فهرست مطالب
International Journal of Industrial Mathematics
Volume:13 Issue: 4, Autumn 2021
- تاریخ انتشار: 1400/07/27
- تعداد عناوین: 11
-
-
صفحات 361-369شبکه های اجتماعی بین خودرویی(VSNs) ، نوعی از شبکه های موردی هستند که امکان برقراری ارتباط بین دو وسیله نقلیه مجاور را بصورت بی سیم برقرار می کنند. یکی از مشکلات موجود در شبکه های VSN مشکل مسیریابی و ارتباط با گره های مجاور است؛ بنابراین با بررسی تحقیقات موجود در این زمینه مشخص شد که بعلت وسعت جغرافیایی و سرعت تحرک وسایل نقلیه با مشکل محدودیت زمان جهت انتقال داده و مسیریابی روبرو هستیم. در این مقاله با استفاده از الگوریتم بهینه سازی کرم شب تاب تلاش می شود یک راه حل نزدیک به بهینه با کمترین تاخیر برای مساله مسیریابی در این شبکه ها ارایه شود که تا بحال در هیچ پژوهشی استفاده نشده است بطوریکه قابلیت بکارگیری در محیط پویا و وسعت جغرافیایی بزرگ را نیز دارا باشد. وسایل نقلیه (خودروها) در حکم کرم های شب تاب لحاظ شده و حرکت بین خودروها در حکم جذب کرم های شب تاب توسط سایرین لحاظ می شود. دو معیار میانگین فاصله و احتمال رسیدن دو خودرو به یکدیگر برای جذب خودروها و مسیریابی مورد آزمایش قرارگرفت. همچنین، تعداد خودروهای هر ناحیه که با چگالی متفاوت وسایل نقلیه در دو منطقه شهری و بین شهری سنجیده می شود نیز معیاری است که در صحت مسیریابی تاثیر مستقیم دارد. نهایتا روش پیشنهادی در حوزه شبکه های نسل پنجم مخابراتی شبیه سازی می شود و نتایج عددی نشان داد که روش پیشنهادی در مقایسه با نتایج استفاده از الگوریتم تقسیم پویای دسته جمعی از نظر میانگین فاصله مسیریابی خودروها، تفکیک مناطق شهری و بین شهری، تغییرات پارامتر میزان روشنایی، تغییرات پارامتر ضریب جذب نور، تغییرات پارامتر عدد تصادفی بین صفر و یک، تغییرات پارامترحرکت اولیه خوردوها بطورتصادفی به ترتیب 68.14، 63.13، 65.2، 08.20، 39.18، 57.17، 45.18بهبود حاصل شد.کلیدواژگان: شبکه های اجتماعی بین خودرویی، مسیریابی، 5G، شبکه های موردی بین خودرویی
-
صفحات 371-384در این مقاله یک روش عددی برای حل معادلات انتگرالی کسری غیر خطی (NFIE) بر اساس توابع پایه ی جدیدی که در مرجع]16[معرفی شده است، ارایه می گردد. ابتدا، ماتریس های عملیاتی تعمیم و بهبود داده شده تا بتواند مناسب انتگرال های کسری گردند. به کمک انتگرال گیری دقیق، ماتریس های مذکور به صورت پارامتری بدست می آیند. سپس، روش حل تشریح و بر روی معادلات انتگرالی غیر خطی اعمال می شوند. همچنین، تحلیل خطا صورت گرفته و مرتبه ی همگرایی بدست می آید. علاوه بر آن، مثال های عددی متعددی به ازای مقادیر بازه ی گسترده ای از مرتبه ی کسری بودن معادله و نیز توان جمله های غیر خطی ارایه می گردد. مقایسه ی نتایج با حل دقیق و نیز با نتایجی که در مطالعات پیشین گزارش شده اند توانایی، دقت قابل توجه و نیز برتری روش حاضر را نسبت به روش های مشابه نشان می دهد.کلیدواژگان: معادلات انتگرالی غیر خطی، روش عددی، ماتریس عملیاتی، توابع پایه ای جدید
-
صفحات 385-394
هدف این مقاله تعمیم شاخص های آلودگی و تفسیر آن ها به محیط فازی است. برای این منظور، ابتدا میزان فلزات سنگین در خاک توسط اعداد فازی اندازه گیری شدند. سپس، رایج ترین شاخص های آلودگی را با استفاده از روش آلفا-برش ها توسط اعداد فازی تعریف شدند. برای ارزیابی میزان آلودگی فلزات سنگین در یک سطح خاص، درجه ای از تعلق نیز پیشنهاد شد. در نهایت، روش پیشنهادی با یک مثال کاربردی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.
کلیدواژگان: آلودگی فازی، عدد فازی مثلثی، شاخص آلودگی فازی، درجه تعلق -
صفحات 395-409
در این مقاله ، یک روش جدید ترکیبی از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه و تحلیل پوششی داده ها ارایه می شود که در آن مقادیر ورودی و خروجی برای تعداد زیادی واحد تصمیم گیرنده به عنوان ورودی های شبکه عصبی تعیین می شود. می توان دید که با بکارگیری شبکه عصبی برای حل مسایل تحلیل پوششی داده ها نیاز به حل مدل مورد نظر برای هر واحد تصمیم گیرنده نیست و لذا الگوریتم ارایه شده زمان پردازش و استفاده از حافظه را نسبت به آنچه مورد نیاز روش متعارف در تحلیل پوششی داده ها است، به مقدار زیادی کاهش می دهد.جهت بررسی دقت شبکه ارایه شده، چندمطالعه موردی از جمله مجموعه ای از 500شعبه بانک مورد استفاده قرار می گیرد.نتایج نشان دهنده دقت بالا وزمان محاسباتی کمتر(اعتبارلازم) مدل ترکیبی پیشنهادی است.
کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، شبکه عصبی مصنوعی، کارایی -
صفحات 411-418
در این مقاله ، ما یکتایی و چندگانگی راه حل های یک مدل ریاضی غیرخطی قوی به دست آمده از تیوری راکتور شیمیایی را مطالعه می کنیم. تجزیه و تحلیل بر اساس روش هسته بازتولیدی فضای هیلبرت انجام می گیرد. هدف اصلی این است که بررسی کنیم که چه مقدار از اطلاعات مدل را می توانیم با استفاده از محاسبات عددی پیش بینی کنیم. همچنین وابستگی تعداد راه حل ها به پارامتر های مساله نیز بررسی شده است. علاوه بر آن، تقریب های تحلیلی تمام شاخه های راه حل ها را می توان به استفاده از روش پیشنهاد شده به دست آورد. همگرایی روش پیشنهاد شده نیز ثابت شده است و تعدادی شبیه سازی عددی نیز ارایه شده است.
کلیدواژگان: چندگانگی راه حل ها، هسته بازتولیدی فضای هیلبرت، مساله غیر خطی قوی، راکتور شیمیایی لوله ای آدیاباتیک، تکنیک تکراری، همگرایی -
صفحات 419-426در این مقاله، مساله تعیین انتقال حرارت از فین تابشی به شکل مستطیل بررسی می شود. ما حرارت یک بعدی و پایا در پره در نظر می گیریم و از تبادل تابشی بین پره های مجاور و بین پره و سطح اولیه آن صرفنظر می کنیم. نشان داده می شود که معادله فین حاکم، که یک معادله دیفرانسیل درجه دوم غیر خطی است، بصورت دقیق قابل حل است. جوابهای تحلیلی دقیق و به فرم بسته به شکل ضمنی برای تفسیر فیزیکی و بهینه سازی برای حداکثر انتقال حرارت مناسب ارایه می شود. علاوه بر این، جواب تحلیلی دقیق برای سرعت انتقال حرارت و بازده فین می شود.کلیدواژگان: جواب تحلیلی دقیق، جواب یکتا، توزیع دما، بازدهی فین، نرخ انتقال
-
صفحات 427-439
در دنیای حقیقی ممکن است تصمیم گیرنده بخواهد کارایی هزینه و درآمد را برای واحدهای تصمیم گیرنده موجود در مقابل برای واحدهای تصمیم گیرنده مجازی انجام دهد در اینصورت دیگر نمی توان از مدلهای سنتی تحلیل پوششی داده ها استفاده نمود و باید از مدلهای FDH به منظور ارزیابی کارایی واحدهای تصمیم گیرنده استفاده نماییم. در این مقاله مدلهای ارزیابی کارایی درآمد و هزینه را بر اساس مدلهای FDH و مقایسات زوجی توسعه می دهیم. در ادامه مدلهای ارایه شده را برای شبکه دو مرحله ای توسعه میدهیم و مقادیر مطلوب ورودیها و خروجیها را با توجه به قیمت آنها بدست می آوریم. یک الگوریتم برای اندازه گیری کارایی هزینه و درآمد بر اساس نسبت ورودیها و خروجیها ارایه شده است. سرانجام الگوریتم ارایه شده را برای ارزیابی کارایی 13 فرودگاه با ساختار شبکه دو مرحله ای در ایران بدون در نظر گرفتن قید تحدب بکار می بریم. در انتها نتایج حاصل از تحقیق را ارایه میدهیم.
کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، FDH، کارایی هزینه و درآمد، خطوط هوایی، شبکه دو مرحله ای -
صفحات 441-450در این مقاله، یک روش عددی سریع برای یافتن جواب معادلات دیفرانسیل تاخیری غیر خطی با استفاده از توابع ترکیبی چند جمله های تیلور و بلاک پالس پیشنهاد شده است. در ابتدا، برخی از ویژگیهای توابع ترکیبی بلاک پالس و چند جمله های تیلور در فاصله (0,1] معرفی می شوند. در این روش طیفی، ماتریس های عملیاتی مشتق، انتگرال و ضرایب ماتریس محاسبه و استفاده می شوند. بر اساس این توابع قطعه ای ، معادلات دیفرانسیل تاخیری را به دستگاه معادلات جبری خطی یا غیر خطی تبدیل می کنیم. همچنین، آنالیز و تحلیل خطا برای روش نیز ارایه شده است. در انتها ، مثالهای عددی نشان می دهند روش پیشنهادی جدید در مقایسه با سایر روش های دیگر از دقت و کارایی بالایی برخوردار است.کلیدواژگان: معادلات دیفرانسیل تاخیری. توابع ترکیبی ماتریس عملیاتی عملکرد تیلور، ماتریس ضرایب
-
صفحات 451-464در این مقاله، یک روش عددی برای حل معادلات دیفرانسیل فازی هیبریدی مرتبه دوم با استفاده از بسط تیلور فازی تحت دیفرانسیل پذیری تعمیم یافته هاکوهارا و همچنین قضیه همگرایی ارایه شده است. همچنین کاربرد روش با حل چندین مثال عددی نشان داده شده است. نتایج نهایی نشان دهنده جواب معادلات دیفرانسیل فازی هیبریدی مرتبه دوم است.کلیدواژگان: معادلات دیفرانسیل فازی، معادلات دیفرانسیل فازی هیبریدی، بسط تیلور فازی، دیفرانسیل پذیری هاکوهارای تعمیم یافته، gH- دیفرانسیل پذیر
-
صفحات 465-475در این مقاله شاخص های اول، دوم و سوم زاگرب، شاخص های اول و دوم ضربی زاگرب، F-شاخص و F-چندجمله ای دیندریمرهای بنزیل اتر با هسته C_60H و بنزیل اتر با هسته پروفرین محاسبه شده اند. علاوه بر این هم شاخص های اول و دوم زاگرب و هم شاخص های ضربی اول و دوم زاگرب این گرافها محاسبه شده اند. در پایان شاخص ضربی این گراف ها از طریق اتصال گرافها بدست آمده است.کلیدواژگان: شاخص زاگرب، شاخص ضربی زاگرب، هم شاخص زاگرب، هم شاخص ضربی زاگرب، F-شاخص، F-چندجمله ای
-
صفحات 477-488
هدف از مطالعه حاضر برقراری ارتباط بین گراف ها و تیوری اتوماتاست که ساختارهای مختلف ریاضی را نشان می دهد. از طریق بررسی برخی از خصوصیات یکی از این ساختارها ، سعی می کنیم برخی از خصوصیات جدید ساختار دیگر را پیدا کنیم. این امر منجر به بدست آوردن برخی خصوصیات ناشناخته خواهد شد. در ابتدا، یک اتوماتای جدید به نام اتوماتای حالت متناهی صفر تحمیلی با توجه به مفهوم مجموعه صفر تحمیلی تعریف می شود. نشان داده شده است که برای یک گراف داده شده, برای برخی مجموعه های صفر تحمیلی، اتوماتای حالت متناهی صفر تحمیلی مختلفی بدست می آید. علاوه بر این، زبان و خصوصیات بستاری اتوماتای حالت متناهی صفر تحمیلی، به ویژه؛ اجتماع, اتصال و اتصال سریالی مورد مطالعه قرار می گیرد. علاوه بر این، با در نظر گرفتن برخی از خصوصیات گرافها مانند مسیر بسته، اتصال و کامل, برخی از ویژگی های جدید برای اتوماتای حالت متناهی صفر تحمیلی ارایه شده است. بعلاوه، نشان داده شده است که هیچ گراف متناهی وجود ندارد که f بخشی از زبان اتوماتای آن باشد. در حقیقت، ثابت شده است که برای هر گراف داده شده، اتوماتای حالت متناهی صفر تحمیلی آن هیچ دنباله بسته حاوی تمام یالها را برای هر مجموعه صفر تحمیلی نشان نمی دهد، اما اگر گراف G یک دنباله بسته باشد که حاوی تمام یال ها باشد، اتوماتای حالت متناهی صفر تحمیلی آن دارای یک مسیر بسته ضعیف است که حاوی تمام یال ها است. برای روشن شدن این مفاهیم جدید چند مثال نیز آورده شده است.
کلیدواژگان: گراف، مجموعه صفر تحمیلی، اتوماتاف، اتوماتا گراف، زبان اتوماتا
-
Pages 361-369Vehicular communications have been considered to be an enabler for numerous vehicle safety and information applications.Vehicle Social Networks (VSNs) are a type of ad-hoc networks which allows wireless communication between two adjacent vehicles. Routing and communicating with adjacent nodes are one of the problems in VSNs. A literature review indicated that the time limit to transmit data and route is a problem due to the geographical distance and speed..Keywords: Vehicle Social Networks (VSNs), Routing, 5G, Vehicular ad-hoc network (VANET)
-
Pages 371-384In this paper, a numerical method for solving nonlinear fractional integral equations (NFIE) is introduced. This method is based on the new basis functions (NFs) introduced in [M. Paripour and et al., Numerical solution of nonlinear Volterra Fredholm integral equations by using new basis functions, Communications in Numerical Analysis, (2013)]. Since the conventional operational matrices for fractional kernels are singular, the definition of these matrices is modified. In order to increase the accuracy of approximating integrals, the operational matrices are exactly calculated and parametrically presented. Then, the solution procedure is proposed and applied on NFIE. Furthermore, the error analysis is performed and rate of convergence is obtained. In addition, various numerical examples are provided for a wide range of fractional orders and nonlinearity of integral equations. Comparison of the results with the exact solutions and those reported in previous studies indicate the capability, salient accuracy, and superiority of the proposed method over similar ones.Keywords: Integral equations, Fractional integral equations, Nonlinear integral equations, Numerical methods, Operational matrix, New basis function
-
Pages 385-394
The present work is aimed to extend the common pollution indices into the fuzzy environment. For this purpose, a method was developed for converting the heavy metal contamination in soil by fuzzy numbers. Then, the most commonly used pollution indices are defined as fuzzy numbers by applying the alpha-cuts approach. To evaluate the degree of heavy metal contamination in a specific level, a degree of belonging was also suggested.
Keywords: Fuzzy contamination, Triangular fuzzy number, Fuzzy pollution criterion, Degree of belonging -
Pages 395-409
In this paper, a new method of combining ANN and DEA (ANN-DEA) presented in which the input and output values for a large number of DMUs determined as neural network inputs. We have also compared the new model with the existing approach of ANN-DEA. To illustrate the ability of the proposed methodology some case studies are used, including a set of 500 Iranian bank branches.
Keywords: Data Envelopment Analysis, Artificial Neural Network, Levenberg Marquardt, Efficiency, Linear Programming -
Pages 411-418
In this paper, we study the uniqueness and multiplicity of the solutions of a strongly nonlinear mathematical model arising from chemical reactor theory. The analysis is based on the reproducing kernel Hilbert space method. The main aim of this work is to find how much information can be predicted using numerical computations. The dependence of the number of solutions on the parameters of the model is also studied. Furthermore, the analytical approximations of all branches of solutions can be calculated by the proposed method. The convergence of the proposed method is proved. Some numerical simulations are presented.
Keywords: Multiple solutions, Reproducing Kernel Hilbert Space, Strongly nonlinear problem, Adiabatic tubular chemical reactor, Iterative technique, Convergence -
Pages 419-426In this letter, the problem of determining heat transfer from convecting-radiating fin of rectangular shape is investigated. We consider steady conduction in the fin and neglect radiative exchange between adjacent fins and between the fin and its primary surface. It is demonstrated that the governing fin equation is exactly solvable. The exact, closed-form analytical solutions in implicit form are convenient for physical interpretation and optimization for maximum heat transfer.Keywords: Exact analytical solution, Unique solution, Temperature distribution, Fin efficiency, Heat transfer rate
-
Pages 427-439
In this paper, we develop the revenue and cost efficiency models based on the FDH model. In the following, we will develop the proposed models for the two-stage network structure and obtain the desired scores of inputs and outputs by considering the input and output prices. An algorithm for measuring the revenue and cost efficiency is presented based on the ratio of inputs and outputs.
Keywords: DEA, Two stage Network, Efficiency, Free disposal hull, Airlines -
Pages 441-450In this article, a fast numerical approach is proposed for finding the solution of nonlinear delay differential equations by using hybrid Taylor and Block-pulse Functions (HTBPFs). Firstly, some features of hybrid functions which are a combination of Block-Pulse functions and Taylor polynomials on the interval are introduced [0, 1) . In this spectral approach, the operational matrices of stretch, derivation and coefficient matrices are utilized. Based on these piecewise functions, we transfer delay differential equations (DDEs) into a system of linear or nonlinear algebraic equations. Also, in this numerical approach, it is shown that these operational matrices are sparse which is an effective advantage of the fast implementation of numerical computation. Then, error analysis is done. Finally, three examples are solved to show that the new proposed approach is comparable with other methods of high accuracy and efficiency.Keywords: Delay differential equations, Hybrid functions, Operation matrix, Taylor function, Block-pulse function, Coefficient matrix
-
Pages 451-464In this research paper, a numerical method is presented for solving second-order hybrid fuzzy differential equations by using fuzzy Taylor expansion under generalized Hukuhara differentiability and also with convergence theorem. Also, the method is illustrated by solving several numerical examples. The final results showed that the solution of the second-order hybrid fuzzy differential equations.Keywords: Fuzzy differential equations, Hybrid fuzzy differential equations, Fuzzy Taylor expansion, Generalized Hakuhara differentiability, gH-differentiability
-
Pages 465-475In this paper, the first, second and third Zagreb indices, the first and second multiplicative Zagreb indices, the F-index and F-polynomial of benzyl ether dendrimer with C60H core and benzyl ether dendrimer with porphyrin core are calculated. In addition, the first and second Zagreb coindices, the first and second multiplicative Zagreb coindices of these graphs are computed as well. Finally, the multiplicative Zagreb index of these graphs is computed through the link of graphs.Keywords: Zagreb indices, Multiplicative Zagreb indices, Zagreb coindices, Multiplicative Zagreb coindices, F-index, F-polynomial
-
Pages 477-488
The current study aims to establish a connection between graphs and automata theory, which apparently demonstrate different mathematical structures. Through searching out some properties of one of these structures, we try to find some new properties of the other structure as well. This will result in obtaining some unknown properties. At first, a novel automaton called zero-forcing (Z-F) finite automata is defined according to the notion of a zero-forcing set of a graph. It is shown that for a given graph and for some zero forcing sets, various Z-F-finite automata will be obtained. In addition, the language and the closure properties of Z-F-finite automata, in particular; union, connection, and serial connection are studied. Moreover, considering some properties of graphs such as the closed trail, connected and complete; some new features for Z-F-finite automata are presented. Further, it is shown that there is not any finite graph such that f be a part of the language of its Z-F-finite automata. Actually, it is proved that for every given graph, the Z-F-finite automata of it does not show any closed trail containing all edges for every zero forcing set, but if the graph G has been a closed trail containing all edges, then the Z-F-finite automata of it has a weak closed trail containing all edges. Some examples are also given to clarify these new notions.
Keywords: Graph, Zero forcing set, automata, graph automata, Language of automata
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.