computational methods
در نشریات گروه فنی و مهندسی-
In this review paper, the applications of machine learning, computational methods, and robotics to bridge design are considered to help improve structure integrity and resilience. It describes a variety of computational methods, including finite element analysis (FEA) and computational fluid dynamics (CFD), that have been used to calculate failure modes and evaluate the dynamic behavior of bridge structures in extreme conditions, such as earthquakes and floods. It also highlights robotics’ potential to streamline inspection techniques, showing new robotic systems for effective bridge monitoring. Additionally, it points out issues related to data shortages and implementation difficulty and presents future research priorities, such as the need for powerful machine learning algorithms and the use of Internet of Things (IoT) solutions for real-time monitoring. In summary, the paper highlights the life-changing impact of these technologies on the safety and reliability of bridge systems.
Keywords: Machine Learning, Computational Methods, Robotics, Structural Integrity, Resilience -
محاسبات مولکولی پدیده ای نوظهور از محاسبات در مقیاس نانو متری می باشد. تمرکز محاسبات مولکولی طراحی و ساخت پردازشگرهای مولکولی بر بستری از ماکرومولکولهای زیستی مانند دیاکسیریبونوکلیوتیداسید ، ریبونوکلیوتیداسید و پروتیینها میباشد [1]. محاسبات دنا زیر شاخه ای از محاسبات مولکولی است که از واکنش شیمیایی بین رشته های دنا برای انجام محاسبات استفاده میکند. این محاسبات از نظر مقیاسپذیری، سادگی انجام و ساخت، هزینه های طراحی و پیاده سازی و... تابحال موفقترین روش از بین همه روش های شناخته شده برای محاسبات مولکولی میباشد [2]. مدل های محاسباتی گوناگون با کاربردهای مختلف مبتنی بر رشته های دنا تا به امروز ارایه شده است، از جمله این مدل های محاسباتی، مدل محاسباتی خودسامانی می باشد. این مدل محاسباتی با توجه به قدرت خودسامانی کاشی ها، توان موازی سازی بسیار بالا و قاعده مند بودن آن بسیار مورد توجه قرار گرفت. با وجود این مزایا چالش هایی نظیر عدم کنترل پذیری کاشی ها و درصد خطای بالا و ایجاد کریستال های بزرگ در خروجی نهایی مانع پیشرفت این روش شده است. با حل مشکل کنترل پذیری کاشی ها در [2]، امکان ارایه مدل مناسبی برای ساخت توابع منطقی با استفاده از این روش فراهم شده است. در این مقاله روشی برای طراحی توابع منطقی توسط کاشی های خودسامانی ارایه شده است. علاوه بر این قابلیت گسترش و کاهش هزینه های ساخت و همچنین توسعه روش برای ایجاد روند طراحی خودکار در این مقاله ارایه شده است. متدولوژی معرفی شده در این مقاله می تواند سرآغاز امید بخشی برای انجام محاسبات به صورت موازی باشد.
کلید واژگان: محاسبات مبتنی بر دنا، کاشی های خودسامانی، روش طراحی دوخطی، مدل های محاسباتی، محاسبات موازیJournal of New Achievements in Electrical, Computer and Technology, Volume:3 Issue: 9, 2024, PP 93 -113Molecular computing is an emerging Nanotechnology. Molecular computing is the base of designing and implementing molecular processors on a platform of biological macromolecules such as deoxyribonucleotide acid, ribonucleotide acid, and proteins [1]. DNA computing is a branch of molecular computing that uses DNA strands and chemical reactions for computation. DNA computing is the most successful molecular computing method in terms of scalability, simplicity of execution and implementation, design, and costs [2]. Recently, according to the features of the problem, many DNA computational models were proposed. The Self-assembly model consists of a lot of tiles that reacted parallel. this model has some advantages and disadvantages, for example, its massively parallel computing and regularity and vice versa uncontrollability tiles, high error rate, and large crystals on output (unscalable). This article proposed a design method for the self-assembly logic functions. Also, this method has advantages such as scalability, automatic design flow, and low-cost implementation. The proposed methodology can be a promising starting point for performing computations in parallel.
Keywords: DNA-based computing, DNA self-assembly tile, Dual-Rail designing method, Computational methods, Parallel computation -
Uniaxial compressive strength (UCS) is a critical geomechanical property of rocks that is frequently required during the preliminary stage of civil engineering design. To obtain the UCS value needs a time consuming and costly process of samples collection and preparation. There are alternate methods for determining UCS that can be conducted in situ. In this study, an attempt has been made to predict the UCS of limestone from some simple and inexpensive rock index tests such as block punch index (BPI), ultrasonic wave velocity test (Vp), Schmidt's hammer rebound number (SHR), and point load index tests (I_s50). For indirect estimation of the UCS as a function of BPI, Vp, SHR, and I_s50, block samples of limestone were collected from a quarry site in Birjand, the center of Southern Khorasan province in Iran. Then, the number of 70 core samples and 210 bulk samples were prepared and tested based on available standards. According to extensive experimental results, a database was established for estimation of the UCS via three computational methods such as support vector machine (SVM), adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), and multi layer perceptron (MLP). After developing the models and considering several performance indices including the coefficient of determination R^2, variance account for (VAF), root mean squared error (RMSE), and using simple ranking method, the predictive models were applied to obtain the best model. Consequently, SVM approach predicted the UCS of limestone with higher accuracy in comparison to other studied computational methods.Keywords: Limestone, Uniaxial compressive strength (UCS), Rock index tests, Computational Methods
-
مواد پرانرژی دارای کاربردهای نظامی و غیرنظامی بوده و توسعه مواد پرانرژی با کارایی بالاتر همواره مورد توجه می باشد. به دلیل وجود خطرات در سنتز ترکیبات پرانرژی و نیز به منظور صرفه جویی در هزینه های آزمایشگاهی، امروزه استفاده از روش های محاسباتی به منظور پیش بینی خواص ترکیبات مورد نظر از قبیل گرمای تشکیل، چگالی، سرعت و فشار انفجار بسیار مورد توجه می باشد. کارآیی روش های محاسباتی در پیش بینی خواص ذکر شده از طریق مقایسه داده های تئوری و تجربی متعدد به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر، مشتقات نیترو آدامانتان به طریق تئوری مورد بررسی قرار گرفته و گرمای تشکیل، چگالی، سرعت و فشار انفجاری آنها محاسبه گردیده است. داده های حاصل نشان داد که سرعت و فشار انفجار با افزوده شدن گروه های نیترو افزایش می یابد. مشخص شد که تعداد گروه های نیترو موجود در ساختار تاثیر مستقیم بر کارآیی گروه نیترو جدید دارد. هنگامی که تعداد گروه های نیترو در ساختار مورد بررسی کم باشد، افزودن یک گروه نیترو جدید موجب افزایش محسوس در فشار و سرعت انفجار می گردد. با این وجود در مواردی که تعداد گروه های نیترو در ساختار زیاد می باشد، افزودن یک گروه جدید نیترو تغییرات اندکی در فشار و سرعت انفجار ایجاد می نماید. داده های مربوط به سرعت و فشار انفجاری نشان داد که تعدادی از ترکیبات نیتروآدامانتان بررسی شده کارآیی قابل مقایسه با ترکیبات RDX و HMX از خود نشان داده و در برخی موارد بهتر عمل می نمایند.کلید واژگان: نیتروآدامانتان، سرعت انفجار، فشار انفجار، روش های محاسباتیThe energetic materials have different military and civilian usages and development of new materials with higher efficiency is of interest. Because of hazards related to the synthesis of the energetic materials and to reduce laboratory related expenses, nowadays, using computational methods to evaluate the properties of the energetic compounds such as heat of formation, density, pressure and velocity of detonation is of interest. The efficiency of computational methods was confirmed by comparison of the theoretical and experimental results, in different studies. In the present study, the nitro derivatives of adamantane were studied computationally and their heat of formation, density, pressure and velocity of detonation were computed. The results showed that an increase in the velocity of detonation with the increase of the number of the nitro functional groups is observable. From other point of view, it was found that there is relation between the numbers of the nitro functional groups in the structure and the effect of adding new nitro group. When the fewer numbers of nitro groups are present in the structure, new nitro has more effect on the pressure and velocity of detonation, while, presence of the more numbers of nitro groups in the structure, is decreasing the effect of the newly added nitro group. Based on the obtained results, some of the studied structures are showing performance comparable with the RDX and HMX, while some other ones are showing much better performance.Keywords: Nitro adamantane, velocity of detonation, pressure of detonation, Computational methods
-
از عوامل تاثیرگذار در نگهداری از سیستم های دفاعی، تجهیزات ناوبری و کمک ناوبری و فراهم آوردن شرایط محیطی ایده آل جهت افزایش توان و کارایی پرسنل، انتخاب صحیحیک سیستم تهویه مطبوع در شناورهای تندرو می باشد. با توجه به شرایط اقلیمی خلیج فارس و متفاوت بودن این شرایط در نقاط مختلف منطقه ای و عدم توجه به این مساله در هنگام طراحی و تعیین ظرفیت سیستم های ایرکاندیشن در شناورهای هم کلاس نیاز به بهینه سازی می باشد. لذا به علت پایین بودن ظرفیت سرمایشی سیستم ایرکاندیشن تعدادی از شناورهای تندرو ندسا به هنگام ماموریتهای دریانوردیدر مکان های مختلف و نارضایتی پرسنل، جهت رفع این مشکل یک کار تحقیقاتی و میدانی در منطقه عملیاتیبندرعباس بر اساس مطالعات علمی پژوهشی صورت گرفت که روش کار و نتایج آن در این مقاله آورده شده است.در این مقاله انواع سیستم های تهویه مطبوع در شناورهای تندرو با تشریح مزایا و معایب آن بررسی شده است. محاسبات بار سرمایشی از سه روش جداول مهندسی شرکت های معتبر دریایی، روش مهندسی به کمک روابط علمی(محاسبات فرمولی) و روش محاسبه با نرم افزار کریر بر روی این کلاس از شناورهای تندرو انجام و با هم مقایسه شد.مبنای محاسباتی ما در این روش ها با توجه به مدل و طول شناور، حجم و مساحت کابین ها، جنس دیواره های شناور، شرایط اقلیمی و دیگر پارامترهای موثر بوده که در روش نرم افزاری به ظرفیت اسمی 30 هزار بی تییو در ساعت رسیدیم. ظرفیت های سیستم ایرکاندیشن قبلی بر روی این کلاس از شناورها زیر 20 هزار بی تییو در ساعت و یا 24 هزار بی تییو در ساعت بوده است. با توجه به دقت بالاتر محاسبات در روش نرم افزاری، ظرفیت اسمی بدست آمده مبنای انتخاب ظرفیت سرمایشی سیستم ایرکاندیشن در شناور مورد مطالعه قرارگرفت.پس از انتخاب سیستم جدید و نصب و آزمایشهای میدانی در شناور مورد نظر، ظرفیت سرمایشی جدید بر روی این کلاس از شناورها ایده آل و نیاز تهویه مطبوع مناسب برای شناور طرح را فراهم کرده است. در این روش ها 10 تا 15 درصد به عنوان ضریب اطمینان به ظرفیت بار سرمایشی محاسبه شده اضافه می گردد. از نتایج حاصله و ظرفیت سرمایشی جدید می توان جهت بهینه سازی سیستم ایرکاندیشن شناورهای قبلی و هم چنین افزایش توان دفاعی و روحیه پرسنل استفاده نمود.
کلید واژگان: تهویه مطبوع، شناورهای تندرو، سیستم های دفاعی، روش های محاسباتی، تجهیزات ناوبریInfluential factor in the maintenance of defense systems، navigation equipment and navigation aid providing Ideal environment to increase the throughput and efficiency of the staff، the right choice is an air conditioning system in Extremist vessels. Due to the Persian Gulf and the different climate conditions in different parts of the region and the lack of attention to the problem of determining the design capacity of the vessels conditioning systems also need to optimize class Construction. Therefore، due to the low number of vessels conditioning system cooling capacity Extremist Ndsa sailing in different locations during missions and personnel grievances، to fix this problem Research and field work in the operating area of Bandar Abbas on the basis of scientific studies that took Methods and results are presented in this paper. This paper describes the types of HVAC systems on vessels Extremist with its advantages and disadvantages are reviewed. Cooling load calculation of three tables، engineering companies، marine engineering approach to relationships Science (calculation formula) and the calculation method on this class of vessels software Carrier Extremist perform together were compared. According to our calculations based on the methods and models over the floating cabin area and volume، sex walls Floating climatic conditions and other parameters that the software method nominal capacity of 30 000 Btu/h arrived. Previous conditioning system capacity on this class of vessels under 20 000 Btu/hours or 24 000 Btu/ hours. Due to the higher accuracy computational methods، software selection based on the capacity of cooling capacity conditioning system was studied in the float. After selecting the new system installation and field testing of the vessel، the new cooling capacity this class of vessel ideally suited for floating design provides needed ventilation. In this method، 10 to 15% as a safety factor to the calculated cooling load is added. The new cooling capacity can be used to optimize the results of previous vessels and conditioning systems such an increase can be used defensively and staff morale.Keywords: Air Conditioning, Extremist vessels, Defense systems, Computational Methods, Equipment Navigation -
Influential factor in the maintenance of defense systems, navigation equipment, navigation aids and provide an ideal environment for increased power and efficiency of the staff, the right choice is an air conditioning system in Extremist vessels. This paper describes the types of HVAC systems on vessels Extremist with its advantages and disadvantages are reviewed. Finally, according to the model, length, volume and area of the room and floating cabins and other parameters of the software is the safest method, the capacity of 30 thousand t U per hour was obtained by selecting the capacity air conditioning system Floating were studied. In this method, 10 to 15% as a safety factor to the calculated cooling load is added. The results compared with the previous system can be used to optimize the HVAC system afloat and boost the country's defense can be used.Keywords: Air, conditioning, Extremist vessels, Defense systems, Computational methods, Equipment navigation
- 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.