mohammadreza valizadeh
-
طراحی و شناسایی الکترولیت های جامد می تواند منجر به پیدا کردن باتری های حالت جامد ایمن تر و کارامد تر در محدوه دمایی گسترده تر برای سلول های سوختی شود. برای پیدا کردن الکترولیت های جامد بیش از 200،000 ساختاری بلوری پایگاه داده ای ICSD (Inorganic Crystal Structure Data base) وجود دارد و در میان آنها بیش از 44000 ساختار تجربی در جستجوی راه حل هایی برای پیشرفت در ذخیره سازی انرژی در نظر گرفته شده است. بنابراین پیش از ساخت الکترولیت های جامد، نیاز به روش های محاسباتی جدیدی داریم تا بتوانیم به کمک آن، با سرعت و دقت بیشتری نسبت به گذشته، ساختار مناسب از میان همه این ساختار های موجود را انتخاب کنیم. جامدات رسانای ابر یونی یکی از اجزای اصلی در ذخیره سازی و تبدیل انرژی هستند و توسعه این هادی های جدید، بدون درک جامع سازوکارهای مهاجرت یون در این ساختارها، غیرممکن است. NaSICON یک الکترولیت جامد مبتنی بر اکسید با یک چارچوب سه بعدی است. (NZP) و (LZP) رومبوهدرال دو نمونه اولیه همه مواد از نوع NaSICON ها هستند. در این پژوهش، ما با رویکرد محاسباتی جدیدی، نشان دادیم که با تغییر یون سدیم با لیتیوم در ساختار NaSICON ها، چه میزان انرژی فعالسازی، که نقش تعیین کننده ای در طراحی و تولید باتری های تمام حالت جامد دارد، تغییر می کند و به این پرسش که آیا با این تغییر، مسیر حرکت یون های سدیم و لیتیوم در داخل ساختار کریستالی، ثابت می مانند یا خیر، پاسخ دادیم.طراحی و شناسایی الکترولیت های جامد می تواند منجر به پیدا کردن باتری های حالت جامد ایمن تر و کارامد تر در محدوه دمایی گسترده تر برای سلول های سوختی شود. برای پیدا کردن الکترولیت های جامد بیش از 200،000 ساختاری بلوری پایگاه داده ای ICSD (Inorganic Crystal Structure Data base) وجود دارد و در میان آنها بیش از 44000 ساختار تجربی در جستجوی راه حل هایی برای پیشرفت در ذخیره سازی انرژی در نظر گرفته شده است. بنابراین پیش از ساخت الکترولیت های جامد، نیاز به روش های محاسباتی جدیدی داریم تا بتوانیم به کمک آن، با سرعت و دقت بیشتری نسبت به گذشته، ساختار مناسب از میان همه این ساختار های موجود را انتخاب کنیم. جامدات رسانای ابر یونی یکی از اجزای اصلی در ذخیره سازی و تبدیل انرژی هستند و توسعه این هادی های جدید، بدون درک جامع سازوکارهای مهاجرت یون در این ساختارها، غیرممکن است. NaSICON یک الکترولیت جامد مبتنی بر اکسید با یک چارچوب سه بعدی است. (NZP) و (LZP) رومبوهدرال دو نمونه اولیه همه مواد از نوع NaSICON ها هستند. در این پژوهش، ما با رویکرد محاسباتی جدیدی، نشان دادیم که با تغییر یون سدیم با لیتیوم در ساختار NaSICON ها، چه میزان انرژی فعالسازی، که نقش تعیین کننده ای در طراحی و تولید باتری های تمام حالت جامد دارد، تغییر می کند و به این پرسش که آیا با این تغییر، مسیر حرکت یون های سدیم و لیتیوم در داخل ساختار کریستالی، ثابت می مانند یا خیر، پاسخ دادیم.کلید واژگان: الکترولیت جامد، ابر رسانای یونی، دینامیک مولکولی، سدیم یون، لیتیوم یون، والانس پیوندیThe design and identification of solid electrolytes can lead to finding safer and more efficient solid state batteries in a wider temperature range for fuel cells. There are more than 200,000 crystal structures in the ICSD database for finding solid electrolytes, and among them, more than 44,000 experimental structures have been considered in the search for solutions for advances in energy storage. Therefore, before making solid electrolytes, we need new calculation methods so that we can choose the appropriate structure among all these existing structures with the help of it, more quickly and accurately than in the past. Super ionic conductor solids are one of the main components in energy storage and conversion, and the development of these new conductors is impossible without a comprehensive understanding of ion migration mechanisms in these structures. NaSICON is an oxide-based solid electrolyte with a three-dimensional framework. NZP (NaZr2P3O12) and rhombohedral LiZr2P3O12 (LZP) are the two prototypes of all NaSICONs. In this research, with a new computational approach, we showed that by changing the sodium ion with lithium in the structure of NaSICONs, the amount of activation energy, which plays a decisive role in the design and production of all-solid-state batteries, changes and we have answered the question whether with this change, the path of movement of sodium and lithium ions inside the crystal structure remains constant or not.Keywords: Solid electrolyte, molecular dynamics, super ionic conductor, sodium ion, bond valence
-
سابقه و هدف
این مطالعه برای اولین بار با هدف تولید کربن فعال (AC) از دور ریز چوب گون جهت دستیابی به جذب سطحی حداکثری جاذب انجام گرفت. بنابراین هدف از این مطالعه حذف رنگزای اسید اورانژ7 (AO7) با استفاده از AC سنتز شده طی فعال سازی فیزیکی بود.
مواد و روش هافعال سازی AC در روش فیزیکی با گاز نیتروژن در دمای 700 درجه سانتی گراد انجام شد. مشخصات ساختاری جاذب، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و تکنیک ایزوترم تعیین شد. اثر پارامترهای راهبری، سپس ایزوترم ها و سینتیک های واکنش، مطالعه شد.
یافته هاAC سنتز شده دارای سطح ویژه m2/g 774 و حجم کلی حفرات m3/g181/49 است. حداکثر جذب رنگ mg/g57/127 (کارایی 91/4 درصد) در شرایط بهینه آزمایشگاهی شامل 3=pH، 0/04 گرم جاذب در ml 50 محلول، mg/L 50 رنگ در زمان 75 دقیقه به دست آمد. نتایج نشان داد که داده های جذب از مدل ایزوترم جذب لانگمویر و سینتیک شبه درجه دوم پیروی می کنند. قابلیت استفاده مجدد از جاذب با روش حرارت دهی نشان داد که این جاذب می تواند برای 3 مرتبه متوالی با کارایی مناسب استفاده شود. ضرایب همبستگی (R2) برنامه ژنتیک و شبکه عصبی به ترتیب برابر با 0/98 و0/99 بود که بیانگر تطابق داده های آزمایشگاهی با مدل هاست.
استنتاجکربن فعال تهیه شده از دور ریز چوب گون به روش فعال سازی فیزیکی پتانسیل بالایی در جذب AO7 از محلول های آبی دارد.
کلید واژگان: شبکه عصبی، فعال سازی فیزیکی، رنگ، کربن فعال، جذب سطحی، برنامه نویسی ژنتیکBackground and purposeThis study was conducted for the first time to produce activated carbon (AC) from Milkvetch wood by physical activation in order to achieve the maximum adsorbent capacity in adsorption of dye. The aim of this study was to remove acid orange 7 (AO7) dye using AC produced by physical activation with nitrogen gas.
Materials and methodsAC activation was performed by physical method using nitrogen gas at 700°C. Scanning electron microscopy and isotherm technique were used to determine the structural characteristics of the adsorbent. The effect of operating parameters was investigated. The isotherms and kinetics of the dye adsorption were also studied.
ResultsThe synthesized AC-700°C sample had a specific surface area and a total pore volume of 774 m2/g and 181.49 m3/g, respectively. The maximum adsorption of dye was 57.125 mg/g (removal efficiency 91.4%) that occurred at pH= 3, 0.04 g absorbent in 50 ml of solution, and 50 mg/l of dye in 75 min. The adsorption data followed the Langmuir adsorption isotherm model and the pseudo-second order model kinetics. Also, the ability to reuse the adsorbent using the heating method showed that the synthesized adsorbent can be used for three consecutive times with good performance. Correlation coefficients (R2) for genetic program and neural network were 0.98 and 0.99, respectively, indicating the agreement of laboratory data with the models.
ConclusionThe as-prepared AC by physical activation has a high potential for adsorption of AO7 dye from aqueous solutions.
Keywords: neural network, physical activation, dye, activated carbon, adsorption, genetic programming -
Introduction
Using BIA for body fat calculation is a normal method. The body fat factor is one of the most useful measures for assessing the risk of obesity. In this research, people are classified based on body fat. This research does not use any device. Adaptive Network-based Fuzzy Inference System (ANFIS) which is widely used in medical sciences, has been used to predict the exact category of fat.
Materials and MethodsA nutrition clinic in Tehran has collected 610 samples from its patients. Each data has six attributes: age, height, weight, BMI, gender, and fat percentage. Based on percentage fat, people are divided into six fat classes from very low fat to very high fat. This research uses ANFIS system to estimate body fat class. Age, height, weight, BMI, and gender are used as inputs of the system and fat class as output. Furthermore, for evaluating the proposed method, precision method is used.
ResultsThis research used machine learning techniques (i.e., ANFIS) to predict the class of fat people without using costly tools. The data showed that our method has an accuracy of 90.83%.
ConclusionThe results of this research show that using ANFIS can estimate accurately the category of body fat without any device. Therefore, it reduces diagnosis price.
Keywords: Learning algorithm, Body fat category, Data mining, ANFIS -
مقدمهپزشکان با استفاده از دستگاه BIA (Bioelectrical Impedance Analysis) نسبت به محاسبه درصد چربی بدن افراد مبادرت می نمایند. مطالعه حاضر با هدف تخمین درصد چربی بدن افراد بدون استفاده از دستگاه صورت گرفته است. در این پژوهش سعی شده است که با استفاده از شبکه عصبی به پیش بینی میزان چربی بدن افراد پرداخته شود.مواد و روش هاداده مورد استفاده در این تحقیق اطلاعات بیماران مراجعه کننده به یکی از کلینیک های تغذیه درشهرتهران است. این مجموعه دارای 400 رکورد است که از آنها برای آزمایش و ارزیابی شبکه عصبی پرسپترون چندلایه برای تخمین درصد چربی بدن افراد استفاده شده است. شبکه عصبی مورد استفاده دارای پنج نرون ورودی و ده نرون میانی است. هم چنین از روش ارزیابی متقاطع برای سنجش کارایی روش پیشنهادی این تحقیق استفاده شده است.
یافته های پژوهش: نتایج نشان دهنده 5.2 واحد خطا بر اساس روش ارزیابی متقاطع است که بیان کننده کارایی روش پیشنهادی است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که شبکه عصبی پیشنهادی برای تخمین درصد چربی بدن افراد دارای دقت میانگین 93% می باشد. بنابراین روش پیشنهادی می تواند میزان دقیق درصد چربی بدن افراد را به خوبی تخمین بزند.بحث و نتیجه گیرینتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که روش پیشنهاد شده به عنوان اولین روشی که از تکنیک های داده کاوی برای این منظور استفاده می کند، برای تخمین دقیق درصد چربی از دقت بالایی برخوردار بوده و می تواند به عنوان یک ابزار کارآمد مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از راهکار پیشنهادی می تواند نیاز به دستگاه BIA یا روش های مشابه دیگر به منظور تخمین درصد چربی بدن را بر طرف نماید.کلید واژگان: الگوریتم یادگیری، درصد چربی بدن، داده کاوی، شبکه عصبیIntroductionDoctors undertake calculation of body fat percentage by using BIA (Bioelectrical Impedance Analysis) equipment. In this study, we measured body fat percentage without using equipment. For this purpose, an artificial neural network has been used to estimate the exact amount of fat.Materials and MethodsThe sample was selected from patients admitted in a nutrition clinic in Tehran. 400 patients took part in this study. MLP neural network was used to estimate body fat percentage. The used neural network had five input neurons and ten neurons in the hidden layer. Also, cross validation method for evaluating the proposed method has been used.
Findings: The proposed method is efficient because of the results that demonstrate 2.5 units error based on cross validation. The results of experiments show that the proposed neural network for estimating body fat percentages has an average accuracy of 93%. Therefore the proposed method can accurately estimate body fat percentage of people with very high accuracy.
Discussion &ConclusionsThe results of this research show that the proposed method as the first method used in machine learning technique, can estimate fat percentage with high accuracy. This method can be used as a useful method without using BIA device.Keywords: Learning algorithm, Body fat percentage, Data mining, Neural network
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.