فهرست مطالب
نشریه پژوهش های نوین در شهر هوشمند
سال سوم شماره 1 (پاییز 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/10/29
- تعداد عناوین: 6
-
صفحات 6-28
شهرها از آغاز پیدایش و حیات خود تاکنون، بستر و کانون فعالیت ها و تحولات اقتصادی-اجتماعی و سیاسی-کالبدی بوده اند. بشر از آغاز حیات تاکنون، دو انقلاب مهم کشاورزی و صنعتی را پشت سر گذارده و در حال گذراندن انقلاب سوم یعنی انقلاب اطلاعاتی است که همواره موجب تغییر در شهرها و نحوه زندگی شهروندان شده که این نیز خود موجب تغییر در شهرها و مولفه های سازنده اش می شود. این انقلاب اطلاعاتی، هر روز تحت تاثیر فناوری های جدید قرار می گیرد. متاورس، یکی از این فناوری های نوین با پتانسیل بالا بوده که از آن به عنوان بعد آینده فناوری و جایگزین آینده اینترنت یاد می شود و در حال ظهور و گسترش در شهرها است. متاورس به عنوان ترکیبی از واقعیت مجازی و فیزیکی، دنیای مجازی و واقعیت را ادغام نموده و پتانسیل بالایی در شهرها و برنامه ریزی برای آن وجود دارد. در رشد هوشمند شهری و شهرهای هوشمند، همواره شهرهای الکترونیک، مجازی و دیجیتال در حال به روز شدن هستند. در جدیدترین نوع این شهرها می توان از شهرهای همزاد و متاورسی سخن به میان آورد که با گسترش متاورس در حال چرخش مطالعاتی و کاربردی هستند. در این پژوهش، شهرهای متاورسی و تاثیر متاورس در شهرها در چهار مولفه مهم شهر هوشمند شامل شهروندان هوشمند به عنوان سهامداران و بازیگران اصلی شهر، حمل ونقل هوشمند به عنوان جزء مهمی از شهر، گردشگری هوشمند به عنوان جزء مهمی از اقتصاد امروزی شهرها و امنیت هوشمند به عنوان جزء مهمی از زندگی شهروندان مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این پژوهش، پژوهشی کتابخانه ای و بر مبنای رویکرد توصیفی-تحلیلی از منابع به روز و معتبر است. نتایج کلی پژوهش نشان داد که متاورس در دنیای امروزی در حال گسترش روزافزون، چه از لحاظ مطالعات دانشگاهی و چه در مقیاس عمل و پیاده سازی است و شهرهای هوشمند آینده اصولا شهرهایی هوشمند و متاورسی خواهند بود.
کلیدواژگان: متاورس، شهروند هوشمند، گردشگری هوشمند، امنیت هوشمند، حمل ونقل هوشمند -
صفحات 29-49
بررسی وفاداری مشتریان، همواره از دغدغه ها و چالش های بانک های داخلی به شمار می رود چراکه چرخه حیات آن ها به وفاداری مشتریان بستگی دارد. پژوهش های متفاوتی در زمینه بررسی وفاداری مشتریان بانک ها و موسسات مالی و تجاری انجام شده است. در این پژوهش نیز روش داده کاوی و پنج الگوریتم ماشین بردار پشتیبان، نایوبیز، MLP، درخت تصمیم و رگرسیون لجستیک در تشخیص وفاداری مشتریان بانک داخلی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین از سه معیار دقت، صحت و فراخوانی برای مقایسه نتایج به دست آمده استفاده گردید. داده های مورد استفاده در این پژوهش از یک بانک داخلی جمع آوری شد که شامل 15 معیار برای ارزیابی وفاداری مشتریان به این سازمان بود. نتایج نشان داد که در بین پنج الگوریتم ارائه شده، بهترین عملکرد مربوط به درخت تصمیم و بدترین عملکرد نیز مربوط به الگوریتم رگرسیون لجستیک است. درنهایت برای بهبود عملکرد از تلفیق شبکه عصبی با الگوریتم بهینهسازی معلم دانش آموز استفاده شد تا بتوان از نتایج بهتری برای تشخیص مشتریان وفادار استفاده نمود.
کلیدواژگان: وفاداری مشتریان، داده کاوی، درخت تصمیم، بانک -
صفحات 50-70
حملات سایبری جهانی به طور قابل توجهی بر اقتصاد، جامعه، سازمان ها و افراد تاثیر می گذارد. تحقیقات موجود در مورد حملات سایبری در ارائه راه حل های تحلیلی مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) جهت در اختیار گذاشتن اطلاعات تهدیدات سایبری در سطح کشور، اندک است. استراتژیست های سایبری در سطح ملی برای تصمیم گیری در مورد وضعیت یا آمادگی سایبری یک کشور به سیستم های پشتیبانی تصمیم مبتنی بر هوش مصنوعی نیاز دارند. این مقاله، یک راه حل مبتنی بر هوش مصنوعی را پیشنهاد می کند که به طور مستقل، داده های حملات سایبری چندبعدی در مورد اعتراضات مرتبط با سایبری را در پست های رسانه های اجتماعی جمع آوری می کند. سیستم پیشنهادی، قابلیت تحلیلی حیاتی را در طیف تهدیدات سایبری ارائه می کند و از الگوریتم های پیچیده مبتنی بر هوش مصنوعی برای تشخیص ناهنجاری، پیش بینی، تحلیل احساسات، تشخیص مکان، ترجمه و غیره استفاده می کند. سیستم پیشنهادی از 11 اردیبهشت 1400 تا 31 اردیبهشت 1402 مستقر شده است. در 21 روز، این سیستم به طور مستقل 30203 رکورد در مورد تهدیدات سایبری را جمع آوری کرد که ابعاد متعددی از تهدیدات سایبری را پوشش می داد. این ابعاد شامل سوابق حملات سایبری روزانه در سراسر کشور توسط باج افزار، سوءاستفاده ها، تهدیدات وب، هرزنامه، نامه های مخرب، حملات شبکه، آلودگی های محلی و اسکن بر اساس تقاضا بود. علاوه بر این، این سیستم 3789 توییت مرتبط با سایبری را از 3402 کاربر توییت به 37 زبان مختلف بر اساس AI به دست آورده و تجزیه وتحلیل کرد. همچنین، این سیستم 893 توییت غیر انگلیسی را به طور مستقل ترجمه کرد. سیستم پیشنهادی، اولین راه حلی است که از تشخیص ناهنجاری مبتنی بر شبکه عصبی کانولوشن (CNN) به منظور شناسایی ناهنجاری ها در طیف تهدیدات سایبری در سراسر جهان و پیش بینی خودکار حملات سایبری استفاده می کند. سیستم پیشنهادی برای ارائه تصمیمات مبتنی بر شواهد در مورد تهدیدات سایبری جهانی در پلتفرم های متعدد ازجمله iOS، اندروید و ویندوز نشان داده شد.
کلیدواژگان: هوش مصنوعی، تهدیدات سایبری، شبکه عصبی کانولوشن -
صفحات 71-89
یکی از اهداف کلیدی دانشگاه ها، آماده سازی مدیران آینده برای فناوری هایی است که فعالیت های متعدد و متنوعی را بهینه می سازند. بدیهی است در جهانی که به سرعت در حال تغییر است، آینده فارغ التحصیلان به طور فزاینده ای به محیط های کاری با واسطه هوش مصنوعی وابسته است. هدف از این پژوهش، طبقه بندی و توصیف دستاوردهای حاصل از هوش مصنوعی در نظام آموزش عالی است. روش پژوهش حاضر، اسنادی و به صورت توصیفی-تحلیلی بوده که با مطالعه در منابع مکتوب چاپی و الکترونیکی موجود در این زمینه شامل کتب، مقالات و سایت های مرتبط، تلاش شده است کاربردهای هوش مصنوعی در آموزش عالی بررسی شود. نتایج این پژوهش نشان داد، در عصر فناوری اطلاعات و ارتباطات، تغییرات اجتماعی به اندازه تحولات تکنولوژیکی مهم هستند و هوش مصنوعی، تنها یک موضوع برای نوآوری تکنولوژیکی نیست بلکه نشان دهنده تغییری اساسی در رابطه بین آموزش عالی و منافع اجتماعی-اقتصادی است؛ لذا، دانشگاه ها باید سیاست های قوی و برنامه های تحقیقاتی را تنظیم کنند تا به سمت هوش مصنوعی پیش بروند. همچنین، مشاغل و شیوه های کاری ممکن است به طور اساسی تغییر کنند. درنتیجه، انتظار می رود دانشگاه ها برای برآورده سازی خواسته های نسل امروز، با تحلیل عملکرد دانشجویان، پیش بینی میزان ترک تحصیل دانشجویان و اشتغال آنان، بهبود عملکرد اداری و درنهایت، ارزیابی و ارزشیابی خدمات دانشگاهی، از مرز تحول دیجیتال قابل توجهی عبور نمایند.
کلیدواژگان: هوش مصنوعی، فناوری های آموزشی، آموزش، آموزش عالی -
صفحات 90-101
این مطالعه به بررسی نقش تحولی یادگیری عمیق و شبکه های عصبی در حوزه کنترل آلودگی هوا می پردازد. با تمرکز بر تشخیص و نظارت پیشرفته، به ویژه از طریق معماری های شبکه عصبی کانولوشنی و بازگشتی، این تحقیق پتانسیل این فناوری ها را برای کشف الگوهای پیچیده در دینامیک کیفیت هوا نشان می دهد. فراتر از صرفا تشخیص، این مدل ها توانایی های پیش دستی را نشان می دهند که پیش بینی و پیش بینی وقایع آلودگی را ممکن می سازد. این پیش بینی ها، پیاده سازی استراتژی های کنترلی تطبیقی را ممکن می سازد که به طور موثری خطرات بهداشتی را کاهش داده و تخصیص منابع را بهینه می کنند. با این حال، مطالعه به چالش های مربوط به کیفیت داده ها و قابلیت تفسیر اشاره دارد و بر لزوم همکاری بین رشته ای میان کارشناسان یادگیری ماشین، دانشمندان محیط زیست و سیاست گذاران تاکید می کند. با ترکیب این یافته ها، تحقیق به پیشرفت استراتژی های پایدار برای کاهش تاثیر آلودگی هوا بر سلامت انسان و محیط زیست کمک می کند و همچنین روش های کنترل آن را از طریق رویکردهای یادگیری عمیق بررسی می نماید.
کلیدواژگان: یادگیری عمیق، شبکه عصبی، آلودگی هوا، تشخیص آلودگی -
صفحات 102-111
ازدیاد وسایط نقلیه موتوری آلودگی هوای کلانشهر تهران را به شدت افزایش و به یک چالش تبدیل نموده است. با تحلیل آلاینده های حمل ونقلی می توان به شهرهای کم کربن و استراتژی های توسعه پایدار مناطق شهری دست یافت. این مطالعه به تحلیل مکانی-زمانی آلاینده ها و قابلیت دسترسی حمل ونقل در مناطق شهری تهران می پردازد. با کدنویسی در محیط GEE غلظت آلاینده های CO و NO2 از ماهواره Sentinel-5P استخراج شد. برای محاسبه دسترسی 22 منطقه شهری، از داده های OSM استفاده شد. خودهمبستگی کلی موران الگوی توزیع فضایی خوشه ای را برای آلاینده ها نشان داد. مقدار خودهمبستگی بالا برابر 94/0، برای آلاینده های CO و NO2 نشان از حالت تجمعی آنها در جو داشت. با انجام آنالیز LISA، بیشترین خوشه های این آلاینده ها در مناطق مرکزی و حومه های جنوبی شناسایی شدند. میانگین شاخص دسترسی مناطق 22 گانه برابر km/km2 82/24 به دست آمد. حدود نیمی از مناطق شهری تهران با تراکم بالای شبکه حمل و نقل جاده ای شناسایی شدند. این مناطق به دلیل حجم بالای تردد وسایل نقلیه موتوری در خوشه های CO، NO2 قرار داشتند. نتایج این پژوهش بر عوامل تشدید آلودگی هوای تهران از جمله الگوی خوشه ای آلاینده ها در جو و شبکه حمل و نقل متراکم در مناطق شهری تاکید می کنند. با ادغام تحلیل آلودگی هوا و برآورد دسترسی در چارچوب برنامه ریزی شهری، شهرها می توانند در جهت دستیابی به اهداف بلندمدت پایداری تلاش کنند.
کلیدواژگان: توسعه پایدار، Sentinel-5P، خوشه بندی آلاینده ها، دسترسی حمل ونقل
-
Pages 6-28
Since the inception and establishment of cities, they have served as the foundation and hub for economic-social, political, and physical-spatial transformations. Throughout history, humanity has undergone two major revolutions: the agricultural revolution and the industrial revolution, and is currently experiencing the third revolution—the information revolution—which continues to impact cities and the way citizens live. This, in turn, leads to changes in the cities and the components that constitute them. The information revolution is increasingly influenced by new technologies. The metaverse, one of these new technologies with great potential, is considered as the future of technology and a possible replacement for the future internet. It is emerging and expanding within cities. The metaverse, as a combination of virtual and physical realities, merges the virtual world with the real one, holding high potential for urban planning and development. In the context of smart urban growth and smart cities, cities that are electronic, virtual, and digital are continuously evolving. The newest form of these cities can be referred to as metaverse cities, which, with the expansion of the metaverse, are experiencing both theoretical and practical developments. This study explores metaverse cities and the impact of the metaverse on cities regarding four key components of smart cities, including smart citizens as the main stakeholders and actors in the city, smart transportation as a crucial element of the city, smart tourism as an important part of the contemporary urban economy, and smart security as a vital aspect of citizens' lives. This research is a library-based study utilizing a descriptive-analytical approach, drawing on updated and credible sources. The overall results of the study indicate that the metaverse is increasingly expanding in today's world, both in terms of academic studies and practical implementation. Future smart cities will essentially be smart and metaverse cities.
Keywords: Metaverse, Smart Citizens, Smart Tourism, Smart Security, Smart Transportation -
Pages 29-49
Customer loyalty has always been one of the main concerns and challenges for domestic banks, as their lifecycle depends on customer loyalty. Various studies have been conducted on customer loyalty in banks and financial and commercial institutions. This research evaluated the use of data mining and five machine learning algorithms—Support Vector Machine, Naive Bayes, MLP, Decision Tree, and Logistic Regression—for detecting customer loyalty in a domestic bank. Three performance metrics—accuracy, precision, and recall—were used to compare the results. The data used in this research were collected from a domestic bank and consisted of 15 criteria for evaluating customer loyalty to the organization. The results showed that, among the five algorithms, the best performance was achieved by the Decision Tree, while the Logistic Regression algorithm showed the worst performance. Finally, to improve the results, a combination of a neural network and the Teacher-Student optimization algorithm was used to achieve better detection of loyal customers.
Keywords: Customer Loyalty, Data Mining, Decision Tree, Bank -
Pages 50-70
Global cyberattacks significantly impact the economy, society, organizations, and individuals. Existing research on cyberattacks, particularly in providing AI-based analytical solutions to share information on cyber threats at the national level, is limited. National cybersecurity strategists require AI-based decision support systems to assess the cybersecurity posture or preparedness of a country. This paper proposes an AI-based solution that autonomously collects multidimensional data on cyber-related incidents from social media posts. The proposed system offers crucial analytical capabilities across a spectrum of cyber threats, utilizing sophisticated AI algorithms for anomaly detection, prediction, sentiment analysis, location detection, translation, and more. The system has been operational from April 21, 2021, to May 31, 2023. In 21 days, the system independently collected 30,203 records on cyber threats, covering various aspects of cyber threats. These dimensions included daily records of cyberattacks nationwide, such as ransomware, exploits, web threats, spam, malicious emails, network attacks, local contamination, and demandbased scanning. Additionally, the system obtained and analyzed 3,789 cyber-related tweets from 3,402 users in 37 different languages using AI. It also independently translated 893 non-English tweets. The proposed system is the first solution to employ Convolutional Neural Networks (CNN) for anomaly detection in the global cyber threat spectrum and for the automatic prediction of cyberattacks. The system was demonstrated to provide evidence-based decisions on global cyber threats across multiple platforms, including iOS, Android, and Windows.
Keywords: Artificial Intelligence, Cyber Threats, Convolutional Neural Networks -
Pages 71-89
One of the key goals of universities is to prepare future managers for technologies that optimize various and diverse activities. It is evident that in a rapidly changing world, the future of graduates is increasingly dependent on AI-mediated work environments. The purpose of this research is to classify and describe the achievements of artificial intelligence in the higher education system. This research used a documentary and descriptive-analytical approach, studying available printed and electronic sources, including books, articles, and related websites, to examine the applications of artificial intelligence in higher education. The results of this study indicate that in the era of information and communication technology, social changes are as important as technological transformations, and AI is not just a subject for technological innovation but represents a fundamental change in the relationship between higher education and socio-economic benefits. Therefore, universities must establish strong policies and research programs to advance toward AI. Additionally, jobs and working methods may undergo fundamental changes. As a result, it is expected that universities will go beyond significant digital transformation to meet the needs of today’s generation by analyzing student performance, predicting student dropouts and employment outcomes, improving administrative performance, and ultimately evaluating university services.
Keywords: Artificial Intelligence, Educational Technologies, Education, Higher Education -
Pages 90-101
This study delves into the transformative role of deep learning and neural networks in the domain of air pollution control. By focusing on enhanced detection and monitoring, particularly through convolutional and recurrent neural architectures, the research highlights the potential of these technologies to unravel complex patterns within air quality dynamics. Beyond mere detection, these models demonstrate proactive capabilities, enabling the prediction and forecasting of pollution events. This foresight empowers the implementation of adaptive control strategies, effectively minimizing health risks and optimizing resource allocation. However, the study acknowledges challenges related to data quality and interpretability, emphasizing the necessity for interdisciplinary collaboration among machine learning experts, environmental scientists, and policymakers. In synthesizing these findings, the research contributes to the advancement of sustainable strategies for mitigating the impact of air pollution on human health and the environment and also reviews methods of controlling it by deep learning approaches.
Keywords: Deep Learning, Neural Network, Air Pollution, Pollution Detection -
Pages 102-111
The increase in motor vehicles has greatly increased air pollution in the Tehran metropolis and turned it into a challenge. By analyzing transportation pollutants, low-carbon cities and sustainable development strategies for urban districts can be achieved. This study deals with the spatiotemporal analysis of pollutants and transportation accessibility in the urban districts of Tehran. The concentrations of CO and NO2 pollutants were extracted from the Sentinel-5P satellite using coding in the GEE environment. OSM data were used to calculate the accessibility of the 22 urban districts. Moran's global autocorrelation indicated a clustered spatial distribution pattern of pollutants. The high autocorrelation value equal to 0.94 for CO and NO2 pollutants indicated their cumulative state in the atmosphere. By performing LISA, most clusters of these pollutants were identified in the central districts and southern suburbs. The average accessibility indicator of the 22 districts was 24.82 km/km2. About half of Tehran's urban districts had a high density of road transport networks. These districts are located in CO and NO2 clusters owing to the high traffic volume of motor vehicles. The results of this study emphasize the factors that aggravate Tehran's air pollution, including the clustered pattern of pollutants in the atmosphere and dense transportation network in urban districts. By integrating air pollution analysis and accessibility estimations into urban planning frameworks, cities can strive to achieve long-term sustainability goals.
Keywords: Sustainable Development, Sentinel-5P, Pollutant Clustering, Accessibility