فهرست مطالب

مدل سازی در مهندسی - پیاپی 75 (زمستان 1402)

فصلنامه مدل سازی در مهندسی
پیاپی 75 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/20
  • تعداد عناوین: 21
|
  • صادق فدایی*، عبدالرضا رشنو، عبدالصمد حمیدی صفحات 1-18
    تشخیص گوینده، فرآیند تشخیص افراد بر اساس صوت آنها است که در کاربردهای زیادی مورد استفاده قرار می گیرد. اگرچه تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه ی تشخیص گوینده صورت گرفته است، اما چالش هایی وجود دارد که هنوز حل نشده اند. در این مقاله به منظور بهبود دقت سیستم های تشخیص گوینده از نتروسافیک و شبکه های عصبی کانولوشنال بهره گرفته شده است. در روش پیشنهادی، ابتدا اسپکتروگرام سیگنال صوتی تشکیل می گردد سپس اسپکتروگرام به فضای نتروسافیک منتقل می شود. در مرحله ی بعد عملگرهای بهبود بتا به مجموعه های نتروسافیک اعمال می شود و این عملیات تا ثابت شدن آنتروپی مجموعه های نتروسافیک تکرار می گردد. در نهایت یک مدل شبکه ی عصبی کانولوشنال برای طبقه بندی هیستوگرام پیشنهاد می شود. برای ارزیابی و تحلیل روش پیشنهادی از دو پایگاه داده ی Aurora2 و TIMIT استفاده شده است. روش پیشنهادی روی پایگاه داده ی Aurora2 به دقت 79/93 درصد و روی پایگاه داده ی TIMIT به دقت 24/95 درصد دست یافته است که در مقایسه با روش های رقیب عملکرد بهتری داشته است.
    کلیدواژگان: اسپکتروگرام، تشخیص گوینده، نتروسافیک، شبکه ی عصبی کانولوشنال
  • فهیمه باقرزاده، راضیه راستگو* صفحات 19-28
    دیپ فیک به دسته ای از داده های جعلی و مصنوعی اطلاق می گردد که در آن محتوای جعلی بر اساس محتوای موجود تولید می گردد. این محتوا می تواند شامل تصویر، ویدیو و سیگنال های صوتی باشد. تولید دیپ فیک مبتنی بر شبکه-های زایشی عمیق می باشد که موجب دستکاری داده ها یا تولید تصاویر و ویدیوهای ساختگی استفاده می شود. در سال های اخیر، مطالعات زیادی برای درک نحوه عملکرد دیپ فیک ها انجام شده است و روش های بسیاری مبتنی بر یادگیری عمیق برای شناسایی ویدیوها یا تصاویر تولید شده توسط دیپ فیک و نیز تمایز آنها از تصاویر واقعی معرفی شده است. به منظور بهبود دقت تشخیص دیپ فیک و نیز استفاده همزمان از قابلیت های انواع مختلف شبکه های عصبی کانولوشنی، در این مقاله، یک مدل ترکیبی با استفاده از چهار شبکه عصبی کانولوشنی DenseNet201، EfficientNetB2، Inception-ResNet-V2 و ResNet152 ارائه می گردد. با تکیه بر قابلیت های بالای این شبکه ها در استخراج ویژگی های موثر از تصویر ورودی، مدل پیشنهادی قادر به تشخیص همزمان دیپ فیک بودن یا نبودن تصویر ورودی توسط این چهار مدل می باشد. نتایج ارائه شده بر روی سه پایگاه داده 140k real and fake faces، DFDC faces و Deepfake and real images حاکی از بهبود نتایج نسبت به مدل های موجود می باشد.
    کلیدواژگان: دیپ فیک، یادگیری عمیق، شبکه کانولوشنی عمیق، دقت، تصاویر ساختگی
  • مهرنوش خاجی، مقصود امیری*، محمدتقی تقوی فرد تقوی فرد صفحات 29-51

    امروزه با گسترش استفاده از انرژی باد در تولید برق بزرگ ترین چالش پیش روی مالکان واحدهای بادی برنامه ریزی نحوه مشارکت و ارائه استراتژی پیشنهاددهی در بازار برق است. از آنجاییکه توان تولیدی مزرعه بادی دارای عدم قطعیت و ریسک بالایی است، این واحدهای تولیدی به دلیل عدم تعادل بین توان برنامه ریزی شده برای عرضه به بازار و توان واقعی تولیدی شان ملزم به پرداخت جریمه خواهند شد. در این پژوهش به منظور کاهش ریسک عدم تعادل واحد بادی از مشارکت هماهنگ واحدهای حرارتی و بادی برای شرکت در بازار روز بعد و رزرو استفاده شده است. هدف اصلی این پژوهش ارائه مدلی برای تعیین استراتژی پیشنهاددهی بر مبنای متغیر تصادفی فازی است که برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفته است. عدم قطعیت موجود در قیمت های بازارهای روز بعد، رزرو و لحظه ای به صورت متغیر تصادفی فازی و عدم قطعیت موجود در میزان تولید توان بادی به صورت عدد فازی LR در نظر گرفته شده است. مدل پیشنهادی به دنبال بیشینه سازی سود مورد انتظار با قابلیت تنظیم ریسک می باشد که با تنظیم سطح امکان و احتمال مدل بر اساس میزان ریسک پذیری مورد نظر تصمیم گیرنده انجام می شود. رویکرد پژوهش، مدلسازی ریاضی است که به صورت یک برنامه ریزی خطی مختلط عدد صحیح ارائه شده و بر روی یک نیروگاه برق حرارتی پیاده سازی شده است. اعتبار مدل ارائه شده با رویکرد تحلیل حساسیت مورد تایید قرار گرفت و یافته های تحقیق نشان داد که هم افزایی حاصل از هماهنگ سازی واحد بادی و حرارتی سبب افزایش سود نسبت به حالت فعالیت مستقل آنها می شود.

    کلیدواژگان: استراتژی پیشنهاددهی هماهنگ، بازار برق، مزرعه بادی، عدم قطعیت، متغیر تصادفی فازی، نظریه امکان
  • الناز پوررضا، مهناز مهدی پور، رضا حاجی آقائی وفائی*، نوشین داداش زاده صفحات 53-66
    تیله های مایع سیستم های نو ظهور ریزسیالات قطره ای گسسته هستند که جایگزین ساده ای برای ریزسیالات قطره ای مرسوم بوده که توسط ذرات نانو یا میکروی آبگریز احاطه شده اند. از مهترین کاربردهای تیله های مایع میتوان به استفاده از آنها در صنایع بیو شیمی، بیو پزشکی، تکنولوژی نانو و غیره اشاره کرد. در این تحقیق، مطالعه تیله های مایع در دو قسمت عملی و شبیه سازی صورت گرفته که در قسمت عملی، در ابتدا برای تولید تیله های مایع، نانو ذرات مگنتیت (Fe3O4)، سنتز و با پارافین آبگریز می گردند. در مرحله بعد با استفاده از یک میکروپیپت، یک قطره آب بر روی نانو ذرات قرار داده شده و با کج کردن سطح، بر روی نانو ذرات غلت داده شده که نهایتا" تیله مایع تشکیل می گردد. در آخر باز و بسته شدن غلاف پودری شکل با استفاده از میدان مغناطیسی ناشی از آهنربای ثابت مورد مطالعه قرار گرفت. در قسمت شبیه سازی، با مدلسازی تیله مایع با پوسته کشسان در اطراف قطره، تاثیر نیروی گرانشی زمین بر تیله مغناطیسی، مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید که نتایج حاصل از شبیه سازی مطابقت خوبی با عملی را داراست.
    کلیدواژگان: کشش سطحی، تیله مایع، میدان مغناطیسی، روش المان محدود، مدلسازی، سنتز نانو ذرات
  • جواد پزشکی، دانیال قهرمانی مقدم*، مسعود میر، محمد رمضانی مقدم صفحات 67-82
    یکی از مهم ترین چالش های پیش روی قطعات مکانیکی که در صنایع مختلف ازجمله خودروسازی و هوافضا در معرض بارهای دینامیکی قرار دارند، شکست ناشی از خستگی در آن هاست. آلیاژهای سری Al-2024 به دلیل برخورداری از نسبت استحکام به وزن بالا و همچنین داشتن مقاومت بالا نسبت به خستگی بسیار پرکاربرد شده اند. بنابراین افزایش عمر خستگی سازه های تشکیل شده از این نوع آلیاژها همواره یکی از مهم ترین مسائل طراحی آن ها است. در این مطالعه میزان تاثیرگذاری تغییرات در پارامترهای فشار پالس لیزر و همچنین درصد همپوشانی نقاط اثر لیزر در فرآیند شوک دهی لیزری، تاثیر آن بر رفتار شکست و خستگی آلیاژ آلومینیوم با کمک روش های مدل سازی عددی انجام شده و سپس مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از بررسی نتایج آزمون های شکست، مشاهده شد که چقرمگی شکست در نمونه های شوک دهی شده تا 38 درصد افزایش پیدا می کند. همچنین عمر خستگی نمونه های لیزر کاری شده با این روش، به میزان 10 تا 32 درصد در شرایط مختلف بهبود داشته و به طورکلی فرایند شوک دهی در بهبود رفتار شکست و خستگی آلیاژ آلومینیوم تاثیر گذار بوده است.
    کلیدواژگان: شکست و خستگی، شوک دهی لیزری، مدل سازی عددی، رشد ترک خستگی، چقرمگی شکست
  • مرتضی عبدالحسینی*، روح الله عبداللهی صفحات 83-99

    از جمله عوامل مهمی که همواره در مطالعات سیستم قدرت مورد بحث وبررسی قرار می گیرد، مسئله پایداری سیستم قدرت است. در این مقاله کنترل زاویه بار یک ژنراتور سه فاز سنکرون نیروگاه بخار با غلبه بر نوسانات زاویه بار در هر دو شرایط گذرا و ماندگار سیستم و گسترش حیطه عملکرد پایدار ژنراتور ارائه شده است. ابتدا معادلات فضای حالت خطی نیروگاه بخار حول نقطه کار استخراج شده است. سپس براساس مقادیر منفرد هانکل، مدل به مرتبه 6 تقریب زده شده و بر مبنای آن کنترلر تناسبی، مشتقی و انتگرال گیر زاویه بار ارائه شده است. در ادامه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی حسابی، ضرایب کنترلر با دو رویکرد کاهش زمان نشست و کاهش میزان فراجهش پاسخ پله تنظیم شده است. پایداری توان خروجی کنترل کننده پیشنهادی نیز با استفاده از معیارهای پایداری بود و نایکوئیست مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم بهینه سازی حسابی در کنترل زاویه بار ژنراتور سنکرون سه فاز نسبت به کنترلر فازی و الگوریتم های ژنتیک و شاهین هریس، از عملکرد مناسب تری برخوردار است. به عنوان نمونه، در مقایسه با الگوریتم ژنتیک توان خروجی دارای پایداری مناسب بوده و زمان خیز، زمان نشست و میزان فراجهش در پاسخ پله الگوریتم پیشنهادی به ترتیب 97/82، 82 و 18/40 درصد کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: زاویه بار، ژنراتور سه فاز سنکرون، کنترل کننده تناسبی، مشتقی و انتگرالی، کاهش مرتبه مدل، الگوریتم بهینه سازی حسابی
  • بهروز طوسی*، ابوذر محمدنژاد، فرناز صباحی صفحات 101-114
    در این مقاله یک روش کنترل مقاوم برای ژنراتور القایی دو سو تغذیه پیشنهاد شده است که در آن نویز اندازه گیری نیز در نظر گرفته شده است. کنترل کننده های ژنراتور القایی دو سو تغذیه به دو گروه کنترل کننده های سمت روتور و شبکه تقسیم می شوند. هدف اصلی کنترل کننده سمت روتور کنترل توان اکتیو و راکتیو استاتور است. پارامترهای ژنراتور القایی دو سو تغذیه ممکن است به دلیل شرایط کار از مقادیر نامی منحرف شوند. برای این عدم قطعیت پارامتری، با استفاده از رویکرد حساسیت مختلط، یک کنترل مقاوم برداری با استفاده از روش H بی نهایت استفاده شده است. طراحی کنترل کننده سمت روتور با استفاده از استراتژی کنترل بردار انجام شده است و به جای کنترل کننده های PI، از کنترل کننده مقاوم طراحی شده استفاده شده است. یکی از مراحل کنترل برداری اندازه گیری جریان های روتور و استفاده از آنها در معادلات کنترل می باشد. اگر جریان های اندازه گیری شده دارای نویز باشند، کنترل سیستم مختل می شود. بنابراین، برای حل این مشکل استفاده از فیلتر کالمن پیشنهاد شده است. اثربخشی روش پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی تحت شرایط مختلف بررسی و مقایسه آن با روش های کنترل برداری کلاسیک و کنترل مستقیم توان انجام شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد و پایداری مقاوم روش پیشنهادی با عدم قطعیت مدل و اندازه گیری را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: ژنراتور القایی دو سو تغذیه، کنترل برداری، کنترلر مقاوم H بی نهایت، فیلتر کالمن، توان اکتیو و راکتیو
  • مهسا فرهادی سوادکوهی، محمود دی پیر* صفحات 115-127
    در این مقاله به ارائه روشی برای تشخیص اعتماد در شبکه های اجتماعی با توجه به ویژگی های فردی و شخصی به کمک روش سیستم استنتاج عصبی-فازی سازگار پرداختیم. پژوهش حاضر نیاز به دیتاست داشته که برای این منظور یک پرسشنامه آنلاین طراحی و 1000 رکورد با متغیرهای سن، جنسیت، شغل، ساعات فعالیت در فضای مجازی، نوع استفاده از فضای مجازی و نوع روابط در فضای مجازی جمع آوری کردیم. این دیتاست به عنوان داده ای مرجع برای تحلیل های مشابه قابل استفاده است و به لحاظ تامین امنیت داده از سطح بالایی برخوردار است. ابتدا به ارزیابی و تحلیل توصیفی دیتاست پرداخته ایم. برای این منظور از نرم افزارهای اکسل و اس پی اس اس استفاده نمودیم، با استفاده از شبیه سازی در متلب به مدل سازی و تحلیل پرداخته ایم. برای معرفی حدود تغییرات و رفتار فازی برای متغیرها، پارامترهای دیتاست با استفاده از توابع عضویت بیزین به الگوریتم معرفی شده اند. به دلیل عدم مشخص بودن نوع توابع عضویت، پوشش فضای تحت کنترل بیشتر، حجم محاسباتی کمتر، کاهش زمان تحلیل و افزایش دقت، از روش خوشه بندی کاهشی استفاده کرده ایم و به آموزش شبکه با استفاده از شبکه عصبی پس خور پرداخته ایم. آموزش شبکه را با داده های آموزش تا رسیدن به همگرایی کامل ادامه داده ایم. در ادامه، داده های تست و چک را وارد نموده ایم و با استفاده از تابع عملکرد مربع خطا به این نتیجه رسیده ایم که با روش به کار رفته شده در این پژوهش می توان با خطای زیر 5/1 درصد، اعتماد افراد را به یکدیگر در فضای مجازی پیش بینی نمود.
    کلیدواژگان: شبکه های اجتماعی، اعتماد، سیستم فازی، معکوس سازی اعتماد
  • سمیه سیاری، علی هارون آبادی*، تورج بنی رستم صفحات 129-145
    در سال های اخیر، شناسایی جوامع در شبکه های اجتماعی به یکی از مهم ترین حوزه های تحقیقاتی تبدیل شده است. اکثر روش های تشخیص جامعه از اطلاعات توپولوژیکی شبکه استفاده می کنند. درحالی که انواع مختلفی از تعاملات در شبکه های اجتماعی وجود دارد که چنانچه با توپولوژی شبکه ترکیب شود باعث بهبود دقت در شناسایی جوامع می شود. در این مقاله، روشی ترکیبی برای شناسایی جوامع، مبتنی بر توپولوژی شبکه، درجه تعامل بهبود یافته کاربران و کاوش الگوی تکرارشونده بر روی تعاملات کاربران پیشنهاد می شود. جوامع اولیه، بر اساس مرکزیت بردار ویژه و کاوش الگوی تکرارشونده، حول گره های اثرگذار شکل می گیرند. جوامع شکل گرفته، مبتنی بر ماژولاریتی و درجه تعامل بهبود یافته کاربران گسترش می یابند. در اغلب روش ها، تعاملات مستقیم دو کاربر و تعاملات آن ها با همسایگان مشترک برای محاسبه درجه تعامل دو کاربر در نظر گرفته می شود. در نظر گرفتن تعاملات بین همسایگان مشترک، دقت درجه تعاملات کاربران را بهبود می بخشد. در مقاله جاری، برای محاسبه درجه تعامل بین کاربران، معیاری بهبود یافته مبتنی بر ضریب خوشه بندی محلی و تعاملات بین همسایگان مشترک ارائه می شود. نتایج ارزیابی روی دو مجموعه داده هیگزتوییتر و فلیکر با استفاده از شاخص های NMI، امگا و چگالی داخلی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با پنج روش شناسایی جامعه دیگر عملکرد بهتری دارد.
    کلیدواژگان: تعاملات کاربران، شناسایی جوامع، کاوش الگوی تکرارشونده، ضریب خوشه بندی محلی، شبکه های اجتماعی
  • امین حدیدی*، سید حامد موسوی، عسگر مینایی صفحات 147-159
    در این پژوهش، عملکرد حرارتی مبدل زمین به هوا با سه لوله موازی بصورت سه بعدی شبیه‏سازی شده است. اشباع حرارتی خاک در مبدل مورد نظر با طول 30 متر و عمق دفن 3 متر در شهر تهران با در نظر گرفتن مقادیر واقعی دمای ساعتی محیط بیرون بررسی شده است. هدف پژوهش بررسی تاثیر فاصله بین لوله‏ها بر اشباع حرارتی خاک پیرامون لوله‏ها و در نتیجه تاثیر آن بر دمای خروجی از لوله‏ها و نرخ انتقال حرارت کلی است. تاثیر فاصله مرکز تا مرکز لوله ها بر دمای خروجی و نرخ انتقال حرارت از هوا به خاک به ازای دبیkg/s 1/0 در طول دوره سرمایش بررسی شده است. نتایج نشان داد در روزهای اول کارکرد، دمای هوای خروجی از لوله وسط و کناری تغییر چندانی نمی کند؛ ولی با گذشت زمان مقدار دمای هوا در لوله وسط نسبت به لوله کناری به مقدار کمتری کاهش می یابد. فاصله مراکز لوله ها تاثیر بسزایی در دمای خروجی از لوله وسط و کناری بخصوص بعد از گذشت چند روز از عملکرد سیستم دارد. با افزایش فاصله بین لوله ها از 25 به 50، 75 و 100 سانتی‏متر مقدار، انتقال حرارت از لوله وسط در دبی kg/s 1/0 به ترتیب 5/14%، 5/26 و 6/35% افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: مبدل زمین به هوا، اشباع حرارت، آرایش موازی، شبیه &rlm، سازی عددی، اقلیم تهران
  • حسین پری ور*، احمد دارابی صفحات 161-179
    در این مقاله، یک روش بهینه سازی مبتنی بر روش تاگوچی برای طراحی و بهینه سازی ماشین سنکرون مغناطیس دائم سرعت بالا مجهز به روکش محافظ ارائه شده است. در طراحی اولیه و نهایی، عملکرد ماشین در حوزه الکترومغناطیسی و مکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده روش اجزاء محدود (FEM) نشان می دهند که در طراحی نهایی، برخی از پارامترها تغییر کرده است که مهم ترین آن ها به این صورت می باشند: ضخامت روکش محافظ و ضخامت آهنربای دائم به ترتیب 48.05 درصد و 16.66 درصد کاهش یافته است. این امر منجر به کاهش وزن روکش محافظ 28.29 درصد، وزن آهنربای دائم 16.31 درصد و وزن کل ماشین 1.94 درصد شده است. تلفات مس به اندازه 9.80 درصد و تلفات کل ماشین 0.98 درصد کاهش پیدا کرده است و گشتاور دندانه ای 22.44 درصد کاهش و راندمان 0.02 درصد نسبت به طراحی اولیه افزایش پیدا کرده است.
    کلیدواژگان: ماشین سنکرون مغناطیس دائم سرعت بالا، روکش محافظ، روش اجزاء محدود، روش بهینه سازی تاگوچی، تیتانیوم، گشتاور دندانه ای
  • مهرداد معصومی، حسین قهرمانی* صفحات 181-191
    شبکه گسترده خطوط انتقال نفت گاز و نفت در شرکت ملی نفت در محل‏های مختلف بصورت روگذر و زیرگذر عبور می‏ نمایند. خط لوله 33 کیلومتری انتقال نفت میدان منصوری به بوستر اهواز، با گذراز نواحی مسکونی ریسکهای فردی و زیست محیطی بسیاری را به همراه دارد. به منظور ارزیابی ریسک احداث این خط لوله، میزان رها شدن نفت در سه نوع مختلف نشتی کوچک، متوسط و بزرگ توسط نرم افزار OLGA مورد ارزیابی هیدرولیکی و دینامیکی قرار گرفت. از بین 6 سناریوی بررسی شده در حالت شکستگی کامل خط لوله حدود 220 تن نفت طی 5 دقیقه در محیط زیست رها شده که مخاطرات فردی، جمعی و زیست محیطی فراوانی را به همراه خواهد داشت. در مرحله بعد پیامدهای نشت این میزان نفت به کمک نرم افزار PHAST مورد تحلیل قرار گرفت. بر اساس مدلسازی انجام شده بیشترین حریم ایمن مربوط به ریسک فردی در مجاورت روستای مشاراحت ایجاد شده است که محدوده ریسک فردی ناحیه مجاز آن به فاصله 760 متر و در نزدیکی روستای ابوبکریه 730 متر از مرکز خط لوله نفت می باشد و عملا بخشی از روستاهای مذکور در داخل ناحیه ریسک مجاز فردی قرار می گیرد. با توجه به اینکه این خط لوله احداث گردیده است، با نصب شیرهای قطع جریان در میانه و انتهای خط لوله، در نظر گرفتن تمهیداتی جهت کاهش نرخ خوردگی خط لوله، کاهش خطاهای انسانی در بهره برداری نادرست از خط، ریسک استفاده از خط لوله را به ویژه در نقاطی که خط در مجاورت روستاهای مذکور قرار گرفته است، کاهش داد.
    کلیدواژگان: نشت خط لوله نفت، نرم افزار OLGA، نرم افزار PHAST، ارزیابی ریسک، میدان منصوری
  • رضا عارفی، محمدحسن قاسمی*، محمدجعفر صدیق دامغانی زاده، خدابخش جوانشیر صفحات 193-204

    در میان چهار مفصلی که در ناحیه مچ پای انسان قرار دارد، مفاصل تیبیوتالر و سابتالر بیشترین نقش را در ایجاد امکان لازم برای اجرای حرکات دورانی پا دارا هستند به طوریکه رفتار سینماتیکی پا کاملا تحت تاثیر جهتگیری محورهای دوران این مفاصل است. انحراف این محورهای دوران از وضعیت نرمال باعث می شود تا عملکرد مچ پا و به تبع آن عملکرد پایین تنه دستخوش تغییر شود. در این تحقیق، یک روش غیر مخرب جدید ارائه شده است به طوریکه از طریق آن و با استفاده از یک مکانیزم ژیروسکوپی رباتیک برای داده برداری غیر مستقیم از رفتار سینماتیکی پا، علاوه بر جهتگیری محورهای دوران مفاصل تیبیوتالر و سابتالر می توان موقعیت آنها را نیز تعیین نمود. پس از داده برداری، با محاسبه ماتریسهای دوران و بردار انتقال و انجام عملیات بهینه سازی، جهتگیری و موقعیت محورهای دوران با دقت زیادی محاسبه می شوند. این نتایج با ساخت مدل مکانیکی پا و یک مکانیزم ژیروسکوپی رباتیک که در مرحله توانبخشی مچ پا به عنوان ربات توانبخش نیز به کار گرفته می-شود به صورت عملی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین خطا در محاسبه جهتگیری محورهای دوران حدود 2 درجه است.

    کلیدواژگان: مفاصل مچ پا، محورهای دوران، جهتگیری محورهای دوران، ماتریس دوران، توانبخشی، ربات توانبخش
  • میثم فیلی*، محمدتقی عاملی صفحات 205-224
    معامله نظیر به نظیر (P2P) انرژی الکتریکی فناوری نوظهوری برای ادغام بهینه منابع تولید پراکنده (DERs) انرژی با سیستم قدرت می باشد. مکانیزم P2P امکان معامله همتا به همتا انرژی الکتریکی را به صورت محلی به مشترکان می دهد. DERs می توانند به صورت فعال در بازار روز بعد و بازار لحظه ای با اهداف گوناگون مشارکت نمایند. در این مقاله روش دو مرحله ای جهت بهره برداری همزمان از دو حامل انرژی برق و گاز طبیعی با در نظر گرفتن قابلیت پاسخ گویی بار (DR) و مکانیزم معامله P2P انرژی الکتریکی توسعه یافته است. در مرحله اول، روشی مبتنی بر بهینه سازی غیر خطی (MINLP) جهت برنامه ریزی همزمان دو حامل انرژی برق و گاز طبیعی با در نظر گرفتن پخش بار (AC) و قیود هیدرولیک شبکه گاز استفاده شده است. در ادامه، در مرحله دوم با استفاده از مکانیزم معامله P2P، مشترکان انرژی الکتریکی را مابین خود به صورت محلی معامله می کنند. همچنین، جهت افزایش سود ساکنان شبکه مورد مطالعه و شبیه سازی رفتار معامله گر انسان، در این مقاله از فرضیه معامله گر (ZIP) استفاده شده است. جهت اعتبار سنجی روش پیشنهادی در این مقاله، مدل مفروض بر روی شبکه توزیع 33 باسه استاندارد IEEE و شبکه گاز تنظیم شده با 33 گره پیاده شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که استفاده از روش پیشنهادی در این مقاله موجب کاهش هزینه بهره برداری از شبکه مورد مطالعه و بهبود شاخص های فنی شبکه برق و گاز می گردد.
    کلیدواژگان: گاز طبیعی، برنامه ریزی غیر خطی، معامله نظیر به نظیر انرژی، پخش بار متناوب، پاسخ گویی بار، منابع تولید پراکنده
  • امیرحسین رستم پور، آصف زارع*، مجید حلاجی صفحات 225-238
    دراین مقاله همزمان سازی سیستم های آشوبی همتراز با وجود اغتشاش، عدم قطعیت، پارامتر های نا معلوم و تاخیر های نا معلوم مورد بررسی قرار میگیرد. در ابتدا با استفاده از نمای لیاپانوف ، سیستم آشوبی همتراز معرفی شده، سپس کنترلر تطبیقی- مقاوم بر پایه تئوری پایداری لیاپانوف و شرط لیپ شیتز طراحی می شود. قوانین بروزرسانی تخمین کران های اغتشاش وعدم قطعیت و همچنین پارامترها و تاخیر های نامعلوم بگونه ای تعیین میشوند که همزمان سازی مقاوم سیستمهای آشوبی پایه و پیرو صورت گیرد. همچنین بر اساس پایداری لیاپانوف تضمین می گردد که کنترل کننده پیشنهادی منجر به همزمان سازی سیستم های آشوبی همتراز با وجود اغتشاش و نایقینی شود. در نهایت برای ارزیابی کنترل کننده تطبیقی-مقاوم پیشنهادی، همزمان سازی دو سیستم آشوبی همتراز جرک و جنسیوتسیو با عدم قطعیت غیرخطی کراندار و اغتشاش های خارجی و همچنین تاخیرهای زمانی ثابت نامعلوم شبیه سازی شده اند. نتایج شبیه سازی ها، کارایی مطلوب کنترلر پیشنهادی برای همزمان سازی مقاوم سیستم های آشوبی همتراز را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: سیستم های آشوبی همتراز، همزمان سازی تطبیقی مقاوم، تاخیر نامعلوم، پارامتر های نا معلوم، اغتشاش، عدم قطعیت
  • عباس رجبی قهنویه*، مرتضی حدادی صفحات 239-254
    در این مقاله به تشریح روش بهسازی ساختمان بر مبنای مدل به منظور کاهش مصرف انرژی و تجربه بکارگیری آن در دانشکده مهندسی انرژی دانشگاه صنعتی شریف می پردازد. تحلیل پتانسیل و انتخاب گزینه های بهسازی ساختمان بر مبنای مدل مصرف انرژی ساختمان در محیط نرم افزار انرژی پلاس انجام شد. بکمک الگوریتم پیشنهادی، پارامترهای مدل انرژی ساختمان بر مبنای مصارف ساعتی انرژی ساختمان تنظیم شده و مدل مورد صحت سنجی قرار گرفت. به منظور استخراج مصارف ساعتی گاز مصرفی، نسبت به توسعه و استقرار سامانه خوانش هوشمند کنتور گاز اقدام شد. برمبنای مدل مصرف انرژی، پتانسیلهای کاهش مصرف ناشی از گزینه های مختلف بهسازی ساختمان مورد ارزیابی قرار گرفته و پیاده سازی شد. پس از اجرای بهسازی، به ارزیابی اثربخشی اقدامات انجام شده بر مبنای مصارف واقعی انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد بار سرمایه انرژی مصرفی برای سرمایش ساختمان طی دو سال پس از انجام بهسازی به میزان 20 درصد از متوسط شش سال گذشته کمتر بوده است. مشخص شد کنترل عملکرد سیستم تهویه مطبوع به تنهایی منجر به کاهش 8 درصد در مصرف انرژی ساختمان می شود. موفقیت الگوریتم پیشنهادی در تنظیم مدل حرارتی ساختمان نیز با توجه نتایج بهسازی مورد تایید مجدد قرار گرفت
    کلیدواژگان: ساختمان، بهسازی، انرژی، مدلسازی، تنظیم مدل
  • میلاد خلیلیان*، محمد مشایخی صفحات 255-267
    با افزایش کاربرد کامپوزیت ها در پزشکی، استفاده از کامپوزیت های زیست سازگار الیاف کوتاه به عنوان تثبیت کننده‎ استخوان شکسته شده جای خود را نیز باز کرده است. در این مقاله با استفاده از مکانیک آسیب یک تثبیت کننده کامپوزیتی برای شکستگی ناحیه مچ دست -شکستگی زند زبرین یا دیستال رادیوس- برای به تعویق انداختن شکست در تثبیت کننده بهینه سازی می شود. برای مدل سازی رفتار تثبیت کننده، از یک مدل با دو مرحله همگن سازی و همچنین آسیب پیوسته لمتر برای پیش بینی آسیب استفاده می شود. در این مدل سازی از همگن سازی موری-تاناکا برای همگن کردن مدول سختی دانه‎‎ها و از مدل وویت برای همگن‎سازی کامپوزیت سود برده می شود. الگوریتم معرفی شده برای پیاده سازی عددی مدل دو مرحله ای همگن سازی به راحتی می تواند برای پیش بینی شکست در سایر کامپوزیت های الیاف کوتاه نیز مورد استفاده قرار گیرد. پس از راستی آزمایی مدل ارائه شده در یک تثبیت کننده معتبر، به بهینه سازی شکل هندسی این تثبیت کننده پرداخته می شود. نتایج پژوهش نشان می دهد مدل ارائه شده؛ یک مدل کارآمد برای پیش بینی شکست در پلاک های کامپوزیتی الیاف کوتاه است و می‎توان از این مدل برای بهینه سازی تثبیت کننده‎ها بدون آزمون های بالینی و تجربی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: همگن سازی، مکانیک آسیب، کامپوزیت الیاف کوتاه، تثبیت کننده کامپوزیتی
  • پگاه اردلانی، حسن شرفی* صفحات 269-283
    امروزه سیمان به عنوان پرمصرف ترین و رایج ترین تثبیت کننده خاک، است. ولی با توجه به آثار نامطلوب زیست محیطی سیمان، ضرورت استفاده از ژئوپلیمرها بدلیل جنبه های مطلوب زیست محیطی به عنوان جایگزینی مناسب برای سیمان حائز اهمیت می باشد. در این مطالعه از ژئوپلیمر بر پایه آهک و نانومواد که شامل نانوکلوئیدسیلیس والیاف می باشد، برای تثبیت خاک کائولینیت استفاده شده است. پارامترهای مختلف مانند نوع نانومواد، مقدار نانومواد، نسبت محلول فعال کننده قلیایی و زمان عمل آوری به عنوان عوامل موثر بر رفتار نمونه های تثبیت شده مورد توجه قرار گرفت. برای ارزیابی تاثیر ژئوپلیمر و نانومواد بر رفتار مکانیکی نمونه ها، آزمایش مقاومت فشاری محدودنشده و مقاومت کششی وسیکل ذوب ویخ که معیار اصلی مقایسه نمونه ها بوده اند، انجام شده است. از طرفی تحلیل XRD و SEM جهت بررسی ریزساختاری خاک تثبیت شده، انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که ژئوپلیمر بر پایه الیاف و نانومواد، جایگزین مناسبی برای مواد سیمانی در تثبیت خاک هستند، طوری که افزودن الیاف و نانومواد به خاک باعث افزایش مقاومت و بهبود رفتار مکانیکی نمونه ها می شود. از طرفی با افزایش میزان نانومواد تا5 (درصد(و محلول قلیایی، مقاومت فشاری و کششی نمونه ها افزایش می یابد. مقاومت های به دست آمده، با مقاومت نمونه های تثبیت شده با سیمان مورد مقایسه قرار گرفته شده است. همچنین نتایج تحلیل ریزساختاری نشان دهنده واکنش شدید افزودنی های شیمیایی و تشکیل ژل آلومینوسیلیکاتی در ترکیبات ژئوپلیمری است که خود باعث افزایش ظرفیت باربری خاک و تثبیت آن می شود
    کلیدواژگان: خاک رس، الیاف، نانومواد، ریزساختاری، سیکل ذوب ویخ
  • سجاد عبدی شیجانی*، سید محمدحسین دهناد صفحات 285-295

    رشد روزافزون وسایل نقلیه و کاهش سطح ایمنی معابر در کشورهای درحال توسعه منجر به افزایش آمار تصادفات شهری شده است و سیاست گذاران مدیریت شهری به دنبال اعمال راه کارهای موثر برای ارتقای سطح ایمنی، کاهش هزینه های اقتصادی ناشی از وقوع تصادفات و خسارت های زیست محیطی مصرف سوخت های فسیلی بوده اند که این امر با انجام اقدامات آرام سازی ترافیکی میسر می گردد که با محدود کردن سرعت وسایل نقلیه، رفتار رانندگان را متناسب با محیط تغییر می دهد. این مطالعه با ارائه 4 سناریوی پیشنهادی نظیر تغییر در تسهیلات کاهش سرعت، احداث تقاطع چراغدار و کاهش عرض راه جهت آرام سازی جریان ترافیکی برای یکی از معابر پرتردد و حادثه خیز در شهر قم با استفاده از نرم افزار شبیه ساز ایمسان سعی در ارزیابی اقدامات آرام سازی جریان ترافیکی داشته است. ارزیابی تصادفات نشان داد که احداث تقاطعات چراغدار جدید با کاهش سرعت متوسط وسایل نقلیه موجب کاهش 5/35 درصدی تصادفات شده است و مجموع تعداد تصادفات از 474 عدد در سال 1398 به 217 عدد رسانده است؛ اما این امر منجر به افزایش زمان تاخیر شده و اتلاف وقت بیشتری در آن صورت گرفته است. در ادامه نتایج بررسی نشان داد که با حذف تسهیلات کاهش سرعت و افزایش عرض سواره رو، زمان سفر به ترتیب به میزان 9/19 و 3/9 درصد نسبت وضع موجود کاهش یافته و با احداث تقاطع چراغدار، سرعت وسایل نقلیه به میزان 9/12درصد کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: آرام سازی ترافیک، ایمنی، شبیه سازی، پیش بینی تصادفات، ارزیابی اقتصادی
  • امیرحسین عودی، شیوا یارمحمدیان، مریم حسینی، ابراهیم نعمتی لای* صفحات 297-307
    مسائل زیست محیطی ناشی از انتشار آلاینده های تولید شده توسط نیروگاه های تولید انرژی الکتریکی با سوخت های فسیلی اخیرا به موضوعی با اهمیت تبدیل شده است. در این پژوهش، ضرایب الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات(PSO) برای حل مساله توزیع بار اقتصادی جهت کاهش انتشار آلاینده های محیط زیست بدست آمد. مطابق با روش کلرک ضریب یادگیری شخصی برابر با 4962/1 ، ضریب یادگیری کلی برابر با 4962/1 و ضریب اینرسی برابر با 73/0 بدست آمد. همچنین ضریب جریمه مطابق با الگوریتم بهینه سازی هم تکاملی ازدحام ذرات (CPSO)، برابر با 8/15 بدست آمد. در نتیجه بهینه سازی ضرایب توسط روش تاگوچی نشان داد که مقدار بهینه ضریب یادگیری شخصی برابر با 5/1 ، ضریب یادگیری کلی برابر با 5/1، ضریب اینرسی برابر با 70/0 و ضریب جریمه برابر با 15 می باشد که در این حالت مقدار انتشار آلاینده ها نسبت به ضرایب تعیین شده توسط کلرک به میزان %5/6 و نسبت به ضرایب تعیین شده توسط الگوریتم بهینه سازی هم تکاملی، %2/1 کاهش یافت.
    کلیدواژگان: محیط زیست، توزیع بار اقتصادی، بهینه سازی، الگوریتم ازدحام ذرات، روش تاگوچی
  • محمدحسین کریمی زارچی، داود شیشه بری* صفحات 309-323

    بیماری کووید-19، یک بیماری تنفسی است که در اثر سندرم تنفسی حاد کرونا ویروس-2 ایجاد می شود. پیش بینی تعداد موارد جدید و مرگ و میر می تواند گام مفیدی در پیش بینی هزینه ها و امکانات مورد نیاز در آینده باشد. هدف از مطالعه حاضر، مدلسازی و پیش بینی موارد جدید و مرگ ومیر در آینده است. 9 تکنیک پیش بینی بر روی داده های کووید-19 استان یزد به عنوان یک مطالعه موردی تحت آزمایش قرار گرفت و با استفاده از معیارهای ارزیابی میانگین مربعات خطا (MSE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدر مطلق خطا (MAE) و میانگین درصد قدرمطلق خطا (MAPE) مدل ها باهم مقایسه شدند نتایج تحلیل نشان داد، بهترین مدل با توجه به معیارهای ارزیابی مذکور برای پیش بینی موارد تجمعی بستری کووید-19 مدل رگرسیون KNN و برای موارد تجمعی فوت مدل BATS می باشد. همچنین از نظر معیارهای ارزیابی، بدترین عملکرد در پیش بینی تجمعی موارد بستری و فوت، مدل شبکه های عصبی اتورگرسیو دارد. این مطالعه می تواند درک مناسبی از روند شیوع بیماری کووید-19 در این منطقه ارائه کند تا با اتخاذ اقدامات احتیاطی و تدوین سیاست های مناسب بتوان به نحو احسن از این همه گیری عبور کرد. همچنین برخلاف مطالعات دیگر، در مطالعه حاضر، از 9 تکنیک متفاوت و مقایسه آن ها، استفاده می شود که به نوبه خود، جامعیت بررسی و اطمینان از کارائی رویکرد به کار گرفته شده در تصمیم گیری را بالا می برد.

    کلیدواژگان: کووید-19، سری زمانی، پیش بینی، مدلسازی آماری
|
  • Sadegh Fadaei *, Abdolreza Rashno, Abdolsamad Hamidi Pages 1-18
    Speaker recognition is a process of recognizing persons based on their voice which is widely used in many applications. Although many researches have been performed in this domain, there are some challenges that have not been addressed yet. In this research, Neutrosophic (NS) theory and convolutional neural networks (CNN) are used to improve the accuracy of speaker recognition systems. To do this, at first, the spectrogram of the signal is created from the speech signal and then transferred to the NS domain. In the next step, the alpha correction operator is applied repeatedly until reaching constant entropy in subsequent iterations. Finally, a convolutional neural networks architecture is proposed to classify spectrograms in the NS domain. Two datasets TIMIT and Aurora2 are used to evaluate the effectiveness of the proposed method. The precision of the proposed method on two datasets TIMIT and Aurora2 are 93.79% and 95.24%, respectively, demonstrating that the proposed model outperforms competitive models.
    Keywords: Spectrogram, Speaker recognition, Neutrosophic, Convolutional Neural Networks
  • Fahimeh Bagherzadeh, Razieh Rastgoo * Pages 19-28
    Deepfake refers to a category of fake and artificial data in which fake content is produced based on existing content. This content can include image, video and audio signals. Deepfake production is based on deep generative networks that manipulate data or produce fake images and videos. In recent years, many studies have been conducted to understand how deepfakes work, and many methods based on deep learning have been introduced to identify videos or images produced by deepfakes and distinguish them from real images. In order to improve the accuracy of deep-fake detection and simultaneously use the capabilities of different types of convolutional neural networks, in this article, a hybrid model is presented using four convolutional neural networks: DenseNet201, EfficientNetB2, Inception-ResNet-V2, and ResNet152. turns Relying on the high capabilities of these networks in extracting effective features from the input image, the proposed model is able to simultaneously recognize whether the input image is deep or not by these four models. The results presented on the three databases of 140k real and fake faces, DFDC faces and Deepfake and real images indicate the improvement of the results compared to the existing models.
    Keywords: Deepfake, Deep learning, Deep Convolutional Neural Network, Accuracy, Fake images
  • Mehrnoosh Khaji, Maghsoud Amiri *, Mohammad Taghi Taghavifard Pages 29-51

    Nowadays renewable energy sources, such as wind and solar, whether independently or integrated with other resources, are considered in power system, specifically self-scheduling, bidding and offering strategy problems. However, the uncertain nature of these sources has turned out the greatest challenge for their owners, which makes the bidding and offering in the restructured electricity market more complicated because wind energy generation may cause penalty fees for its generation mismatches. Hence, the primary objective of this paper is to suggest a novel bidding strategy framework based on fuzzy random variable for a wind-thermal system in the electricity market for the first time. The uncertainties associated with day ahead energy, spinning reserve market prices and imbalance prices, are characterized by random fuzzy variables and the uncertainties associated with wind power outputs are modeled as a LR fuzzy numbers. The proposed self-scheduling model maximizes the expected profits while it controls the risk by providing different possibility and probability levels for decision makers.A mathematical modeling approach is applied in this research by using a mixed-integer non-linear programming model which is implemented in Lingo software in a case study of thermal generation unit to investigate the efficiency of the proposed model. A sensitivity analysis is applied to validate the performance of the proposed model. Numerical results reveal that taking advantage of wind power generation alongside with thermal generation will substantially increase the profitability of the integrated generation company.

    Keywords: Coordinated bidding strategy, Electricity market, Wind Farm, Uncertainty, Fuzzy random variable, possibility theory
  • Elnaz Poorreza, Mahnaz Mehdipoor, Reza Hadjiaghaie Vafaie *, Noushin Dadashzadeh Pages 53-66
    Liquid marbles are emerging discrete droplet microfluidic systems that are a simple alternative to conventional droplet microfluids encapsulated by hydrophobic nanoparticles or micro-particles. One of the most important applications of liquid marbles is their use in biochemistry, biomedicine, nanotechnology and so on. In this research, liquid marbles are studied in two parts of practical and simulation. In the practical part, for the production of liquid marbles, magnetite nanoparticles are first synthesized and hydrophobised with paraffin wax. In the next step, using a micropipette, a droplet of water is placed on the nanoparticles and by tilting the surface, it is rolled on the nanoparticles, which finally forms a "liquid marble". Finally, the opening and closing of the powdery shell studied using a magnetic field induced by a fixed magnet. In the simulation section, by modelling the marble with an elastic shell around the droplet, the effect of the gravitational force on it, was examined and it was observed that the simulation results show well agreement with the practical part.
    Keywords: Surface tension, liquid marble, Magnetic field, finite element method, Modelling, Nanoparticle synthesis
  • Javad Pezeshki, Danial Ghahremani-Moghadam *, Massoud Mir, Mohammad Rramazani Moghadam Pages 67-82
    One of the most important challenges facing mechanical parts that are exposed to dynamic loads in various industries, such as automotive and aerospace, is their failure due to fatigue. Al-2024 series alloys are widely used due to their high strength-to-weight ratio and high fatigue resistance. Therefore, increasing the fatigue life of structures made of these types of alloys is always one of the most important design issues. In this study, the impact of changes in laser pulse pressure parameters as well as the percentage of overlap of laser effect points in the laser shock process, its effect on the fracture and fatigue behavior of aluminum alloy with the help of numerical modeling methods and also experimental tests were carried out and then evaluated. they got. After examining the results of the fracture tests, it was observed that the fracture toughness of the shocked samples increases by 38%. Also, the fatigue life of the samples treated with this method has been improved by 10-32% in different conditions, and in general, the shock process has been effective in improving the fracture and fatigue behavior of aluminum alloy.
    Keywords: Fracture, Fatigue, Laser Shock Peening, Numerical modeling, Fatigue crack propagation, Fracture toughness
  • Morteza Abdolhosseini *, Rohollah Abdollahi Pages 83-99

    One of the important factors that are always discussed in the study of power systems is the issue of power system stability. In this paper, the load angle control of a three-phase synchronous steam power plant generator is presented by overcoming the load angle fluctuations in both transient and permanent system conditions and expanding the range of stable generator performance. First, the equations of the linear state space of the steam power plant around the operating point are extracted. Then, based on Hankel single values, the model is approximated to the 6th order and based on that, a proportional, derivative, and integral controller for the load angle is presented. Then, using the arithmetic optimization algorithm, the controller coefficients are adjusted with two approaches reducing the settling time and reducing the overshoot of the step response. The stability of the proposed controller output power was also used using the stability criteria Bode and Nyquist was examined. The simulation results show that the arithmetic optimization algorithm has a better performance in controlling the load angle of the three-phase synchronous generator than the fuzzy controller and genetic and harris hawks algorithms. For example, in comparison with the genetic algorithm, the output power has good stability, and the rise time, settling time and the amount of overshoot in the step response of the proposed algorithm is reduced by 82.97, 82, and 40.18%, respectively.

    Keywords: Synchronous generator load angle, Proportional, derivative, integral controller, Reduce order of the model, Arithmetic optimization algorithm
  • Behrouz Tousi *, Aboozar Mohammad Nezhad, Farnaz Sabahi Pages 101-114
    In this paper, a robust control method for a double fed induction generator(DFIG) is proposed in which noise measurement is also considered. DFIG controllers are divided into two groups of the rotor side converter and the grid side converter controllers. The main purpose of an RSC controller is to control active and reactive power of the stator. The parameters of the double fed induction generator may deviate from the nominal values due to the operating conditions. For this parametric uncertainty, a robust H∞ vector control is employed using the complex sensitivity approach. The design of the rotor side controller is done using a vector control strategy and instead of PI controllers, a designed robust controller is used. One of the steps of vector control is to measure the rotor currents and use them in control equations. If the measured currents contain noise, the system control is disrupted. Therefore, to solve this problem, it is suggested to use Kalman filter. The effectiveness of the proposed method has been investigated using simulations under different conditions and compared with classical vector control and direct power control. The simulation results show the efficient performance and robustness of the proposed controller with model and measurement uncertainties.
    Keywords: Double Fed Induction Generator, Vector Control, H&infin, Robust control, Kalman filter, Active, Reactive Power
  • Mahsa Farhadi Savadkouhi, Mahmood Deypir * Pages 115-127
    In this article, we presented a method to detect trust in social networks according to individual and personal characteristics with the help of the adaptive neuro-fuzzy inference system method. The current research required a dataset, for this purpose we designed an online questionnaire and collected 1000 records with the variables of age, gender, occupation, hours of activity in the virtual space, the type of use of the virtual space and the type of relationships in the virtual space, this dataset is as reference data can be used for similar analyzes and has a high level of data security. First, we evaluated and descriptively analyzed the data set, for this purpose we used Excel and SPSS software, we modeled and analyzed using MATLAB simulation. To introduce change limits and fuzzy behavior for variables, dataset parameters were introduced to the algorithm using Bayesian membership functions. Due to the uncertainty of the type of membership functions, coverage of the space under control, less computational volume, reduction of analysis time and increase of accuracy, we used the deductive clustering method and trained the network using feedforward neural network and trained the network with data. We continued the training until we reached full convergence. We entered the test and check data and using the squared error performance function, we came to the conclusion that with the method used in this research, it is possible to predict people's trust in each other in virtual space with an error of less than 1.5%.
    Keywords: Social networks, Trust, Fuzzy system, trust reversal
  • Somaye Sayari, Ali Harounabadi *, Touraj Banirostam Pages 129-145
    In recent years, community detection in social networks has become one of the most important research areas. One of the ways to community detection is to use interactions between users. There are different types of interactions in social networks, which, if used together with network topology, improve the precision of community identification. In this paper, a new method based on the combination of user interactions and network topology is proposed to community detection. In the community formation stage, the effective nodes are identified based on eigenvector centrality, and the primary communities around these nodes are formed based on frequent pattern mining. In the community expansion phase, small communities expand using modularity and the degree of interactions among users. To calculate the degree of interaction between users, a new measure based on the local clustering coefficient and interactions between common neighbors is proposed, which improves the accuracy of the degree of user interactions. Analysis of Higgs Twitter and Flickr datasets utilizing internal density metric, NMI and Omega demonstrates that the proposed method outperforms the other five community detection methods.
    Keywords: User Interactions, Community Detection, Frequent Pattern Mining, Local Clustering Coefficient, Social networks
  • Amin Hadidi *, Hamed Mousavi, Asgar Minaei Pages 147-159
    In this research, the thermal performance of the earth -to-air exchanger with three parallel pipes is simulated in 3D. The thermal saturation of the soil in the considered exchanger with a length of 30 m and a burial depth of 3 m in Tehran city has been investigated. The aim of the research is to investigate the effect of the distance between the pipes on the thermal saturation of the around soil consequently, its effect on the exit temperature and the overall heat transfer rate. The results showed that in the first days of operation, the temperature of the air exiting from the middle and side pipes does not change much; But with the passage of time, the temperature of the air in the middle pipe decreases to a smaller amount than the side pipes. The distance between the pipes has a significant effect on the outlet temperature of the middle and side pipes, especially after a few days of system operation. By increasing the distance between the pipes from 25 to 50, 75 and 100 cm, the heat transfer amount from the middle pipe at a flow rate of 0.1 kg/s increases by 14.5%, 26.5 and 35.6%, respectively.
    Keywords: earth-to-air heat exchanger, thermal saturation, parallel arrangement, Numerical simulation, Tehran climate
  • Hossein Parivar *, Ahmad Darabi Pages 161-179
    This paper presents a novel method based on the well-known Taguchi optimization method to design and optimize a high-speed permanent magnet synchronous machine (HS-PMSM). An HS-PMSG is analytically designed at the first step, and next, it has been optimized by the Taguchi optimization method and verified through FEM analysis. Results obtained from the electromagnetic and mechanical simulations of HS-PMSG show that in the optimized design: Owing to the reduction in the thicknesses of the retention sleeve (48.05%) and PM (16.66%), as a consequence, the total size and dimensions of the HS-PMSG are reduced. The weight of PM and the retention sleeve are reduced by about 16.31% and 29.28% responsively, and as a result, the total weight of HS-PMSG is reduced by approximately 1.94%. The Joule loss is reduced by about 9.80%. The HS-PMSG efficiency is improved by 0.02%, and finally, the cogging torque is reduced by 22.44%, compared with the initially designed machine.
    Keywords: High-speed Permanent Magnet Synchronous Machine (HS-PMSM), Retention Sleeve, Finite-Element Method (FEM), Taguchi Optimization Method, Titanium, Cogging Torque
  • Mehrdad Masoumi, Hossein Ghahremani * Pages 181-191
    The extensive and detailed network of oil and gas transmission lines in the National Oil Company passes through overpasses and underpasses in various places. The 33 km oil pipeline from Mansouri oil field to Booster Ahvaz, will bring many personal and environmental risks from residential areas. In order to assess the risk of constructing this pipeline, the amount of oil release in three different types of small, medium and large leaks was evaluated hydraulically and dynamically by OLGA software. Among the 6 analyzed scenarios, in the case of complete pipeline rupture about 220 tons of oil will be released in the environment within 5 minutes, which will cause many individual, and environmental risks. At the next step, the consequences of leaking this amount of oil were evaluated with PHAST software. Based on the results, the maximum safe space related to individual risk has been created in the vicinity of Masharahat village, where the individual risk area of the ALARP is 760 meters away and near the village of Abu Bakriyeh 730 meters from the center of the oil pipeline, and practically a part of the mentioned villages is in Within the ALARP zone, individual risk is placed. By installing line break valves in the middle and end of the pipeline, trying to reduce the corrosion rate of the pipeline, trying to reduce human errors in incorrect operation of the line will reduce the risk of using the pipeline, especially in places where the line is located near the mentioned villages.
    Keywords: Leakage, Olga software, Phast software, Risk assessment, Mansouri field
  • Reza Arefi, Mohammad Hasan Ghasemi *, Mohammad Jafar Sadigh Damghanizadeh, Khodabakhsh Javanshir Pages 193-204

    Among four joints of human foot in the ankle area, the tibiotalar and subtalar joints play the most important role in making it possible for the foot to perform rotational movements such that kinematic behavior of foot is almost completely affected by orientation of their rotation axes. Deviation of the axis of rotation from the normal position can impair the function of the ankle and even the lower extremity. In this study, a new non-invasive method has been proposed, through which, using a gyroscopic mechanism, the orientation of the rotation axes of the tibiotalar and subtalar joints can be determined. This method is based on indirect data acquisition from the kinematic behavior of the foot. Using the calculated matrices and through the optimization method, the orientation and position of the rotation axes were respectively calculated at relatively high precision. These results were also assessed in practice by building an ankle mechanical model and a robotic gyroscopic mechanism which is used as a robotic rehabilitation device for ankle rehabilitation. Obtained results show that the maximum error in determining the orientation of the rotation axes is about 2 degrees.

    Keywords: Ankle Joints, Rotation Axes, Rotation Axes Orientation, Rotation Matrix, Rehabilitation, Rehabilitation Robot
  • Meysam Feili *, Mameli Mameli Pages 205-224
    P2P energy trading is a new technology for increasing the integration of DERs with the power system. This technology enables customers to locally trade energy with each other. The DERs can actively participate in the day ahead and real-time balancing markets. This paper proposes a new two-level framework for the integrated operation of the power and natural gas systems through P2P energy trading considering the demand response capability. In the first level, the optimal operation schedules of the customer are determined through the MINLP optimization problem considering the AC power flow and natural gas steady-state model. In the following (level two), the customers trade energy with each other through the P2P framework. In order to increase the customers' profits and simulate the human trader behaviors, we employed the ZIP trader assumption in the proposed framework. In order to evaluate the introduced framework, it is implemented on the standard IEEE 33 bus test system and 33-node modified gas network. The results of the numerical study revealed that the proposed method can dramatically reduce the total operation cost
    Keywords: Natural Gas, minlp, P2P energy trading, AC power flow, Demand response, DERs
  • Amirhosein Rostampour, Assef Zare *, Majid Halaji Pages 225-238
    The synchronization of neutral chaotic systems with disturbance, uncertainty, unknown parameters, and unknown delays is studied in this article. Initially, the neutral chaotic system is introduced using the Lyapunov exponent and then the adaptive-robust controller is designed using the Lyapunov stability theory and the Lipschitz condition. The update laws for the estimation of disturbance and uncertainty bounds, as well as unknown parameters and delays, are determined such that the chaotic master and slave systems are synchronized in a robust manner. In addition, Lyapunov stability guarantees that the proposed controller will synchronize neutral chaotic systems in the presence of disturbance and uncertainty. In order to assess the proposed adaptive-robust controller, the synchronization of two parallel chaotic systems, jerk and Genesio–Tesi, with bounded nonlinear uncertainty, external disturbances, and unknown constant time delays is simulated. The simulation results demonstrate that the proposed controller provides the best performance for robust synchronization of neutral chaotic systems.
    Keywords: neutral chaotic systems, Adaptive robust Synchronization, unknown delay, unknown parameters, Disturbance, Uncertainty
  • Abbas Rajabi-Ghahnavieh *, Morteza Haddadi Pages 239-254
    This paper presents a model-based technique for building retrofit planning. The approach is based on the building energy model. An algorithm has been developed to calibrate building energy model based on hourly data. The calibrated model is used to select candidate retrofit actions and assess the energy saving potential associated with each candidate action. The proposed technique has been applied for retrofit planning in Department of Energy Engineering (DOEE) at the Sharif University of Technology in 2015. An smart reading system has been also developed to capture the hourly gas consumption for DOEE. Building energy model for DOEE has been developed in EnergyPlus and calibrated using the proposed algorithm. A set of retrofit action has been selected and implemented in DOEE based on the proposed technique. The results showed that the average cooling energy use in summers was reduced by 20% compared to the 6-year average summer energy use before retrofit. The results showed that only HVAC control has more than 8% impact on cooling energy use.
    Keywords: building, Energy, Retrofit, Model, Calibration
  • Milad Khalilian *, Mohammad Mashayekhi Pages 255-267
    With the increasing use of composites in medicine, the use of biocompatible composites of short fibers as fixtures for broken bones has also found its place. This paper uses damage mechanics to optimize a composite fixture for a wrist fracture - a fracture of the distal radius - to delay damage in the fixture. To model the fixture behavior, a model with two stages of homogenization as well as continuous Lemaitre damage is used to predict the damage. In this modeling, Mori-Tanaka homogenization is used to homogenize the grain hardness modulus and the Voight model is used for homogenizing the composite. The introduced algorithm for the numerical implementation of the two-stage homogenization model could easily be used to predict damage in other short fiber composites. After verifying the model presented in a valid fixture, the geometric shape of this fixture has been optimized. The research results show the proposed model; It is an efficient model for predicting damage in short fiber composite plates and can be used to optimize fixtures without clinical and experimental tests.
    Keywords: homogenization, Damage Mechanics, short fiber composite, composite fixture
  • Pegah Ardalani, Hasan Sharafi * Pages 269-283
    cement is used as the most widely used and common soil stabilizer. However, due to the adverse environmental effects of cement, the need to use geopolymers is important because of the favorable environmental aspects as a suitable alternative to cement. In this study, geopolymer based on lime and nanomaterials, which includes nanoclucosilica , was used to stabilize kaolinite . Various parameters such as type of nanomaterials, amount of nanomaterials, the ratio of alkaline activating solution and the curing time were considered as factors affecting the behavior of stabilized samples. To evaluate the effect of geopolymer and nanomaterials on the mechanical behavior of the samples, unrestricted compressive strength and tensile strength and melting cycle tests were performed, which were the main criteria for comparing the samples. On other hand, XRD and SEM analysis were performed to investigate the microstructure of the stabilized soil. The results show that fiber-based and nanomaterial based geopolymers are a suitable alternative to cementitious materials in soil stabilization, so that the addition of fibers and nanomaterials to the soil increases the strength and improves the mechanical behavior of the samples. other hand, with increasing the amount of nanomaterials to 5% (and alkali solution), the compressive and tensile strength of the samples increases. The obtained strengths have been compared with the strength of cement-stabilized samples. the results of microstructural analysis show Gives a strong reaction to chemical additives and the formation of aluminosilicate gels in geopolymer compounds, which in turn increases the soil bearing capacity and stabilizes it.
    Keywords: Clay, Fiber, Nanomaterials, Microstructure, Cycle melting
  • Sajad Abdi *, Mohamad Hosein Dehnad Pages 285-295

    The increasing growth of vehicles and the decrease in road safety in developing countries have led to an increase in urban accident statistics. Urban management policymakers have aimed to implement effective solutions to improve the level of safety, reduce economic costs caused by accidents and environmental consequences of fossil fuel consumption. This is possible by implementing traffic calming measures, which change the behavior of drivers according to the environment by limiting the speed of vehicles. This study has tried to evaluate traffic calming measures by presenting 4 proposed scenarios, such as changing the speed reduction facilities, building a signalized intersection, and reducing the road width to calm the traffic flow on one of the high-traffic and accident-prone roads in Qom using Aimsun simulator software. The evaluation of accidents showed that the construction of new signalized intersections has reduced the average speed of vehicles by 35.5%, and the total number of accidents has increased from 474 in 2018 to 217. But this has led to an increase in the delay time and more time has been wasted. Further, the results of the investigation showed that by removing the speed reduction facilities and increasing the width of the road, the travel time was reduced by 19.9 and 9.3 percent, respectively, compared to the existing situation, and by constructing the signalized intersection, the speed of vehicles decreased by 12.9 percent.

    Keywords: Traffic calming, Safety, Simulation, Accident prediction, Economic assessment
  • Amirhossein Oudi, Shiva Yarmohammadian, Maryam Hosseini, Ebrahim Nemati Lay * Pages 297-307
    Environmental issues due to the emission of pollutants produced by fossil fuel power plants have recently become an important issue. In this study, the coefficients of particle swarm optimization (PSO) algorithm to solve the problem of economic dispatching to reduce the emission of environmental pollutants were obtained. According to Clerk method, personal learning coefficient was equal to 1.4962, global learning coefficient was equal to 1.4962 and inertia coefficient was equal to 0.73. Also, the penalty coefficient according to the Co evolution particle swarm (CPSO) optimization algorithm was 15.8. As a result, optimization of coefficients by Taguchi method, it showed that the optimal value of personal learning coefficient is equal to 1.5, global learning coefficient is equal to 1.5, inertia coefficient is equal to 0.70 and penalty coefficient is equal to 15, in this case the amount emission of environmental pollutants were reduced by 6.5% compared to the coefficients determined by Clerk and 1.2% compared to the coefficients determined by the Co evolution particle swarm (CPSO) optimization algorithm.
    Keywords: The Environment, Economic dispatching, Optimization, Particle Swarm Algorithm, Taguchi method
  • Mohammad Hossein Karimizarchi, Davood Shishebori * Pages 309-323

    Coronavirus disease 2019 or Covid-19, which is also called acute respiratory disease NCAV-2019 or commonly called corona, is a respiratory disease caused by acute respiratory syndrome coronavirus-2. Forecasting the number of new cases and deaths during todays can be a useful step in predicting the costs and facilities needed in the future. This study aims to model and predict new cases and deaths efficiently in the future. Nine popular forecasting techniques are tested on the data of Covid-19 in Yazd city as a case study. Using the evaluation criteria of mean square error (MSE), root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), and the mean absolute percentage of error (MAPE) of the models are compared. According to the selected evaluation criteria, the results of the comprehensive analysis emphasize that the most efficient models are the ARIMA model for predicting the cumulative cases of hospitalization of Covid-19 and the Theta model for the cumulative cases of death. Also, the autoregressive neural network model has the worst performance among other models for both hospitalization and death cases.

    Keywords: COVID-19, time series, Forecasting, Statistical modeling