila Nikakhtar, Shokroallah Zare *, Hossein Mirzaei

    Surface settlement induced by tunneling is one of the most crucial problems in urban environments. Hence, accurate prediction of soil geotechnical properties is an important prerequisite in the minimization of it. In this research work, the amount of surface settlement is predicted using three-dimensional numerical simulation in the finite difference method and Artificial Neural Network (ANN). In order to determine the real geotechnical properties of soil layers around the tunnel; back-analysis is carried out using the optimization algorithm and monitoring data. Among the different optimization methods, genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) are selected, and their performance is compared. The results obtained show that the artificial neural network has a high ability with the amounts of R=0.99, RMSE=0.0117, and MSE= 0.000138 in predicting the surface settlement obtained from 150 simulations from randomly generated data. Comparing the results of back-analysis using the optimization algorithm, the genetic algorithm shows less error than the particle swarm algorithm in different initial populations. In all cases of analysis, the calculation time for both algorithms lasts about 5 minutes, which indicates the applicability of both algorithms in optimizing the parameters in mechanized tunneling in a short time.

    Keywords: Back analysis, Flac3D, Artificial Neural Network, Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization}
  • سید حسن سیداسماعیلی، مجید عطایی پور*

    بهینه سازی سیستم ترابری در عملیات استخراج معادن سطحی به دلیل بالا بودن هزینه های مربوط به بخش بارگیری و باربری که حدود 60 درصد هزینه های عملیاتی را دربر میگیرد از اهمیت ویژهای برخوردار است. تاکنون تحقیقات زیادی در این مورد انجام شده و محققان بسیاری روش ها و تکنیک های متعددی را برای این موضوع به کاربرده اند. با پژوهش های انجام شده در این زمینه، پیشرفت های زیادی در بهینه سازی سیستم حمل ونقل معادن حاصل شده و همچنان ادامه دارد. امروزه استفاده از روش های هوشمند در حل مسایل سخت (np-hard) و از جمله مسایل مهندسی معدن گسترش زیادی یافته و موفقیت هایی در حل این گونه مسایل به دست آمده است. الگوریتم رقابت استعماری یکی از این گونه الگوریتم هاست که به تازگی در حوزه مهندسی معدن کاربرد یافته است. در مقاله حاضر، کاربرد الگوریتم رقابت استعماری در حل مسیله بهینه سازی سیستم حمل ونقل معادن روباز معرفی و برای معدن مس سونگون پیاده سازی شده است. با به کارگیری این الگوریتم، مسیرهای مجاز برای عبور کامیون ها به عنوان ورودی های مسیله تعریف شده و در گام های متوالی بعدی بهبود می یابند یا به بهبود مسیله کمک می کنند. پیاده سازی الگوریتم برای سیستم ترابری معدن مس سونگون منجر به افزایش تولید از حدود 32 هزار تن به حدود 37 هزار تن در شرایط یکسان گردید. بعلاوه برای اعتبار سنجی مدل ارایه شده، مسیله مزبور با الگوریتم ژنتیک نیز حل و نتایج مقایسه شد. نتایج نشان داد مقدار تولید به دست آمده از ژنتیک حدود 35 هزار تن بوده است.

    کلید واژگان: بهینه سازی, تخصیص و گسیل کامیون - شاول, الگوریتم رقابت استعماری, الگوریتم ژنتیک, معادن روباز}
    Seyed Seyedesmaeili, Majid Ataee-Pour *

    Optimization of haulage system in open pit mines is very important due to its high operating costs. Till now a large no. of researches have been conducted to optimize the truck fleet size in an open pit mine in dispatching and non-dispatching modes. These researches have gained many achievements in this regard and still they are going to continue. On the other hand, nowadays, application of artificial intelligence is spreading vastly to optimize systems in the field of (mining) engineering, especially in np-hard problems. One of the new meta-heuristic algorithms in engineering field is Imperialistic Competition (IC), which is developed primarily for electrical systems. Recently, it has found its application in the field of mining systems as well. In this paper, application of IC algorithm for optimization of haulage system in open pit mines is introduced. Implementation of the IC algorithm for Songon Copper mine was validated with comparison of its results with those of Genetic algorithm. Comparison showed promising results. Optimization of the system with IC algorithm improves the mine production from 32 thousand tons as the current situation to 37 thousand tons, while optimization of the system with Genetic algorithm improves the mine production to 35 thousand tones.

    Keywords: Truck-Shavel optimization, Dispatching, Imperialistic competition algorithm, developed Li model}
  • مهدی اسلام زاده، محمد عطایی*، فرهنگ سرشکی، مهدی نجفی

    برای بالا بردن میزان تولید و ایجاد تولید پیوسته در کارگاه های استخراج معدنکاری زغال سنگ، در کنار سایر تجهیزات مورد استفاده، به کار بردن ماشین های زغال کن شیرر لودر بسیار مفید است. از این رو پیش بینی و تعیین سرعت مناسب این دستگاه ها کمک زیادی به زمان اجرای پروژه ها و اقتصاد طرح ها می کند. برای تعیین سرعت مناسب استخراج شیرر لودر، تعداد 1260 نوع برش زغال سنگ به وسیله شیرر، در کارگاه استخراج E3 معدن زغال سنگ مکانیزه طبس بررسی شد. ابتدا پس از برداشت و ثبت سرعت شیرر در هر برش، اطلاعات مربوط به گازخیزی در سه نقطه از طول کارگاه، شامل گاز متان منتشر شده بر حسب درصد بر روی سنسور 88 و سنسور ورودی تونل (TG) و سنسور تعبیه شده بر روی دستگاه ناو زنجیری (AFC)، و سپس مطالعات آماری، پیش بینی سرعت شیرر با سه مدل رگرسیون چند متغیره خطی و غیرخطی (نمایی و لگاریتمی) انجام پذیرفت. نتایج نشان می دهد، مدل رگرسیون چند متغیره خطی ضریب تعیین R2=0.90 پیش بینی دقیق تری نسبت به دو روش دیگر دارد. با استفاده از مدل رگرسیون چند متغیره خطی می توان مقدار سرعت شیرر را با دقت خوبی پیش بینی کرد. برای تعیین سرعت مناسب دستگاه شیرر لودر از الگوریتم ژنتیک در نرم افزار متلب استفاده شد. نتایج نشان می دهد نمودارهای متقاطع بر اساس ضریب تعیین (R2)، با توجه به معادلات (لگاریتمی، نمایی و خطی)، نوع خطی، ضریب تعیین بالاتری نسبت به سایر معادلات دارد، بنابراین بهترین مدل برای تعیین سرعت مناسب انتخاب شد. با استفاده از معادله خطی در الگوریتم ژنتیک، سرعت مناسب استخراج دستگاه شیرر لودر برابر با 79/4 متر بر دقیقه برآورد شد.

    کلید واژگان: سرعت مناسب استخراج, شیرر لودر, تحلیل های آماری, الگوریتم ژنتیک, معدن شماره یک پروده طبس}
    M. Eslamzadeh, M. Ataei *, F. Sereshki, M. Najafi

    To increase and Join production in coal mining panels, predicting and determining the appropriate speed of these devices can greatly help the project implementation time and economics of designs. For this purpose, 1260 types of coal, cut by the coal mining machine were carried out in the E3 extraction panel of the Tabas mechanized mine. First, after recording the shearer speed of each cut, the information about gas flow was collected at three points along the total length of the panel. These three points include emitted methane gases as a percentage on sensor 88, the tailgate input sensor (TG), and the sensor embedded on the Armored face conveyor (AFC). Shearer speed was predicted with three models of linear and nonlinear multivariate regression (exponential and logarithmic). The results show that the multivariate linear regression model with a coefficient of determination R2=0.90 has a more accurate prediction than the other two methods using the linear multivariate regression model, the amount of shearer speed can be predicted with good accuracy. For this purpose, the genetic algorithm in MATLAB software has been used to optimize the speed of the shearer device. Determining the appropriate speed results show that cross diagrams based ‌on coefficient of determination (R2), according to Equations (logarithmic, exponential ‌and linear), linear ‌type ‌has a ‌higher coefficient of determination than other equations. Therefore, the best model is selected to determine the appropriate speed. Using the linear equation in the genetic algorithm, the extraction speed of the shearer machine was estimated to be 4.79 m/min.

    Keywords: Determining the appropriate speed, shearer, Statistical analysis, Genetic algorithm, Tabas mechanized mine}
  • هادی فتاحی*، محمدعلی شیرین زاده

    بعلت تخمین دقیق زمان حفاری و برآورد هزینه های اجرایی، پیش بینی نرخ نفوذ در حفاری مکانیزه حایز اهمیت است. از طرفی به دلیل قیمت بالای ماشین حفاری تمام مقطع (TBM)، ارزیابی عملکرد در حفاری با استفاده از این ماشین بسیار اهمیت دارد. یکی از شاخص های ارزیابی عملکرد ماشین TBM، پیش بینی نرخ نفوذ این دستگاه می باشد. طی سالیان اخیر توسط محققین روش ها و روابط متنوعی برای پیش بینی نرخ نفوذ پیشنهاد شده که هر کدام ویژگی های خاص خود را داشته و براساس پارامترهای مربوط به توده سنگ و مشخصات ماشین ارایه شده اند. هدف از نگارش این مقاله توسعه مدل های دقیق پیش بینی برای تخمین نرخ نفوذ TBM با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری نظیر الگوریتم ژنتیک، الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی، الگوریتم پژواک صدای دلفین و الگوریتم گرگ خاکستری است. برای ساخت مدل های پیش بینی از 153 داده که شامل: مقاومت فشاری تک محوره سنگ بکر (UCS)، تردی سنگ بکر(BI)، زاویه بین صفحات ناپیوستگی و جهت حفاری TBM (α) و فاصله بین صفحات ناپیوستگی (DPW) به عنوان پارامترهای ورودی استفاده شده است. همچنین برای ارزیابی مدل ها از شاخص های آماری نظیر میانگین خطای مربعات (MSE) و ضریب همبستگی مربع (R2) استفاده شده است. نتایج مدلسازی ها نشان می دهد الگوریتم ژنتیک با مقادیر012/0=MSETrain، 02/0=MSETest ، 9319/0=R2Train و 8473/0=R2Test از دقت قابل قبولی در پیش بینی نرخ نفوذ TBM (نسبت به سایر الگوریتم ها) برخوردار است.

    کلید واژگان: نرخ نفوذ TBM, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی, الگوریتم پژواک صدای دلفین, الگوریتم گرگ خاکستری}
    Hadi Fattahi *, MohammadAli Shirinzadeh

    One of the indicators for evaluating the performance of a tunnel drilling machine is predicting the penetration rate of this machine. There are various methods and relationships for predicting the penetration rate, each of which has its own characteristics and are presented based on the parameters related to the rock mass and the characteristics of the machine. In this study, genetic, artificial immune system, dolphin echolocation and grey wolf algorithms were used to predict the penetration rate of TBM. In this regard, the database consists of 153 data (122 data for train and 31 data for test) including parameters of intact rock such as strength and brittleness and rock mass characteristics such as distance between planes of weakness and orientation of discontinuities along with TBM machine performance in Queens tunnel has been collected. Mean square error (MSE) and square correlation coefficient (R2) have been used to estimate the error rate between the developed methods. Considering the key parameters of rock mass and intact rock and TBM, relationships to predict the penetration rate are presented and based on statistical analysis, the best relationship is selected. The results are compared with the real data and the results of other models show that the values penetration rate predicted by the genetic algorithm with MSETrain=0.012, MSETest=0.02, R2Train=0.9319 and R2Test=0.8473,has acceptable accuracy compared to other methods.

    Keywords: Penetration rate of TBM, Genetic Algorithm, Artificial immune system algorithm, Dolphin echolocation algorithm, Grey Wolf Algorithm}
  • H. Fattahi *, F. Jiryaee

    The surface settlement is an essential parameter in the operation of mechanized tunneling that should be determined before excavation. The surface settlement analysis caused by mechanized tunneling is a geo-technical problem characterized by various sources of uncertainty. Unlike the deterministic methods, the reliability analysis can take into account the uncertainties for the surface settlement assessment. In this work, the reliability analysis methods (second-order reliability method (SORM), Monte Carlo simulation (MCS), and first-order reliability method (FORM)) based on the genetic algorithm (GA) are utilized to build models for the reliability analysis of the surface settlement. Specifically, for large-scale projects, the limit state function (LSF) is non-linear and hard to apply based on the reliability methods. In order to resolve this problem, the GMDH (group method of data handling) neural network can estimate LSF without the need for additional assumptions about the function form. In this work, the GMDH neural network is adapted to obtain LSF. In the GMDH neural network, the tail void grouting pressure, groundwater level from tunnel invert, depth, average penetrate rate, distance from shaft, pitching angle, average face pressure, and percent tail void grout filling are used as the input parameters. At the same time, the surface settlement is the output parameter. The field data from the Bangkok subway is used in order to illustrate the capabilities of the proposed reliability methods.

    Keywords: Surface settlement, Mechanized tunneling, Reliability methods, GMDH neural network, Genetic Algorithm}
  • M. Rezaei *, M. Asadizadeh

    Bedrock unconfined compressive strength (UCS) is a key parameter in designing thegeosciences and building related projects comprising both the underground and surface rock structures. Determination of rock UCS using standard laboratory tests is a complicated, expensive, and time-consuming process, which requires fresh core specimens. However, preparing fresh cores is not always possible, especially during the drilling operation in cracked, fractured, and weak rocks. Therefore, some attempts have recently been made to develop the indirect methods, i.e. intelligent predictive models for rock UCS estimation, which require no core preparation and laboratory equipment. This work focuses on the application of new combinations of intelligent techniques including adoptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), genetic algorithm (GA), and particle swarm optimization (PSO) in order to predict rock UCS. These models were constructed based on the collected laboratory datasets upon 93 core specimens ranging from weak to very strong rock types. The proposed hybrid model results were compared with each other, and the real data and multiple regression (MR) results. These comparisons were made using coefficient of correlation, mean of square error, mean of absolute error, and variance account for indices. The comparison results proved that the ANFIS-GA combination had a relatively higher accuracy than the ANFIS-PSO combination, and both had a higher capability than the MR model. Furthermore, the ANFIS-GA and ANFIS-PSO model results were completely in accordance with the UCS laboratory test, and they were more accurate than the previous single/hybrid intelligent models. Lastly, a parametric study of the suggested models showed that the density and Schmidt hammer rebound had the highest influence, and porosity had the lowest influence on the output (UCS).

    Keywords: Intact rock, Unconfined compressive strength, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization}
  • حسام دهقانی*، حلما بیروموند
    لرزش زمین یکی از آثار ناخوشایند حاصل از عملیات آتشباری در معادن روباز است که در حدود 40 درصد انرژی انفجار را به خود اختصاص می دهد. لرزش زمین ممکن است منجر به بروز آثار نامطلوبی مانند تخریب سازه های سطحی، از بین رفتن سطح آزاد در پله های بعدی انفجار به دلیل عقب زدگی، به هدر رفتن انرژی و ایجاد قطعات بزرگ بعد از انفجار و در نهایت تحمیل هزینه های پیش بینی نشده برای انجام آتشباری ثانویه شود. طراحی بهینه الگوی انفجار می تواند در کاهش اثرات نامطلوب حاصل از این پدیده نقش بسزایی ایفا کند. با توجه به تعدد پارامترهای تاثیرگذار بر لرزش زمین و پیچیدگی روابط میان آن ها، روش های کلاسیک طراحی الگوی انفجار در کاهش این پدیده ناتوان اند. بر این اساس در تحقیق حاضر، با استفاده از یک روش تلفیقی از آنالیز خاکستری و الگوریتم ژنتیک، ضمن ارایه یک رابطه ریاضیاتی برای تخمین لرزش زمین در معدن مس سرچشمه، الگوی پیشنهادی حفاری نیز ارایه شده است. نتایج حاصل از این مقاله نشان می دهد که با به کارگیری الگوی پیشنهادی انفجار، لرزش زمین به طور میانگین تا 55 درصد کاهش خواهد یافت.
    کلید واژگان: لرزش زمین, آنالیز خاکستری, الگوریتم ژنتیک, عملیات آتشباری}
    H. Dehghani *, H. Beiromvand
    Ground vibration is one of the most unfavorable consequences of the blasting operation in open pit mines, which assign about 40 percent of explosive energy. Ground vibration may cause some unsuitable effects such as destroying the surface structures, damaging the free face and generate back breaks, generating the over-size boulders and imposing additional costs to the mine because of the secondary blasting. Optimum blasting pattern design can help to reduce the above mentioned problems. Due to multiplicity of effective parameters and complexity of interactions among these parameters, empirical methods may not be fully appropriate for blasting pattern design. In this paper, using a combination of the Grey analysis and Genetic algorithm, addition to developing a new equation for estimating the ground vibration in Sarcheshmeh Copper Mine, blasting pattern is presented. The results show that with applying the proposed blasting pattern the average ground vibration will be decreased about 55 percent.
    Keywords: Ground vibration, Grey analysis, Genetic algorithm, Blasting}
  • راشد پورمیرزایی*
    سرعت موج برشی یکی از شاخص های بسیار مهم در معرفی اثر ساختگاه و تخمین مقدار جنبش زمین در زمین لرزه ها است. امروزه کاملا روشن است که بهترین روش برای کاهش خسارت های ناشی از زمین لرزه، طراحی و ساخت سازه های مقاوم در برابر زمین لرزه، بر اساس ویژگی های لرزه زمین ساختی و ژئوتکنیکی ساختگاه و نوع کاربری آنها است. در سال های اخیر امواج میکروترمور برای مدلسازی سرعت موج برشی، به دلیل هزینه پایین و سرعت بالای برداشت داده ها مورد استقبال قرار گرفته است. اما مشکل اساسی در پردازش این داده ها، وارون سازی منحنی پاشش برای تخمین سرعت امواج برشی است. امواج پاشش دارای رفتار غیرخطی بوده و الگوریتم های خطی موجود در حل آنها دچار ضعف هستند. در مقاله حاضر سعی شده است با پیشنهاد وارون سازی امواج میکروترمور شکست مرزی (امواج ری لی) با استفاده از روش های بهینه سازی کلی یک روش تخمین سرعت موج برشی ارائه شود. در این مطالعه از دو روش الگوریتم ژنتیک و گروه ذرات به عنوان روش های جدید در وارون سازی داده های ژئوفیزیکی استفاده شده است. برنامه الگوریتم های مذکور در محیط متلب نوشته شده است. روش های پیشنهاد شده در ابتدا به وسیله مدل های مصنوعی مورد ارزیابی قرار گرفت و در ادامه برای ارزیابی بیشتر روی داده های تجربی اعمال شد. بدین منظور یک ایستگاه در جنوب شهر تبریز، طراحی و برداشت شد. نتایج وارون سازی به دست آمده، در مورد مدل های مصنوعی و هم داده های تجربی بیانگر عملکرد قابل قبول الگوریتم های پیشنهاد شده، به عنوان روش های موثر در وارون سازی داده های ژئوفیزیکی است. همچنین با توجه به مقایسه نتایج حاصل شده دیده شد، روش گروه ذرات در مقایسه با الگوریتم ژنتیک از کارایی و سرعت بالاتری برخوردار است.
    کلید واژگان: وارون سازی, امواج ری لی, الگوریتم ژنتیک, گروه ذرات, آرایش ونر}
    Rashed Poormirzaee *
    Summary
    Current techniques of estimating shallow shear velocities for assessment of earthquake site response are too costly to be used at most construction sites. Recently, refraction microtremor (ReMi) data have been frequently used for estimating of dispersion curves and simulating velocity of S-waves. In the current study we applied two metaheuristic optimization approaches, particle swarm optimization (PSO) and Genetic algorithm (GA), for inversion of Rayleigh wave dispersion curves. In geophysical surveys, the application of metaheuristic techniques is quite new. The efficiency of the proposed methods were investigated by synthetic models. At the end, PSO and GA inversion algorithms were tested on a real ReMi data set. Also in this study, resistivity data (Wenner array), as auxiliary information, were carried out.
    Introduction
    In order to achieve reliable results, processing of ReMi data in particular inversion stage should be done accurately. Similar to other surface wave methods, after the construction of dispersion curves, the next step is to invert of the dispersion curve to obtain a single VS profile. To make reliable geological inference, it is necessary to use accurate models and assess their accuracy. In this study, the reliability of two metaheuristic methods, i.e., GA and PSO for inversion of Rayleigh wave dispersion curves were investigated on two synthetic datasets (i.e., models A and B) and an actual dataset.
    Methodology and Approaches
    The inversion was done for S and P-wave velocity by the assumption of 0.2<Poisson's ratio<0.5 and fixing densities to their known values. The procedure was designed to find the global minimum of RMS (root-mean-square) error misfit between the measured and the predicted phase velocities. In this study, the ReMi method was performed using an OYO 12-channal seismograph and 4.5Hz geophones with the receiver spacing of 10m. Also, in this study, resistivity data are used as auxiliary information. The results proved applicability of the proposed inversion algorithms in Rayleigh wave dispersion curve inversion
    Results and Conclusions
    The findings in both synthetic and real dada sets proved that GA and PSO algorithms were suitable strategies for the inversion of surface waves.  Also, comparison of two inversion algorithms showed that PSO algorithm is fast and easy to implement compared to GA, because of the few required parameters adjustment.
    Keywords: Inversion, Rayleigh wave, GA, PSO, Wenner array}
  • فریدون شریفی، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کام کار روحانی
    تئوری محیط موثر قطبش القائی، مدل واهلش نوینی است که با ترکیب ریاضی ویژگی های ساختاری و پتروفیزیکی سنگ های قطبش پذیر در مقیاس دانه ها/ادخالهای تشکیلدهنده سنگ، طیف مقاومت ویژه/ رسانندگی مختلط آن ها را مدل سازی میکند. بازیابی پارامترهای مدل واهلشGEMTIP از داده های پلاریزاسیون القائی طیفی، به خاطر وابستگی غیرخطی داده های مشاهدهای به پارامترهای مدل و غیر یکتا بودن پاسخ مسئله، امری چالش برانگیز است. برای رفع این مشکلات و نیز گریز از نقاط بهینه محلی مرتبط با تابع هزینه بسیار پیچیده، میتوان از روش الگوریتم ژنتیک استفاده کرد، اما اجرای این روش هم به صرف زمان زیادی نیاز دارد. برای رفع این کاستی میتوان آن را با الگوریتم های سریعتر مانند الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات تلفیق کرد. لذا هدف از انجام این پژوهش بررسی قابلیت بازیابی پارامترهای مدل واهلش GEMTIP بیضوی از داده های قطبش القائی طیفی با استفاده از تلفیق روش های الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات است. برای این منظور، در هر مرحله از اجرای الگوریتم، بهترین پاسخ های یافته شده با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک به عنوان فضای جستجوی روش بهینه سازی ازدحام ذرات در نظر گرفته شده و سپس بهترین پاسخ یافته شده با استفاده از این روش، جهت به روزرسانی پارامترهای مدل در نظر گرفته میشود. نتایج مدلسازی نشان میدهد که با استفاده از روش ارائه شده در این پژوهش میتوان پارامترهای مدل، به جز ثابت زمانی مرتبط با داده های حاوی نوفه را به خوبی بازیابی کرد که عدم بازیابی صحیح ثابت زمانی مرتبط با همبستگی منفی این پارامتر با پارامتر بیضوی ادخال های قطبش پذیر است. همچنین با استفاده از این الگوریتم، مدت زمان لازم برای همگرایی به نقطه بهینه عام، به میزان قابل توجهی کاهش می یابد
    کلید واژگان: تئوری محیط موثر قطبش القائی, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات, قطبش القائی طیفی}
    F. Sharifi, A.R. Arab Amiri *, A. Kamkar Rouhani
    The generalized effective-medium theory of induced polarization (GEMTIP) is a newly developed relaxation model that incorporates the petro-physical and structural characteristics of polarizable rocks in the grain/porous scale to model their complex resistivity/conductivity spectra. The inversion of the GEMTIP relaxation model parameter from spectral-induced polarization data is a challenging issue because of the highly non-linear dependency of the observed data on the model parameter and non-uniqueness of the problem. To solve these problems as well as scape the local minima of the highly complicated cost function, the genetic algorithm (GA) can be applied but it has proven to be time-intensive computationally. However, this drawback can be resolved by incorporating a faster algorithm, e.g. particle swarm optimization (PSO). The aim of this work is to investigate whether recovering the model parameter of the ellipsoidal GEMTIP model from SIP data using the combined GA and PSO algorithms is possible. To achieve this aim, we set the best calculated individuals using GA as the search space of PSO, and then the best location achieved by PSO in each iteration is assigned as the updated model parameters. The results of our research work reveal that the model parameters can effectively be recovered using the approach proposed in this paper but the time constant of a noisy data that arises from the adverse dependency of this parameter on the ellipticity of a polarizable grain. Moreover, the execution time of the ellipsoidal GEMTIP modeling of complex resistivity data can be significantly improved using the proposed algorithm.
    Keywords: Generalized Effective-Medium Theory of Induced Polarization, Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization, Spectral-Induced Polarization}
  • آرمان حضرت حسینی، سعید مهدوی*
    به دلیل نبود معیاری مانند عیار، تصمیم گیری در مورد استخراج یک معدن سنگ با دشواری مواجه است. از طرفی دیگر، هدف از بهینه سازی در معادن سنگ تولید بلوکهایی به شکل مکعب مستطیل با ابعاد استاندارد است. در این تحقیق، شاخصی به نام نسبت کوب دهی (CPR) تعریف شده است که معادن سنگ را از نظر عیار هندسی بلوکها به سه رده خوب، متوسط و ضعیف طبقه بندی می کند. علاوه بر این، با اعمال صفحات استخراجی و مقایسه CPR در جهت های مختلف می توان جهت استخراج بهینه را نیز تعیین کرد. این شاخص در معدن تراورتن اسک، استان مازندران، ایران، مورد استفاده قرار گرفت و مقدار آن برابر با 22 درصد محاسبه شد که کیفیت هندسی بلوک های معدن را در رده ضعیف قرار می دهد. امتداد جهت استخراجی بهینه N60W ارزیابی شد که نشان می دهد برای کسب بیشترین کوب دهی، جهت استخراجی فعلی باید 35 درجه به طرف شمال تغییر کند که در اثر اعمال آن، میانگین حجم بلوک های برجا 241٫63 متر مکعب، میانگین ابعاد کوب ها برابر (m)2٫93×(m)2٫4×(m)2٫25 و میزان کوب های قابل فروش برابر 53369٫14 متر مکعب حاصل می شود که بر اساس نرخ موجود، منجر به درآمد حدود 130 میلیارد ریالی برای این معدن خواهد شد.
    کلید واژگان: معدن سنگ ساختمانی, مکعب مستطیل, الگوریتم ژنتیک, نسبت کوب دهی, جهت استخراج بهینه}
    Arman Hazrathosseini, Saeed Mahdavi *
    Due to the lack of a criterion such as grade, it is difficult to decide on the extraction of a stone quarry. On the other hand, the goal of optimization in quarries is to produce blocks in the shape of a standard rectangular cuboid. In this research, an index called the Cubic Productivity Ratio (CPR) is defined that classifies the quarries in terms of the geometric grade of the blocks into three categories: good, moderate, and poor. In addition, by applying cutting planes and comparison of CPR values for different directions, the optimum cutting direction can also be determined. This index was implemented in the Ask Travertine quarry, Mazandaran province, Iran, and its value was calculated to be 22%, which places the quarry in a poor level in terms of block geometric quality. The optimal direction was found at N60w, indicating that in order to get the most yield, the current direction should be adjusted 35 degrees to the north. By doing that, the average volume of blocks will be at 241.63 cubic meters, the average dimensions of the cuboids will be equal to 2.93 (m) × 2.4 (m) × 2.25 (m) and the amount of marketable cuboids will be 53369.14 cubic meters, which, according to the current sale price of raw blocks, will result in revenue of about 130 billion IRR.
    Keywords: Dimension stone quarry, rectangular cuboid, genetic algorithm, Cubic Productivity Ratio, Optimum cutting direction}
  • سمیه طبسی، ابوالقاسم کامکار روحانی*، مجتبی محمدو خراسانی
    اساسی ترین رابطه محاسبه اشباع از آب در مخازن هیدروکربوری رابطه آرچی است. این رابطه سه پارامتر سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a) دارد که پارامترهای آرچی نامیده می شوند. تغییر اندک در هر یک از این ضرایب باعث تغییرات قابل توجه در محاسبه اشباع از آب و در نتیجه حجم هیدروکربور مخزن می شود. در این مقاله روش الگوریتم ژنتیک برای محاسبه پارامترهای رابطه آرچی در یک چاه اکتشافی در یکی از مخازن هیدروکربوری کربناته جنوب غرب ایران به کار گرفته شده است. نتایج اجرای این روش مقادیر 354/2، 257/2 و 902/0 را به ترتیب برای سه پارامتر سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a)، نشان می دهد. مقدار خطای الگوریتم ژنتیک در فرآیند محاسبه این مقادیر برابر 1641/0 است. مقادیر اشباع شدگی پیش بینی شده با استفاده از این روش با مقادیر اشباع شدگی واقعی، ضریب همبستگی % 62 را نشان می دهند.
    کلید واژگان: اشباع شدگی, هیدروکربور, ضرایب آرچی, الگوریتم ژنتیک, مخزن کربناته}
    Somayeh Tabasi, Abolghasem Kamkar Rouhani*
    Archie’s equation is one of the most fundamental equations for water saturation calculation that includes three factors: cementation factor (m), tortuosity (a) and saturation exponent (n). These factors are called the Archie’s coefficients or parameters. Any small changes in these coefficients make significant difference in the water saturation, and hence, in the volume of the hydrocarbon. Considering the geological and petrophysical properties of the hydrocarbon reservoirs, there is no accurate and reliable method for calculating these coefficients in all conditions. Here, the genetic algorithm method was used for calculating the Archie’s coefficients in an exploration well in a carbonate hydrocarbon reservoir located in southwest of Iran. As a result, the values 2.354, 2.257 and 0.902 were obtained for the Archie’s parameters m, n and a, respectively. The genetic algorithm error was also equal to 0.1641. The overall fitting between predicted water saturation amounts versus measured ones was assessed through the correlation coefficient R equal to 62%.
    Keywords: Saturation, Hydrocarbon, Archie's coefficients, Genetic Algorithm, Carbonate reservoir}
  • علی صابری، سعید غفارپور جهرمی
    در طی دهه اخیر روش پایدارسازی شیب های خاکی با استفاده از مهارها موردتوجه زیادی قرارگرفته است. بهینه سازی مهارها در پروژه های گودبرداری می تواند منجر به کاهش هزینه ی چشمگیری شود. این بهینه سازی ها با روش سعی و خطا انجام می شود و ازاین رو در بسیاری از موارد طرح کاملا بهینه ای به دست نمی آید. هدف از این مطالعه بررسی پایداری شیب های مختلف با استفاده از الگوریتم ژن شناختی به منظور دست یابی به طول بهینه المان های مسلح کننده خاک با توجه به پارامترهای مختلف است. در این تحقیق یک کد رایانه ای طراحی شده است و در الگوریتم ژن شناختی نرم افزار متلب اجرا شد و میزان درصد کاهش طول مهارها با توجه به پارامترهای مقاومت برشی خاک مشخص شده است. طراحی این کد به گونه ای است که یک کاربر بدون اطلاع از مفاهیم الگوریتم ژن شناختی، به سادگی بتواند بهینه سازی مهارها را انجام دهد. مطالعه موردی این تحقیق در خاک منطقه مرکزی مشهد و اطراف حرم مطهر امام رضا (ع) انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که تغییر قطر میل گردها اثر چشمگیری بر مجموع طول مهارها ندارد بلکه تغییر در قطر چال حفاری باعث کاهش طول بیشتری در مهارها می شود.
    کلید واژگان: بهینه سازی, الگوریتم ژن شناختی, میل مهار, گودبرداری, الگوریتم ژنتیک}
    Ali Saberi, Saeed Ghaffarpour
    During the last decade, stabilization of soil slopes using nailing has attracted a lot of attention. Optimization of nailing in excavation projects is a potential factor for significant cost savings. Such optimizations are typically performed using trial and error approaches, and thus in several cases the design is not optimal.
    Keywords: Slope stability, Composite soil nailing wall, Genetic algorithms, Optimization, Nailing}
  • زینب علی آبادیان، مصطفی شریف زاده *
    مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ (Em) به عنوان مهم ترین خصوصیت برای طراحی پروژه های مهندسی سنگ مطرح است و بهترین نماینده برای رفتار مکانیکی پیش از شکست توده سنگ است. به دلیل هزینه بالا و زمان بر بودن و مشکلات اجرایی در انجام دقیق آزمایش های برجا، روش های غیرمستقیم مانند روابط تجربی و شبکه های پس انتشار عصبی (BPN) جایگاه بهتری پیدا می کنند. از این میان BPN دارای کاربردی گسترده در تخمین خصوصیات توده سنگ از جمله Em است. محققین متعددی از روش سعی و خطا برای ایجاد یک BPN کارا بهره گرفته اند که نیاز به صرف زمان و مهارت کاربر دارد. اما در این مطالعه، از الگوریتم ژنتیک برای بهینه کردن پارامتری موثر BPN به منظور تخمین Em در رشته کوه های زاگرس ایران استفاده شد. برای این منظور، یک بانک اطلاعاتی از پروژه های مختلف رشته کوه های زاگرس جمع آوری و Em سنگ آهک آسماری تخمین زده و در نهایت نتایج به دست آمده از روش عصبی - ژنتیک با روش عصبی سعی و خطا مقایسه شد. که براساس نتایج به دست آمده روش عصبی- ژنتیک دارای دقت و سرعت بالاتر در تخمین Em است.
    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, رشته کوه زاگرس, شبکه پس انتشار عصبی, مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ}
    Z. Ali Abadian, M. Sharifzadeh *
    The deformation modulus of rock mass (Em) is the most representative parameter of the pre-failure mechanical behavior of the rock material and of the rock mass .Due to the high cost and measurement difficulties of in situ tests, the predictive models using regression based statistical methods, back propagation neural networks (BPN) and fuzzy systems are recently employed for the indirect estimation of the modulus .Among these methods, the BPN has been reported to be very useful in modeling the rock material behavior, such as Em, by many researchers .Despite its extensive applications, design and structural optimization of BPN are still done via a time-consuming reiterative trial-and-error approach . However, in this research, the genetic algorithm (GA) is utilized to find the optimal parameters of BPN, such as the optimal number of neurons in hidden layer, learning rates and momentum coefficients of hidden and output layers of network. Then, the result is compared with that of trial-and-error procedure . For the purpose, a data base including118 data sets was employed from six dam sites locations in Zagros Mountains of Iran. According to the results, the GA -ANN model has higher accuracy than the trial-and-error model in the estimation of Em.
    Keywords: Deformation modulus of rock mass, Zagros mountains, Back propagation neural network, Genetic algorithm}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال