فهرست مطالب

فصلنامه مدل سازی پیشرفته ریاضی
سال دوم شماره 2 (پاییز و زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/11/19
  • تعداد عناوین: 6
|
  • تحلیل بیزی مدل های شکنندگی در بررسی داده های بقا طولانی مدت
    میترا رحیم زاده، فرزاد اسکندری صفحات 1-19
    در تحلیل داده های بقا طولانی مدت دو دسته از مدل ها با نام مدل های شفایافته آمیخته و ناآمیخته ارائه شده اند. از آنجایی که استفاده از مدل های شفایافته آمیخته در رویکرد بیزی دارای معایبی است، از جمله می توان به عدم اطمینان از شناسایی پذیری بودن پارامترهای واقعی جامعه و همچنین ایجاد توزیع پسین ناسره به دلیل عدم انتخاب توزیع های پیشین مناسب اشاره کرد. لذا در رویکرد بیزی از مدل های ناآمیخته استفاده می شود. از طرفی به دلیل عدم توانایی در اندازه گیری تمامی عامل های تاثیرگذار بر بقا بیماران، مدل های شکنندگی در تحلیل بقا ارائه شده اند. در مدل های شفایافته ناآمیخته ین (2005) اولین بار دو نوع از مدل های شکنندگی را ارائه نمود. در این مقاله با ادغام دو مدل شکنندگی ارائه شده توسط یین، دو مدل شکنندگی جدید ارائه می کنیم و برازش بهتر آن ها را به مدل های ارائه شده توسط یین در یک مجموعه داده حاصل از بقا بیماران لوکمی نشان می دهیم. برای برآورد پارامترها از رویکرد بیزی سلسله مراتبی استفاده می شود. تابع درستنمایی بر اساس تابع خطر نمایی تکه ای و توزیع شکنندگی لگ-نرمال تعیین می گردد و برآورد مشخصات توزیع های پسینی با به کارگیری روش های مونت کارلوی زنجیر مارکوفی به دست می آیند. بر اساس معیار برازش اطلاع انحرافی برتری مدل های ارائه شده به مدل های یین مورد تایید قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: بقا طولانی مدت، مدل شفایافته ناآمیخته، شکنندگی لگ، نرمال، رویکرد بیزی
  • روش های چند گامی مستقل از مشتق برای حل عددی معادلات غیر خطی
    فرشید میرزایی، افسون حمزه صفحات 21-31
    در این مقاله٬ خانواده ای از روش های چند گامی کارا و مستقل از مشتق را برای حل عددی معادلات غیر خطی بیان می کنیم. این روش های چند گامی مبتنی بر چند جمله ای درونیاب نیوتن و روش تجزیه آدومیان[1] بهبود یافته می باشند. مرتبه همگرایی این روش ها را محاسبه می کنیم و با استفاده از چند مثال کارایی روش های چند گامی مستقل از مشتق را نشان می دهیم.
    کلیدواژگان: معادلات غیر خطی٬ روش نیوتن٬ روش تجزیه آدومیان٬ روش های چند گامی٬ روش های تکراری مستقل از مشتق
  • تحلیل استوار داده های فضایی در حضور داده های دورافتاده
    محسن محمدزاده*، انور محمدی صفحات 33-48

    معمولا تابع تغییرنگار که ساختار همبستگی داده های فضایی را تعیین می کند و نقش پایه ای در تحلیل آن ها دارد، نامعلوم است و لازم است براساس مشاهدات برآورد شود. وجود داده های دورافتاده در مشاهدات تاثیر نامناسبی در برآورد تغییرنگار و سایر بخش های تحلیل داده های فضایی همچون پیش گویی فضایی و برآورد پارامترهای روند دارد. در این مقاله ابتدا با استفاده از برآوردگرهای مقیاس، چند برآوردگر استوار جدید با نقطه فروریزش بالا برای تغییرنگار پیشنهاد می شود و کارایی آن ها در یک مطالعه شبیه سازی مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس برآورد استوار پارامترهای روند و نحوه پیش گویی فضایی استوار ارائه می گردد. آنگاه ضمن ارائه یک فرایند کاری برای تحلیل استوار داده های فضایی، نحوه به کارگیری آن ها در تحلیل استوار متوسط دمای سالانه 170 شهر ایران مطرح و نقشه های پهنه بندی آن ها ارائه می گردد.

    کلیدواژگان: داده های فضایی، تغییرنگار، برآورد استوار مقیاس، پیش گویی استوار
  • بررسی جواب تقریبی مدل ریاضی مسئله ی اغتشاشی تکین شامل معادله ی مرتبه ی دوم خطی با ضرایب متغیر با شرایط مرزی دیریکله
    علیرضا سرخسی، محمد جهانشاهی*، مجتبی سرخسی صفحات 49-70
    موضوع اصلی این مقاله بررسی جواب های مدل ریاضی مسائل اغتشاشی تکین است که در خیلی ازپدیده های فیزیکی و مهندسی ازجمله مکانیک سیالات، واکنش های شیمیایی، مدارهای الکترونیکی، عمران و دینامیک شاره ها ظاهر می شوند. یک مسئله ی اغتشاشی تکین در واقع یک مسئله ی مقدار مرزی است که در ضریب بالاترین مرتبه ی مشتق موجود در معادله ی دیفرانسیل، پارامتر کوچک و مثبت ε ظاهر می شود. در این مقاله ساختار جواب های تقریبی را برای مدل ریاضی مسئله ی اغتشاشی تکین شامل معادله ی دیفرانسیل مرتبه دوم با ضرایب متغیر، برای دو حالت متمایز مطرح شده با تشکیل یا عدم تشکیل لایه ی مرزی در نزدیکی نقاط مرزی، مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. بر این اساس ابتدا بسط های مجانبی جواب را برای هر دو حالت مذکور با به کار بردن روش پنج مرحله ای به دست می آوریم و در نهایت با استفاده از شرط سازگاری مجانبی، جواب تقریبی مجانبی یکنواخت برای مسئله به دست می آید.
    کلیدواژگان: مسئله ی لایه ی مرزی، بسط مجانبی جواب، شرایط سازگاری
  • کاربرد توزیع های آمیخته - مقیاس نرمال چند متغیره در برازش مدل های چند سطحی
    ریحانه شکل آبادی، ایرج کاظمی صفحات 71-88
    در بسیاری از تحقیقات کاربردی مدل های چند سطحی چارچوب مناسبی برای مطالعه داده های وابسته که در سطوح مختلف جمع آوری شده اند فراهم می سازند. ما در این مقاله خانواده ای از توزیع های آمیخته-مقیاس نرمال چند متغیره را برای مدل های چند سطحی پیشنهاد می کنیم که نسبت به توزیع نرمال منعطف تر است. مدل پیشنهادی امکان برازش بهتر را وقتی توزیع مشاهدات دم سنگین تر و قله مندتر از نرمال است فراهم می کند. با توجه به آنکه استنباط آماری پارامترها توسط روش حداکثر درستنمایی حاشیه ای منجر به حل انتگرال های پیچیده با ابعاد بالا خواهد شد رهیافت شبیه سازی مونت کارلوی زنجیر مارکوفی را برای برآورد بیزی پارامترهای مدل پیشنهاد می کنیم. از آنجا که کشیدگی توزیع های مختلف عضو این خانواده متفاوت است، مدل چند سطحی را با انواع توزیع هایی از خانواده فوق بر مجموعه ای از داده های واقعی برازش می دهیم. در آخر، توسط معیارهای انتخاب مدل متداول بهترین مدل را که برازنده داده هاست برگزیده ایم.
    کلیدواژگان: پسین شرطی کامل، روش مونت کارلوی زنجیر مارکوف، متغیر آمیختگی، مدل های چند سطحی، الگوریتم نمونه گیری گیبز
  • استفاده از سیستم دسته بند چندگانه برای تشخیص بیماری آندومتریوز: رویکرد زیرفضای تصادفی
    محمدرضا آخوند، محمدعلی باقری، علی موسوی، اشرف معینی صفحات 89-107
    یکی از روش های مناسب برای بهبود صحت دسته بندی نمونه ها، استفاده از چند دسته بند مختلف و سپس ترکیب نتایج خروجی آن ها است که اغلب تحت عنوان «سیستم های دسته بند چندگانه» یا «سیستم های شورایی» خوانده می شوند. در این مقاله برای تشخیص بیماری آندومتریوز، سیستم دسته بند چندگانه براساس رویکرد زیرفضای تصادفی طراحی و پیاده سازی شده است. در این روش، دسته بندهای شورا با زیرمجموعه های ویژگی مختلف آموزش می بینند. در پایان، برای ارزیابی سیستم در تشخیص نمونه ی جدید آزمون، خروجی دسته بندها با روش رای گیری حداکثری ادغام می شوند.
    کلیدواژگان: پیش بینی، سیستم های دسته بند چندگانه، تشخیص آندومتریوز، رویکرد زیرفضای تصادفی
|
  • Bayesian Analysis of Frailty Models in Long-term Survivors
    Mitra Rahim Zaheh, Farzad Eskandari Pages 1-19
    In the survival analysis with long term survivors، there are two classes of Models: Mixture Cure Model and Non-Mixture Cure Model. Whereas using the Mixture Cure model have some disadvantage such as uncertainly in identifiability of true parameter and when we use non informative uniform prior distribution for coefficient variation، the posterior distribution would be improper the Bayesian approach، we used the non-mixture cure model. Also there are a lot of immeasurable factors have effect on the survival probability then introduced the frailty in the survival analysis. In the non-mixture cure model Yin (2005) introduced the frailty. In this paper us insertion two definition of frailty and extend two new models. Also we show the better fitness of new models to Yin Models in the data set of leukemia. For estimation the parameter in these models we used the hierarchical Bayesian approach. We construction the likelihood functions based on piecewise exponential distribution and log-normal distribution for frailty distribution. Since the posteriors distribution do not have close form then we use the Markov Chain Monte Carlo methods. Based on the Deviance Information Criteria (DIC) the fitness on the proposal models confirmed.
    Keywords: Long term survivors, Non, mixture cure model, long, normal Frailty, Bayesian approach
  • Several-step to obtain derivative-free iterative methods for solving nonlinear equations
    Farshid Mirzaee, Afsun Hamzeh Pages 21-31
    In this paper، we consider and analyze several-step iterative methods for solving nonlinear equations.. This method is based on a direct Newtonian interpolation of the function and modified Adomian’s decomposition. We prove the important fact that methods obtained preserve their convergence order 3، without calculating any derivatives. Some numerical illustrations are given to show the efficiency of algorithms.
    Keywords: Nonlinear equations, Newton's method, Adomian's decomposition method, Several step methods, Derivative free iterative methods
  • Robust Spatial Data Analysis in presence of Outliers
    Mohsen Mohammadzadeh*, Anvar Mohammadi Pages 33-48

    In spatial data analysis، the variogram function that determines the correlation structure is usually unknown، and most estimates based on observations. The presence of outliers affect on the estimation of the variogram function، trend parameters and spatial prediction. In this paper some new robust estimators of variogram are presented. The proposed estimators have highly breakdown points and are based on scale estimators. All proposed estimators are assessed based on simulation studies. In addition robust methods of trend estimation and spatial prediction are presented. Finally، a real world problem about the average temperature of 170 cities in Iran is analyzed using discussed methods.

    Keywords: Spatial Data, Variogram, Robust Scale Estimator, Robust
  • Investigation of Approximate Solution of Mathematical Model of Singular Perturbation Problem of Including Second Order Linear Equation with Variable Coefficients and Dirichlet Boundary Conditions
    Ali Reza Sarakhsi, Mohammad Jahanshahi*, Mojtaba Sarakhsi Pages 49-70
    The main subject of this paper is to consider the solution of singular perturbation problems which these problems appear in physical and engineering problems، such as fluid mechanics، chemical reactions، electronic circuitry، civil and fluid dynamics. In fact، a singular perturbation problem is in the form of either ordinary differential equations (O. D. E) or partial differential equations (P. D. E) in which the highest derivative is multiplied by some powers of as a positive small parameter. The purpose of the theory of singular perturbations is to solve a differential equation with some initial or boundary conditions with a small parameter. In this paper، the structure of solutions of these problems for second order ordinary differential equations with variable coefficients is considered. The next goal of this paper is to verify formation and non-formation of boundary layers in boundary points. Finally، the asymptotic expansions and uniform approximate solutions are obtained in five steps by using asymptotic matching condition.
    Keywords: Boundary Layer Problem, Asymptotic Expansion of Solution, Matching Conditions
  • The Application of Scale-Mixture of Multivariate Normal Distributions in Fitting Multilevel Models
    Reyhaneh Shekabadi, Iraj Kazemi Pages 71-88
    Multilevel models provide suitable framework to study related data that are collected at various levels in many researches. In this paper، we propose a family of scale mixture of multivariate normal distributions for multilevel models. This family is more flexible than the normal distribution. The proposed model provides a better fit to the observed data in which their distribution has tails heavier than normal. The statistical inference of model parameters done by the marginal maximum likelihood leads to complex high-dimensional integrals and thus we implement the Markov chain Monte Carlo simulation approach for the Bayesian estimation of related parameters. In is shown that the kurtosis measure of different members in this family is different، therefore we fit multilevel models on a set of real data with imposing a variety of distributions in this family. Finally، by using the common model selection criteria we choose the best fitted model.
    Keywords: Full conditional posteriors, Gibbs sampler, Markov chain Monte Carlo, Mixing variable, Multilevel Models
  • Using multiple classifier system for diagnosis of endometriosis: an ensemble subspace approach
    Mohammad Reza Akhoond, Mohammad Ali Bagheri, Ali Mousavi, Ashraf Moini Pages 89-107
    One efficient approach in classification is using a set of individual classifiers and then combining their outputs، usually knows as ensemble classification or multiple classifier system. In this paper، an ensemble classification system based on the random subspace approach is employed for diagnosis of endometriosis، in which individual classifiers of the ensemble system are trained with different feature subsets. Finally، for classifying an unknown test sample، classifiers’ outputs are fused using the majority voting combination rule.
    Keywords: Prediction, Multiple classifier systems, Endometriosis diagnosis, Random subspace approach