فهرست مطالب

دستاوردهای نوین در برق،کامپیوتر و فناوری - پیاپی 9 (زمستان 1402)

نشریه دستاوردهای نوین در برق،کامپیوتر و فناوری
پیاپی 9 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • کیارش کرم نیا کالوس*، مهرداد موحدپور صفحات 1-17

    تاثیر تغییر اقلیم بر در دسترس بودن و تنوع منابع بادی و خورشیدی برای تولید برق تجدیدپذیر تحت سناریوهای اخیر مسیرهای اجتماعی و اقتصادی مشترک ارزیابی شد. برای انجام این کار، مدل تحقیق و پیش بینی آب و هوا برای انجام شبیه سازی های آب و هوایی با وضوح بسیار بالا (≈1 کیلومتر مربع) برای یک سناریوی فعلی و دو سناریوی آینده (SSP2-4.5 و SSP5-8.5) استفاده شد. سپس از متغیرهای هواشناسی مدل سازی شده برای محاسبه تغییرات بالقوه آینده در نیروی باد و انرژی فتوولتاییک خورشیدی برای تولید برق برای هر سناریوی تغییر آب و هوا در مقایسه با حال استفاده شد. نتایج نشان دهنده افزایش شدید سرعت باد در طول زمستان +45٪ و کاهش 45٪ در طول تابستان است، با تفاوت های تولید فصلی آینده برای قدرت باد ≈100 کیلووات ساعت برای هر دو سناریو. برای تابش خورشیدی، بیشترین تفاوت در طول زمستان (+30٪ تا +45٪ افزایش) با تغییرات تولید فتوولتاییک خورشیدی از 10 کیلووات ساعت تا + 20 کیلووات ساعت، بسته به سناریو و فصل متفاوت است. تغییرات فصلی در سرعت باد و تشعشعات خورشیدی حاکی از از دست دادن فصلی است که می تواند تهدیدی برای ثبات تولید برق تجدیدپذیر در آینده در منطقه باشد و تلاش برای کربن زدایی را دشوارتر کند. این مطالعه اهمیت یک رویکرد جامع در ارزیابی سیستم تولید برق را برجسته می کند، زیرا تغییرات فصلی و متناوب بودن برخی از منابع انرژی تجدیدپذیر به طور بالقوه می تواند توسط سایرین پوشش داده شود.

    کلیدواژگان: باد، خورشیدی، کربن زدایی، سناریوهای اقلیمی، CMIP6
  • محمدحسین انوشا*، فردین یزدان پناه، مجید کشاورز صفحات 18-35

     کربن زدایی یک روند در سراسر جهان، به ویژه در صنعت حمل و نقل بوده است. یک کشتی تمام الکتریکی با باتری خالص (AES) ممکن است انعطاف پذیرترین راه برای دستیابی به کربن زدایی کشتی در سال های اخیر باشد. در مقایسه با کشتی های معمولی، هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا است و افزونگی انرژی برای کشتی های باتری دار کم است. بنابراین، یک استراتژی مدیریت انرژی که بتواند هزینه عملیات را به حداقل برساند و ایمنی مصرف انرژی را تضمین کند بسیار مهم است. در این مقاله، با توجه به قیمت دینامیک برق و عوامل محیطی، یک روش بهینه سازی مشترک سرعت کشتی و مصرف انرژی برای کشتی های با باتری داخلی پیشنهاد شده است. در مرحله اول، مدل مصرف انرژی با تجزیه و تحلیل تعامل بدنه، موتور محرکه و پروانه ساخته شده است. سپس مدل بهینه سازی سرعت و انرژی برای به حداقل رساندن هزینه عملیات کشتی پیشنهاد می شود. در نهایت، یک تکامل تفاضلی جستجوی همسایگی (NSDE) برای حل مسیله بهینه سازی غیرخطی پیچیده پیشنهادی برای به دست آوردن سرعت و زمان حرکت بهینه دریانوردی اتخاذ می شود. سپس مطالعه موردی با یک کشتی باری واقعی که با باتری کار می کند، اجرا می شود. نتایج نشان می دهد که این روش می تواند مرجعی برای مدیریت بهتر AES با باتری داخلی به اپراتورهای کشتی ارایه کند.

    کلیدواژگان: کشتی داخلی با باتری، بهینه سازی سرعت، قیمت برق دینامیک، محیط ناوبری، الگوریتم تکامل دیفرانسیل(DE)، سیستم یکپارچه قدرت(IPS)
  • فردین یزدان پناه سیسخت*، سینا صالحی صفحات 36-52

    راندمان عملی ماژول های PV تجاری m-Si و CIS که در واقعیت توسط گروه ما اندازه گیری شد، به دلیل دمای بالاتر ماژول های PV کمتر از 15 درصد بود و بقیه بیش از 85 درصد انرژی خورشیدی اگزوز است. حرارت دادن به محیط قبلا در سال 2020 گزارش شده بود که اصل یک پانل خورشیدی PV/T (فتوولتاییک/حرارتی) سازگار با محیط زیست با استفاده از ماژول PV m-Si برای استفاده از 71.3 درصد انرژی خورشیدی برای برق و 40 درجه سانتیگراد آب گرم و همچنین سرکوب تابش گرما از پانل این پنل برای تایید اصل طراحی شده بود، یعنی یک پنل خورشیدی PV/T آزمایشی بود.در این مقاله، یک پانل خورشیدی PV/T سازگار با محیط زیست جدید برای استفاده در سیستم های BIPVT (فتوولتاییک/حرارتی یکپارچه در ساختمان) پیشنهاد شده است. پنل جدید از یک ماژول PV CIS استفاده می کند و تمام عملکردها، از جمله مبدل حرارتی با استفاده از لوله های مسطح آلومینیومی، در جعبه پنل قرار می گیرد که تقریبا به اندازه یک پانل ساده CIS PV است.پنل خورشیدی PV/T پیشنهادی 73.5 درصد از انرژی خورشیدی را با 13.0 درصد راندمان تولید برق و 60.5 درصد راندمان جمع آوری گرما در منبع آب گرم 40 درجه سانتی گراد در یوکوهاما، ژاپن تبدیل می کند. راندمان بالاتر از پانل آزمایشی قبلی است. پانل پیشنهادی همچنین می تواند تابش گرما را در حدود 50 درجه سانتیگراد حتی در مورد آب گرم 60 درجه سانتیگراد سرکوب کند. پنل خورشیدی PV/T پیشنهادی می تواند تمام نیازهای حرارتی مسکونی مانند آب گرم خانگی (DHW) و گرمایش یا سرمایش فضا را با استفاده از گرمای خورشیدی با بار حرارتی محیطی کمتر تامین کند.

    کلیدواژگان: سازگار با محیط زیست، گرمایش جهانی پانل PV، T CIS SDGs، گرمایش خورشیدی، انرژی خورشیدی
  • مریم کازرونی*، سید اسماعیل زارع صفحات 53-74

    برای نصب منابع پراکنده در یک شبکه باید عوامل و پارامترهای مختلفی را در نظر گرفته شود. یکی از پارامترهای مهم در نصب منابع پراکنده، کاهش تلفات توان در شبکه است. به عبارت دیگر باید این نیروگاه ها به گونه ای نصب شوند که ضمن تامین انرژی مورد نیاز شبکه، تلفات در شبکه نیز کاهش یابد. در این تحقیق یک مسیله دو هدفه تعریف می شود که هدف اول آن کاهش تلفات شبکه و هدف دوم آن بهبود قابلیت اطمینان شبکه است. معیارهای مختلفی برای تعریف قابلیت اطمینان در شبکه تعریف شده است که در این تحقیق، از معیار LOLP استفاده خواهد شد. نوآوری دیگری که در این تحقیق در نظر گرفته شده است، استفاده از منابع ذخیره ساز انرژی است. در این تحقیق از داده های مربوط به شهرک اکباتان تهران به جای استفاده از داده های شبکه های تست IEEE استفاده می شود. نتیجه نشان می دهد که با تخصیص تعداد DG و باتری در شبکه برق و استفاده از برنامه پاسخگویی به تقاضا، می توانیم تلفات برق را مدیریت کنیم و قابلیت اطمینان شبکه برق را بهبود بخشیم.

    کلیدواژگان: منابع پراکنده، شبکه قدرت، منابع ذخیره ساز انرژی، تلفات توان
  • سینا منافی*، فردین اسمعیلی سنگری، مهرداد اکبری صفحات 75-92

    این مقاله احتمال استفاده از ChatGPT را برای توسعه حملات فیشینگ پیشرفته و خودکارسازی استقرار در مقیاس بزرگ را بررسی می کند. ما کاری می کنیم که ChatGPT بخش های زیر را از یک حمله فیشینگ پیاده سازی کند: 1) شبیه سازی یک وب سایت هدف، 2) یکپارچه سازی کد برای سرقت اطلاعات کاربری، 3) کد مبهم، 4) استقرار خودکار وب سایت در ارایه دهنده هاست، 5) ثبت نام دامنه فیشینگ، و 6) یکپارچه سازی وب سایت با یک پروکسی معکوس. ارزیابی اولیه کیت های فیشینگ تولید شده به طور خودکار را عملی خواهد ساخت . فرآیند تولید و استقرار سریع آن ها و همچنین شباهت نزدیک صفحات به دست آمده با وب سایت مورد نظر را برجسته می کند. به طور گسترده تر، نشان می دهیم که پیشرفت های اخیر در هوش مصنوعی بر خطرات بالقوه سوء استفاده از آن در حملات فیشینگ که می تواند به افزایش شیوع و شدت آنها منجر شود تایید می کند،. این امر ضرورت اقدامات متقابل پیشرفته و اقدامات تدافعی در سیستم های هوش مصنوعی را بیش از پیش روشن می کند.

    کلیدواژگان: فیشینگ، هوش مصنوعی، ChatGPT
  • فاطمه کاظمی، محمدرضا رشادی نژاد، زهره بیکی* صفحات 93-113

    محاسبات مولکولی پدیده ای نوظهور از محاسبات در مقیاس نانو متری می باشد. تمرکز محاسبات مولکولی طراحی و ساخت پردازشگرهای مولکولی بر بستری از ماکرومولکولهای زیستی مانند دیاکسیریبونوکلیوتیداسید ، ریبونوکلیوتیداسید و پروتیینها میباشد [1]. محاسبات دنا زیر شاخه ای از محاسبات مولکولی است که از واکنش شیمیایی بین رشته های دنا برای انجام محاسبات استفاده میکند. این محاسبات از نظر مقیاسپذیری، سادگی انجام و ساخت، هزینه های طراحی و پیاده سازی و... تابحال موفقترین روش از بین همه روش های شناخته شده برای محاسبات مولکولی میباشد [2]. مدل های محاسباتی گوناگون با کاربردهای مختلف مبتنی بر رشته های دنا تا به امروز ارایه شده است، از جمله این مدل های محاسباتی، مدل محاسباتی خودسامانی می باشد. این مدل محاسباتی با توجه به قدرت خودسامانی کاشی ها، توان موازی سازی بسیار بالا و قاعده مند بودن آن بسیار مورد توجه قرار گرفت. با وجود این مزایا چالش هایی نظیر عدم کنترل پذیری کاشی ها و درصد خطای بالا و ایجاد کریستال های بزرگ در خروجی نهایی مانع پیشرفت این روش شده است. با حل مشکل کنترل پذیری کاشی ها در [2]، امکان ارایه مدل مناسبی برای ساخت توابع منطقی با استفاده از این روش فراهم شده است. در این مقاله روشی برای طراحی توابع منطقی توسط کاشی های خودسامانی ارایه شده است. علاوه بر این قابلیت گسترش و کاهش هزینه های ساخت و همچنین توسعه روش برای ایجاد روند طراحی خودکار در این مقاله ارایه شده است. متدولوژی معرفی شده در این مقاله می تواند سرآغاز امید بخشی برای انجام محاسبات به صورت موازی باشد.

    کلیدواژگان: محاسبات مبتنی بر دنا، کاشی های خودسامانی، روش طراحی دوخطی، مدل های محاسباتی، محاسبات موازی
|
  • Kyarash karamnia kaluos*, Mehrdad Mohadpur Pages 1-17

    The impact of climate change on the availability and diversity of wind and solar resources for renewable electricity generation was evaluated under recent scenarios of joint social and economic pathways. To do this, the Climate Research and Prediction Model was used to perform very high-resolution (≈1 km2) climate simulations for one current scenario and two future scenarios (SSP2-4.5 and SSP5-8.5). Modeled meteorological variables were then used to calculate potential future changes in wind power and solar photovoltaic energy for electricity generation for each climate change scenario compared to the present. The results show a sharp increase in wind speed during winter of +45% and a decrease of +45% during summer, with future seasonal generation differences for wind power of ≈100 kWh for both scenarios. For solar radiation, the biggest difference is during winter (+30% to +45% increase) with solar photovoltaic production varying from +10 kWh to +20 kWh, depending on the scenario and the season. Seasonal changes in wind speed and solar radiation imply a seasonal loss that could threaten the stability of future renewable electricity generation in the region and make decarbonization efforts more difficult. This study highlights the importance of a holistic approach in the assessment of the electricity generation system, as the seasonal variations and intermittency of some renewable energy sources can potentially be covered by others.

    Keywords: wind, solar, decarbonization, climate scenarios, CMIP6
  • Mohammad Hossein Anusha *, Fardin Yazdanpnah, Majid Keshavarz Pages 18-35

    Decarbonization has been a worldwide trend, especially in the transportation industry. A pure battery electric ship (AES) may be the most flexible way to achieve ship decarbonisation in recent years. Compared to conventional ships, the initial investment cost is high and the energy surplus is low for battery-powered ships. Therefore, an energy management strategy that can minimize the cost of operation and ensure the safety of energy consumption is very important. In this paper, considering the dynamic price of electricity and environmental factors, a joint optimization method of ship speed and energy consumption for ships with internal batteries is proposed. In the first step, the energy consumption model is built by analyzing the interaction of the hull, engine and propeller. Then the speed and energy optimization model is proposed to minimize the ship operation cost. Finally, a neighborhood search differential evolution (NSDE) is adopted to solve the proposed complex nonlinear optimization problem to obtain the optimal sailing speed and movement time. A case study is then carried out with a real battery powered cargo ship. The results show that this method can provide a reference for ship operators to better manage AES with internal battery.

    Keywords: inland ship with battery, speed optimization, dynamic electricity price, navigation environment, differential evolution algorithm (DE), integrated power system (IPS)
  • Fardin Yazdan Panah Si Shekh *, Sina Salehi Pages 36-52

    The practical efficiency of commercial m-Si and CIS PV modules measured in reality by our group was less than 15% due to the higher temperature of the PV modules, and the rest is more than 85% of the exhaust solar energy. Environmental Heating It was previously reported in 2020 that the principle of an environmentally friendly PV/T (photovoltaic/thermal) solar panel using m-Si PV module to use 71.3% of solar energy for electricity and 40°C water This panel was designed to confirm the principle, that is, it was an experimental PV/T solar panel. In this paper, a new environmentally friendly PV/T solar panel for use in BIPVT (photovoltaic) systems is presented. /integrated heating in the building) is proposed. The new panel uses a CIS PV module and all functions, including the heat exchanger using aluminum flat tubes, are housed in a panel box that is approximately the size of a simple CIS PV panel. PV/T Solar Panel Proposed 73.5 % of solar energy with 13.0% power generation efficiency and 60.5% heat collection efficiency in a 40°C hot water source in Yokohama, Japan. The efficiency is higher than the previous test panel. The proposed panel can also suppress heat radiation around 50°C even in the case of hot water of 60°C. The proposed PV/T solar panel can meet all residential thermal needs such as domestic hot water (DHW) and space heating or cooling using solar heat with less environmental heat load.

    Keywords: Eco-friendly, global warming, PV, T panel CIS SDGs, solar heating, solar energy
  • Seyed esmaeil zare, Maryam Kazerooni * Pages 53-74

    Installing decentralized resources in a network requires consideration of various agents and parameters. One important parameter in the installation of decentralized resources is the reduction of power losses in the network. In other words, these power plants must be installed in a way that not only provides the required energy for the network but also reduces losses in the network. In this research, a two-objective problem is defined, with the first objective being the reduction of network losses and the second objective being the improvement of network reliability. Various criteria have been defined to measure network reliability, and in this study, the LOLP criterion will be used. Another innovation considered in this research is the use of energy storage resources. Instead of using IEEE test network data, data from Ekbatan Town in Tehran is used in this research. The results show that by allocating a number of distributed generation units and batteries in the power network and using demand response programs, it is possible to manage power losses and improve the reliability of the power network.

    Keywords: Distributed resources, power network, energy storage resources, power losses
  • Sina Manafi*, Fardin Esmaili Sangri, Mehrdad Akbari Pages 75-92

    This paper explores the possibility of using ChatGPT to develop advanced phishing attacks and automate large-scale deployments. We make ChatGPT implement the following parts of a phishing attack: 1) impersonate a target website, 2) integrate code to steal user information, 3) obfuscate code, 4) automatically deploy the website to your hosting provider, 5) register phishing domain, and 6) integrating the website with a reverse proxy. It will make the initial evaluation of automatically generated phishing kits practical. It highlights their rapid production and deployment process as well as the close similarity of the resulting pages to the intended website. More broadly, we show that recent advances in artificial intelligence confirm the potential dangers of its misuse in phishing attacks, which could lead to an increase in their prevalence and severity. This highlights the need for advanced countermeasures and defensive measures in artificial intelligence systems.

    Keywords: cyber attacks, artificial intelligence, ChatGPT, automation of attacks
  • Fatemeh Kazemi Hassanabadi, Mohammad Reza Reshadinezhad, Zohreh Beiki * Pages 93-113

    Molecular computing is an emerging Nanotechnology. Molecular computing is the base of designing and implementing molecular processors on a platform of biological macromolecules such as deoxyribonucleotide acid, ribonucleotide acid, and proteins [1]. DNA computing is a branch of molecular computing that uses DNA strands and chemical reactions for computation. DNA computing is the most successful molecular computing method in terms of scalability, simplicity of execution and implementation, design, and costs [2]. Recently, according to the features of the problem, many DNA computational models were proposed. The Self-assembly model consists of a lot of tiles that reacted parallel. this model has some advantages and disadvantages, for example, its massively parallel computing and regularity and vice versa uncontrollability tiles, high error rate, and large crystals on output (unscalable). This article proposed a design method for the self-assembly logic functions. Also, this method has advantages such as scalability, automatic design flow, and low-cost implementation. The proposed methodology can be a promising starting point for performing computations in parallel.

    Keywords: DNA-based computing, DNA self-assembly tile, Dual-Rail designing method, Computational methods, Parallel computation