genetic algorithm (ga)
در نشریات گروه شیمی-
یکی از فرایند های اصلی در صنایع پالایشی صنعت نفت، استخراج هیدروکربن های آروماتیک از هیدروکربن های آلیفاتیک است. بر این اساس پیش بینی دقیق رفتار فازی این سامانه ها می تواند باعث بهبود استخراج مایع مایع شود. در این مطالعه، رفتار ترمودینامیکی فازی سامانه سه جزیی هیدروکربن های آلیفاتیک و آروماتیک به همراه مایع های یونی توسط سامانه استنتاجی فازی عصبی تطبیقی (ANFIS) و شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) پیش بینی شد. ورودی های مدل در مدل سازی سامانه استخراج مایع مایع، نسبت مولی ترکیب های آلیفاتیک، آروماتیک و مایع های یونی در خوراک و هم چنین جرم مولکولی آ ن ها و دمای سامانه استخراج در نظر گرفته شد و همچنین خروجی مدل نیز نسبت مولی ترکیب های آلیفاتیک و آروماتیک در فاز غنی از آلکان و نسبت مولی ترکیب های آروماتیک و مایع های یونی در فاز غنی از مایع های یونی در نظر گرفته شد. پارامترهای طراحی این شبکه های عصبی ازجمله تعداد نرون و شعاع خوشه چینی شبکه های MLP و ANFIS به منظور بهتر شدن دقت پیش بینی آن ها، با روش بهینه سازی تکاملی الگوریتم ژنتیک (GA) بهینه شدند. مقایسه دقت پیش بینی شبکه های ANFIS و MLP با داده های آزمایش بر اساس پارامترهای آماری R2 ، RMSD و MAD برای مدل ANFIS به ترتیب 9996/0، 0190/0 و0129/0 و برای مدل شبکه عصبی MLP به ترتیب 9996/0، 0204/0 و0127/0 به دست آمد. همچنین مقایسه ای بین دقت پیش بینی شبکه های ANFIS و MLP با مدل ترمودینامیکی NRTL برای دو سامانه گوناگون استخراج مایع مایع انجام شد، میانگین RMSD آن ها برای دو سامانه استخراج به ترتیب 0093/0، 0110/0 و 0113/0 به دست آمد. نتیجه های پارامترهای آماری نشان دهنده این است که این شبکه ها در پیش بینی رفتار ترمودینامیکی تعادل مایع مایع با دقت به نسبت مناسبی دارند و روش موثری هستند.
کلید واژگان: استخراج مایع مایع، سامانه استنتاجی فازی عصبی تطبیقی (ANFIS)، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP)، الگوریتم ژنتیک (GA) و مایع های یونیOne of the main processes in the refining industries of the oil industry is the extraction of aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons. Accordingly, accurate prediction of the phase behavior of these systems can improve liquid-liquid extraction. In this study, the phase thermodynamic behavior of the ternary system of aliphatic and aromatic hydrocarbons with ionic liquids is predicted by the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and the Multilayer Perceptron (MLP)neural network. The model inputs were considered in modeling the liquid-liquid extraction system, the molar ratio of aliphatic, aromatic, and ionic compounds in the feed, as well as the molecular mass of the ions and the temperature of the extraction system, and the model output was the molar ratio. Aliphatic and aromatic compounds in the alkane-rich phase and molar ratio of aromatic compounds and ionic liquids in the iron-rich phase were considered. The design parameters of these neural networks, including the number of neurons and the clustering radius of the MLP and ANFIS networks, were optimized by the genetic algorithm evolution method (GA) in order to improve their prediction accuracy. Comparison of prediction accuracy of ANFIS and MLP networks with experimental data based on statistical parameters R2, RMSD, and MAD for ANFIS model was calculated 0.9999, 0.0190, and 0.0129 respectively and for MLP neural network model was 0.996, 0.0204, and 0.0127 respectively. Also, a comparison was made between the prediction accuracy of ANFIS, MLP networks and the NRTL thermodynamic model for two different liquid-liquid extraction systems, their RMSD for the two extraction systems were 0.0093, 0.0110, and 0.0113, respectively. The results of statistical parameters show that these networks have relatively good accuracy in predicting the thermodynamic behavior of liquid-liquid equilibrium and are an effective method.
Keywords: Liquid-liquid Extraction, Adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), Multi-Layer Perceptron (MLP) neural network, Genetic algorithm (GA), Ionic liquids -
روغن موتور ها ویژگی های فیزیکی و شیمیایی بسیاری دارند که از آن ها می توان به گرانروی، شاخص گرانروی، نقطه ی اشتعال، نقطه ی ریزش و غیره اشاره کرد. گرانروی یکی از مهم ترین ویژگی های روغن بوده و عامل بسیار مهمی در روغن های صنعتی به حساب می آید، زیرا تمام ویژگی های طراحی شده برای روغن های صنعتی به گرانروی آن ها ارجاع داده می شود. تغییر گرانروی با دما با شاخص گرانروی اندازه گیری و بیان می شود و برای تشخیص نوع روغن، از این شاخص استفاده می شود. هر چه این شاخص گرانروی بزرگ تر باشد نشان دهنده این است که گرانروی روغن نسبت به تغییرهای دما تغییر کم تری دارد. درنتیجه با توجه به اهمیت این شاخص در روغن های روان کننده، و با توجه به این که شاخص گرانروی در روغن موتور ها تابعی از ترکیب شیمیایی روغن است، در این پژوهش، با استفاده از یک فناوری طیف سنجی ساده مثل فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، آنالیز روغن موتور ها صورت گرفت، سپس به وسیله ی روش انتخاب متغیر الگوریتم ژنتیک، GA، عدد موج های مهم و تاثیر گذار بر شاخص گرانروی روغن موتور ها مشخص شد و معلوم شد ترکیب های دارنده ی گروه های عاملی آلکیل هالید، آلکن، نیترو، اسید، آلکان، آلکین و الکل بر شاخص گرانروی روغن موتور ها تاثیر گذار هستند. مدل سازی شاخص گرانروی روغن موتور ها به کمک روش برازش خطی چند متغیره (MLR) صورت گرفت. از روش های پیش پردازش گوناگونی مانند روش متمرکز کردن به میانگین و مقیاس گذاری پیش از روش های MLR وGA-MLR نیز استفاده شد. نتیجه های به دست آمده از مدل سازی با پارامتر های گوناگونی مانند ضریب برازش (R2) و ریشه ی دوم متوسط خطا ها (RMSE) سنجیده شد. مقدارهایR2 و RMSE به دست آمده با استفاده ازGA-MLR، به ترتیب 998/0و 954 /0 به دست آمدند
کلید واژگان: روغن موتور، شاخص گرانروی، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، الگوریتم ژنتیک، برازش خطی چند متغیرهMotor oils have different physicochemical properties, namely viscosity, viscosity index, flash point, pour point, etc. Viscosity is one of the important properties of motor oils since all the properties of industrial lubricants are referred to as their viscosities. The changes in viscosity with variation in temperature are regarded as the viscosity index. The greater the viscosity index, the lower the chances of the viscosity of motor oil with temperature and vice versa. According to the importance of viscosity index in lubricants and because the viscosity index of lubricants is dependent on the chemical composition of motor oils, thus in this study, a simple spectroscopic technique like Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy was used to analyze the Behran motor oils. The important wavenumbers that affect the viscosity indices were identified by using the Genetic Algorithm (GA) as a variable selection method. By using this method, some functional groups like Alkyl halides, Alkene, Nitro, Acid, Alkane, Alkyne, and Alcohol were recognized that affect the viscosity index of motor oils. Modeling the viscosity index of motor oils was done by Multivariate Linear Regression (MLR) method. Various data preprocessing techniques like Mean Centering and Auto-scaling were operated before the MLR and GA-MLR techniques. The results of modeling were evaluated by using different parameters like regression coefficients (R2) and Root Mean Square Error (RMSE). The values of R2 and RMSE, obtained by the GA-MLR were 0.998 and 0.954 respectively.
Keywords: Engine oils, Viscosity Index, FT-IR, Genetic algorithm (GA), Multivariate Linear Regression (MLR) -
The purpose of this work was to predict liquid-liquid equilibrium of binary systems including N-formylmorpholine (NFM) with alkanes (heptane, nonane, and 2,2,4-trimethylpentane) over the temperature range from around 300 K to 420 K. Therefore, three feed-forward artificial neural network (ANN) models were developed for the three systems. Compositions of alkanesin light phase and heavy phase were considered as network inputs, and the temperature was the output variable. Genetic algorithm (GA) method was used to design the neural network. It minimized the total mean squared error (MSE) between net output and desired output with optimizing weights and biases of the ANN. The validity of the models was evaluated through a test data set, which was not used in the training data set. The results of this work show that the hybrid of artificial neural network and genetic algorithm (ANN–GA) can estimate the LLE of the binary systems with high precision.Keywords: Artificial neural network (ANN), Binary system, Genetic algorithm (GA), Liquid-liquid Equilibrium (LLE), N-formylmorpholine
- 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.