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

multi-objective optimization

در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • Ashish Trivedi *, Vibha Trivedi, Binoy Debnath, A. B. M. Bari
    The recent global efforts to control the spread of highly contagious COVID-19 pandemic have been successful, largely due to extensive vaccination campaigns. However, these campaigns have generated an enormous amount of infectious medical waste. This paper presents a weighted goal programming-based optimization model for managing medical waste generated from COVID-19 vaccination efforts. The model proposes an efficient system by integrating decisions of locating treatment centers and the routing of generated waste to these centers and eventually to disposal sites, with a focus on cost reduction, risk mitigation for the environment and the nearby population. The objectives include minimizing the setup and transportation costs, reducing risks to the population, limiting the number of installed units, and ensuring environmental sustainability of disposal sites. A set of randomly selected test instances is used to test the model's effectiveness. The results indicate that the compromised solution provides both cost benefits and reduced risk to the population. Specifically, the cost objective was compromised by only 5.98% and the risk objective by 1.54%, while the environmental sustainability objective was fully achieved.  This approach effectively supports strategic choices in recycling healthcare waste generated from COVID-19 immunization. The study is expected to aid municipal managers and decision-makers of healthcare facilities in managing vaccination related waste more efficiently.
    Keywords: Multi-Objective Optimization, Goal Programming, COVID-19, Vaccination, Medical Waste, Sustainability
  • نرگس ظهیری، فرشته دهقانی*، سلمان گلی

    با ظهور اینترنت اشیا، مسئله ترکیب وب سرویس ها و برآورده کردن نیازهای متعدد و پیچیده از سوی کاربران بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. به منظور ارائه خدمت به برنامه های کاربردی سیستم های مبتنی بر اینترنت اشیا، کاندیداهای متفاوتی با ویژگی های کیفی گوناگون وجود دارند. بنابراین یک چالش اساسی، انتخاب یک ترکیب بهینه از میان این کاندیداها به عنوان یک مسئله NP-hard است. در این مقاله، راه حل نزدیک به بهینه برای حل مسئله ترکیب وب سرویس در اینترنت اشیا و یافتن جبهه بهینه پارتو با استفاده از الگوریتم جستجوی فراابتکاری چندهدفه NSGA-III ارائه شده و سپس به منظور افزایش کیفیت و تنوع راه حل ها، الگوریتم بهبودیافته ای با ترکیب الگوریتم NSGA-III و تابع برازندگی جدید پیشنهاد گردیده است. به منظور بهینه سازی ترکیب سرویس ها در الگوریتم پیشنهادی از 9 پارامتر کیفی استفاده شده و در ادامه برای عملکرد بهتر به سه هدف اصلی تبدیل شده اند. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که رویکرد پیشنهادی از نظر میانگین دو هدف از سه هدف در مقایسه با الگوریتم NSGA-III نتیجه بهتری دارد. همچنین از نظر شاخص های عملکردی توانسته به طور میانگین به 11 درصد پوشش بیشتر دست یابد و هم از لحاظ توزیع راه حل ها و هم از لحاظ پراکندگی نسبت به سایر الگوریتم ها عملکرد بهتری داشته باشد.

    کلید واژگان: الگوریتم تکاملی، اینترنت اشیا، بهینه سازی چندهدفه، ترکیب و انتخاب بهینه وب سرویس ها، وب سرویس های آگاه به کیفیت
    Narges Zahiri, Fereshte Dehghani *, Salman Goli

    The emergence of the Internet of Things (IoT) has intensified the focus on web service composition and the fulfillment of increasingly complex and diverse user requirements. IoT-based systems often encounter numerous service candidates with varying qualitative attributes, presenting a significant challenge in selecting an optimal combination. This problem, categorized as NP-hard, requires efficient approaches for resolution. This study proposes a near-optimal solution for web service composition in IoT environments by leveraging the NSGA-III multi-objective metaheuristic algorithm to identify the optimal Pareto front. To further enhance the quality and diversity of the solutions, an improved algorithm integrating NSGA-III with a novel fitness function is introduced. The proposed approach optimizes service composition using nine quality parameters, which are subsequently streamlined into three principal objectives for better computational efficiency. Experimental evaluations demonstrate that the proposed method outperforms the baseline NSGA-III algorithm in terms of the average performance of two out of three objectives. Additionally, the approach achieves an average of 11% higher coverage based on performance indices and exhibits superior solution distribution and dispersion compared to alternative algorithms.

    Keywords: Evolutionary Algorithm, Internet Of Things, Multi-Objective Optimization, Optimal Web Service Composition, Selection, Quality-Aware Web Services
  • Mohammad Baraheni *, Saeid Amini
    Carbon fiber reinforced polymers (CFRP) are widely used in advanced applications due to their superb specifications. One of the principal problems in drilling such polymers is delamination that deteriorates the composite strength and can lead to part rejection during assembly. Ultrasonic vibration assisted drilling is a new developed machining method that induces higher workpiece quality. In this study, a comprehensive experimental examination was conducted with both mechanical and materialistic view. The materialistic parameters include graphene nanoparticles (GNP) and lay-up arrangement. Furthermore, the mechanical parameters include drilling feed rate, tool type and ultrasonic vibration. To follow this aim, different CFRP specimens were fabricated with various lay-up arrangement and GNP amounts. Besides, analysis of variance was utilized to indicate the significant parameters. The results showed that the feed rate has the most effect on thrust force and delamination damage. Besides, GNP% and tool type were the significant parameters on delamination. To find the optimal settings, grey relational analysis was used. That was suggested to produce CFRP segments with symmetrical lay-up arrangements to reduce delamination damage. Furthermore, lower feed rate value with 5% cobalt HSS tool was suggested. Exerting ultrasonic vibration on the tool was also beneficial to improve the hole quality.
    Keywords: Delamination, Graphene Nanoparticle, Ultrasonic Drilling, Multi-Objective Optimization, Grey Relational Analysis
  • Hamed Amini, Behrang Sajadi *, Pouria Ahmadi

    This paper presents a multi-objective optimization framework for the optimal design of building integrated photovoltaic (BIPV) systems. This approach is conducted using the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) to find the best solution that satisfies the technical, economic, and environmental criteria formulated in this study. The optimization process is performed using EnergyPlus and jEPlus+EA software. Decision variables are the building orientation, depth of overhang panels, angle of overhang panels, the width of facade panels, and panel technology that can vary in every target surface. Also, the occupants’ thermal discomfort hours, system return on investment (ROI), and carbon equivalent of pollution are assumed as objective functions. The energy required to produce PV panels is considered in formulating environmental factors to present a more comprehensive approach. The final optimal solution is selected using the weighted sum method. Based on the results, implementation of the optimal system not only supplies 867 MWh of electrical energy in the first year (equivalent to 23% of total energy consumption) but also reduces the HVAC energy consumption by 16%. The optimized system's return on investment (ROI) in the first year of operation is 21.7%. Furthermore, for the final optimal BIPV system, the occupants’ thermal discomfort time, total energy consumption, and pollutant emission were reduced by 33%, 5.7%, and 27%, respectively, compared to the initial case. The energy and carbon payback times of the optimized case are estimated as 6 and 2.5 years, respectively. The results show that facade-integrated solar systems are technically, economically, and environmentally justifiable. They can decrease the energy consumption and emission of the building while increasing the occupants’ thermal comfort.

    Keywords: Building Integrated Photovoltaic (BIPV), Multi-Objective Optimization, Payback Time, Building Simulation, Energyplus
  • فردین هادی، امیر باقری*، سجاد گلشن نواز، نسرین اوصالی
    با توجه به رشد روزافزون بار، برنامه ریزی برای تقویت و توسعه شبکه های انتقال از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف از برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال مشخص کردن مکان و زمان نصب تجهیزات جدید شامل خطوط انتقال و ترانسفورماتورها در شبکه است. ازسوی دیگر، یکی از موضوعات مهم در سیستم های قدرت امنیت شبکه و پایداری ولتاژ است. در این مقاله برنامه ریزی دینامیکی توسعه شبکه انتقال با در نظر گرفتن قید پایداری ولتاژ مورد بررسی قرار گرفته است. هدف مدل پیشنهادی به حداقل رساندن هزینه کل و به حداکثر رساندن حاشیه پایداری ولتاژ است. به منظور مدل سازی دقیق تر برنامه ریزی توسعه، منحنی تداومی بار سالیانه برای بار های شبکه در نظر گرفته شده است. در روش پیشنهادی از شاخص حاشیه بارگذاری برای آنالیز پایداری ولتاژ بهره گرفته شده و مسئله بهینه سازی با استفاده از معادلات خطی شده پخش بار AC و برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) حل شده است. مسئله مورد نظر به صورت بهینه سازی دوهدفه مدل سازی شده و از روش ارضای فازی برای انتخاب جواب نهایی استفاده گردیده است. پیاده سازی مدل پیشنهادی در نرم افزار GAMS بر روی شبکه 24 باسه IEEE بیانگر کارایی روش ارائه شده در افزایش حاشیه پایداری ولتاژ طی برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال است.
    کلید واژگان: برنامه ریزی دینامیکی توسعه شبکه انتقال، برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیح، بهینه سازی دوهدفه، پایداری ولتاژ، حاشیه بارگذاری
    Fardin Hadi, Amir Bagheri *, Sajjad Golshannavaz, Nasrin Osali
    Regarding the load increase, transmission network expansion planning (TNEP) is of vital importance. The aim of TNEP is to determine the installation, location, and time of equipment, including lines and transformers. On the other side, network security and voltage stability is one of main challenges of power systems. In this paper, it is focused on dynamic transmission network expansion planning by considering voltage stability constraint. The proposed model tries to minimize total expansion cost and maximize voltage stability margin. To make the TNEP more accurate, the annual load duration curve has been considered for the loads. The developed model uses loading margin for the voltage stability analysis, and the optimization problem has been solved based on AC power flow and MILP model. The problem is modeled as a multi-objective optimization where fuzzy satisfaction technique is employed to choose the final solution. Applying the proposed model on the IEEE 24-bus system within the GAMS environment demonstrate efficiency of the conducted approach in increasing voltage stability in TNEP.
    Keywords: Dynamic Transmission Network Expansion Planning, MILP Model, Multi-Objective Optimization, Voltage Stability, Loading Margin
  • Seyyed Amirreza Abdollahi *, Seyyed Faramarz Ranjbar, Mirbiuok Ehghaghi, Moharram Jafari

    Industrial advancements in recent years have led to a significant increase in global energy consumption. Consequently, the pollution resulting from the use of fossil fuels to meet this energy demand has become a pressing issue. The utilization of biomass as a renewable energy source presents a viable solution to mitigate this problem. In addition to biomass, solar energy has also emerged as a dependable energy source that has been extensively researched in recent times. This study proposes a combined cooling, heat and power (CCHP) system that integrates four different systems - biomass, milk powder processing, refrigeration, and photovoltaic panels to generate electricity, milk powder, and cooling capacity. The proposed system underwent optimization through multi-objective approach to enhance its overall performance and payback period time. The findings indicate that the payback period for the investment can be reduced to 3.82 years, with a maximum cycle efficiency of 33 percent. These values can be adjusted based on the relative importance of each factor. For instance, if the payback period is extended to 4.8 years, the cycle efficiency would decrease to 27 percent.

    Keywords: Solar Energy, Biomass, Photovoltaic Panel, Multi-Objective Optimization
  • محمدرضا فرقانی، محمدرضا سلطان آقایی کوپائی*، فرساد زمانی بروجنی

    شبکه های نرم افزارمحور به عنوان یک رویکرد کارآمد در حوزه فناوری ارتباطات شناخته شده اند که هدف آن ها بهبود عملکرد و بهره وری شبکه های کامپیوتری است و در نتیجه کاهش هزینه ها را به همراه دارند. یکی از چالش های اساسی در شبکه های نرم افزارمحور، توازن بار بین گره ها است. حل این چالش باعث بهبود زمان پاسخ و عملکرد شبکه می شود. امروزه روش های متعددی برای توازن بار در شبکه های نرم افزارمحور ارائه شده است، اما هنوز به وضعیت ایده آل نرسیده اند. در این مقاله، یک روش جدید برای بهبود توازن بار و کاهش زمان پاسخ ارائه می شود. این روش از الگوریتم های برنامه ریزی آرمانی چند منظوره و وزن دهی فازی بهره می برد. در روش پیشنهادی، فاکتورهایی مانند پهنای باند، وضعیت ترافیک، لینک بافر و مسیریاب مد نظر قرار می گیرند و بهترین مسیر و مسیریاب با توازن بار مطلوب برای جریان های اطلاعات با کمترین زمان انتخاب می شوند. یکی از مزایای بارز این روش، امکان انجام توازن بار به صورت خودکار و بدون نیاز به مداخله انسان است. نتایج تجربی نشان می دهد که روش پیشنهادی نسبت به روش های دیگر، بهبود قابل توجهی در زمان پاسخ حدود 14.8 درصد را نشان می دهد و همچنین توازن بار شبکه های نرم افزارمحور را حفظ می کند. با استفاده از روش پیشنهادی، علاوه بر بهبود کیفیت سرویس و رضایت کاربران، زمان پاسخ نیز بهبود خواهد یافت. به طور خلاصه، روش پیشنهادی به عنوان یک رویکرد قابل استفاده در شبکه های نرم افزارمحور مطرح است و نسبت به روش های موجود برتری دارد.

    کلید واژگان: شبکه نرم افزار محور، توازن بار پویا، بهینه سازی چند منظوره، الگوریتم رای گیری فازی
    Mohammadreza Forghani, Mohammadreza Soltanaghaei*, Farsad Zamani Boroujeni

    Software-Defined Networking (SDN) has been recognized as an efficient approach in the field of communication technology, aiming to improve the performance and efficiency of computer networks, thus reducing costs. One of the key challenges in SDN is load balancing among nodes. Solving this challenge leads to improved response time and network performance. Nowadays, various methods have been proposed for load balancing in SDN, but they have not yet reached the ideal state. In this article, a new method is presented to enhance load balancing and reduce response time. This method utilizes multi-objective evolutionary algorithms and fuzzy weighting. In the proposed method, factors such as bandwidth, traffic status, link buffer, and desired router are taken into account, and the best path and router with desired load balancing for information flows are selected with the minimum time. One prominent advantage of this method is the possibility of performing load balancing automatically without the need for human intervention. Experimental results demonstrate that the proposed method shows a significant improvement of approximately 14.8% in response time compared to other methods, while maintaining load balancing in SDNs. By using the proposed method, in addition to improving service quality and user satisfaction, response time will also be enhanced. In summary, the proposed method is introduced as a viable approach in SDNs and exhibits superiority over existing methods.

    Keywords: Software-Defined Networks (SDN), Load Balancing, Multi-Objective Optimization, Fuzzy Voting Algorithm, Response Time
  • سجاد طاهری جبلی، بهروز بهنام*

    با توجه به تنوع ساختمان های شهری از منظر منظمی و نامنظمی، بررسی هزینه چرخه عمر آنها حائز اهمیت است؛ این مهم هنوز به طور کامل در تحقیقات گذشته مورد بررسی واقع نشده است. از سوی دیگر، فقدان بکارگیری مدلسازی اطلاعات ساختمان در پژوهش های پیشین برای استفاده در طراحی مبتنی بر هزینه چرخه عمر سازه ها مشهود است. این تحقیق با هدف برجسته کردن تاثیر نامنظمی بر هزینه چرخه عمر سازه ها، چارچوبی یکپارچه مبتنی بر بهینه سازی طراحی لرزه ای سازه ها و با استفاده از ظرفیت های هزینه چرخه عمر و مدلسازی اطلاعات ساختمان ارائه می کند. بدین منظور یک محیط اشتراکی در نرم افزار متلب ایجاد، اطلاعات بین نرم افزارهای رویت، ایتبس و اکسل تبادل و بهینه سازی با استفاده از NSGA-II برای موازنه هزینه اولیه و هزینه چرخه عمر صورت می گیرد. ابزارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان می توانند تا حدود زیادی محدویت های تحلیل هزینه چرخه عمر مانند زمان تبادل اطلاعات را کاهش و دقت و سرعت محاسبات را افزایش دهند. با مدلسازی شش مدل در دو تیپ منظم و نامنظم، چارچوب پژوهش و تفاوت رفتار سازه ها مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج تحقیق نشان داد که هزینه های غیرمستقیم سازه های نامنظم نسبت به منظم بیشتر هستند. علاوه بر این، یافته ها نشان می دهند که کاهش هزینه های چرخه عمر سازه های نامنظم نسبت به منظم نیازمند افزایش درصد هزینه اولیه بالاتری هستند. بعنوان مثال، برای سازه 13 طبقه منظم و نامنظم، افزایش 17٪ هزینه اولیه به ترتیب منجر به کاهش 48٪ و 40٪ هزینه چرخه عمر آنها می شود.

    کلید واژگان: سازه های نامنظم، مدلسازی اطلاعات ساختمان، هزینه چرخه عمر، طراحی مبتنی بر عملکرد، بهنیه سازی چندهدفه
    Sajad Taheri Jebelli, Behrouz Behnam *

    Considering the variety of urban buildings from the point of view of regularity and irregularity, it is important to examine their life cycle cost (LCC); this issue has not yet been fully explored in previous research. On the one hand, the lack of utilization of building information modeling (BIM) in previous structural design-based LCC research is evident. This research aims to highlight the impact of irregularity on the LCC of structures by providing an integrated framework based on the seismic design optimization of structures by using LCC and BIM capacities. For this, a shared environment is created in MATLAB software, information is exchanged between Revit, Etabs, and Excel software, and optimization is done using NSGA-II for establishing a trade-off between initial cost and LCC. BIM tools can greatly reduce the limitations of LCC analysis, such as information exchange time, and increase the accuracy and speed of calculations. By modeling six models in two regular and irregular types, the framework of the research and the difference in the behavior of the structures are examined. The results showed that the indirect costs of irregular structures are more than the regular ones. In addition, the findings show that reducing the LCC of irregular structures compared to regular ones requires a higher initial cost percentage. For example, for regular and irregular 13-story structures, a 17% increase in the initial cost leads to a 48% and 40% reduction in their LCC, respectively.

    Keywords: Irregular Structures, Building Information Modeling, Life Cycle Cost, Performance-Based Design, Multi-Objective Optimization
  • Hedayat Nasrolahi Matak, Homayun Motameni*, Behnam Barzegar, Ebrahim Akbari, Hossein Shirgahi

    This paper presents a method for optimizing the dual-target virtual machine provisioning problem, which is a challenge in cloud data centers. In the cloud environment, it is important to balance the interests of service providers and customers. From the producers’ viewpoint, optimizing energy consumption and reducing costs are essential. From the users’ point of view, it is desirable to achieve an adequate level of quality of service, and network latency is one of the factors that contribute to its reduction. Therefore, optimizing bandwidth usage to reduce network delay is the second important objective considered in this study. To solve this problem, a two-objective method based on a genetic algorithm is presented, which provides near-optimal results in an acceptable time. The evaluations show the superiority of the proposed algorithm in terms of total energy consumption and total traffic in the network compared with methods based on a genetic algorithm, ant colony, greedy FFD algorithm, and randomized deployment method.

    Keywords: Cloud Computing, Virtual Machine Placement, Multi Objective Optimization, Meta-Heuristic Algorithms
  • Mahdieh Monemi Bidgoli *

    This paper proposes a plenary structure of an energy hub system to combine electrical, thermal, cooling, and water infrastructures to promote modern distribution systems and increase flexibility and efficiency. The LSTM neural network predicts electrical loads with controlling variables such as air temperature, wind speed, humidity, holidays, and weekends. It is assumed that the system operator likes to use groundwater sources better. However, climate change, land subsidence, droughts, destruction of glaciers and lakes, dust storms, and inadequate water and food sources for future generations are the main challenges of unsustainable use of groundwater sources. A multi-objective optimization is proposed to simultaneously keep down the total operating costs and use of groundwater sources in the system. Renewable energy resources, electric vehicles, responsive electrical and thermal load programs, and energy storage systems have been developed to increase flexibility in the proposed system and are tried out in a standard case study. The simulation results show that the proposed approach reduces groundwater extraction by 26.88%.

    Keywords: Energy Hubs, Electrical Load Prediction, Renewable Energy Sources, Water Desalination, Multi-Objective Optimization
  • T. D. Thai, N. M. Huynh *, D. T. K. Kieu, V. U. N. Nguyen, Q. M. Do
    Dredged sediments from dredging operations pose environmental hazards and disposal challenges. The geopolymerization method for treating these sediments offers an eco-friendly alternative to Portland cement. This study develops geopolymer materials using uncalcined dredged sediment, fly ash, and an alkali activator (sodium hydroxide and sodium silicate). The compressive strength of the geopolymer was tested after 7 days curing under two conditions (ambient and at 60°C for the first 24 hours) and analyzed using Box-Behnken Design and Response Surface Method. The study examined three variables: sodium hydroxide molarity (6M to 12M), sediment-to-total solids ratio (0.3 to 0.9), and sodium silicate solution-to-sodium hydroxide solution ratio (1 to 3). High-accuracy prediction models were established, and the desirability function was used to optimize the mixture proportions for the two curing conditions. The multi-objective optimization aimed to meet the strength requirement of TCVN 6477:2016 standards for concrete bricks, maximize dredged sediment content, and minimize sodium silicate usage. The optimal mixture achieved a compressive strength of 7.5 MPa at 7 days, with 37.53% dredged sediment for ambient curing and 45.59% for drying curing. Compared to ambient curing, drying curing enables a higher sediment content and a reduced use of NaOH. Furthermore, the geopolymer reactions and gel matrix formation of the optimal mixture were confirmed by FTIR spectra and SEM observations.
    Keywords: Dredged Sediment, Fly Ash, Uncalcined, Geopolymer, Response Surface Methodology, Multi-Objective Optimization
  • مسلم محمدی سلیمانی*، سمیه میرزاده
    بهینه سازی آسیاب مزایای اقتصادی زیادی دارد. آسیاب های نیمه خودزا سیستم های پیچیده چند ورودی و چند خروجی هستند که بهینه سازی آنها دشوار است. هدف از این مطالعه بررسی عملکرد سایش بالابرها، قدرت کشش و توزیع اندازه محصول است. متغیرهای طراحی عبارتند از سرعت آسیاب، پر شدن توپ، غلظت دوغاب و پر شدن دوغاب. برای دستیابی به این هدف، آسیاب آزمایشی انجام شد. نتایج تجربی برای ایجاد موارد آموزشی برای شبکه عصبی مصنوعی و سپس بهینه سازی متغیرهای طراحی توسط الگوریتم ژنتیک چندهدفه انجام می شود. سپس از نمودارهای سطح برای انتخاب بهترین راه حل از جبهه پارتو استفاده می شود. در نهایت، روش سطح پاسخ برای مطالعه تعامل بین پارامترهای طراحی استفاده شده است. نتایج نشان داد که بهترین آسیاب در 70-80 درصد سرعت بحرانی و پر شدن توپ 15-20 درصد رخ می دهد. آسیاب بهینه زمانی مشاهده شد که حجم دوغاب 1-1.5 برابر حجم تخلیه بستر گلوله و غلظت دوغاب 60-70٪ بود. علاوه بر این، متغیرهایی که بیشترین تاثیر را بر روی فرآیند دارند، سرعت آسیاب و پر کردن توپ هستند.
    کلید واژگان: آسیای نیمه خودشکن، بهینه سازی چند هدفه، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم ژنتیک
    Moslem Mohammadi Soleymani *, Somaye Mirzade
    Mill optimization has many economic benefits. Semi autogenous grinding mills are complex multi-input and multi-output systems that are difficult to optimize. The purpose of this study is to examine the functions of the wear of lifters, power draw and product size distribution. The design variables are mill speed, ball filling, slurry concentration and slurry filling. To achieve this aim, a pilot mill was carried out. The experimental results used to create training cases for the artificial neural network and then the optimization of the design variables is conducted by multi-objective genetic algorithm. Level diagrams are then used to select the best solution from the Pareto front. Finally, the response surface methodology has been used to study the interaction between the design parameters. The results showed that the best grinding occurs at 70-80% of the critical speed and ball filling of 15-20%. Optimized grinding was observed when the slurry volume was 1-1.5 times of the ball bed voidage volume and the slurry concentration was 60-70%. Additionally, variables with the largest effect on the process are mill speed and ball filling.
    Keywords: SAG Mill, Multi-Objective Optimization, Artificial Neural Network, Genetic Algorithm
  • Zeinab Kazemi, Mahdi Homayounfar *, Mehdi Fadaei, Mansour Soufi, Ali Salehzadeh

    Management of blood product consumption is a complex and important issue in health systems. Limited blood supply, corruption, special conditions for storage of blood products, and high costs due to losses and lack of blood in medical centers are among the factors affecting the problem. In this study, all three levels of donors, blood collection centers, and customers (hospitals) are considered for modeling the blood supply network in the form of a multi-objective model. Three objectives of the proposed model are: (a) minimizing total costs, (b) minimizing total delivery time of blood units, and (c) minimizing the maximum unmet demand of hospitals in each period. Next, the model used two multi-objective optimization algorithms namely NSGAII and MOPSO algorithms for solving 30 sample problems in different dimensions (small, medium, and large). After solving the sample problems, the efficiency of the two algorithms were compared with each other. According to the results, for the cost objective function and each of its components separately, it can be seen that the values resulted from the NSGA-II algorithm were less than the MOPSO . Finally, a real word data set from the Tehran blood center was used to evaluate the validity of the proposed model.

    Keywords: Multi-Objective Optimization, Blood, Supply Chain, Genetic Algorithm, NSGA II
  • Farzaneh Ostovar, Hassan Barati *, Seyed Saeidallah Mortazavi

    Proper operation of distributed generation resources (DGs) in power systems has considerable advantages, including decreasing losses, reducing congestion in feeders, improving voltage pro-file, and enhancing stability, reliability, and security. On the other hand, using capacitor banks helps improve voltage profile and power quality in distribution systems. The optimal allocation of capacitor banks (CBs) and DGs has a significant impact on the efficiency of the distribution systems. This paper presents a method for distribution system planning based on the optimal allocation of DGs and CBs. The main objectives of the proposed method are to improve the voltage profile, reduce investment and operation costs, and reduce renewable energy curtailment. The planning problem is solved through multi-objective scheduling based on a two-stage fuzzy meth-od and the ɛ-constrained optimization. The stochastic two-stage method is used to model uncertainty. The proposed method is implemented on an IEEE 33-bus test network in MATLAB and evaluated under three scenarios. It is proven that the voltage profile can be improved in the scenario of allocating capacitor banks based on lower investment costs compared to other scenarios. However, the voltage profile is improved more in the scenario of simultaneous allocation of capacitor banks and DGs by investing in more costs. In general, the proposed method properly im-proves the distribution system’s performance in different aspects.

    Keywords: Multi-Objective Optimization, Capacitor Bank Allocation, DG Allocation, Two-Stage Method
  • S. Talatahari*

    Structural optimization plays a critical role in improving the efficiency, cost-effectiveness, and sustainability of engineering designs. This paper presents a comparative study of single-objective and multi-objective optimization in the structural design process. Single-objective problems focus on optimizing just one objective, such as minimizing weight or cost, while other important aspects are treated as constraints like deflections and strength requirements. Multi-objective optimization addresses multiple conflicting objectives, such as balancing cost, with displacement treated as a secondary objective and strength requirements defined as constraints within the given limits. Both optimization approaches are carried out using Chaos Game Optimization (CGO). While single-objective optimization produces a definitive optimal solution that can be used directly in the final design, multi-objective optimization results in a set of trade-off solutions (Pareto front), requiring a decision-making process based on design codes and practical criteria to select the most appropriate design. Through a real-world case study, this research will assess the performance of both optimization strategies, providing insights into their suitability for modern structural engineering challenges.

    Keywords: Single-Objective Optimization, Multi-Objective Optimization, Structural Optimization, Chaos Game Optimization
  • صبا نیک سرشت، مهدی جعفری ندوشن*
    در بسیاری از پیمایه های نسل جدید، استفاده از رویکرد تخصیص کنترل، یکی از روش های موثر برای انجام مانورهای هماهنگ به منظور کاهش انرژی مورد نیاز جهت انجام عملیات، جبران سازی عیوب عملگرها، افزایش قابلیت اطمینان و جلوگیری از به اشباع رسیدن عملگرها است. این مقاله، به کنترل هماهنگ چند عامل برای فرود خودکار و انجام مانورهای هماهنگ با استفاده از رویکرد تخصیص کنترل فازی می پردازد. برای انجام پرواز هماهنگ، نقش پیشرو برعهده یکی از پیمایه ها است که به عنوان عامل پیشرو شناخته می شود، در حالی که دو پیمایه دیگر، به عنوان عامل های پیرو عمل می کنند. با استفاده از کنترل کننده فازی و بهینه سازی پارامترهای آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک به روش NSGA-II و تخصیص سیگنال های کنترلی بین عملگرهای بالابر و سیستم کنترل بردار پیشران (TVC)، می توان عامل ها را با پایداری مطلوب، دقت کافی و حداقل تلاش کنترلی به ارتفاعی مشخص هدایت نمود و سپس مانورهای هماهنگ و منظمی را به انجام رسانید. نتایج نشان می دهد که روش تخصیص کنترل فازی، دقت بالایی را در کنترل فرود پیمایه به یک ارتفاع مشخص دارا بوده و در نهایت، پیمایه ها با شرایط مناسب، پایداری کافی، دقت بالا ، زمان نسبتا کوتاه و کمترین میزان تلاش کنترلی به اجرای مانور فرود خودکار هماهنگ می پردازند.
    کلید واژگان: تخصیص کنترل فازی، سیستم های چند عامله، پرواز هماهنگ، فرود خودکار، بهینه سازی چند هدفه
    Saba Nikseresht, Mahdi Jafari Nadoushan *
    In many modern vehicles of the new generation, the utilization of control allocation is an effective method for performing coordinated maneuvers, reducing the energy required for aerial operations, compensating for actuator faults, increasing reliability, and preventing saturation of actuators. This paper focuses on the coordinated control of multiple agents for automatic landing and execution of formation flight using a fuzzy control allocation approach. For executing coordinated flight, the leadership role is assumed by one of the vehicles, known as the leader agent, while the other two vehicles act as follower agents. By using a fuzzy controller and optimizing its parameters with the NSGA-II genetic algorithm and allocating control signals between the lift actuators and the thrust vector control (TVC) system, the agents can be guided to a specified altitude with desirable stability, sufficient accuracy, and minimal control effort, and then perform coordinated and orderly maneuvers. The results show that the fuzzy control allocation method provides high accuracy in controlling the landing of the vehicle to a specified altitude, and ultimately, the vehicle execute the coordinated automatic landing maneuver with suitable conditions, sufficient stability, high accuracy, relatively short time, and minimal control effort.
    Keywords: Fuzzy Control Allocation, Multi-Agent Systems, Formation Flights, Autonomous Landing, Multi-Objective Optimization
  • احمد نوید انوری، مهدی اژدری مقدم*، جعفر جعفری اصل

    در دهه های اخیر، با پیشرفت علوم کامپیوتری و تکنولوژی های نوین، طراحی و بهره برداری بهینه سرریزهای پلکانی مورد توجه فراوان مهندسین و طراحان هیدرولیک قرار گرفته است. بسیاری از مطالعات با هدف افزایش میزان استهلاک انرژی بر روی این سرریزها صورت گرفته است. در این سرریزها، پله ها نقش موثری در کاهش انرژی جریان دارند. در مقاله حاضر، به منظور دستیابی به یک مدل استوار در طراحی چند منظوره سرریزهای پلکانی با در نظر گرفتن هزینه های ساخت و ساز و استهلاک انرژی، یکی از الگوریتم های بهینه سازی فراکاوشی تحت عنوان، الگوریتم سنجاقک بهبود داده شده است. سپس از مدل توسعه داده شده برای طراحی سرریز سد ساروق استفاده شد. بررسی نتایج به دست آمده از طرح بهینه سرریز در فاز اول تحقیق، حاکی از افزایش میزان استهلاک انرژی به ازای دبی های 422، 560.2 و 776.9 مترمکعب بر ثانیه، به ترتیب برابر 81، 59 و 73 درصد در مقایسه با طرح موجود بود. همچنین میزان افزایش حجم طرح سرریز نیز به ازای افزایش استهلاک انرژی برای دبی های مذکور به ترتیب در حدود 24، 35 و 38 درصد بوده است. در فاز دوم مطالعه نیز استفاده از رویکرد بهینه سازی چند هدفه، منجر به ارائه مجموعه ای از طرح های بهینه سرریز به صورت نمودار پارتو نمودار پارتو گردید. مقایسه عملکرد الگوریتم سنجاقک بهبود داده شده با نسخه اصلی آن و الگوریتم های ژنتیک چندهدفه و اجتماع ذرات چند هدفه، حاکی از دقت و سرعت بالای الگوریتم پیشنهادی در طراحی سریزهای پلکانی بود.

    کلید واژگان: سرریزهای پلکانی، بهینه سازی چندهدفه، استهلاک انرژی، الگوریتم بهینه سازی سنجاقک
    Ahmad Navid Anwari, Mehdi Azhdary Moghaddam *, Jafar Jafari-Asl
    Introduction

    Considering that dams are one of the most important water storage resources in water projects, therefore, proper construction and operation management of them is one of the most important responsibilities of water resource managers. One of the important parts in the construction of any dam is the design of the dam spillway, which is responsible for discharging excess water from the reservoir to downstream in case of floods. Destruction or inefficiency of spillways causes severe damage to the dam or even causes its complete destruction, that is why the design and construction of this part of the dam is very important. Among different types of spillways, stepped spillways, in addition to passing excess water from the reservoir of dams, are also a structure that consumes flow energy. Until now, in the studies carried out in this field, the optimization of stepped spillways has been considered as a single objective, which usually aims to optimize, minimize construction costs or maximize energy consumption in these spillways, and rarely optimize the dimensions of spillways with Taking into account the two factors of cost and energy consumption has been considered simultaneously. Therefore, in this study, for the first time, a multi-objective optimization model has been developed by benefiting from the capabilities of the improved version of the dragonfly optimization algorithm for the design of stair overflows with the aim of minimizing the volume of concrete used and increasing energy consumption.

    Methodology

    In the design of the stepped spillway, the discharge parameters (Q) and the horizontal length of the overflow (L) are among the most important input parameters, which are determined based on the initial studies of topography and hydrology and are considered constant during the design. According to the purpose of the present research, an optimal combination of effective parameters in the design of a stepped spillway, including slope, width, height of the spillway, water pressure on the spillway, and step height, should be determined in a way that leads to the highest energy consumption and the lowest design costs with By-law restrictions should be taken into account. In the current research, the objective function, which consists of decision variables, should simultaneously provide the maximum amount of energy consumption and the minimum volume of consumed concrete, while satisfying the constraints and hydraulic conditions of the design problem. For this purpose, the dragonfly optimization algorithm, which is one of the powerful algorithms of collective intelligence methods, and was first proposed by Mirjalili.This algorithm is inspired by the group and social behavior of dragonflies in nature. Dragonflies usually live alone in the wild and only act in groups for hunting and migration. The basis of the dragonfly optimization algorithm to find the optimal answer is their two crowding behaviors. In this way, based on the static behavior, the members of the algorithm population are divided into smaller groups and search the problem space, then based on their dynamic behavior (exploitation phase), they determine the optimal answer with more members.

    Results

    The spillway of Sarouq Dam, located in West Azarbaijan province, was selected as a case study in this research to evaluate the developed model. In the first part, the problem of optimal design of the stepped spillway of Sarouk Dam was investigated as a single-objective problem with the aim of maximizing the amount of energy consumption. The purpose of redesigning Sarouk dam spillway was to provide an optimal design for a stepped spillway instead of the existing flat spillway with the aim of maximizing energy consumption downstream of the dam. In all the optimal models provided by IDA, the consumption of water energy has increased significantly. According to the report of Hosseini, 2019, the amount of energy consumption at the foot of the existing spillway of Sarouk Dam is equal to 23.41, which the use of the stepped spillway in the present research increases it for the flow rates of 560.2, 776.9, and 422 cubic meters per second, respectively. 71.32, 65.72 and 74.74 percent. According to the main goal of this article, in this section, the new and improved algorithm based on the dragonfly algorithm has been used to optimize the multi-objective overflow of Sarouk Dam by considering the amount of concrete pouring and the amount of energy consumption as objective functions. The results shown that, using the multi-objective optimization approach for the design of stair overflows leads to the presentation of different types of designs with different implementation costs and energy consumption rates. Therefore, using the multi-objective optimization approach has led to the production of many answers, which allows the employer to design the overflow according to the budget he has.

    Conclusion

    In this research, using the improvement of a new metaheuristic algorithm called the dragonfly algorithm, a single-objective model was developed with the aim of maximizing energy consumption, and another multi-objective model was developed with the objectives of minimizing the construction costs of the stair overflow. The developed models were used for the optimal design of Sarouk Dam spillway. The use of the improved Dragonfly multi-objective optimization algorithm to minimize construction costs and increase energy consumption showed that the multi-objective optimization approach can provide a set of answers that is a great help to the employer in order to achieve an economic plan based on the budget. available

    Keywords: Steeped Spillways, Multi-Objective Optimization, Energy Dissipation, Improved Dragonfly Optimization Algorithm
  • مهران عبدالعلی پورعدل*، محمد نام خواه
    یکی از این مناطق که دارای بیشترین پتانسیل می باشد، منطقه بوشلی (سبلان) در شمال غرب ایران می باشد. در مطالعه حاضر سه چرخه تبخیرآنی یک تا سه مرحله ای به منظور تولید توان از چاه های زمین گرمایی منطقه بوشلی در ایران، مطالعه و مدلسازی شده و سپس مورد تحلیل انرژی، اگزرژی و اقتصادی قرار گرفته است. سپس چرخه ها در سه رویکرد تکهدفه به صورت جداگانه (بیشینه سازی بازده انرژی، بیشینه سازی بازده اگزرژی، کمینه سازی هزینه تولید توان واحد) و همچنین یک رویکرد چندهدفه، نسبت به فشارجداسازهای هر چرخه مورد بهینه سازی قرار گرفتند. درنهایت نیز یک مطالعه پارامتری به منظور بررسی تاثیر فشارجداسازهای هر سه چرخه بر توابع عملکردی انجام گرفت. در مطالعه حاضر مشاهده شد که چرخه تبخیر آنی سه مرحله ای برای منطقه بوشلی از دیگر چرخه های مورد بررسی دارای عملکرد بهتری از لحاظ ترمودینامیکی و اقتصادی می باشد. برای چرخه تبخیر آنی سه مرحله ای در حالت بهینه چند هدفه (به ازای فشار جداساز اول 1351 کیلوپاسکال و فشار جداساز دوم 9/440 کیلوپاسکال، فشار جداساز سوم 09/80 کیلوپاسکال)، توان خالص، بازده انرژی، بازده اگزرژی، ضریب اگزرژواکونومیک و هزینه تولید توان واحد به ترتیب 8463 کیلووات، 24/15 درصد، 01/57 درصد، 7/79 درصد و 853/4 دلاربرگیگاژول حاصل شده است.
    کلید واژگان: انرژی و اگزرژی، تحلیل اگزرژواکونومیک، انرژی زمین گرمایی، چرخه تبخیر آنی، بهینه سازی چندهدفه
    Mehran Abdolalipouradl *, Mohamad Namkhah
    Booshli (sabalan) in northwestern Iran is one of the regions with the most geothermal potential. In the present study, single, double, and triple flash cycles for producing power from Booshli’s geothermal well have been investigated. Then, the presented cycles have been analyzed from energy, exergy, and economic viewpoints. Furthermore, with different single-objective approaches (energy efficiency, exergy efficiency, and power specific cost) and multi-objective approaches, are optimized relative to their separator's Pressure, respectively. Moreover, a parametric study has been carried out on the separator’s pressure to establish the effect on performance parameters for each cycle. It has been revealed that triple flash has a better performance compared to single and double flash cycles for power production from Booshli's geothermal well, both in thermodynamics and economic aspects. The results show that for a triple flash cycle in multi-objective optimum condition (at pressure 1351 kPa for the first, 440.9 kPa for the second, and 80.09 kPa for the third separator), the net output power, energy efficiency, exergy efficiency, exergoeconomic factor, and the power specific cost rate were calculated to be 8463 kW, 15.24%, 57.01, 79.7% and 4.853 $/GJ, respectively.
    Keywords: Energy &, Exergy, Exergoeconomic Analysis, Geothermal Energy, Flash Cycle, Multi-Objective Optimization
  • سید محمد سجادیان*، رضا حسنوی، مرتضی عباسی

    طراحی بهترین ترکیب تامین کنندگان و مدل های بهینه سازی تیم سازی، همیشه یکی از تصمیم های مهم زنجیره تامین است. با توجه به چالش ها و تهدیدهای روزافزون زنجیره های تامین، بازطراحی شبکه تامین کنندگان بر اساس رویکردهای ترکیبی بر پایه ی مدل های ریاضی و در نظر گرفتن پشتیبان و قابلیت اطمینان ضروری می باشد. برای حل مشکل، این مقاله یک رویکرد سه مرحله ای برای تیم سازی و طراحی شبکه تامین کننده قابل اعتماد، با تمرکز بر یک مدل چندهدفه که تئوری مجموعه های فازی و تحلیل شبکه را ادغام می کند، توسعه می دهد و همچنین، به اهمیت نسبی روابط دقیق بین اعضاء با استفاده از منطق فازی)کارگاه تخصصی و استنتاج فازی(، تیم پشتیبان، قابلیت ها)مهارت، دانش(، ظرفیت، تخصیص سفارش و شبکه های همکاری قابل اعتماد می پردازد. در پایان، از شاخص های مرکزیت تحلیل شبکه برای پیشنهاد رهبر)های(تیم استفاده و برای اعتبارسنجی مدل پیشنهادی و حل مسائل در مقیاس کوچک از روش محدودیت اپسیلون تقویت شده استفاده می شود. این رویکرد، با مطالعه عددی داده های واقعی دوربین الکترواپتیکال برای طراحی و انتخاب شبکه ای از تامین کنندگان قابل اعتماد و تخصیص سفارش ارزیابی می شود. نتایج نشان می دهد که این رویکرد بر اساس تمامی مفروضات، شبکه تامین کننده قابل اعتماد و تیم بهینه را در دو مجموعه پشتیبان و اصلی انتخاب و رهبران تیم را با شاخص های مرکزیت تحلیل شبکه پیشنهاد می کند. توسعه و حل مدل با الگوریتم های فراابتکاری برای حل مسائل مقیاس بزرگ پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: تیم سازی و طراحی شبکه تامین کننده، انتخاب تامین کننده قابل اعتماد و تخصیص سفارش، تجزیه و تحلیل شبکه، استنتاج فازی، تجزیه و تحلیل روابط، بهینه سازی چندهدفه
    S.M. Sadjadiyan *, R. Hosnavi, M. Abbasi

    Faced with increasing threats and challenges of supply chains, it is necessary to redesign the supplier network based on hybrid approaches based on mathematical models and reliability. To solve the problem, this paper presents a new approach. Team formation, selection, design, and composition are still critical success or failure factors in any business within a company and organization. Criteria, parameters, various qualitative and quantitative methods, approaches, and techniques have been presented by several studies in TF so far. This study developed a hybrid approach to team formation (TF) and reliable supplier network design, focusing on a multi-objective model integrating fuzzy-set theory and social network analysis. Furthermore, this study addressed the relative importance value of precise relationships between members using fuzzy logic (expert workshop and fuzzy inference), backup team, capabilities (skills, expertise, or knowledge), capacity, and order allocation. It also carefully considers the relationships between team members using expert workshops and fuzzy inferences. Also, social network analysis metrics are used to suggest team leader(s). We used the augmented epsilon constraint (AUGMECON2) method to validate the model and solve small-scale problems with exact solutions. The model aimed to form a reliable team and supplier network with a maximum level of reliability, maximize the network weight of collaboration, and maximize the knowledge level of the main members( suppliers), simultaneously. The approach was evaluated through a numerical study of the actual data of the electro-optical camera for team formation, design and selection of a network of reliable suppliers, and order allocation. The results showed that the approach carefully selects the optimal supplier network and team based on all assumptions and suggests team leaders with social network analysis. One of the advantages of our model is simultaneously considering supplier network, reliability, FIS, and SNA in team formation. The use of uncertain data and combined methods and MADM for preselection can also be e ective. The strategy of the optimal number of modules and product subsystems can also be included in the model. In future studies, other variables and parameters such as time, design phases, and the total cost can be considered. Also, because the problem is NP-hard; the use of meta-heuristic algorithms is suggested. Modeling a multi-product multi-period supply chain problem is suggested.

    Keywords: Team Formation, Design Supplier Networking, Reliable Supplier Selection, Order Allocation, Socialnetwork Analysis, Fuzzy Inference, Relationship Analysis, Multi-Objective Optimization
  • زهرا سعیدی مبارکه، حسین عموزادخلیلی*
    این تحقیق به معرفی یک مدل بهینه سازی چندهدفه غیرخطی می پردازد که برای بهینه سازی هم زمان سود و رضایت مشتری در سیستم های تولیدی طراحی شده است. مساله مورد بررسی شامل بهینه سازی در شرایط پیچیده و نامطمئن تولید است که با محدودیت های منابع و زمان مواجه است. مدل پیشنهادی با به کارگیری توابع هدف غیرخطی و تحلیل دقیق شرایط عملیاتی، راه حل های بهینه ای را برای مدیران ارائه می دهد. این منطق فازی با الگوریتم های یادگیری ماشین نظیر شبکه های عصبی و یادگیری تقویتی ترکیب شده است تا مدلی هوشمند و انعطاف پذیر ایجاد شود که به طور موثری با تغییرات ناگهانی در محیط های پویا سازگار می شود. این مدل از ترکیب الگوریتم های ژنتیک مرتب سازی غیر مسلط چهارم (NSGA-IV) و شبکه انتخاب متغیر (VSN) در یک چارچوب ترکیبی بهره می برد و رویکردی پیشرفته و چندوجهی برای حل مسائل پیچیده بهینه سازی چندهدفه ارائه می کند. نتایج پارتو-بهینه حاصل از این مدل نشان دهنده عملکرد کارآمد و بهینه آن است. مدل پیشنهادی می تواند به عنوان منبعی عملی و راهبردی برای مدیران و تصمیم گیران در بهینه سازی تولید و ارتقاء رضایت مشتری در شرایط نامطمئن و پویا مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: بهینه سازی چندهدفه، منطق فازی، یادگیری ماشین، الگوریتم فرا ابتکاری ترکیبی چند هدفه
    Zahra Saeidi Mobarakeh, Hossein Amoozadkhalili *
    This research introduces a nonlinear multi-objective optimization model that is designed to simultaneously optimize profit and customer satisfaction in production systems. The investigated problem includes optimization in complex and uncertain conditions of production, which is faced with resource and time limitations. The proposed model provides optimal solutions for managers by using non-linear objective functions and detailed analysis of operating conditions. This fuzzy logic is combined with machine learning algorithms such as neural networks and reinforcement learning to create an intelligent and flexible model that effectively adapts to sudden changes in dynamic environments. This model uses the combination of non-dominant fourth sorting genetic algorithms (NSGA-IV) and variable selection network (VSN) in a hybrid framework and provides an advanced and multi-faceted approach to solving complex multi-objective optimization problems. Pareto-optimal results obtained from this model indicate its efficient and optimal performance. The proposed model can be used as a practical and strategic source for managers and decision makers in optimizing production and improving customer satisfaction in uncertain and dynamic conditions.
    Keywords: Multi-Objective Optimization, Fuzzy Logic, Machine Learning, Hybrid Multi-Objective Meta-Heuristic 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