فهرست مطالب

مهندسی برق - سال چهل و نهم شماره 3 (Autumn 2019)
  • سال چهل و نهم شماره 3 (Autumn 2019)
  • تاریخ انتشار: 1398/10/21
  • تعداد عناوین: 40
|
  • رضا ابولی، مریم رمضانی*، حمید فلقی صفحات 949-964

    در این مقاله، مدلی ترکیبی از بهینه‌سازی مقاوم روز پیشرو برای شبکه‌های توزیع فعال با لحاظ شرایط زمان حقیقی ارائه‌شده است. حفظ ساختار محدب مسئله با لحاظ محدودیت‌های شبکه و تلفات توان، از مهم‌ترین هدف این مقاله در چگونگی مدل‌سازی مقاوم عدم قطعیت‌ها است. برای این‌منظور از ترکیب بهینه‌سازی مقاوم با تحقق بدترین حالت از وقوع و رویکرد ریسک‌گریز تئوری تصمیم‌گیری شکاف اطلاعاتی برای مدلسازی عدم قطعیت‌های شرایط زمان حقیقی استفاده شده است. در مدل پیشنهادی، عدم قطعیت قیمت بازار زمان حقیقی با روش اول و پارامترهای نامطمئن بار و تولید تجدیدپذیر با روش دوم مدل‌سازی شده‌اند. علاوه بر آن، برای داشتن یک مدل دقیق از برنامه‌ریزی روز پیشرو در حضور شرایط نامطمئن زمان حقیقی، یک فرمول‌بندی جدید مبتنی بر بهینه‌سازی دوسطحی تجزیه بندرز پیشنهاد‌شده است. در سطح اول این مدل، مسئله روز پیشرو قرار دارد که یک مدل خطی و قطعی آمیخته با اعداد صحیح است. برنامه‌ریزی اولیه واحدها و میزان تبادل توان با بازار روز پیشرو در مقادیر پیش‌بینی‌شده پارامتر‌های نامطمئن در این سطح تعیین می‌شود. مسئله زمان حقیقی با لحاظ عدم قطعیت‌ها در سطح دوم قرار داده‌شده است. این مساله یک مدل محدب مقاوم است که هدف آن، بهینه‌سازی هزینه‌ تغییر در تولید منابع قابل‌برنامه‌ریزی و تعیین میزان تبادل توان با بازار زمان حقیقی جهت پوشش عدم قطعیت‌ها و محدودیت‌های شبکه است.

    کلیدواژگان: بهینه سازی مقاوم، تئوری تصمیم گیری شکاف اطلاعاتی، بازار روز پیشرو، بازار زمان حقیقی، بهینه سازی دوسطحی
  • فهیمه احمدی، مرتضی نیکوقدم* صفحات 965-984

    در سال‌های اخیر شبکه‌های سیار سراسری رشد سریع و چشم‌گیری را به خود اختصاص داده‌اند و دستگاه‌های تلفن همراه هوشمند، به ابزاری کاربردی و حتی حیاتی برای کاربران تبدیل‌شده است. همچنین، خدمات رومینگ دستگاه‌های تلفن همراه هوشمند این امکان را فراهم می‌آورد تا کاربران بتوانند در خارج از محدوده جغرافیایی تحت پوشش شبکه اپراتور مرجع و با استفاده از شبکه اپراتورهای کمکی، اطلاعات خود را با دیگران به اشتراک بگذارند. در این مقاله، ابتدا اثبات می‌شود که روش‌هایی که تاکنون در این زمینه پیشنهادشده‌اند نه‌تنها در مقابل برخی از حملات ازجمله حمله تکرار، حمله داخلی، حمله جعل هویت کاربر، اپراتور مرجع و اپراتور کمکی و حمله منع سرویس آسیب‌پذیرند، بلکه برخی ویژگی‌های امنیتی ازجمله گمنامی و عدم ردیابی کاربر، احراز هویت متقابل، محرمانگی کامل روبه‌جلو و امنیت کلید نشست را فراهم نمی‌آورند. سپس، یک طرح احراز هویت مبتنی بر کارت هوشمند برای شبکه‌های سیار سراسری ارائه می‌شود که نه‌تنها ضعف‌های امنیتی موجود در طرح‌های پیشین را برطرف می‌سازد، بلکه احراز هویت متقابل میان هر سه موجودیت (کاربر، اپراتور مرجع و اپراتور کمکی) را به همراه حفظ گمنامی کاربر نیز فراهم می‌کند. درنهایت، به مقایسه امنیت و کارایی طرح پیشنهادی با طرح‌های پیشین پرداخته‌شده است و نشان داده می‌شود که طرح پیشنهادی از امنیت و کارایی قابل قبولی برخوردار است.

    کلیدواژگان: شبکه های سیار سراسری، خدمات رومینگ، توافق کلید، احراز هویت متقابل، گمنامی، غیرقابل ردیابی، کارت هوشمند، بیومتریک، رمزنگاری منحنی بیضوی
  • رضا اصغریان، بیژن ذاکری*، محمد یزدی، ستار صمدی صفحات 985-993

    در این مقاله یک آنتن آرایه انعکاسی غیریکنواخت هدایت‌گر پرتو در باند X پیشنهاد شده است. پهنای پرتو توان dB10- آنتن  پیشنهادی به حدود °17 و سطح گلبرگ جانبی اول آن به dB18- رسیده است که نسبت به کارهای مشابه گذشته کاهش چشمگیری محسوب می‌شود. در این آنتن چرخش پرتو با استفاده از جابجایی جزئی یک عنصر بزرگ، به عنوان زمین ساختار، انجام گرفته است. متناسب بودن توزیع فاز آرایه انعکاسی با تغییرات فاز عنصر بکار گرفته شده در آن موجب شده است که جابجایی صفحه زمین در رفتار فازی آرایه انعکاسی غیریکنواخت حداقل تاثیر را داشته باشد و شیفت فاز به وجود آمده الگوی میدان راه دور آن را خراب نکند. نشان داده شده است که با جابجایی زمین در حدود 0.05λ± ، می‌توان پرتو آنتن را در حدود °10± نسبت به محور عمود بر آنتن چرخاند. در این آنتن چرخش پرتو بدون استفاده از ادوات فعال مایکروویوی صورت گرفته است و از این حیث بسیاری از مشکلات مدارهای فعال مانند دشواری بایاس، تلفات ادوات، توان قابل تحمل پایین و... وجود نخواهد داشت. در پایان، جهت اعتباربخشی به طرح پیشنهادی، یک نمونه آرایه انعکاسی توسط نرم‌افزار تمام‌ موج الکترومغناطیسی شبیه‌سازی شده است.

    کلیدواژگان: آرایه انعکاسی غیریکنواخت، هدایت گر پرتو، کاهش پهنای پرتو، کاهش سطح گلبرگ جانبی
  • محمدرضا آرین نیک، علی اصغر رضی کاظمی* صفحات 995-1006

    امروزه قابلیت اطمینان سیستم قدرت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ازاین‌رو وضعیت ترانسفورماتورها به‌عنوان یکی از المان‌های حیاتی و گران‌قیمت سیستم قدرت می‌بایست پایش و ارزیابی شود. عامل غالب در محدودیت طول عمر ترانسفورماتور، عایق کاغذی آن است. در این پژوهش اثر سه پارامتر رطوبت، اکسیژن و دما که بر وضعیت عایق کاغذی تاثیرگذار هستند، بررسی‌شده‌اند. معیار مورداستفاده برای بررسی وضعیت عایق کاغذی، درجه پلیمریزاسیون است که به‌طور غیرمستقیم می‌تواند به‌دست آورده شود. با محاسبه دمای نقطه داغ ترانسفورماتور به‌صورت ساعتی و در نظر گرفتن رشد رطوبت سالیانه خطی، طول عمر ترانسفورماتور بر اساس معیار درجه پلیمریزاسیون به‌عنوان نمونه برای سه جفت دمای محیطی و ضریب بار تخمین زده‌شده است. طول عمرهای به‌دست‌آمده از این تخمین، مطابق طول عمرهای واقعی ترانسفورماتورها هستند. این تخمین طول عمر برای دو نوع کاغذ کرافت و کاغذ کرافت تقویت‌شده انجام‌شده است و همچنین مقایسه‌ای بین طول عمر این دو نوع کاغذ تحت شرایط مختلف محیطی و عملکردی ترانسفورماتور صورت پذیرفته است. درنهایت با توجه به پروفیل درجه پلیمریزاسیون به‌دست‌آمده برای عایق کاغذی ترانسفورماتور، زمان بهینه برای انجام کاهش رطوبت عایق کاغذی در قالب سه سناریوی مختلف ارائه‌شده است.

    کلیدواژگان: ترانسفورماتور، تخمین عمر، درجه پلیمریزاسیون، عایق کاغذی
  • احسان بی جامی، ملیحه مغفوری* صفحات 1007-1020

    رشد سریع پیشرفت‌های تکنولوژی و فناوری‌های ارتباطی ازیک‌سو و نیز توسعه و پراکندگی جغرافیایی فرآیندهای صنعتی ازسوی‌دیگر، استفاده از سیستم‌های کنترل تحت‌شبکه را در کنترل سیستم‌ها با جغرافیای پراکنده اجتناب‌ناپذیر نموده‌است. در این سیستم‌ها ارتباط بین اجزای کنترلی ازطریق یک شبکه مخابراتی برقرار می‌گردد که به‌دلیل شرایط غیرایده‌آل شبکه مخابراتی، مشکلاتی مانند گم‌شدن بسته‌های اطلاعات و تاخیر زمانی، به‌عنوان مشکلات ذاتی این سیستم‌ها، مطرح می‌شود که می‌تواند منجر به عملکرد نامناسب و حتی ناپایداری کل سیستم گردد. در این مقاله یک ساختار کنترل مد لغزشی پیش‌بین گسسته تحت‌شبکه جدید به‌منظور پایدارسازی نوسانات فرکانس پایین یک شبکه قدرت تحت‌شبکه با جغرافیای پراکنده پیشنهاد شده‌است. روش پیشنهادی شامل دو مرحله است. ابتدا یک تابع سوئیچینگ مد لغزشی جدید به‌منظور طراحی پایدارساز مد لغزشی پیشنهاد و سپس یک الگوریتم پیش‌بین جدید به‌منظور جبران رفتار غیرایده‌آل شبکه مخابراتی، شامل تاخیر القاشده از سوی شبکه و گم‌شدن بسته‌های اطلاعاتی ارائه شده‌است. به‌منظور نشان‌دادن قابلیت و توانایی روش پیشنهادی، مطالعات عددی بر روی یک سیستم قدرت نمونه 5-ناحیه-16 ماشینه و در حضور دو نوع خطای سه‌فاز و تک‌فاز ارائه شده‌است. همچنین، به‌منظور انجام مقایسه، یک پایدارساز تحت‌شبکه با ساختار پیش‌فاز-پس‌فاز طراحی شده‌است. نتایج شبیه‌سازی قابلیت و برتری روش پیشنهادی را نشان می‌دهند.

    کلیدواژگان: کنترل تحت شبکه، کنترل مد لغزشی، پایدارساز سیستم قدرت، نوسانات فرکانس پایین
  • سجاد جهانبخت*، سیده فاطمه موسوی صفحات 1021-1032

    نوسان‌سازهای الکترونوری با بهره‌گیری از یک خط تاخیر فیبر نوری بلند در نقش مشدد با ضریب کیفیت بالا قادر به تولید امواج رادیویی و مایکروویو بسیار کم نویز هستند. محاسبه کلیه مودهای نوسانی و تحلیل پایداری مودهای مذکور این نوسان‌سازها با استفاده از یک روش تحلیل سریع حوزه فرکانس در حالتی که فیلتر فرکانس رادیویی حلقه دارای پهنای باند زیاد است موضوع مقاله حاضر است. پهنای باند زیاد فیلتر می‌تواند جهت تولید هم‌زمان هارمونیک‌های نوسان و یا تولید قابلیت جاروب فرکانس نوسان در یک باند محدود با استفاده از شیفت فاز دهنده متغیر و فیبر نوری کوتاه مورداستفاده باشد. نشان داده خواهد شد که در حالت پهنای باند زیاد، لحاظ‌نمودن صرفا هارمونیک اصلی، به‌عوض تعداد کافی از هارمونیک‌ها می‌تواند منجر به تولید خطای قابل‌توجه در محاسبه شکل زمانی مودهای نوسان و تشخیص اشتباه در خصوص پایداری مودها گردد. یافتن پاسخ مودها در حضور همه هارمونیک‌ها توسط یک روش مبتنی بر الگوریتم آرامش پیشنهاد خواهد شد. بررسی پایداری مودها توسط تحلیل پایداری نایکوئیست اعمال‌شده روی سیستم اختلال معادل در حوزه طیف انجام خواهد شد. دقت و صحت روش محاسبه مودها و تحلیل پایداری آن‌ها با مقایسه نتایج آن با روش وقت‌گیر انتگرال‌گیری در حوزه زمان به تایید خواهد رسید.

    کلیدواژگان: نوسان ساز الکترونوری، اپتوالکترونیک، تحلیل پایداری، محاسبه مودها، حوزه فرکانس، باند عریض
  • محمد صالح حسین نژاد آریانی، محسن قاینی* صفحات 1033-1044

    مدیریت سمت تقاضا یکی از طرح‌های مهم برای تامین برق مصرفی در زمان پیک است. در ایران توجه اصلی توانیر و شرکت‌های برق بر روی صنایع و مشارکت آنها در طرح ذخیره عملیاتی معطوف شده است تا با همکاری آنها مصرف برق را در پیک بار کاهش داده و از تحمیل هزینه‌های ناشی از احداث واحدهای جدید نیروگاهی  و افزایش ظرفیت شبکه جلوگیری به عمل آورد. این در حالی است که حدود یک سوم از مشترکین شبکه را مصرف‌کنندگان خانگی در سطح توزیع تشکیل می‌دهند که می‌توانند مشارکت قابل توجهی در طرح‌های مدیریت بار داشته باشند. با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، شبکه‌های توزیع برق نیز به تجهیزات نوین اندازه‌گیری با قابلیت ارتباط از راه دور مجهز شده‌اند که ابزار کنترل و هوشمندسازی در این شبکه را فراهم می‌کنند. از قابلیت‌های کنتور هوشمند امکان کنترل و تغییر سطح آمپر مصرفی از راه دور است. با استفاده از این قابلیت در شرایط کمبود توان بجای خاموشی تعدادی از مشترکین، آمپر مصرفی مشترکین با ارسال یک سیگنال به کنتور هوشمند به سطحی کاهش داده می‌شود که ضمن رفع مشکل کمبود برق، همه مشترکین از سطح نسبی برق برخوردار باشند. در این مقاله با تقسیم‌بندی مشترکین به سه دسته مختلف داوطلب، عادی و حساس، الگوریتمی جدید جهت کنترل سطح مصرف مشترکین توزیع دارای کنتور هوشمند بر اساس اولویت پیشنهاد شده است. برای تعیین پاداش همکاری مشترکین توزیع، الگوریتمی براساس روش‌های پرداخت پاداش در طرح ذخیره عملیاتی صنایع پیشنهاد شده است.

    کلیدواژگان: مدیریت سمت تقاضا، پاسخگویی بار، کنتور هوشمند، مشترکین توزیع، طرح ذخیره عملیاتی صنایع، پاداش مشارکت
  • محمدمهدی حسینی، مرتضی زاهدی*، حمید حسن پور صفحات 1045-1054

    ارزیابی نقش مهمی در سیستم‌های پرسش و پاسخ تعاملی ایفا می‌نماید. روش استانداردی وجود ندارد که به ارزیابی کلی این سیستم‌ها پرداخته باشد. مشکل اصلی در طراحی این سیستم‌ها، عدم امکان پیش‌گویی بخش تعاملی است. به همین منظور، باید انسان در فرآیند ارزیابی شرکت داشته باشد. در این مقاله مجموعه‌ای از ویژگی‌های آماری جدید ساخته‌شده بر اساس n-گرم‌ها و بزرگ‌ترین رشته مشترک برای ارزیابی سیستم‌های پرسش و پاسخ تعاملی معرفی‌شده است. چهار سیستم پرسش و پاسخ تعاملی موجود برای ایجاد پایگاه داده‌ای از مکالمات ردوبدل شده بین کاربران و سیستم‌ها استفاده گردید. خروجی‌های تولیدشده، تعداد 540 نمونه به‌عنوان داده مناسب در نظر گرفته شد تا مجموعه تست و آموزش بر اساس آن ایجاد گردد. سپس پیش‌پردازش بر روی متن‌ها صورت پذیرفت و ویژگی‌های تعریف‌شده از متن مکالمه‌ها استخراج و بر اساس آن ماتریس ویژگی تشکیل گردید. درنهایت با استفاده از ماشین بردار پشتیبان به دسته‌بندی نظرات به دو گروه با امتیاز خوب و بد پرداخته شد. نتایج حاصل از ضریب همبستگی بین نظرات انسانی و نظرات حاصل از ویژگی‌های پیشنهادی حاکی از دقت بالای مجموعه ویژگی‌های ارائه‌شده، در ارزیابی سیستم‌های پرسش و پاسخ تعاملی است.

    کلیدواژگان: ارزیابی، سیستم پرسش و پاسخ تعاملی، ماشین بردار پشتیبان، ویژگی آماری
  • سجاد حق زاد کلیدبری، سعید باقری شورکی، ایمان اسمعیلی پایین افراکتی * صفحات 1055-1066

    روش یادگیری فعال یکی از روش‌های یادگیری فازی است که  الگو گرفته از پردازش در مغز انسان است. اپراتور پخش قطره جوهر، موتور اصلی پردازشی در این روش است که به دور از فرمول های پیچیده، به دنبال یافتن رابطه بین خروجی و هر یک از ورودی‌ها است. زیاد بودن حافظه مورد نیاز برای پیاده‌سازی صفحات پخش قطره جوهر و همچنین حجم محاسبات زیاد لازم برای استخراج ویژگی‌ها از جمله مشکلات پیش روی اپراتور پخش قطره جوهر است. در این مقاله یک روش جایگزین برای اپراتور پخش قطره جوهر ارائه شده است که سبب کاهش چشم‌گیر پیچیدگی محاسباتی می‌شود. الگوریتم ارائه شده با استفاده از دو بردار حافظه به توصیف صفحات پخش جوهر می‌پردازد که مشکل اتلاف زیاد حافظه را حل می‌کند. الگوریتم پیشنهادی، ویژگی‌های مسیر باریک و پراکندگی داده در صفحات پخش قطره جوهر را که مهم‌ترین مفاهیم برای استفاده در مرحله استنتاج الگوریتم یادگیری فعال هستند را با صرف کمترین هزینه و زمان محاسباتی می‌یابد. برای بررسی صحت عملکرد الگوریتم، شبیه‌سازی‌هایی بر روی مجموعه داده‌های استاندارد در حوزه مدل‌سازی و طبقه‌بندی ارائه شده است. زمان و دقت  الگوریتم پیشنهادی با روش یادگیری فعال، شبکه‌های عصبی چندلایه پرسپترون و سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیق‌پذیر مقایسه شده است.

    کلیدواژگان: شبیه سازی یادگیری مغز، روش یادگیری فعال، اپراتور پخش قطره جوهر، سیستم استنتاج فازی، طبقه بندی الگوها
  • پیمان حق گویی، داود عرب خابوری*، مهیار خسروی صفحات 1067-1079

    در این مقاله به بررسی و ارائه روشی کنترلی برای طبقه ورودی ترانسفورماتور الکترونیک قدرت پرداخته می‏شود. ساختار متداول ترانسفورماتور فرکانس پایین با هسته آهنی، دارای معایبی از قبیل عدم کنترل‏پذیری ولتاژ و جریان، حساسیت زیاد به هارمونیک، کیفیت پایین ولتاژ در هنگام اشباع و... است. ترانسفورماتور الکترونیک قدرت از چندین طبقه مبدل الکترونیک قدرت تشکیل شده و از آن جایی که در پژوهش حاضر، استفاده از آن به عنوان جایگزینی برای منبع تغذیه موجود در کاربرد قطارهای برقی مد نظر بوده است؛ به صورت کاهنده در نظر گرفته شده و خروجی آن به صورت ولتاژ DC‏ است. بنابراین، ساختار مورد مطالعه از دو طبقه یکسوساز ورودی و DC-DC کاهنده تشکیل شده که به ترتیب وظیفه یکسوسازی ولتاژ متناوب ورودی و کاهش سطح ولتاژ یکسوشده را بر عهده دارند. در این مقاله، روشی ترکیبی مبتنی بر رویکرد پیش‏بین مدل به منظور متعادل سازی ولتاژ خازن های طبقه یکسوساز و هم چنین، کنترل ضریب قدرت ورودی ارائه می شود. مزیت روش پیشنهادی نسبت به دیگر روش‏های موجود، سادگی الگوریتم، کاهش قابل توجه حجم محاسبات نسبت به روش پیش بین سنتی و کنترل مناسب و هم زمان جریان و ضریب قدرت ورودی و ولتاژ خروجی است. در نهایت، با انجام شبیه سازی در محیط نرم افزار MATLAB/Simulink صحت عملکرد روش ارائه شده تصدیق می شود.

    کلیدواژگان: ترانسفورماتور الکترونیک قدرت، یکسوساز پل H آبشاری، روش کنترل پیش‏بین مدل، متعادل سازی ولتاژ خازن
  • محمد خلیلی درمنی* صفحات 1081-1093

    یک شبکه بی‌سیم اقتضائی، مجموعه‌ای از گره‌های بی‌سیم با انرژی کم است که باید بدون زیرساخت و مدیریت متمرکز بتوانند با انعطاف‌پذیری بالایی با یکدیگر ارتباط داشته باشند. دامنه و قدرت ارسال گره‌ها نقش مهمی در توان مصرفی این شبکه‌ها ایفا می‌کند و الگوریتم‌های اختصاص دامنه تلاش می‌کنند که دامنه ارسال بهینه‌ای را برای گره‌ها مشخص کنند. البته، اختصاص دامنه بر روی توپولوژی شبکه بی‌سیم و مسئله مسیریابی تاثیر می‌گذارد. اگرچه در تحقیقات مختلف، مسیریابی و اختصاص دامنه به‌صورت جداگانه مدنظر قرار گرفته، اما ثابت شده است که بکار بستن هم‌زمان مسیریابی و اختصاص دامنه باعث بهبود کارآیی شبکه خواهد شد. در این مقاله، ترکیب مسئله اختصاص دامنه و مسیریابی در شبکه‌های بی‌سیم به‌صورت یک بهینه‌سازی غیرخطی مدل شده است که می‌تواند به درک کامل‌تر مسئله به محققان کمک کند و به‌عنوان معیاری برای طراحی الگوریتم‌هایی در آینده قرار گیرد، با این حال، حل مسئله بهینه‌سازی ارائه شده نیاز به یک مدیریت متمرکز دارد و برای شبکه‌های بی‌سیم بزرگ غیرعملی و غیرممکن است. بنابراین در این مقاله با استفاده از روش زیرگرادیان و تکنیک تفکیک، یک الگوریتم توزیع‌شده برای حل مسئله اختصاص دامنه و مسیریابی ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی نسبت به حالت بهینه، مصرف توان و تاخیر بیشتری دارد، اما قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می‌دهد.

    کلیدواژگان: شبکه بی سیم اقتضائی، اختصاص دامنه، زیرگرادیان، بهینه سازی
  • مهدی دهقان، احمدعلی آبین* صفحات 1095-1106

    استخراج دانش از میان داده‌های موجود در وب باتوجه‌‌ ‌به حجم و تنوع بالای آن به یک چالش در حوزه‌ی بازیابی اطلاعات تبدیل شده‌است. در این میان، مساله‌ی بازیابی و رتبه‌بندی افراد خبره با هدف بازیابی و رتبه‌بندی افراد خبره در زمینه‌ی موضوع پرس‌وجوی کاربر، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مسائل موجود در این حوزه توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب نموده‌است. مهم‌ترین چالش در مسئله‌ی بازیابی افراد خبره تشخیص میزان ارتباط بین کلمات پرس‌وجو و سند‌های نوشته‌شده توسط ‌نامزد‌های خبرگی است. یک مشکل اساسی در این حوزه فاصله‌ی واژگانی میان کلمات پرس‌وجو و سند‌های نامزد‌های خبرگی است. در این مقاله دو مدل ترجمه‌‌ی جدید برای مدل‌سازی فاصله‌ی واژگانی ارائه شده‌است. مدل اول یک مدل احتمالاتی مبتنی‌بر خوشه‌بندی و مدل دوم مبتنی‌بر مدل‌سازی موضوعی است. در هر دو مدل، کلمات پرس‌وجو به مجموعه‌ای از کلمات مرتبط با پرس‌وجو که بیشتر نشان‌دهنده‌ی یک زمینه‌ی خبرگی هستند ترجمه شده‌است. پس از ترجمه‌ی کلمات، از یک مدل ترکیب‌ کننده‌ به‌منظور بازیابی استفاده شده‌است. مدل‌های ارائه‌شده بر‌روی مجموعه‌ی آزمون Stack Overflow ارزیابی و تحلیل شده‌است. نتایج به‌دست‌آمده بیانگر افزایش میانگین متوسط دقت روش ارائه‌شده در مقایسه با سایر روش‌های بازیابی افراد خبره است.

    کلیدواژگان: بازیابی افراد خبره، مدل ترجمه ، خوشه بندی، مدل سازی موضوعی، فاصله ی واژگانی، سیستم های پاسخ به پرسش
  • کبری رحمتی، سامان کشوری، حسن نادری* صفحات 1107-1117

    موجودیت‌ها در شبکه‌های اجتماعی علاوه بر داشتن ارتباط با یکدیگر، دارای محتوا نیز هستند. این مدل از شبکه‌ها می‌توانند بر روی گراف‌هایی که گره‌های آن شامل متن هستند، مدل شوند. خوشه‌بندی گراف ازجمله مهم‌ترین کارهای تحلیلی شبکه اجتماعی است. باوجوداین دو جنبه، اغلب روش‌های خوشه‌بندی تنها یکی از جنبه‌های ساختاری یا محتوایی گراف را در نظر می‌گیرند. الگوریتم‌های خوشه‌بندی ساختاری-محتوایی، گراف را از هر دو جنبه ساختار و محتوا به‌صورت هم‌زمان در نظر می‌گیرند. هدف این مقاله رسیدن به خوشه‌هایی با ساختار درونی منسجم (ساختاری) و مقادیر ویژگی (محتوایی) همگن در گراف است. الگوریتم ارائه شده در این مقاله RLS-Cluster نام داشته که به‌صورت سلسله مراتبی با حذف یال با کمترین میانگین شباهت میان گره‌های محله آن یال، عمل خوشه‌بندی را انجام می‌دهد. در این روش برای هر یال میانگین شباهت محله محاسبه شده و به‌عنوان وزن آن یال در نظر گرفته می‌شود. یال‌هایی که دارای کم‌ترین وزن هستند حذف می‌شوند. این مرحله تا زمانی که به تعداد خوشه موردنظر کاربر برسد، ادامه میابد. مقایسه الگوریتم مطرح‌شده با سه الگوریتم خوشه‌بندی ساختاری-محتوایی ارائه شده تاکنون، بر اساس معیارهای مختلف سنجش کیفیت خوشه، بیانگر عملکرد مناسب روش ارائه شده است. این معیارها شامل معیارهای ساختاری، محتوایی و ساختاری-محتوایی هستند.

    کلیدواژگان: خوشه بندی، خوشه بندی ساختاری-محتوایی گراف، شبکه اطلاعاتی، شبکه اجتماعی
  • فاطمه سعادت جو*، عرفان قندهاری صفحات 1119-1129

    این مقاله به موضوع انتقال یادگیری در محیط هایی که بعضی از ویژگی های آن مشترک است می پردازد. چالش اصلی در این مبحث، نحوه انتقال دانش به دست آمده از محیط مبدا به محیط مقصد است. در ایده ارائه شده با در نظر گرفتن ویژگی های مشترک در فضای عامل بین دو محیط، ابتدا مقدار ارزش - عمل در محیط مبدا به دست می آید، سپس از یک شبکه عصبی- فازی برای تقریب مقدار تابع ارزش - عمل بهره برده می‏شود. در محیط مقصد، مقدار ارزش - عمل از ترکیب مقدار پیش بینی شبکه عصبی - فازی و مقدار به دست آمده در خود آن محیط استفاده می شود. به‌عبارت دیگر با توجه به آموزش انجام‌شده در محیط مبدا، مقادیر ارزش - عمل در محیط مقصد از ترکیب مقادیر ارزش - عمل تقریب زده شده توسط شبکه عصبی - فازی و مقدار به دست آمده از الگوریتم یادگیری در آن محیط به دست می آید. شایان ذکر است که از الگوریتم یادگیری Q در محیط استفاده‌شده است. نتایج حاصل از ایده ارائه‌شده، حاکی از افزایش چشمگیر سرعت یادگیری می باشد.

    کلیدواژگان: یادگیری تقویتی، انتقال دانش، ویژگی مشترک، شبکه عصبی- فازی
  • میثم شفاعی، سید محمد جواد رضوی*، عماد حمیدی صفحات 1131-1140

    در این مقاله، یک تغییردهنده فاز باند X در قالب موج‌بر مستطیلی معرفی‌شده است. برای بهره‌بردن از خواص فرا مواد در ساختار تغییردهنده‌های فاز، از میله‌های مسی پریودیک پرینت‌شده روی زیر لایه برای ساخت محیطی با نفوذپذیری الکتریکی معادل منفی، ENG و به‌وسیله بایاس فریت در مد غیرعادی برای ایجاد تراوایی مغناطیسی معادل منفی، MNG، استفاده‌شده است. با تغییر جریان بایاس تغییردهنده فاز، خواص انتشاری فریت و ثابت انتشار موج عوض‌شده و فاز موج عبوری تغییر می‌یابد که درنتیجه باعث تنظیم‌پذیر بودن تغییردهنده فاز خواهد شد. با توجه ‌به استفاده از فرا مواد در این تغییردهنده فاز و بایاس فریت در مد غیرعادی، این ساختار ذاتی متحمل تلف عبوری زیادی خواهد بود. یکی از نوآوری‌های عمده‌ی این مقاله، پیشنهاد روشی در طراحی MNG بوده که تلف عبوری تغییردهنده فاز فرا ماده را کاهش می‌دهد. به‌علاوه، در این تغییردهنده فاز از مزیت کوچک‌سازی فرا ماده نیز استفاده‌شده، به‌طوری‌که ابعاد بخش موثر در تغییر فاز، در مقایسه با انواع معمولی حدود 12 برابر کاهش‌یافته است. تغذیه این تغییردهنده فاز هم به‌صورت منعطف برای تحریک مد زوج و فرد طراحی‌شده است. طبق نتایج شبیه‌سازی تمام-موج به‌وسیله نرم‌افزار CST ، تغییر فاز ساختار پیشنهادی حدود دو برابر نسبت به تغییردهنده‌های فاز فرا موادی بهبودیافته است.

    کلیدواژگان: تغییردهنده فاز، فریت، فرا مواد، تنظیم پذیر، تلف عبور، کوچک سازی، تحریک مد زوج و فرد
  • عبدالله شمس الدین نژاد، امیر زعیم باشی* صفحات 1141-1152

    در این مقاله مسئله آشکارسازی چندکاناله به‌منظور بهبود قدرت تفکیک در برد در یک رادار پسیو مبتنی بر سیگنال‌های رادیو FM تجاری به‌صورت یک مسئله آزمون-فرض Mتایی مدل‌سازی شده است. در این مسئله، جهت بهبود قدرت تفکیک در برد از چندین کانال کنار هم  ارسالی توسط یک فرستنده رادیو FM استفاده‌شده است. برای حل مسئله آزمون-فرض فوق از روش آشکارسازی نسبت درستنمایی استفاده‌شده است.  با توجه به ماهیت متغیر بازمان سیگنال‌های رادیو FM و پنهان شدن اهداف ضعیف توسط اهداف قوی، آشکارساز پیشنهادی به‌صورت مرحله-به- مرحله پیاده‌سازی شده است. درواقع در هر مرحله از الگوریتم پیشنهادی یک هدف قوی آشکارسازی و از سیگنال دریافتی حذف می‌گردد تا امکان آشکارسازی برای اهداف ضعیف‌تر فراهم آید. به‌منظور بررسی عملکرد آشکارساز پیشنهادی، سناریوهایی شبیه‌سازی متعددی موردبررسی قرارگرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند، یک آشکارساز چندکاناله علاوه بر بهره ترکیب کانال‌های فعال، قدرت تفکیک در برد اهداف را نیز بهبود می‌دهد.

    کلیدواژگان: رادارهای پسیو دوپایه، رادیو FM، بهبود قدرت تفکیک در برد، آشکارساز چندکاناله بر اساس نسبت درست نمایی توسعه یافته
  • جعفر طاهری کلانی، غلامرضا لطیف شبگاهی*، مهدی علیاری صفحات 1153-1165

    سیستم‌های هشدار نقش مهمی در حفظ ایمنی و جلوگیری از وقوع حوادث در سیستم‌های صنعتی به عهده‌دارند. تایمر تاخیری به‌عنوان یک روش ساده در طراحی سیستم‌های هشدار، نقش موثری در مدیریت هشدارها و کاهش هشدارهای نویزی می‌تواند داشته باشد. در این مقاله با استفاده از سناریوی جدیدی از تایمرهای تاخیری و در نظر گرفتن چندین آستانه برای وقوع هشدار، رویکرد جدیدی تحت عنوان تایمرهای تاخیری چند آستانه‌ای معرفی می‌گردد. در سناریوی آستانه چندگانه، با تقسیم نواحی بالا و پایین آستانه به چند ناحیه و تغییر تعداد تاخیرهای تایمر تاخیری در هر ناحیه می‌توان از هشدارهای غیرضروری تا حد چشمگیری جلوگیری کرد. در این مقاله علاوه بر استخراج شاخص‌های عملکردی "نرخ هشدار نادرست" و "نرخ هشدار ازدست‌رفته"، با استفاده از مدل مارکوف، شاخص جدیدی تحت عنوان "میانگین زمانی وقوع هشدار" معرفی می‌گردد که با استفاده از آن می‌توان به‌راحتی شاخص "میانگین تاخیر هشدار" را برای تایمرهای تاخیری چند آستانه‌ای محاسبه کرد. در این مقاله عملکرد چهار سناریوی مختلف تحت عنوان سناریوی ریست، پنالتی، m-out-of n و سناریوی پیشنهادی چندآستانه ای ارزیابی‌شده و برتری آن در مقایسه با روش‌های موجود نشان داده می‌شود.

    کلیدواژگان: مدیریت هشدار، تایمر تاخیری، آستانه چندگانه، هشدار نادرست، هشدار ازدست رفته
  • کریم عباسیان، سیدسالار حسینی، هادی صوفی صفحات 1167-1174

    امروزه سلول خورشیدی باند میانی نقطه کوانتومی به‌عنوان یکی از مناسب‌ترین گزینه‌ها برای دست‌یابی به حداکثر بازده در سلول‌های خورشیدی می‌باشد. در این مقاله دو مدل سلول خورشیدی طراحی‌شده که مدل اول دارای ساختار p-i-n با بستر GaAs بوده و مدل دوم شامل نقاط کوانتومی InAs کاشته شده در ناحیه ذاتی آن می‌باشند. با بهبود ساختار و استفاده از مواد مناسب در سلول مرجع p-i-n بازده تا حد 34.03% افزایش یافته است. سپس، در ساختار سلول خورشیدی مبتنی‌بر نقاط کوانتومی، ازطریق کنترل اندازه نقاط کوانتومی و موقعیت قرارگیری آن‌ها در این سلول خورشیدی GaAs باند میانی نقطه کوانتومی، بهبود بازده تبدیل انرژی به‌مقدار 12.55% به‌دست آمده و بازده تبدیل انرژی تا مقدار 55.58% ارتقاء یافت. در حقیقت، با این سلول خورشیدی باند میانی مبتنی‌بر نقاط کوانتومی بازده تبدیل انرژی بالایی ارائه می‌شود که تاکنون گزارش نشده است.

    کلیدواژگان: سلول خورشیدی نقطه کوانتومی، باند انرژی میانی، ساختار p-i-n، نانو مواد InAs
  • زینب عچرشاوی، علیرضا روستا* صفحات 1175-1184

    در این مقاله، برای سیستم‌های کلیدزننده غیرخطی با حضور تاخیر زمانی در ورودی کنترلی و متغیرهای حالت سیستم، در دو حالت، ابتدا با زیرسیستم‌های پایدار و سپس با تعدادی زیرسیستم ناپایدار، کنترل‌کننده ردیاب مناسب طراحی شده است. در گام اول، تحت فرضیات و شرایطی که برای سیستم کلیدزننده غیرخطی با تاخیر زمانی در نظر گرفته شده است و همچنین با استفاده از یک تابع لیاپانوفی جدید کراسوفسکی، بیشترین حد تاخیر برای پایداری نمایی همه‌جانبه سیستم موردنظر، در ابتدا برای حالتی که تمام زیرسیستم‌های سیستم کلیدزننده موردنظر پایدار باشند، به‌دست آورده شده است. سپس با تعمیم تابع لیاپانوفی، بیشترین حد تاخیر برای سیستم کلیدزننده موردنظر، برای حالت این‌که زیرسیستم‌های سیستم موردنظر ناپایدار باشند، به‌دست ‌آورده شده است. برای هر دو حالت، ابتدا با زیرسیستم‌های پایدار و سپس با تعدادی زیرسیستم‌های ناپایدار، کنترل‌کننده ردیاب، طراحی شده است. درنهایت نیز با ارائه یک مثال، موثر بودن روش طراحی موردنظر، نشان داده شده است.

    کلیدواژگان: سیستم های کلیدزننده غیرخطی، تاخیر زمانی، کنترل کننده ردیاب، زیرسیستم پایدار، زیرسیستم ناپایدار، تابع لیاپانوفی کراسوفسکی
  • مهران علی نژاد، علی بهرامی* صفحات 1185-1195

    در این مقاله، یک ساختار بلور فونونی از نوع جامد/سیال در مقیاس مگاهرتز موردبررسی قرارگرفته است. شبکه مربعی با ساختاری از جنس سرامیک بوده و میله‌هایی که با اتانول پرشده درون شبکه چیده شده‌اند. محاسبات ساختار باند به روش بسط به امواج تخت انجام‌شده است که با روش المان محدود هم منطبق شده تا در ادامه برای محاسبات انتشار امواج و سطح فشار مورداستفاده قرار گیرد. پس از محاسبه ساختار باند، باندهای ممنوعه با پهنای باند قابل‌قبول به‌دست‌آمده است و با ایجاد نقص مناسب و معرفی متیل نانوفلوبوتیل اتر به‌عنوان ماده پرکننده میله‌های نقص‌دار مدهای مناسبی در باند ممنوعه منتشر شدند. سپس با طراحی یک ساختار شبه‌متقارن و ایجاد کاواک‌های منسجم، یک فرکانس مجزا به دست آمد. بنابراین با ترکیب موج‌برهای طراحی‌شده حاصل از چیدمان میله‌های نقص‌دار شده و ساختار شبه‌متقارن طراحی‌شده، یک فیلتر اولتراسونیک از نوع فزود- فرود طراحی و شبیه‌سازی‌شده است. فیلتر طراحی‌شده بازه فرکانس‌های f=1.47MHz تا f=1.51MHz  را از ورودی دریافت کرده و به خروجی منتقل می‌کند و فرکانس  f=1.498MHz به‌عنوان فرکانس فزود و فرود مورداستفاده قرار می‌گیرد.

    کلیدواژگان: بلور فونونی، خواص الاستیک، روش المان محدود، فیلتر اولتراسونیک، ناحیه بریلیون
  • رضا غفارپور، بابک مظفری، علی محمد رنجبر *، تقی ترابی صفحات 1197-1210

    با افزایش تقاضای آب شیرین و روند روبه کاهش قیمت فناوری انرژی‌های تجدیدپذیر، بسیاری از مناطق دورافتاده و جزایر کوچک مانند جزیره ابوموسی به‌عنوان بازارهای بالقوه برای سامانه‌های شیرین‌سازی بر پایه انرژی‌های تجدیدپذیر محسوب می‌شوند. در همین ‌راستا در این مقاله، سرمایه‌گذاری بهینه یک سیستم تجدیدپذیر ترکیبی جدا از شبکه، جهت تامین انرژی الکتریکی موردنیاز مشترکین و هم‌چنین انرژی الکتریکی و حرارتی موردنیاز واحدهای آب‌شیرین‌کن جهت تامین آب شیرین مصرفی در جزیره ابوموسی موردمطالعه قرار می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی برای روش‌های مختلف شیرین‌سازی شامل تبخیر سریع چندمرحله‌ای، تقطیر چندمرحله‌ای و اسمز معکوس موردبررسی قرار خواهند گرفت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، اگرچه میانگین مصرف انرژی موردنیاز جهت تولید آب شیرین در روش اسمز معکوس نسبت به دو روش دیگر دارای کم‌ترین مقدار است، اما هزینه خالص سیستم در روش تقطیر چندمرحله‌ای از دو روش دیگر کم‌تر می‌باشد.

    کلیدواژگان: جزیره ابوموسی، سیستم تجدیدپذیرترکیبی، واحدهای آب شیرین کن، اسمز معکوس، تبخیر سریع چندمرحله ای، تقطیر چندمرحله ای
  • طاهره غفاری، شقایق بختیاری چهل چشمه* صفحات 1211-1221

    در برون‌سپاری داده، مدیریت داده‌ها به‌عنوان یک سرویس به سرویس‌دهنده‌ای بیرونی واگذار می‌شود. ولی مسائل امنیتی مربوط به داده‌های برون‌سپاری شده چالش‌های فراوانی در این زمینه ایجاد می‌کند. تاکنون پژوهش‌های فراوانی در جهت افزایش امنیت انجام شده است که هرکدام مزایا و معایب مربوط به خود را دارد. در این پژوهش با فرض غیرقابل‌اعتماد بودن سرویس‌دهنده‌های بیرونی در ابر و با تکیه بر روش‌های رمزنگاری و تسهیم راز، روشی ارائه شده است تا امنیت داده‌های برون‌سپاری شده در پایگاه داده‌های ابری را فراهم آورد و آن‌ها را از دسترس سرویس‌دهنده‌های بیرونی غیرقابل‌اعتماد، مخفی نگاه دارد. در روش پیشنهادی، تسهیم راز مبتنی بر مشبکه نیز به کار گرفته شده است تا علاوه بر حل نمودن معایب مربوط به روش تسهیم راز شامیر، امنیت کوانتومی را نیز فراهم کند. ارزیابی روش پیشنهادی، امنیت داده‌های برون‌سپاری شده را به‌خوبی اثبات می‌کند. همچنین نشان می‌دهد که زمان اجرا روش پیشنهادی نسبت به روش‌های پیشین بهبود یافته است. در ضمن در این روش اطلاعات به تعداد سرویس‌دهندگان تفکیک می‌شوند و هر قسمت به یک سرویس‌دهنده ارسال می‌گردد و بدین طریق با حذف تکرار داده‌ها از پهنای باند و حافظه کمتری استفاده می‌شود.

    کلیدواژگان: برون سپاری داده، پایگاه داده ابر، تسهیم راز، مشبکه، محرمانگی
  • پری فضلعلی پور، بهنام محمدی ایواتلو، مهدی احسان* صفحات 1223-1234

    ریزشبکه‌ها مجموعه‌های ادغام‌شده از دستگاه‌های الکتریکی هستند که می‌توانند انواع تولیدکنندگان قابل‌پخش و غیرقابل‌پخش، مصرف‌کنندگان و ذخیره‌کننده‌های انرژی را شامل شوند. از طرفی دیگر مدیریت بهینه این دستگاه‌های یکپارچه با توجه به ذات تصادفی تولید تجدیدپذیر و همچنین عدم‌قطعیت در میزان بار مصرفی و قیمت‌های بازارهای الکتریکی مستلزم استفاده از روش‌های برنامه‌ریزی تصادفی است. در این مقاله یک مدل جامع برای استراتژی پیشنهاددهی ریزشبکه‌های تجدیدپذیر در بازار انرژی و رزرو روز بعد ارائه‌شده است که در آن عدم‌قطعیت در میزان تولید توان‌های بادی و خورشیدی و میزان بار مصرفی با به‌کارگیری روش برنامه‌ریزی تصادفی دومرحله‌ای وارد مسئله می‌شود. از روش نمونه‌گیری مکعب لاتین برای تولید سناریوهای توان و مصرف و از روش کاهش سناریو ترکیبی روبه‌عقب و روبه‌جلو سریع برای کاهش سناریوهای تولیدشده استفاده‌شده است. مسئله بهینه‌سازی به‌دست آمده یک مسئله عدد صحیح-مختلط غیرخطی با متغیرهای دودویی فراوان است که با استفاده از ترکیب حل‌کننده‌های Lindiglobal و AlphaECP در گمز بیشینه شده و بهینه‌های جهانی آن به‌دست می‌آیند. معیار «ارزش راه‌حل تصادفی» کارآمدی روش برنامه‌ریزی تصادفی را نشان می‌دهد.

    کلیدواژگان: استراتژی پیشنهاددهی، ریزشبکه، بازارهای انرژی و رزرو، عدم قطعیت، تولید سناریو، کاهش سناریو
  • ائل یار فهیما، محمد علی شمسی نژاد* صفحات 1235-1247

    در این مقاله، متوسط تلفات توان در یک مبدل افزاینده بوست، در سه حالت هدایتی پیوسته، پیوسته اجباری و ناپیوسته و تلفات متوسط توان مبدل اینورتر نیز با روش کلید زنی مدولاسیون پهنای پالس سینوسی در نرم‌افزار متلب به‌دقت تخمین زده و محاسبه می‌شود. سپس توسط یک روش کلی، معادلات انتقال حرارت بر سه روش همرفت، رسانش و تشعشع در یک گرماگیر با پره‌های موازی خنک شونده توسط سیستم‌های همرفت آزاد و اجباری، بررسی می‌شود و این دو روش باهم مقایسه می‌گردد. به‌منظور افزایش عملکرد حرارتی با تبدیل‌شدن مدل حرارتی به یک مدار هم‌ارز الکتریکی از طریق محاسبه و بهینه‌سازی مقاومت حرارتی گرماگیر تا هوا، تمام پارامترهای هندسی گرماگیر با استفاده از یک الگوریتم تکاملی ازدحام ذرات مقید از بین چندین طراحی مختلف با در نظر گرفتن حجم گرماگیر به‌عنوان قید، تعیین می‌شوند. برای طراحی هر چه مطلوب‌تر سیستم خنک‌کننده و افزایش قابلیت اطمینان اجزا، چیدمان مناسب اجزا توسط یک روش ریاضی و ابتکاری بررسی می‌گردد. در این روش که خصوصیات خاص خود را ازنظر دقت، سازگاری و پایداری دارد، ابتدا توزیع دمایی توسط روش اختلاف محدود روی سطح پایه گرماگیر انجام‌گرفته و سپس دمای نقاط داغ توسط الگوریتم مذکور کاهش می‌یابد. در سیستم خنک‌کنندگی همرفت اجباری نسبت به همرفت طبیعی، دما و بازده مبدل به‌طور متوسط به ترتیب 46 درجه سلسیوس و 0.37 درصد کاهش می‌یابند و حجم سیستم خنک‌کننده همرفت اجباری 3 برابر حجم گرماگیر در همرفت آزاد است.

    کلیدواژگان: طراحی بهینه، مبدل الکترونیک قدرت، همرفت آزاد، گرماگیر، ازدحام ذرات
  • مهدی قطبی ملکی، رضا محمدی*، حمید جوادی صفحات 1249-1258

    جریان اتصال‌کوتاه در هر شبکه‌ای شامل جریان‌های حالت ماندگار و حالت گذرا است. در روش متعارف هماهنگی رله‌ها، از مولفه گذرای جریان صرف‌نظر می‌شود و رله‌ها براساس جریان‌های ثابت هماهنگ می‌گردند. مولفه گذرای جریان می‌تواند سبب عمل‌کرد سریع‌تر رله‌ها و درنتیجه به‌وجودآمدن ناهماهنگی بین رله‌های اصلی و پشتیبان شود. در این مقاله روشی جهت هماهنگی رله‌ها با درنظرگرفتن مولفه گذرای جریان اتصال‌کوتاه ارائه می‌شود. جهت مدل‌سازی تاثیر مولفه گذرای جریان اتصال‌کوتاه از مدل دینامیکی رله‌های معکوس زمانی استفاده می‌شود. در این روش به محاسبه TSM و IP رله‌ها با رعایت قیود هماهنگی پرداخته می‌شود. نشان داده خواهدشد که با وارد‌کردن IP به مسئله بهینه‌سازی، تابع هدف کاهش می‌یابد ولی ناهماهنگی بین رله‌ها به‌دلیل وجود مولفه گذرای جریان افزایش می‌یابد. جهت ایجاد هماهنگی بین رله‌ها از الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک بهره گرفته شده‌است. روش پیشنهادی و روش متعارف هماهنگی هم روی شبکه شعاعی و هم شبکه حلقوی پیاده‌سازی می‌شوند.

    کلیدواژگان: هماهنگی حفاظتی، رله اضافه جریان جهت دار، مدل دینامیکی رله معکوس زمانی، الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، جریان های گذرا، منابع تولید پراکنده
  • غزل قنبری پناه، اسلام ناظمی*، سعیده رجائی هرندی صفحات 1259-1271

    رکن اصلی هر سیستم هوشمند، توانایی آن در تطبیق با تغییرات محیطی است، بااین‌حال، توجه کافی به مسئله تطبیق‌پذیری در این سیستم‌ها نشده است. از این‌رو، هدف این مقاله ارائه روشی در سیستم هوش‌تجاری تطبیق‌پذیر است که به‌صورت پویا به بخش‌بندی مشتریان پرداخته و با نظارت بر رفتار خرید و همچنین تحلیل تازگی، تکرار و حجم پولی خرید هر یک از مشتریان، این بخش‌بندی را به‌روزرسانی می‌کند. در این پژوهش، روش‌های داده‌کاوی روی پیمانه تطبیق‌پذیری سیستم هوش تجاری تطبیق‌پذیر اعمال شده است تا بدین ترتیب مشتریان فعلی سازمان دسته‌بندی شده و در گذر زمان و با یادگیری از محیط، این دسته‌بندی بهبود یابد تا بتوان خدمات سفارشی‌شده به مشتریان ارائه داد این روش می‌تواند در کمتر از 0.5 ثانیه خوشه‌بندی اولیه را با توجه به تغییرات محیطی اصلاح کرده و از زمان‌های طولانی اجرای الگوریتم‌های خوشه‌بندی مرسوم (تقریبا در 22 درصد موارد) بکاهد. روش پیشنهادی با در نظرگرفتن بخش‌های مختلف مشتریان، مقادیر فعلی RFM آن‌ها و تغییراتی که با تکرار خرید در این مقادیر ایجاد می‌شود، خوشه‌بندی بهتر و جامع‌تری از مشتریان سازمان به دست می‌دهد که می‌تواند در بهبود عملکرد سیستم هوش تجاری تطبیق‌پذیر مفید واقع شود.

    کلیدواژگان: هوش تجاری، هوش تجاری تطبیق پذیر، تصمیم گیری، خودتطبیقی، داده کاوی
  • علی قیاسیان* صفحات 1273-1282

    با توجه به افزایش نقش صنایع مرتبط با فناوری اطلاعات و ارتباطات در تولید گازهای گلخانه‌ای، مدیریت مصرف توان تجهیزات سخت‌افزاری در بستر شبکه‌های انتقال داده بسیار موردتوجه قرارگرفته است. میزان مصرف توان تراشه‌های استفاده‌شده در این تجهیزات به‌طور مستقیم با فرکانس کار آن تراشه‌ها مرتبط است. ازاین‌رو یکی از راهکارهای کاهش مصرف توان این وسایل، تنظیم فرکانس کار آن‌ها بر اساس بار ترافیک شبکه می‌باشد. در این مقاله، چنین راهکاری به‌صورت یک مسئله بهینه‌سازی MILP در چارچوب معماری شبکه SDN و برای مجموعه‌ای متشکل از سوئیچ‌های Openflow که بر روی FPGA پیاده‌سازی شده‌اند، اعمال‌شده است. برای این منظور ابتدا با انجام آزمایش‌های میدانی نمودار مصرف توان یک سوئیچ برحسب نرخ ترافیک و فرکانس کار آن استخراج گردیده است. سپس با حل مسئله بهینه‌سازی ارائه‌شده بر روی یک شبکه زیرساخت با داده‌های واقعی استخراج‌شده از SNDlib و مقایسه نتایج حاصل با دو روش متداول دیگر در این حوزه، نشان داده‌شده است که روش پیشنهادی بیش از 37% مصرف توان را کاهش می‌دهد.

    کلیدواژگان: توان، انرژی، سوئیچ، بهینه سازی، Openflow، SDN، FPGA، شبکه کامپیوتری، تنظیم فرکانس
  • محسن کجوری نفت چالی، علیرضا فریدونیان*، حمید لسانی صفحات 1283-1294

    در این مقاله، روندی برای شناسایی بهترین گروه از مشترکین از منظر شرکت‌های خدماتی برای مشارکت در پیک سایی ارائه‌شده است. این روند مبتنی‌بر استفاده از داده‌های کنتورهای هوشمند در زیرساخت اندازه‌گیری پیشرفته، الگوریتم‌های داده‌کاوی و شناسایی الگو است. تحلیل‌ها حاکی از این نکته هستند که مشترکین با رفتارهای مصرفی متفاوت دارای تاثیرگذاری متفاوتی روی پیک بار مصرفی شبکه هستند. ازاین‌رو شناسایی الگوی مصرف و در نظر گرفتن شرایط شبکه ازلحاظ توزیع مصرف‌کننده‌ها منجر به انتخاب بهترین گروه از آن‌ها برای این هدف می‌شود. بهترین انتخاب زمانی انجام می‌شود که بتوان با تحت تاثیر قرار دادن کم‌ترین تعداد مشترک، به پیک سایی و پروفیل بار هموار مورد انتظار دست‌یافت. نتایج تحلیل‌های صورت‌گرفته در این مقاله کارایی بسیار مناسب روند داده-محور پیشنهادی را تایید می‌نمایند. این روند توانسته با کمک داده‌های تقریبا زمان واقعی روی مصرف مشترکین، اثرگذارترین گروه از آن‌ها را شناسایی و تعداد مشترکین درگیر در برنامه پیک سایی را کاهش دهد و همچنین پروفیل بار مطلوب را نیز حاصل نماید. در این میان، نقش داده‌های کنتورهای هوشمند با تفکیک مناسب مقادیر ثبت‌شده مصرف در این روش داده-محور بسیار مهم است. لازم به ذکر است که روش پیشنهادی روی یک مجموعه داده مصرف خانگی مربوط به کشور ایرلند که از طریق سایت ISSDA در اختیار قرارگرفته، پیاده شده است.

    کلیدواژگان: پیک سایی، داده کاوی، الگوی مصرفی مشترکین، الگوریتم داده محور، زیرساخت اندازه گیری پیشرفته
  • جلال محمدی، سعید رضا گلدانی*، حمید فلقی صفحات 1295-1306

    در سال‌های اخیر بهره‌برداری از سیستم‌های ذخیره‌ساز انرژی موردتوجه بسیاری از محققین در صنعت برق قرارگرفته است. به‌دلیل هزینه نسبتا بالای ذخیره‌سازها، معمولا سرمایه‌گذاران زیادی در راستای نصب و بهره‌گیری از آن‌ها در سیستم قدرت پیش‌قدم نمی‌شوند. در این مقاله تاثیر شاخص نوع بهره‌برداری از سیستم ذخیره‌ساز انرژی (کل سال یا بخشی از سال) بر سود حاصل از آربیتراژ (جابجایی) انرژی در بازار برق، توسط یک ذخیره‌ساز انرژی الکتریکی موردبررسی قرارگرفته است. برای ارزیابی تاثیر خطای پیش‌بینی قیمت بر درآمد آربیتراژ انرژی از دو نوع قیمت (قیمت واقعی، قیمت پیش‌بینی 3 ساعت آینده) استفاده شده است. به‌دلیل تشویق سرمایه‌گذاران خصوصی، برای هزینه سرمایه‌گذاری اولیه استفاده از وام پیشنهاد شده است تا طرح ارائه‌شده برای سرمایه‌گذار ازنظر اقتصادی توجیه‌پذیر باشد. به‌دلیل هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری و افزایش طول عمر سیستم ذخیره‌ساز انرژی، تعداد شارژ و دشارژ انرژی در روز یک‌بار است که، زمان شارژ در پایین‌ترین قیمت انرژی و زمان دشارژ در بالاترین قیمت انرژی برای افزایش درآمد آربیتراژ انرژی در نظر گرفته شده است.

    کلیدواژگان: ذخیره ساز انرژی، بهره برداری، آربیتراژ انرژی، پیش بینی قیمت، بازار برق
  • علی اکبر مطیع بیرجندی*، داود فاتح صفحات 1307-1316

    پدیده تشدید زیر سنکرون (SSR) حالتی است که نیروگاه بادی در یک یا چند فرکانس زیر سنکرون با شبکه الکتریکی انرژی مبادله می‌کند. در صورت عدم جلوگیری، این پدیده موجب خساراتی به سیستم می‌شود. پدیده SSR ناشی از دو اثر مولد القایی و اثر تداخل پیچشی است.  SSRدر مزارع بادی با DFIG به دلیل اثر مولد القایی روی می‌دهد. در این تحقیق با کنترل ولتاژ استاتور، به تضعیف و یا پیشگیری از SSR با در نظر گرفتن حفظ شرایط MPPT پرداخته‌شده است. به‌طوری‌که با کنترل مستقیم ولتاژ استاتور، به‌صورت غیرمستقیم جریان خط سیستم کنترل‌شده و از اثر مولد القایی جلوگیری به‌عمل‌آمده است. برای این منظور از یک کنترلر اضافی به نام کنترلر میرا کننده SSR استفاده‌شده است. این کنترلر به مبدل GSC ژنراتور دو سو تغذیه اعمال‌شده است. به دلیل این‌که SSR به‌سرعت و فرکانس روتور ژنراتور وابسته است، سرعت روتور به‌عنوان سیگنال ورودی به این کنترلر انتخاب گردیده است. به‌منظور شبیه‌سازی، نرم‌افزار MATLAB/SIMULINK به کار گرفته‌شده و برای تصدیق روش، مزرعه بادی با DFIG در نظر گرفته‌شده است که با خط انتقال جبران‌شده سری خازنی به شین بی‌نهایت متصل است.

    کلیدواژگان: SSR، DFIG، کنترلر میرا کننده SSR، اثر مولد القایی، کنترل ولتاژ
  • مریم مظفری، اسلام ناظمی* ، امیرمسعود افتخاری مقدم صفحات 1317-1331

    سیستم‌های مدیریت پایگاه داده قسمت اصلی سیستم‌های اطلاعاتی هستند که اندازه و پیچیدگی این سیستم‌ها به‌طور چشمگیری در سال‌های اخیر افزایش یافته است. با رشد و پیشرفت سیستم‌های پایگاه داده و پیچیده‌تر شدن آن‌ها، مدیران پایگاه داده با مشکلات و چالش‌های بیشتری روبرو شده‌اند و مدیریت این سیستم‌ها پرهزینه و زمان‌بر است. قسمت اصلی هزینه کلی مالکیت سیستم پایگاه داده، شامل هزینه‌های مدیر خبره‌ای است که بتواند این سیستم‌های بزرگ و پیچیده را مدیریت کند. پایگاه داده خودمختار با فراهم آوردن عملکرد خود مدیریتی، منجر به کاهش هزینه کل مالکیت برای سیستم پایگاه داده می‌شود. تصمیمات خود مدیریتی نظیر تنظیم خودکار شمای پایگاه داده وابسته به بارکاری پایگاه داده است. بنابراین یکی از مسائل مهم در تحقق تنظیم خودکار پایگاه داده، پایش و تحلیل بارکاری برای کشف تغییرات و تطبیق طراحی (بازتنظیمی) شمای پایگاه داده با این تغییرات است. در این مقاله یک حلقه کنترل بازخورد برای پایش پیوسته و تحلیل سبک وزن بارکاری در پایگاه داده ستون‌گرا NoSQL ارائه می‌شود. این حلقه توصیف کننده یک الگوی طراحی برای ویژگی خودتنظیمی است و برای کشف تغییرات بارکاری بکار می‌رود که لازمه بازتنظیمی خودکار شمای پایگاه داده است. نتایج حاصل شده از آزمایش‌ها کارایی راهکار پیشنهادی در کشف تغییرات بارکاری را نشان می‌دهد.

    کلیدواژگان: پایگاه داده خودمختار، تنظیم خودکار شمای پایگاه داده، پایش و تحلیل بارکاری، حلقه کنترل بازخورد، پایگاه داده NoSQL
  • امین معاون جولا، احمد اکبری *، بابک ناصر شریف صفحات 1333-1343

    شبکه‌های عصبی عمیق در سال‌های اخیر به طرز گسترده‌ای در سیستم‌های بازشناسی گفتار مورداستفاده قرارگرفته‌اند. بااین‌وجود، مقاوم‌سازی این مدل‌ها در حضور نویز محیط کمتر موردبررسی قرارگرفته است. در این مقاله دو راهکار برای مقاوم‌سازی مدل‌های شبکه حافظه کوتاه‌مدت ماندگار نسبت به نویز جمع‌پذیر محیطی موردبررسی قرارگرفته است. راهکار اول افزایش مقاومت مدل‌های شبکه حافظه کوتاه‌مدت ماندگار نسبت به حضور نویز است که با توجه به‌خصوصیت این شبکه‌ها در یادگیری رفتار بلندمدت نویز ارائه می‌شود. بدین منظور پیشنهاد می‌شود از گفتار نویزی برای آموزش مدل‌ها استفاده شود تا به‌صورت آگاه به نویز آموزش ببینند. نتایج روی مجموعه داده نویزی شده TIMIT نشان می‌دهد که اگر مدل‌ها به‌جای گفتار تمیز با گفتار نویزی آموزش ببینند، دقت بازشناسی تا 18 درصد بهبود خواهد یافت. راهکار دوم کاهش تاثیر نویز بر ویژگی‌های استخراج‌شده با استفاده از شبکه خود رمزگذار کاهنده نویز و استفاده از ویژگی‌های گلوگاه به‌منظور فشرده‌سازی بردار ویژگی و بازنمایی سطح بالاتر ویژگی‌های ورودی است. این راهکار باعث می‌شود مقاومت ویژگی‌ها نسبت به نویز بیشتر شده و درنتیجه دقت سیستم بازشناسی پیشنهادشده در راهکار اول، در حضور نویز 4 درصد افزایش یابد.

    کلیدواژگان: بازشناسی گفتار، مقاومت نسبت به نویز، داده های چند شرطی، شبکه خود رمزگذار، شبکه حافظه کوتاه مدت ماندگار
  • اکبر مقیمیان، محرم منصوری زاده *، میرحسین دزفولیان صفحات 1345-1357

    بازیابی تصویر مبتنی بر محتوا استفاده از روش‌های بینایی ماشین برای بازیابی تصاویری از یک مجموعه است که به تصویر پرس‌وجو شبیه باشند. چالش اصلی این سیستم‌ها کاهش شکاف معنایی بین ویژگی‌های سطح‌پایین مستخرج از پیکسل و قطعه تصویر و مفاهیم سطح‌بالای موجود در آن است. یکی از روش‌های کاهش این فاصله استفاده از ویژگی‌های سطح‌بالای مستخرج از نواحی و اشیا برای بازیابی است. از طرفی ویژگی‌های سطح‌پایین نیز تمایز خوبی بین خود تصاویر اعمال می‌کنند. بر این اساس انتظار می‌رود استفاده از هر دو دسته ویژگی به نتایج بهتری منجر شود. در این پژوهش بازیابی تصویر در چهار سطح پیکسل، ناحیه، شیء و مفهوم انجام‌شده است و از همجوشی نتایج این سطوح به‌منظور کاهش شکاف معنایی استفاده‌شده است. در سطح پیکسل، از ویژگی‌های SIFT و LBP استفاده‌شده است. در سطح ناحیه، ابتدا تصویر به چند ناحیه افراز و سپس ویژگی‌های رنگ و بافت با استفاده از توصیفگر Hue و فیلتر گابور از هر یک از نواحی تصویر استخراج‌شده است. در سطح شیء از شبکه عصبی کانولوشنی AlexNet برای بازشناسی اشیاء و صحنه‌های درون تصویر و در سطح مفهوم از شبکه عصبی Word2vec برای سنجش شباهت معنایی تصاویر استفاده‌شده است. نتایج بازیابی روی دو پایگاه داده Wang و GHIM نشان‌دهنده بهبود دقت و فراخوانی در بازیابی تصویر است.

    کلیدواژگان: بازیابی تصویر مبتنی بر محتوا، همجوشی اطلاعات، ترکیب طبقه بندها، AlexNet، Word2vec
  • محمد منصور لکورج، مجید شهابی * صفحات 1359-1371

    امروزه ریزشبکه‌ها و بهره‌برداری بهینه آن‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است. ریزشبکه یک سیستم انرژی است که برق مشترکین را با منابع تولید تجدیدپذیر و فسیلی تامین می‌کند. در این مقاله ریزشبکه موردمطالعه این قابلیت را دارد تا به‌محض جدایی از شبکه بالادست در اثر اغتشاش، بتواند در صورت نیاز از نقطه اتصال دیگری به ریزشبکه مجاورش متصل شود تا کمبود توان را با خرید برق از بهره‌بردار ریزشبکه مجاور جبران کند. علاوه‌ بر این مدلی از بهره‌برداری منابع تولید توان پیشنهادشده که مقید به ریسک بوده و مبتنی بر برنامه‌ریزی تصادفی می‌باشد. تابع هدف کمینه‌سازی هزینه موردانتظار بهره‌برداری است. همچنین سناریوهای خروج شبکه بالادست و متغیرهای تصادفی دیگری مانند بار مصرفی و تولید منابع بادی وجود دارند که رفتار آن‌ها توسط سناریوهای مختلف تولیدشده و با استفاده از تکنیک‌های کاهش سناریو تعداد آن‌ها کاهش می‌یابد. با در نظر داشتن قیود ریسک، تاثیر سطوح مختلف ریسک‌پذیری بهره‌برداری بر هزینه و مشارکت منابع در حالت متصل به شبکه بالادست بررسی و مقایسه شده است. نتایج مطالعات عددی، اثر کاهش هزینه‌های بهره‌برداری توسط بارهای پاسخگو و ذخیره‌ساز در شرایط جدایی از شبکه بالادست و همچنین دسترس‌ناپذیری ظرفیت و یا ارتباط با ریزشبکه مجاور را نشان می‌دهد.

    کلیدواژگان: ریزشبکه، نقطه اتصال، جزیره ای، برنامه ریزی تصادفی و پاسخ گویی بار
  • سید رضا موسوی اقدم* صفحات 1373-1383

    در این مقاله، کاهش جریان هجومی در ترانسفورماتورهای قدرت، مورد تحلیل قرارگرفته و راه‌کار جدید برای کاهش موثر این جریان ارائه‌شده است. شار پسماند در ترانسفورماتورهای قدرت نقش مهم در مقدار جریان هجومی ایفا می‌کند. بنابراین، ابتدا روش محاسباتی برای تخمین شار پسماند با استفاده از داده‌های حین قطع ترانسفورماتور بیان‌شده است. در ادامه، روش دیگر با استفاده از مفهوم اندوکتانس پسماند برای تخمین شار در حالتی که دسترسی به این داده‌ها وجود نداشته باشد، پیشنهادشده است. با توجه به برخی محدودیت‌ها در این روش و نیز در اختیار بودن داده‌ها و نحوه قطع ترانسفورماتورها در اکثر موارد، یک راه‌کار جدید برای کاهش جریان هجومی معرفی‌شده است. در راه‌کار پیشنهادی، به‌جای تخمین شار پسماند، مقدار آن تثبیت‌شده و در موقع وصل مجدد ترانسفورماتور برای کاهش جریان هجومی مورداستفاده قرار می‌گیرد. هم‌چنین راه‌کار ارائه‌شده در انواع مختلف ترانسفورماتورها و اتصالات آن (ستاره و مثلث) بدون نیاز به نقطه خنثی قابل‌اعمال است. نتایج شبیه‌سازی‌ها کاهش موثر جریان هجومی با استفاده از روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.

    کلیدواژگان: ترانسفورماتورهای قدرت، جریان هجومی، شار پسماند، منحنی هیسترزیس
  • غلامحسین مولودیان، سیروس بهرامی*، حمیدرضا قوهستانی صفحات 1385-1391

    دراین مقاله به طراحی، شبیه‌سازی و ساخت یک فیلتر پایین‌گذر با استفاده از خطوط مایکرواستریپ و عملکرد مناسب پرداخته شده است. برای طراحی فیلتر، از قوانین طراحی فیلترهای چپی‌شف مرتبه پنجم استفاده شده است. برای بهبود عملکرد شاخص‌های فیلتر پایین‌گذر طراحی شده، از سلول‌های سرکوب‌گر شعاعی و استاب‌های باز استفاده شده است که باعث افزایش باند توقف و باند گذار باریک می‌شود. طرح فیلتر پیشنهادی پس از طراحی، با استفاده از نرم‌افزار ADS مورد شبیه‌سازی قرار گرفته و درنهایت بر روی زیرلایه Rogers-RO4003c با ضخامت 0.508 میلی‌متر (20 میل) و ثابت دی‌الکتریک 3.38 ساخته شده است. فرکانس قطع فیلتر پیشنهادی برابر 1/1 گیگاهرتز و پهنای باند توقف آن نزدیک به 28/5 گیگاهرتز می‌باشد. نرخ تغییر وضعیت فیلتر مناسب و برابر با 79 دسی‌بل بر گیگاهرتز می‌باشد. اندازه فیلتر پیشنهادی نسبتا کوچک و ضریب شایستگی فیلتر بالا و برابر با 26663 می‌باشد. نتایج شبیه‌سازی و نتایج مربوط به اندازه‌گیری نمونه ساخته شده باهم مطابق و رفتار نسبتا یکسانی دارند. از فیلتر پیشنهادی به‌دلیل عملکرد مناسب می‌توان در سیستم‌های مخابراتی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: فیلتر پایین گذر، باند توقف عریض، باند گذار باریک، ضریب شایستگی بالا
  • نوید نادری، بابک ناصر شریف* صفحات 1393-1404

    شبکه‌های عصبی درهم‌پیچش (CNN) به‌عنوان گروهی از شبکه‌های عصبی عمیق، در سال‌های اخیر کاربرد فراوانی در مدل‌سازی آکوستیک و همچنین استخراج ویژگی و مدل‌سازی توام در بازشناسی گفتار یافته‌اند. در مقاله حاضر، پیشنهاد می‌شود تا از CNN برای استخراج ویژگی مقاوم به نویز استفاده شود، درحالی‌که ورودی CNN طیف سیگنال گفتار نویزی و خروجی هدف آن خروجی‌های متناظر تمیز از بانک فیلتر مل است. به‌این‌ترتیب CNN ویژگی‌های مقاوم به نویز را از طیف سیگنال گفتار استخراج می‌نماید. نقطه‌ضعف CNN در این روش آن است که تنها یک وضوح فرکانسی ثابت را به کار می‌گیرد. ازاین‌جهت، در این مقاله استفاده از چند شبکه عصبی درهم‌پیچش با اندازه‌های فیلتر درهم‌پیچش متفاوت، جهت مدل‌سازی تفاوت وضوح فرکانسی برای استخراج ویژگی از طیف سیگنال گفتار پیشنهاد می‌شود. روش پیشنهادی را شبکه عصبی درهم‌پیچش چند دقتی (MRCNN) نام‌گذاری کرده‌ایم. آزمایش‌ها روی دادگان Aurora2 نشان می‌دهند که CNN نسبت به شبکه باور عمیق در استخراج ویژگی مقاوم به نویز میانگین دقت بازشناسی را 20 درصد بهبود می‌دهد. همچنین نتایج نشان می‌دهند که MRCNN میانگین دقت بازشناسی را نسبت به شبکه عصبی درهم‌پیچش استاندارد (تک دقتی) 1 درصد بهبود می‌دهد.

    کلیدواژگان: شبکه عصبی درهم پیچش، بازشناسی مقاوم گفتار، تک دقتی، چند دقتی، بانک فیلتر مل
  • سید صابر نبوی لاریمی، مهدی کمال*، علی افضلی کوشا صفحات 1405-1414

    در این مقاله، روشی به نام ساختار توکار میانی حافظه (BIMS) را معرفی خواهیم کرد که باعث کاهش انرژی مصرفی و زمان دسترسی حافظه‌های اصلی ساخته‌شده با فناوری حافظه‌های تغییر فاز (PCM) خواهد شد. این روش از قابلیت افزاره‌های PCM که قادر هستند هم به‌صورت سلول تک‌سطحی (SLC) و هم چندسطحی (MLC) مورد استفاده قرار بگیرند، استفاده می‌کند. در این روش، داده‌ها به‌صورت پیش‌فرض در سلول‌هایی با قابلیت ذخیره‌سازی بیشتر از یک بیت ذخیره می‌شوند. اما مکانیزم داخلی این روش، سلول‌های صفحات فیزیکی بلا استفاده را به سلول‌های تک‌سطحی تبدیل می‌کند. با استفاده از این صفحات، لایه‌ای بین حافظه‌ی نهان پردازنده و صفحات اصلی به‌وجود می‌آورد که می‌تواند دستورات خواندن و نوشتن در حافظه را در مدت زمان کمتر و با انرژی کمتر پاسخ دهد. این لایه میانی، بسیاری از دسترسی‌ها به صفحات با افزاره‌های MLC را با جذب آن‌ها از بین می‌برد.

    کلیدواژگان: حافظه تغییر فاز (PCM)، مدیریت حافظه، صفحه، سلول حافظه چندسطحی، زمان دسترسی، انرژی مصرفی
  • جواد واحدیان اکندی، سید مهدی حسینی اندرگلی* صفحات 1415-1426

    در این پژوهش سعی خواهد شد بهره‌وری انرژی توسط تخصیص منابع در سیستم‌های مخابراتی که انرژی بی‌سیم دریافت می‌کنند (WPCN) مورد بررسی قرار گیرد. در سناریو مورد مطالعه، چندین کاربر ابتدا از ایستگاه توان، انرژی دریافت می‌کنند و سپس به ایستگاه دریافت اطلاعات، ارسال اطلاعات انجام می‌دهند. هدف برقراری عدالت در بهره‌وری انرژی کاربرها است درحالی‌که حداقل گذردهی برای کاربرها تضمین شود و قیدهای برداشت انرژی برآورده گردد. منظور از برقراری عدالت این است که تخصیص منابع در شبکه به‌گونه‌ای انجام گیرد، تا بهره‌وری انرژی کاربری که کمترین مقدار را دارا است، حداکثر گردد. متغیرهای مسئله تعریف شده در این مقاله، زمان‌بندی دریافت انرژی و زمان‌بندی ارسال اطلاعات در هر کاربر و میزان توان اختصاص یافته به هر کاربر جهت ارسال اطلاعات است که در کارهای قبلی به‌صورت توام مورد توجه قرار نگرفته‌اند. مسئله مورد نظر ذاتا یک مسئله غیرمحدب و بدرفتار است که نوآوری‌های زیادی جهت ساده‌سازی مسئله بکار گرفته شده و اثبات‌های مختلف ریاضی برای دست‌یابی به جواب ارائه گردید. برای حل مسئله ساده‌سازی شده، یک الگوریتم تکراری ابتکاری با پیچیدگی به‌مراتب کمتر از الگوریتم‌های جستجوی فراگیر ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که روش پیشنهادی، نسبت به سایر روش‌های بهینه‌سازی WPCN، فاصله بهره‌وری انرژی کاربران را حداقل می‌نماید به‌گونه‌ای که بهره‌وری انرژی همه کاربران یکسان شده و درعین‌حال به بیشترین مقدار ممکن خواهند رسید.

    کلیدواژگان: بهره وری انرژی، برداشت انرژی بی سیم، تخصیص توان و زمان، WPCN
  • مینا یزدانبخش، ریحانه خورسند * صفحات 1427-1437

    در طول سال‌های اخیر، یکی از جنبه‌های مهم محاسبات ابری زمان‌بندی پویای تعداد زیادی درخواست‌های وظیفه است که با نرخ متغیر به‌وسیله کاربران ارسال می‌شوند. زمان‌بندی وظیفه یک نقش کلیدی در سیستم‌های محاسباتی ابر بازی می‌کند و این نوع زمان‌بندی بر اساس یک معیار تنها نمی‌تواند انجام شود بلکه تعداد زیادی قوانین و شرایط به‌صورت یک توافق بین کاربران و فراهم‌کنندگان ابر باید در نظر گرفته شوند. درواقع این توافق، کیفیت سرویسی است که کاربران از فراهم‌کنندگان انتظار دارند. مراکز داده ابر نه‌تنها باید این وظیفه‌های عظیم را اجرا کنند بلکه باید نیازمندی‌های چندگانه کاربران مختلف را ارضاء کنند. در این مقاله، یک استراتژی زمان‌بندی وظایف چندهدفه با استفاده از مرتب‌سازی نامغلوب، محاسبه نرخ نرمال و آستانه ارائه می‌شود. هدف از روش پیشنهاد شده در نظرگیری تعدادی از مهم‌ترین معیارهای کیفیت سرویس در زمان اجرای وظیفه‌ها یعنی مهلت زمانی و هزینه می‌باشد. به‌علاوه، خصوصیت کشسانی ابر در نظر گرفته می‌شود. نتایج شبیه‌سازی بهبود را در شرایطی روی زمان تکمیل کلی، هزینه، میانگین بهره‌وری ماشین مجازی و نقض مهلت زمانی در مقایسه با الگوریتم‌های MultiObjective، FCFS، Min-Min، Priority Scheduling و MOF نشان می‌دهد.

    کلیدواژگان: محاسبات ابری، زمان بندی چندهدفه، خاصیت کشسانی، کیفیت سرویس
|
  • R. Aboli, M. Ramezani*, H. Falaghi Pages 949-964

    In this paper, a hybrid day-ahead robust optimization model is presented for the optimal operation of active distribution networks subject to real-time operation. Maintaining the convex structure of the problem with load flow equations is the most important goal in how to robust modeling of uncertainties. For this purpose, the combination of the robust optimization with the worst case realization and risk-averse model of information-gap decision theory has been applied for real-time uncertainties modeling. The first approach is used for the uncertainty modeling of the real-time market price and the latter is used for modeling of the loads and renewable generations uncertainties. A new and more accurate formulation is presented for modeling of the day-ahead planning in the presence of uncertain real-time operation based on two-stage optimization of the benders decomposition. The day-ahead optimization is formulated in the first stage as a deterministic mixed integer linear programming. Initial dispatch of the generators and power exchange with the day-ahead market are determined in the first stage. At the second stage, the real-time optimization has been placed with the aim of redispatch of the generators and power exchange with the real-time market in the presence of the uncertainties and network constraints.

    Keywords: Robust optimization, Info-gap decision theory, Day-ahead market, Real-time market, Two-level optimization
  • F. Ahmadi, M. Nikooghadam* Pages 965-984

    In recent years, the global mobility networks have grown rapidly and significantly and the smart phones have become practical and even vital tools for users. Furthermore, the roaming service of smart phones provides a possibility for users to share their information with others outside of the geographical region of home agent with the aid of foreign agent. In this paper, first, we prove that the previously-published schemes in this field not only are vulnerable to some known attacks, such as the reply attack, insider attack, user, home agent, and foreign agent impersonation attacks, and Denial of Service attack, but also some security features such as user anonymity, untraceability, mutual authentication, perfect forward secrecy, and session key security are not provided. Second, an authentication scheme based on smart card is presented for the global mobility networks, which not only can solve the security weaknesses of the previous schemes, but also can provide the anonymity and mutual authentication between the three entities of user, home agent, and foreign agent. Finally, security and efficiency of the proposed scheme are compared with the previously-proposed schemes. The results demonstrate that the proposed scheme provides a proper level of both security and efficiency.

    Keywords: Global mobility networks, Roaming, Key agreement, Mutual authentication, Anonymity, Untraceability, Smart card, Biometric, Elliptic curve cryptography
  • R. Asgharian, B. Zakeri*, M. Yazdi, S. Samadi Pages 985-993

    In this paper, a X-band beam steerable non-uniform reflectarray antenna is proposed. The -10dB power beamwidth and side lobe level of the proposed antenna are respectively 17° and -18dB which show significant improvement proportional to previous works. The beam steering is carried out with a small movement of a large element, i.e. the ground plane of the antenna. It is shown that the ground plane movement has negligible effect on the reflectarray phase characteristic, as a consequence of the proportionality between reflectarray phase distribution and element phase variation. This ensures that the distortion of far-field pattern is avoided. About ±10° tilt of antenna beam from the broadside is achieved with ±0.05λ ground movement. In the proposed structure beam steering capability is provided using passive elements which eliminates the problems of using active circuits such as bias difficulties, component losses and low power handling. After describing design procedure completely, the proposed antenna is simulated with an electromagnetic full-wave software and the results are validated.

    Keywords: Non-uniform reflectarray, Beam steering, Beamwidth reduction, Side lobe level suppression
  • Mohamadreza Ariannik, Ali Asghar Razi Kazemi* Pages 995-1006

    Nowadays, reliability of power system is of great importance. Therefore, the condition of transformers as the expensive and critical components of a power system have to be monitored and assessed. The dominant factor that causes limitation in transformers lifetime is the paper insulation. The influence of moisture, oxygen and temperature that affect the paper insulation have been investigated in this thesis. Degree of polymerization (DP) is the indirect measurable criterion used for assessing paper insulation. With consideration of the calculated hot-spot temperature of transformer in hourly steps along with an annual linear growth rate for the water content, the lifetime of transformer has been estimated with regards to DP criterion for three couple of ambient temperatures and load factors. The resultant lifetimes are in agreement with real lifetime of the transformers. This lifetime estimation has been conducted for Kraft paper and thermally upgraded Kraft paper and lifetime of these two paper types are compared under various operating and environmental conditions. Finally, considering the obtained DP profiles, the optimum time for implementing moisture reduction in the paper insulation has been studied and discussed in form of three scenarios.

    Keywords: Transformer, life estimation, degree of polymerization, paper insulation
  • E. Bijami, M. Maghfoori Farsangi* Pages 1007-1020

    The rapid growth of technological advances and communication technologies, and also the development and geographical dispersion of industrial processes have made the use of networked control systems in controlling geographically distributed systems inevitable. In these systems, communication between controlling components is established through a telecommunications network, due to non-ideal communication network conditions, some problems such as packet dropouts and time delays are raised as inherent problems of these systems, which can lead to inappropriate performance and even the entire system becomes unstable. In this paper, a new networked discrete predictive sliding mode control structure is proposed in order to stabilize low frequency oscillations in smart grid with geographically distributed network. The proposed method consists of two steps. First a new sliding mode switching function is proposed to design a sliding mode stabilizer and then, a predictive control algorithm is proposed to compensate the nonideal behavior of the communication network, including network latency and packet loss. In order to demonstrate the capability of the proposed method, some numerical studies have been carried out on a 5-area -16-machine system in the presence of three-phase and single-phase faults. Also, in order to make a comparison, a conventional networked stabilizer with lead-lag structure is designed. Simulation results show the capability and superiority of the proposed method.

    Keywords: Networked control systems, sliding mode control, power system stabilizer, low frequency oscillations
  • S. Jahanbakht*, S. F. Mousavi Bideli Pages 1021-1032

    Optoelectronic oscillators (OEOs) use a long optical fiber delay line as a very high-Q resonator to produce very low phase noise RF/microwave oscillations. Computing all the oscillation modes and stability analysis of them in the frequency domain, in case of having wide band RF/microwave filters in their oscillation loops, is addressed in the current paper. Such a large bandwidth can be used to produce harmonic components of the oscillation or to give the possibility of sweeping the oscillation frequency in a large bandwidth by using a phase shifter and a small fiber. It is shown that in the case of OEOs with wideband RF filters, considering only the fundamental harmonic, instead of adequate number of them, may result in noticeable error in steady state computations as well as erroneous judgment about the stability of the modes. A relaxation algorithm is introduced for computing the oscillation modes. Stability analysis is performed by implementing the Nyquist stability test on a spectral domain system of equations governing the perturbations. The validity of the analysis approaches of this paper are verified by comparing their results against the time-consuming time-domain integrations.

    Keywords: Optoelectronic oscillators, optoelectronics, stability analysis, modes’ computation, frequency domain, wide band
  • M. S. Hosseinnejad Ariani, M. S. Hosseinnejad Ariani* Pages 1033-1044

    Demand side management is one of the most important scheme for providing the electrical power at peak times. In Iran, system operator concentrates on contribution of industries in demand response (DR) programs in order to decrease load consumption, thus increasing the capacity of the network and avoiding the cost of erecting new power plants. However, about one-third of network subscribers are home consumers at the distribution level who can make significant contributions to load management plans. With the advance of technology, power distribution networks are now equipped with modern smart metering capabilities that provide control and intelligence tools in the network. One of the features of these smart meters is the capability to remotely control the consumption level of consumers. With the help of new smart equipment such as smart meters, when the system lacks power, the system operator can prevent system black out or using load shedding, by reducing the level of consumption of domestic users. Under such circumstances, every user have at least minimum electricity to feed some essential appliances. In this paper, a new algorithm is proposed for controlling the consumption level of subscribers with a smart meters based on prioritization, by dividing subscribers into three groups, namely volunteer, normal and sensitive. The participation rewards have been adapted based on the industrial demand response plan in Iran.

    Keywords: Demand side management, demand response, smart meter, distribution customers, industrial saving plan, and Participationreward
  • Mohammad Mehdi Hosseini, Morteza Zahedi*, Hamid Hassanpour Pages 1045-1054

    Evaluation plays an important role in the interactive question answering(IQA) systems. In the context of evaluating IQA systems, there is practically no specific methodology for evaluating these systems in general. The main problem with designing an assessment method for IQA systems lies in the fact that is rarely possible to predict interaction part. To this end, human needs to be involved in the evaluation process. In this paper, an appropriate model is presented by introducing a set of built-in features for evaluating IQA systems. To conduct the evaluation process, four IQA systems were considered, and then a database of conversation was exchanged between users and systems. After performing the preprocessing on the conversation, the statistical characteristics of the conversation was extracted and base on that characteristics matrix was formed. Finally, using SVM, human thinking divided into two groups. The correlation coefficient between human thinking and proposed set features indicated the high accuracy of set features presented in evaluating of IQA systems.

    Keywords: Evaluation, Interactive Question Answering Systems, SVM, Statistical Feature
  • S. Haghzad Klidbary, S. Bagheri Shouraki, I. Esmaili Paeen Afrakoti* Pages 1055-1066

    Active Learning method is one of the fuzzy learning methods inspired from the computation of human brain. Ink drop spread operator is the main computational engine in ALM which without using any complex formula, seeks for the relationship between the output and the inputs of the system. One of the challenges of IDS operator is that not only a large memory is required for implementing IDS planes, but also extracting features imposes high computational costs. In this paper, one learning method, as a replacement for IDS operator, is represented that considerable reduces the computational complexity. The represented algorithm defines the IDS planes with only two memory vectors and solves the problem of huge wastage of memory in these planes. This algorithm starts to learn the available patterns in learning data to find two features of Narrow Path and Spread in planes which are the most important concepts in the level of active inference learning with minimum computational and time cost. To investigate the accuracy of algorithm’s performance, some simulations in modelling and classification have been done on standard data sets. Time and accuracy of proposed algorithm is compared with traditional ALM, MLP and ANFIS algorithms.

    Keywords: Brain learning simulation, active learning method, ink drop spread operator, fuzzy inference system, patternclassification
  • Peyman Haghgooei, Davood A.Khaburi*, Mahyar Khosravi Pages 1067-1079

    This paper focuses on studying the Solid-State Transformer (SST) and proposing a control strategy for its input stage. The conventional low-frequency transformers suffer some drawbacks such as uncontrolled voltages and currents, high sensitivity to harmonics, low voltage quality in saturation conditions and so on. The solid-state transformer consists of several power electronic converter stages and as it is designed to be utilized as the power supply in electric train applications in this research, it is considered to be step-down and only has a DC output. Therefore, the studied configuration only consists of rectification and DC-DC step-down conversion stages. The main contribution of this paper is to propose a hybrid method based upon the Model Predictive Control (MPC) approach in order to balance the capacitor voltages and also control the power factor of input rectifier. The suggested strategy provides some advantages compared to other methods such as simple algorithm, significantly lower computational burden (compared to the conventional predictive control method) and simultaneous control of the input current, power factor and also the output voltage. Finally, the feasibility of the proposed method is verified through conducting simulations in the MATLAB/Simulink environment.

    Keywords: Solid-State Transformer (SST), Cascaded H-bridge (CHB) rectifier, Model Predictive Control (MPC) method, Capacitorvoltage balancing
  • M. Khalily Dermany* Pages 1081-1093

    A wireless ad hoc network consists of a collection of wireless nodes with bounded energy that is capable communicating with each other reliably without the use of a network infrastructure or any centralized administration. Transmission range and power of nodes play a dominant role in energy consumption and range assignment, algorithms try to specify an optimal transmission range for nodes. Transmission range effects on network topology and the optimal route between nodes. Although routing and range assignment have been considered by researchers separately, there is a few highlights research about employing routing and range assignment jointly while this combination leads in improving network performance. In this paper, the combination of range assignment and routing problem is modeled as an optimization problem. Although, the mathematical formulation can help us to estimate the problem characteristic and figure out the firmness of it, solving this optimization problem is impossible and impractical in the large-scale wireless network. By utilizing sub-gradient and decomposition methods, a distributed algorithm is proposed where applied range assignment and routing problem jointly. Simulation results show that the distributed algorithm has more power consumption and delay with respect to optimal model but it provides more reliability for networks.

    Keywords: Wireleless ad hoc networks, range assignment, sub-gradient, optimization
  • Mahdi Dehghan, Ahmad Ali Abin* Pages 1095-1106

    With respect to the increasing volume and variety of information available on the Web, it is very difficult to find the required knowledge through the massive amount of data. Question-answering systems have been created to make easy knowledge accessing through massive amounts of data. The most important factor in the issue of expert finding is the ability to detect the relationship between query words and documents written by the candidate experts. A challenging issue in this area is the vocabulary gap between query words and the documents of the candidate experts. In this paper, two new translation models are proposed to solve the problem of the vocabulary gap. First model, a cluster-based probabilistic model, and another is based on topic modeling. In these models, the query words are translated into a collection of query-related words, which are written in documents written by more candidate experts. Then, using these words and using a simple composite model, we have retrieved the experts. The proposed models are implemented and evaluated on the Stack overflow test set and finally, we have analyzed the outputs. The results indicate an increase in the Mean Average Precision of the proposed method compared with other methods of expert finding.

    Keywords: Expertise retrieval, translation model, question answering systems, topic modeling, vocabulary gap
  • K. Rahmati, S. Keshvari, H. Naderi* Pages 1107-1117

    Entities in social networks, in addition to having the relationship with each other, also have content. This type of networks can be modeled by the enriched graph, in which nodes could have text too. Graph clustering is one of the important attempts toward analyzing social networks. Despite these two facts, most of the existing graph clustering methods independently focused on one of the content or structural aspects. Content-Structural graph clustering algorithms simultaneously consider both the structure and the content of the graph. The main aim of this paper is to achieve well connected (structured) clusters while their nodes benefit from homogeneous attribute values (content). The proposed algorithm in this paper so-called RSL-Cluster performs the clustering by hierarchically removing the edge between nodes which has a weight lower that the average similarity of nodes. This stage continues until reaching the user’s desired number of clusters. Comparing the proposed algorithm with three well-known content-structural clustering algorithms represents the proper functioning of the proposed method. The used measures to evaluate our method include structural, content and the content-structural measures.

    Keywords: Clustering, Graph Content-Structural Clustering, Information Network, Social Network
  • F. Saadatjoo*, E. Ghandehari Pages 1119-1129

    This paper to the topic of transfer learning in environments that share some of its features. The main challenge in this topic is how to transfer knowledge from the source environment to the target environment. In the presented idea, taking into account the common features in the operating space between the two environments, the value of the operation in the source environment first is obtained and then it uses a neuro -fuzzy network to approximate the value of the value function of the operation. In the target environment, the value of the mode of operation is used to combine the predictive value of the neuro - fuzzy network and the amount received in the environment itself. In other words, according to the training carried out in the source environment, value-action values in the target environment are derived from the combination of value-action values approximated by the neuro - fuzzy network and the amount obtained from the learning algorithm in that environment. It is worth noting that the learning algorithm Q is used in the environment. The results of the proposed idea indicate a significant increase in learning speed.

    Keywords: Reinforcement learning, transfer knowledge, common features, neuro - fuzzy network
  • Meisam Shafaee, S. M. J. Razavi*, Emad Hamid Pages 1131-1140

    In this paper, a rectangular waveguide phase shifter is introduced in X band. In order to benefit the metamaterial properties in this device, cooper wires are periodically printed on the substrate for composing effective electrical negative (ENG) permittivity and, the ferrite slabs are biased extraordinary for obtaining effective magnetic negative (MNG) permeability. By changing the phase shifter’s bias current, electromagnetic properties of ferrite are varied. Therefore, propagation constant of the wave, or in the other words, phase of the propagating wave is shifted, that results in tunable phase shifter design. According to the use of ferrite slabs in the extraordinary bias mode, to compose metamaterial medium, the structure suffers from high insertion loss disadvantage. One of the significant novelties of this paper is reducing the insertion loss which is achieved by MNG design method used in metamaterial phase shifter. Moreover, the proposed phase shifter benefits the miniaturization advantage of metamaterials, such that the phase shifting part of the device is reduced about 12 times regarded to the conventional phase shifters in the same frequency band. Bias circuit of the phase shifter is designed flexibly for both odd and even excitation modes. Also, according to the full wave CST software simulation results, almost twice phase shift of similar metamaterial phase shifters has been achieved.

    Keywords: Phase shifter, ferrite, metamaterial, tunable, insertion loss, miniaturization, odd, even mode excitation
  • Abdollah Shamsadin Nejad, Amir Zaimbashi* Pages 1141-1152

    : In this paper, in order to improve target range resolution, target detection problem in FM-based passive bistatic radar (PBR) is modeled as an M-ary hypothesis testing problem. To do so, we exploit some adjacent channels being transmitted from a same FM transmitter and solve the detection problem based on generalized likelihood ratio test (GLRT) framework. Due to the masking effect of strong targets as well as the time-variant nature of FM radio signal, we implement the proposed detector in a multistage manner. Indeed, in our proposed detector, targets are detected sequentially and the previously detected targets are treated as interferences to be removed yielding the detection of the weakest ones. Extensive simulation results are provided to demonstrate the capability of the proposed detection algorithm. Our simulation results show that the proposed multi-channel detector not only improves the target range resolution but also results in detection performance improvement offered by combination gain equal to the number of active channels.

    Keywords: Passive Bistatic Radar, FM radio, Target Range Resolution, Multi-channel GLR detector
  • Jafar Taheri Kalani, Gholamreza Latif Shabgahi*, Mahdi Alyari Shooredeli Pages 1153-1165

    Alarm systems play an important role in ensuring safe and efficient operations. Delay timer as a simple method has effective role in managing alarms and reducing nuisance alarms. In this paper, a new delay timer is introduced based on multi levels of thresholds. This scenario named as multi-levels delay timers. In this scenario, the regions of upper and lower areas of threshold are divided to some regions by considering new thresholds with various delays. In this paper, three performance indices named, False Alarm Rate (FAR), Missed Alarm Rate (MAR) and Average Alarm Delay (AAD) are derived for multi thresholds approaches using Markov models. Also, the new index named “mean time to alarm (MTTA)” is introduced to analysis alarm system and computation of AAD in proposed scenario. The performance of the proposed method and other methods for designing of delay timers are compared and the effectiveness of proposed method is provided during some case studies.

    Keywords: alarm management, delay timer, multi thresholds, false alarm, miss alarm
  • K. Abbasian*, S. S. Hosseini, H. Soofi Pages 1167-1174

    Today, the intermediate band solar cell with quantum dots is one of the best options to achieve maximum solar energy conversion efficiency. In this paper, two solar cell models have been designed; the first reference model in with p-i-n structure, and the second model contains the InAs quantum dots implanted in the intrinsic region of the structure. By improving the structure and utilizing proper materials in the p-i-n reference cell, the efficiency increased by 34.03%. Then, in a quantum dot-based solar cell structure, 21.55% energy conversion efficiency improvement achieved and so that the obtained efficiency enhanced up to 55.58% by controlling the size and position of the quantum dots. In fact, the intermediate band solar cell provides a high energy conversion efficiency that have not been reported so far.

    Keywords: solar cell, intermediate energy band, p-i-n structure, efficiency improvement, InAs Nanomaterials
  • Z. Echreshavi, A. Roosta* Pages 1175-1184

    This paper proposes a desire tracking controller for nonlinear time varying switched systems in two modes. In the first mode, some subsystems are stable and in the second mode, some subsystems are unstable. Moreover, it is assumed that the time delay exists in the control input and the states of the system. In order to solve the proposed tracking control, several assumptions and conditions are considered. Besides, by using a new Lyapunov Krasovskii functional, the upper bound of the time delay for the global exponential stability of the proposed switched system is obtained as follows, Firstly, with the stable subsystems and secondly, with some unstable subsystems. Finally, a new tracking controller is designed for two modes. At the end, a numerical example is presented to show the effectiveness of our method.

    Keywords: Nonlinear switched systems, time delay, tracking controller, stable subsystem, unstable subsystem, krasovskii lyapunovfunctional
  • M. Alinejad, A. Bahram* Pages 1185-1195

    : In this paper, we focus on two-dimensional solid/fluid phononic crystal in megahertz range. The case of Ethanol rods embedded in a ceramic lattice has been computed. The plane wave expansion method is used to calculate the dispersion relations which are in good agreement with the transmitted sound pressure level spectra established by the finite element method. Results show that this structure exhibit some absolute bandgaps with suitable bandwidth. So with the help of adding suitable defects, and by introducing methyl nonafluorobutyl ether as a defect inclusion, perfect modes were obtained among bandgaps region. Also, by designing a quasi-periodic structure and with the help of coherent cavities, a distinct frequency was obtained. So, by combining a row of defect rods as a moderate waveguides and designed quasi-periodic structure, we led to the design of acoustic add/drop filter. The designed filter receives the frequencies range from f=1.47MHz to f=1.51MHz and send them in to one distinct output with high confinement and due to the quasi-periodic structure frequency f=1.498MHz is use as the add-drop frequency.

    Keywords: Phononic crystal, elastic properties, finite element method, ultrasonic filter, brillouin zone
  • R. Ghaffarpour, B. Mozafari, AM. Ranjbar*, T. Torabi Pages 1197-1210

    With increasing demand for fresh water and reduction in the investment cost of the renewable energy technologies, many of remote areas and small islands like the Abu-Musa Island are considered as potential markets for renewable energy based desalination systems. Therefore, in this paper, optimal investment of an off-grid hybrid renewable system is studied to supply customers electrical energy demand, as well as electrical and thermal energies required by the desalination units to provide drinking water consumed in the island. The simulation results for different desalination methods including multi-stage flash, multi-effect distillation, and reverse-osmosis are considered and analyzed. According to the results, although the average energy consumed in order to produce drinking water has the lowest value in reverse-osmosis method in comparison with the other two methods, but, the system net cost in the multi-effect distillation method is lower than the other two methods.

    Keywords: Abu-Musa island, hybrid renewable system, desalination units, reverse osmosis, multi stage flash, multi effect distillation
  • T. Ghafari, S. Bakhtiari Chehelcheshmeh, * Pages 1211-1221

    In the outsourcing of the data, the management of the data is delegated as a service to the external service provider. However, security issues related to outsourced data create many challenges in this regard. So far, many studies have been done to increase security, each with its own advantages and disadvantages. In this research, assuming the unreliable external service providers in the cloud and relying on cryptographic mechanisms and secret sharing techniques, a method has been proposed to provide the security of outsourcing data, and even provide them with keep hidden from external trusted service providers. In the proposed method, lattice-based encryption is also used. Using lattice encryption, data security is strongly guaranteed against quantum attacks. The evaluation of the proposed method in this paper explains the security of outsourced data. It is also shown that runtime, bandwidth and memory usage of the proposed method are improved compared to previous methods. Meanwhile, in this way, the information is broken down into the number of service providers and each part is sent to a service provider, thereby reducing the bandwidth and memory by eliminating the repetition of the data.

    Keywords: Outsourcing Data, Cloud database, Secret Sharing, Lattice, Confidentiality
  • P. Fazlalipour, B. Mohammadi ivatloo, M. Ehsan Pages 1223-1234

    Micro-grids are integrated electrical systems, which can include dispatchable and non-dispatchable resources, consumption and battery storages. However, optimal management of these integrated systems requires stochastic programming approaches to consider the random nature of renewable generation and consumption. In this paper, a comprehensive bidding strategy model has been provided for renewable micro-grids to participate in the day-ahead energy and reserve markets. The uncertainties in renewable generation and load consumption have been integrated to the problem by the use of stochastic programming approach. Furthermore, the Latin Hypercube Sampling and Fast Backward/forward scenario reduction approaches have been utilized to generate and reduce the scenarios. A large size mixed integer non-liner problem with a lot of binary variables is the outcome of the optimization problem, which is maximized via combination of AlphaECP and Lindoglobal solvers in GAMS to guarantee the global solutions. The “value of the stochastic solution” shows the efficiency of the stochastic programming approach.

    Keywords: Bidding strategy, micro-grid, energy, reserve markets, uncertainty, scenario generation, scenario reduction
  • Elyar Fahima, Mohammad Ali Shamsi nejad* Pages 1235-1247

    : In this paper, the average power losses in a nonsynchronous boost converter are carefully estimated and calculated at three continuous, discontinuous and forced continuous conductive mode and average power losses of the H-bridge single phase inverter is estimated by sinusoidal pulse width modulation method. Then by a general approach, thermal model and Heat transfer equations are discussed in a natural convection and forced convection with parallel fins and these two methods are compared together. In order to increase thermal performance, thermal model change to electrical equivalent circuit and heat sink to air thermal resistance optimized, all of geometric parameters determined by a constrained particle swarm evolutionary algorithm among several designs. In order to optimize design of cooling and increase reliability of the components, the suitable arrangement examined by a mathematical and innovative approach. In this method which has its own characteristics in terms of accuracy, compatibility and stability, at first, temperature distributed on heat sink baseplate and then decrease hot spots temperature by optimization algorithm above mentioned. In forced convection compared to free convection cooling system, converter temperature and efficiency decrease respectively 46 Celsius degrees and 0.37 percent and forced convection cooling system volume tripled than free convection.

    Keywords: Optimize Design, power electronic converter, natural convection, heat sink, particle swarm
  • Mahdi Ghotbi Maleki, Reza Mohammadi*, Hamid Javadi Pages 1249-1258

    Short-circuit current in the power networks, consists of steady and transient states. In the conventional relay coordination method, the transient component of short-circuit current is ignored and the relays are coordinated via fixed currents. The transient component of short-circuit currents causes relays operate fast and thus miscoordinations appear between the main and backup pair relays. In this paper, a relay coordination method considering the transient component of short-circuit current is presented. Dynamic model of inverse time overcurrent relay is used to calculate operating time of relays. In the proposed method, both TSM and IP of relays are calculated considering coordination constraints. It is shown that when the IP is entered to the optimization problem, the objective function is reduced but miscoordinations between relays are increased because of the transient component of short-circuit current. Genetic optimization algorithm is used for relays coordination. The proposed coordination method is implemented on a radial and a meshed network, and the results are compared with the conventional method of coordination.

    Keywords: directional overcurrent relay, distributed generation (DG), inverse time relay’s dynamic model, genetic algorithm, protection coordination, transient currents
  • G. Ghanbaripanah, E. Nazemi*, S. Rajaee Harandi Pages 1259-1271

    The core of every intelligent system is its ability to adapt to environmental changes, but there is not enough attention to the compatibility issue in these systems. Hence, the aim of this study is to provide a method in adaptive business intelligence system that dynamically segment customers and update this segmentation by monitoring purchasing behavior and analysis of "Recency", "Frequency" and "Monetary" of each one of them. In this research, data mining techniques have been applied on the adaptive modulus of the adaptive business intelligence system so that the current clients of the organization are classified and over time and with learning from the environment, this classification is improved to provide customized services to customers. This method can modify initial clustering with respect to environmental changes in less than 0.5 seconds and reduce the number of execution of conventional clustering algorithms (Approximately 22% of cases). The proposed method, considering different customer segments, their current RFM values and changes made by repeating purchases at these values, provides a better and more comprehensive clustering of the organization's customers that can be useful in improving the performance of an adaptive business intelligent system.

    Keywords: Business Intelligence (BI), Adaptive Business Intelligence, Decision Making, Self-adaptivity, Data Mining
  • Ali Ghiasian* Pages 1273-1282

    The significant impact of information and communication technology (ICT) on Greenhouse Gas emissions has caused a considerable research interest in energy management of network devices in recent years. As the amount of power consumption in routers and switches is a function of their working frequency, one approach to energy saving is to adapt working frequency of such devices dynamically and proportional to their traffic load. This paper describes this approach in Software Defined Networking (SDN) framework by proposing a Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation for a network of FPGA based interconnected Openflow switches. The prerequisite information of switch power profile is obtained by running experimental tests. The proposed method is applied to an infrastructural dataset extracted from the standard SNDlib database. Simulation results show that frequency scaling technique reduces power consumption by more than 37% in comparison to other well-known power-saving approaches.

    Keywords: Power, energy, openflow, switch, router, software defined networking, FPGA, computer network, frequency scaling
  • Mohsen kojury naftchali, Alireza Fereidunian* Pages 1283-1294

    In this paper, a novel procedure is proposed to identify the most efficient group of customers for participating in the peak shaving from utility companies’ point of view. This procedure is based on the smart meter data in advanced metering infrastructure (AMI), data mining and pattern recognition algorithms. Studies implies that customers with different consumption behaviors show different effects on the peak load. Consumption pattern recognition in addition to considering networks condition from consumers’ distribution point of view culminates in the most efficient group of them for this aim. The most efficient selection is made when the expected load profile is achieved by affecting the least number of customer as possible. The analysis and results of this paper confirm effectiveness of the proposed data-driven method. This method is able to reduce the number of affected customers in a peak shaving program by identifying the most efficient group of customers in a near real-time data exchanging in the grid. It should be noted that, the proposed method is implemented on a real dataset related to the Irish anonymized households’ consumption data which is provided from Irish Social Science Data Archive (ISSDA).

    Keywords: Peak shaving, data-Mining, customers consumption behavior, data-driven algorithm, advanced metering infrastructure
  • J. Mohammadi, S. R. Goldani*, H. Falaghi Pages 1295-1306

    In recent years, the exploitation of the energy storage systems has attracted many researchers in the electricity industry. Due to the relatively high cost of storage, usually many investors are not being prevented from installing and operating in a power system. In this paper, the effect of the type of operation of the energy storage system (the whole year or part of the year) on the profit of the energy arbitrage (shift) in the electricity market is investigated by an electrical energy storage system. For Evaluation the effect of the price prediction error on the energy arbitrage revenue, two types of prices (real price, 3 Hour Ahead Predispatch Prices) have been used. Due to the encouragement of private investors, it is proposed to use the loan for the initial investment cost so that the proposed plan for the investor is economically justified. Due to high investment costs and longer lifespan of the energy storage system, the number of charging and discharging energy is one, which is the time of charging at the lowest cost of energy and the time of discharge at the highest energy cost to increase energy returns.

    Keywords: Energy storage, operation, energy arbitrage, prediction price, electricity market
  • Ali Akbar Motiebirjandi*, Davood Fateh Pages 1307-1316

    The subsynchronous resonance (SSR) phenomenon is a condition that the wind farm exchanges energy with the electrical network at one or more of the subsynchronous frequencies. If it is not prevented, this phenomenon causes damages to the system. The SSR phenomenon occurs in two following conditions: Induction generator effect and Torsional interaction effect. The SSR occurs in the DFIG based wind farms due to the induction generator effect. In this research, by controlling the stator voltage, the SSR is mitigated or prevented with considering the maintenance of MPPT condition. So that, with direct control of the stator voltage, line current of the system is controlled indirectly and prevented from the induction generator effect. For this purpose, an additional controller called SSR damping controller is used. This controller is applied to GSC converter of the DFIG. Because the SSR depends on the speed and frequency of the generator rotor, the rotor speed is selected as the input signal of this controller. In order to simulate, the MATLAB/SIMULINK software has been used. To verify the proposed method, a DFIG based wind farm connected to an infinite bus by a series capacitor compensated transmission line, is considered.

    Keywords: SSR, DFIG, SSR damping controller, induction generator effect, voltage control
  • M. Mozaffari, E. Nazemi*, A. M. Eftekhari Moghadam Pages 1317-1331

    Database management systems are the main part of information system that the size and complexity of these systems significantly have been increased in recent years. With the growing and being more complicated database management systems, database Administrators face more problems and challenges, so management of these systems is Time-consuming and costly. More over the main part of the total cost of ownership includes the cost of expert database administrator (DBA) who can manage these large and complicated systems. Autonomic databases by providing self-management functionality are caused to reduce the total cost of ownership for a database system. The self-management decisions as the automated schema database tuning depend on the database workload. One of the important issues in realizing the database automated tuning is workload monitoring and analysis for changes detection and schema re-tuning with this changes. In this paper is presented the feedback control loop for continuous monitoring and light-weight analysis of workload in NoSQL column-oriented database. This loop describes a design pattern for self-tuning feature and uses for workload change detection which require automated schema database re-tuning. The experimental results exhibit the effectiveness of the proposed solution for workload change detection.

    Keywords: Autonomic databases, Automated schema database, Workload monitoring, analysis, Feedback control loop, NoSQLdatabase
  • Amin Moaven Joula, Ahmad Akbari*, Babak Naser Sharif Pages 1333-1343

    Deep neural networks have been widely used in speech recognition systems in recent years. However, the robustness of these models in the presence of environmental noise has been less discussed. In this paper, we propose two approaches for the robustness of deep neural networks models against environmental additive noise. In the first approach, we propose to increase the robustness of long short-term memory (LSTM) networks in the presence of noise based on their abilities in learning long-term noise behavior. For this purpose, we propose to use noisy speech for training models. In this way, LSTMs are trained in a noise-aware manner. The results on the noisy TIMIT dataset show that if the models are trained with noisy speech rather than clean speech, recognition accuracy will be improved up to 18%. In the second approach, we propose to reduce noise effects on the extracted features using a denoised autoencoder network and to use the bottleneck features to compress the feature vector and represent the higher level of input features. This method increases the accuracy of the proposed recognition system in the first approach by 4% in the presence of noise.

    Keywords: Speech recognition, Noise robustness, Multicondition data, Autoencoder network, Long short term memory network
  • A. Moghimian, M. Mansoorizadeh*, M. H. Dezfoulian Pages 1345-1357

    Content based image retrieval (CBIR) applies machine vision techniques to extract similar images for a given query image. The main challenge of CBIR is the semantic gap between low level pixel and segment based features and high-level concepts in the image. An approach towards reducing this gaps is to use high level region and object based features. However, the low-level features describe image details and enforce between image discriminations. Accordingly, it is expected that the use of both feature types will lead to better results. This paper tries to reduce the mentioned gap by combining decision results at four granularities, namely pixel, region, object, and concept levels. Pixel level retrieval adopts SIFT features and local binary patterns. Region level subsystem partitions the image into a set of segments and extracts their color and texture features using hue descriptor and Gabor filters for subsequent processing. AlexNet convolutional neural network is employed for object based retrieval. Word2vec embedding is used for concept level retrieval that exploits conceptual relations between objects to enhance the retrieval results. Experiments over Wang and GHIM datasets confirm the feasibility of the proposed combination and conclude that it improves overall performance of the retrieval system.

    Keywords: Content based Image Retrieval, Information Fusion, Classifier Combination, AlexNet, Word2vec
  • M. Mansour Lakouraj, M. Shahabi* Pages 1359-1371

    Nowadays optimal operation of micro grids is important. A micro grid is an energy system that provides consumers with electricity through renewable-based or traditional resources. In this paper, it is supposed that the micro grid is capable of being immediately separated from the main grid due to disturbance and connected to the adjacent micro grid to meet the demand through buying electric power from the adjacent operator. In addition to this, stochastic operation scheduling of power resources is proposed the objective function of which is to minimize operating cost. Also, outage few scenarios including main grid outage and the uncertainties associated with wind generation and load are considered. Then, we use a scenario reduction technique to reduce the number of scenarios. Considering risk constraint, the effect of different levels of risk on the operating cost and resources commitment is analyzed and compared in grid-connected mode. The case studies results clearly state the effect of demand response and energy storage on operating cost reduction especially in occurrence of upstream outage and unavailability of adjacent micro grid capacity or due to connection status.

    Keywords: Connection point, demand response, islanding, micro grid, stochastic scheduling
  • Seyed Reza Mousavi Aghdam Pages 1373-1383

    In this paper, inrush current reduction in power transformers has been analyzed and a new strategy is proposed for effective reduction of this current. Residual flux has an important role in the amplitude of inrush current in power transformers. Therefore, first, analytical method has been introduced for estimating residual flux using the information during deenergizing. In the next step, another method has been introduced using residual inductance concept for estimating residual flux when there is no access to the information during deenergizing. Considering some limitations in this method and also possessing the required information and the way of deenergizing in most cases, a new strategy is proposed to mitigate the inrush current. In the proposed strategy, instead of estimating the residual flux, its value is fixed and used in energizing process to reduce inrush current. Additionally, the proposed strategy can be used in different types of power transformers and connections with no need to the neutral point. Simulation results exhibit effective reduction in inrush current using the proposed strategy.

    Keywords: Power transformers, Inrush current, Residual flux, Hysteresis curve
  • G. Moloudian, S. Bahrami*, H. Ghouhestani Pages 1385-1391

    In this paper, a low-pass filter with usage microstrip lines and suitable performance for operation in telecommunication systems is designed, simulated and fabricated. The design of the filter is based on the fifth order chebyshev filter design rules. In order to improve the performance of the low-pass filter parameters, radial suppressor cells and open stubs are used which increase the stopband and narrow transition band (sharp roll-off-rate). The proposed low-pass filter after designed, using simulated ADS software and finally fabricated on the Rogers-RO4003c substrate with a thickness of 0.508 mm (20 mil) and a dielectric constant of 3.38. The -3 dB cutoff frequency for the proposed filter is 1.1 GHz and bandwidth of the stopband is close to 28.5 GHz. The change rate for the filter is appropriate and equal to 79 dB/GHz. The size of filter is relatively small and figure of merit is 26663. The simulation results and the results of the measurement of the fabricated sample are consistent and fairly similar. The proposed filter can be used in telecommunication systems due to good performance.

    Keywords: Low-pass filter, wide stopband, narrow transition band, high figure of merit
  • Navid Naderi, Babak Nasersharif* Pages 1393-1404

    Convolutional neural networks (CNNs), as a kind of deep neural networks, have been recently used for acoustic modeling and feature extraction along with acoustic modeling in speech recognition systems. In this paper, we propose to use CNN for robust feature extraction from the noisy speech spectrum. In the proposed manner, CNN inputs are noisy speech spectrum and its targets are denoised logarithm of Mel filter bank energies (LMFBs). Consequently, CNN extracts robust features from speech spectrum. The drawback of CNN in the proposed method is its fixed frequency resolution. Thus, we propose to use multiple CNNs with different convolution filter sizes to provide different frequency resolutions for feature extraction from the speech spectrum. We named this method as Multiresolution CNN (MRCNN). Recognition accuracy on Aurora 2 database, shows that CNNs outperform deep belief networks such that, CNN recognition accuracy has 20% relative improvement on average over DBN. However, results show that MRCNN recognition accuracy has 1% relative improvement on average over CNN.

    Keywords: Convolutional neural network, Robust speech recognition, Single resolution, Multi-resolution, Mel filter bank
  • S. S. Nabavi Larimi, M. Kamal*, A. Afzali Kusha Pages 1405-1414

    In this paper, we propose a Built-in Intermediate Memory Structure (BIMS) to improve the efficiency of main memory architectures based on Phase Change Memory (PCM). It exploits the capability of the PCM device which can be used as both multilevel cell (MLC) and single-level cell (SLC) during the processor operation. The proposed structure invokes physical pages with MLC devices for a normal data storage. By utilizing an internal page management mechanism, however, it turns memory cells of some unused physical pages into the SLC mode. BIMS exploits such pages to provide an intermediate layer for the memory read and write requests with better access time and lower energy consumption. This intermediate layer diminishes most of the accesses to the pages with the MLC devices by absorbing most of the incoming memory requests.

    Keywords: Phase change memory, memory managment, page, multi-level cell, access time, energy consumption
  • J. Vahedian Akandi, S. M. Hosseini Andargoli* Pages 1415-1426

     In this paper, we will try to examine the energy efficiency by allocating resources in wireless powered communications networks (WPCNs). In this study, the several users initially receive energy from the power station and then communicate with the information station. This paper deals with the fairness on the user's energy efficiency while ensuring minimum throughput for users and fulfilling the energy harvesting power constraints. The problem variables are the timing between receiving energy and sending information per user, and the transmit power of each user, whereas in the previous works, it has not been considered as joint allocation. Due to the non-convex nature of the problem, the some simplifications are used for solving it . In order to solve simplified problem, we present an innovative iterative algorithm with far less complexity than exhaustive search algorithms. Simulation results indicate that the proposed method provides better energy efficiency than other WPCN optimization methods and the only time allocation method. Also, the presented algorithm balances the energy efficiency among users and simultaneously guarantees the minimum rate required for each user.

    Keywords: Energy Efficiency, Wireless energy harvesting, Power, Time Allocation, WPCN
  • M. Yazdanbakhsh, R. Khorsand* Pages 1427-1437

    Over the recent years, one of the important aspects of cloud computing is the dynamic scheduling of a large number of task requests which are submitted with variable rate by users. Task scheduling plays a key role in cloud computing systems, and this type of scheduling can not be done on a single criterion, but many rules and conditions must be considered as an agreement between users and cloud providers. In fact, this agreement is the quality of the services that users expect from providers. Cloud data centers should not only execute these huge tasks, but also should meet the multiple needs of different users. In this paper, a multi-objective task scheduling strategy is proposed using non-dominated sorting, calculate normal and threshold rates. The aim of the proposed approach is considering some of the most important criteria for quality of service at the time of tasks execution, that means deadline and cost. In addition, the cloud elasticity property is considered. The simulation results show improvement in the conditions of makespan, cost, mean utilization of virtual machines and deadlines violation compared to MultiObjective, FCFS, Min-Min, Priority Schedulig and MOF approaches.

    Keywords: Cloud computing, Multi-objective scheduling, Elasticity, Quality of service