فهرست مطالب

توسعه پایدار و ساختمان هوشمند - پیاپی 4 (زمستان 1403)

نشریه توسعه پایدار و ساختمان هوشمند
پیاپی 4 (زمستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1404/04/29
  • تعداد عناوین: 6
|
  • اعظم نوروزی* صفحات 5-17

    لایه ادغام به طور گسترده ای برای طبقه بندی تصاویر با بیش از یک دهه یادگیری عمیق استفاده شده است. بسیاری از مدل ها با استفاده از لایه ادغام، سعی کردند بر معایب الگوریتم سنتی غلبه کنند که این امر به ویژگی های طراحی دستی بستگی دارد. به طور کلی، مدل های یادگیری عمیق، اغلب حاوی پارامترهای قابل آموزش هستند و برای دست یابی به عملکرد بهینه به نمونه های برچسب گذاری شده زیادی نیاز دارند. این مقاله بر روی پارامترهای بهینه و کارهای قبلی مربوطه تمرکز کرده است. بررسی پیشرفت تحقیقات مدل های مرتبط با لایه های ادغام در شبکه های عصبی کانولوشن ضروری است. رویکردهای پیشرفته مختلف از طریق چندین آزمایش مورد بررسی قرار گرفته اند و نتایج برای آشکار کردن جهت های پژوهشی بالقوه خلاصه شده اند. نتایج نشان داد که سریع ترین و بهترین روش، ساده ترین روش از نظر محاسباتی می باشد که روش ادغام ماکسیمم است.

    کلیدواژگان: یادگیری عمیق، لایه ادغام، طبقه بندی تصویر، شبکه عصبی کانولوشن، یادگیری ماشین
  • حسین زعفرانی*، صادق رستاد صفحات 18-35

    نامتوازن بودن مجموعه داده ها در دنیای واقعی، امری بسیار رایج و البته چالشی مهم در مسائل طبقه بندی و خوشه بندی آن ها است. مجموعه داده های نامتوازن، به مجموعه هایی اطلاق می شود که در آن نمونه های یک یا چند کلاس بر نمونه های کلاس های دیگر غلبه دارد. در این پژوهش، سعی خواهد شد تا یک مکانیزم، جهت متوازن نمودن مجموعه داده های نامتوازن ارائه شود که طی آن روش نمونه زدایی و نمونه زایی با یکدیگر ادغام می شود. به طور کلی، هدف از این طرح، ارائه یک روش ترکیبی نمونه زدایی- نمونه زایی است که بتواند به گونه ای کارا و موثر، مجموعه نامتوازن را متوازن کند. رویکرد پیشنهادی در این پژوهش به جای تمرکز بر کلاس های اقلیت و اکثریت، بر روی داده های اقلیت و اکثریت کار می کند. جهت شناسایی این داده ها، از الگوریتم خوشه بندی birch استفاده می شود. از این رو، روش پیشنهادی تحت عنوان birch-resampling نام گذاری می شود. این روش از شش مرحله تشکیل شده است. جهت پیاده سازی این الگوریتم از نرم افزار «متلب» استفاده شد و برای ارزیابی نیز، از 11 مجموعه داده دو و چند کلاسه با حجم و رخ عدم توازن متنوع استفاده شد، تا از همه ابعاد، عملکرد سیستم پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی با 5 روش دیگر، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از این مقایسه ها، نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی از دقت بالایی در طبقه بندی داده ها برخوردار است.

    کلیدواژگان: داده نامتوازن، خوشه بندی Birch، طبقه بندی، داده کاوی
  • فاطمه سادات کریمی*، گلناز سلیمانی مود صفحات 36-45

    باتوجه به انبوه اطلاعات موجود، مسئله بهبود بازیابی اطلاعات همیشه به عنوان یکی از مهم ترین موارد در افزایش سرعت بازیابی اطلاعات می باشد. الگوریتم جست و جوی ممنوعه، یک روش فرا ابتکاری است که از اجزای حافظه برای کاوش و بهره برداری از فضای جست و جو استفاده می کند. این پژوهش، یک روش جدید بازیابی مبتنی برالگوریتم بهینه سازی نهنگ و روش جست و جوی ممنوعه ارائه می کند. این روش با استفاده از فهرست انتخابی برای ثبت بهترین روش های کاندید استفاده می کند. این روش ها برای هدایت اعضا، جهت جلوگیری از افتادن آن ها در بهینه محلی استفاده می شود. روش مزبور، تنوع اعضای گروه را با استفاده از عمل گر ادغام الهام گرفته شده از الگوریتم ژنتیک بهبود می بخشد و توانایی برای دست یابی به نرخ هم گرایی سریع تر را افزایش می دهد. هم چنین، امکان به دست آوردن راه حل هایی با کیفیت بالا توسط استفاده از ادغام بین روش ها را در بین اعضاء و فهرست انتخابی فراهم می سازد. نتایج ارزیابی نشان می دهد که روش پیشنهادی، عملکرد بهتری نسبت به روش های مورد مقایسه در تمام معیارهای ارزیابی داشته است.

    کلیدواژگان: جست و جوی ممنوعه، بازیابی اطلاعات، بهینه سازی نهنگ، خوشه بندی
  • محمد ارجمند* صفحات 46-54

    در این پژوهش، تاثیر افزایش میرایی موثر بر تاب آوری لرزه ای یک قاب خمشی بتنی بررسی شده است. به این منظور، یک قاب خمشی بتنی چهارطبقه با سه دهانه در نرم افزار اپنسیس مدل سازی شده و میراگرهای ویسکوز با توزیع یکنواخت در تمامی طبقات آن تعبیه شده اند. ضرایب میرایی میراگرها در دو حالت مختلف به گونه ای تنظیم شده اند که میرایی موثر قاب به ترتیب 15 و 35 درصد باشد. تحلیل های دینامیکی غیرخطی بر روی مدل انجام گرفته و شاخص تاب آوری لرزه ای قاب در هر سطح از میرایی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان میرایی موثر، شاخص تاب آوری لرزه ای قاب نیز افزایش می یابد. این موضوع بیانگر آن است که استفاده از میراگرهای ویسکوز می تواند تاثیر بسزایی در بهبود عملکرد لرزه ای سازه ها داشته باشد. افزایش میرایی نه تنها موجب کاهش پاسخ های لرزه ای سازه، از جمله تغییرمکان های نسبی و شتاب های طبقات، می شود، بلکه به بهبود تاب آوری لرزه ای سازه در برابر زلزله نیز کمک می کند. یافته های این تحقیق می تواند به عنوان یک مبنای علمی برای طراحی بهینه سیستم های میراگر ویسکوز در سازه های بتن آرمه مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تاب آوری لرزه ای، میراگر ویسکوز، بتن آرمه، خسارت
  • ملیحه آشنا* صفحات 55-66

    بخش انرژی یکی از زیرساخت های مهم اقتصاد است. سرمایه گذاری در بخش انرژی می تواند تاثیرات گسترده ای بر متغیرهای کلان اقتصادی داشته باشد و نقش کلیدی در توسعه اقتصادی و اجتماعی کشورها ایفا کند. اهداف سیاست انرژی و نیز اهداف اقتصادی بدون توسعه بخش انرژی قابل دست یابی نخواهد بود. در این مطالعه یک مدل تعادل عمومی قابل محاسبه برای بررسی آثار رشد سرمایه گذاری بخش انرژی بر عملکرد اقتصادی ایران مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور سه سناریو در مورد افزایش سرمایه گذاری با نرخ های 10، 20 و 30 درصد در بخش انرژی در نظر گرفته شده است. بر اساس ماتریس حسابداری اجتماعی سال 1390 تغییر برخی متغیرهای کلان تحت این سناریوها تجزیه و تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد که رشد تولید ناخالص داخلی تا حدود 4 درصد، و رشد صادرات تا حدود 12 درصد امکان پذیر است. همچنین، درآمد و مصرف خانوار به طور قابل توجهی بهبود می یابد. در بررسی آثار بین بخشی، بیشترین درصد تغییرات تولید و صادرات پس از بخش انرژی مربوط به بخش صنعت است که به بهبود دسترسی به انرژی و کاهش هزینه های آن مرتبط است. قابل ذکر است که نتایج تحقیق افزایش انتشار کربن را نشان می دهد و می تواند در فرایند سرمایه گذاری در بخش انرژی به لزوم تمرکز بر انرژی های پاک اشاره کند تا این توسعه از لحاظ زیست محیطی هم پایدار باشد.

    کلیدواژگان: سرمایه گذاری، بخش انرژی، متغیرهای کلان، تعادل عمومی قابل محاسبه، ایران.، طبقه بندی JEL :O13، O33، Q56
  • محمد امین رستگار*، مسعود نوفرستی صفحات 67-74

    با گسترش روزافزون استفاده از رمزنگاری در ترافیک شبکه، به ویژه از طریق پروتکل هایی مانند TLS و SSL، کارایی روش های سنتی شناسایی برنامه ها مبتنی بر تحلیل محتوای بسته ها به شدت کاهش یافته است. در شبکه های مدرن با پهنای باند بالا، شناسایی بلادرنگ و دقیق برنامه ها نه تنها با چالش هایی از نظر سرعت، حجم و تنوع داده ها مواجه است، بلکه هزینه بر نیز می باشد. در این پژوهش، یک رویکرد تطبیقی برای طبقه بندی جریان های ترافیکی ارائه می شود که با بهره گیری از تکنیک بازرسی عمیق بسته ها (DPI) به عنوان منبع مرجع، مدل طبقه بندی را به صورت پویا و مداوم به روزرسانی می کند. در هسته طبقه بند پیشنهادی، از شبکه عصبی عمیق (DNN) به عنوان الگوریتم یادگیری بهره گرفته شده که قادر است الگوهای پیچیده و پنهان در ترافیک رمزنگاری شده را با دقت بالا شناسایی کند. ارزیابی تجربی این روش بر روی دو مجموعه داده عمومی ISCX VPN-nonVPN و ISCX Tor-nonTor انجام شده و نتایج به دست آمده نشان دهنده عملکرد بهتر DNN در برخی آزمایش ها است که در دسته بندی جریان های پیچیده تر یا در مواقعی که داده های برچسب خورده به صورت لحظه ای کم هستند، عملکرد بهتری نسبت به طبقه بندهای سنتی دارد.

    کلیدواژگان: شناسایی برنامه های کاربردی، طبقه بندی ترافیک شبکه، طبقه بندی جریان داده ها، شبکه عصبی عمیق
|
  • Azam Noroozi* Pages 5-17

    The fusion layer has been widely used for image classification with more than a decade of deep learning. Many models using the fusion layer have tried to overcome the disadvantages of the traditional algorithm, which depends on the hand-drawn features.In general, deep learning models often contain trainable parameters and require a large number of labeled examples to achieve optimal performance. This paper focuses on optimal parameters and related previous work. Various advanced approaches have been evaluated through several experiments. The evaluation results on the CIFAR-10dataset showed that thefastest and best method is the computationally simplest method, which is the Maximum Fusion method. After the Maximum method, the Lip Fusion method has the best results, but it increases the detection time by almost fifty percent. This increase in time isdue to its logarithmic and exponential computational complexities. The hybrid method could not perform better than the maximum pooling in terms of classification criteria in experiments. However, this method has the lowest error rate in thetraining phase.

    Keywords: Deep Learning, Fusion Layer, Image Classification, Convolutional Neural Network, Machine Learning
  • Hossein Zaaferani*, Sadegh Rastad Pages 18-35

    Imbalanced datasets are very common in the real world and pose a significant challenge in classification and clustering tasks. Imbalanced datasets are defined as those where the instances of one or more classes significantly outnumber the instances of other classes. This research aims to present a mechanism for balancing imbalanced datasets by integrating undersampling and oversampling techniques. Overall, the goal of this study is to propose a hybrid undersampling-oversampling method that can efficiently and effectively balance imbalanced datasets. The proposed approach focuses on minority and majority data points rather than entire minority and majority classes. To identify these data points, the Birch clustering algorithm is employed. Consequently, the proposed method is named Birch-Resampling. This method consists of six stages. The MATLAB software was used for the implementation of this algorithm, and for evaluation, 11two-class and multi-class datasets with varying sizes and imbalance ratios were utilized to comprehensively assess the performance of the proposed system. The results obtained from the proposed algorithm werecompared with five other methods. The outcomes of these comparisons demonstrate that the proposed algorithm exhibits high accuracy in data classification.

    Keywords: Imbalanced Data, Birch Clustering, Classification, Data Mining
  • Golnaz Soleimani Mood, Fateme Sadat Karimi* Pages 36-45

    Considering the vast amount of available information, the issue of improving information retrieval has always been one of themost important factors in increasing the speed of information retrieval. The prohibited search algorithm is a meta-heuristic method that utilizes memory components to explore and exploit the search space. This research presents a new retrieval method based on the whale optimization algorithm and the prohibited search method. This approach uses a selection list to record the best candidate methods. These methods are employed to guide the members in order to prevent them from getting trapped in local optima. The mentioned method enhances the diversity of the group members using a merging operator inspired by genetic algorithms, which increases the ability to achieve a faster convergence rate. Additionally, it provides the possibility of obtaining high-quality solutions through the integration of methods among members and the selection list. Evaluation results indicate that the proposed method outperforms the compared methods across all evaluation criteria.
     

    Keywords: Tabu Search, Information Retrieval, Whale Optimization, Clustering
  • Mohammad Arjmand* Pages 46-54

    Given the importance of seismic resilience in the design and performance evaluation of structures under earthquakes, implementing strategies to enhance this resilience has become a necessity in structural engineering. Among these strategies, the use of viscous dampers has gained attention as an effective method for controlling structural seismic responses. However, a quantitative investigation into the effect of increased effective damping on the seismic resilience index (particularly in reinforced concretestructures) has not yet been thoroughly conducted. This research investigates the impact of increased effective damping on the seismic resilience of a reinforced concrete moment frame. To achieve this, a four-story, three-bay reinforced concrete moment frame was modeled in the OpenSees software, and viscous dampers with a uniform distribution were installed on all floors. The damping coefficients of the dampers were adjusted in two different scenarios to achieve effective damping ratios of 15%and 35%for the frame, respectively. Nonlinear dynamic analyses were performed on the model, and the seismic resilience index of the frame was calculated for each damping level. The results indicate that the seismic resilience index of the frame increases with increasing effective damping. This suggests that the use of viscous dampers can significantly improve the seismic performance of structures. Increasing damping not only reduces the seismic responses of thestructure, including story drifts and floor accelerations, but also helps improve the seismic resilience of the structure against earthquakes. The findings of this research can serve as a scientific basis for the optimal design of viscous damper systems in reinforced concrete structures.

    Keywords: Seismic Resilience, Viscous Damper, Reinforced Concrete, Damage.
  • Malihe Ashena* Pages 55-66

    The Energy sector is one of the most important economic infrastructure of the economy. Investment in the energy sector can have wide-ranging effects on macroeconomic variables and play a key role in the economic and social development of countries. Energy policy goals and economic goals cannot be achieved without the development of the energy sector. In this study, a general equilibrium model is used to study the effects of the economic performance of Iran's energy sector investment growth.Three scenarios regarding the increase of investment with the rates of 10, 20and 30percent have been considered. According to the Social Accounting Matrix 2013, the changes of some macroeconomic variables under these scenarios are analyzed. The results show that the growth of GDP up to about 4%, and export growth up to about 12%is possible. Also, household income and consumption will improve significantly. In the study of sectoral effects, the highest changes of production and export isrelated to the energy and industry sector, which is related to the improvement of access to energy and the reduction of its costs. It is worth mentioning that the research results show the increase in carbon emissions and can point to the need to focus on clean energy in the investment process in the energy sector so that this development to be environmentally sustainable.

    Keywords: Investment, Energy Sector, Macroeconomic Variables, Computable General Equilibrium Model, Iran.JEL Classification: O13 O33 Q56
  • Mohammad Amin Rastegar*, Masoud Noferesti Pages 67-74

    With the growing use of encryption in network traffic, especially through protocols like TLS and SSL, the effectiveness of traditional application identification methods based on packet content analysis has significantly declined. In modern high-bandwidth networks, real-time and accurate application identification faces challenges not only in terms of speed, volume, and traffic diversity but also due to high resource costs. This study presents an adaptive approach for traffic stream classification that dynamically and continuously updates the classification model by leveraging Deep Packet Inspection (DPI) as a reference source. At the core of the proposed classifier, a Deep Neural Network (DNN) learning algorithm is employed, capable ofaccurately identifying complex and hidden patterns in encrypted traffic. The proposed method is empirically evaluated on two public datasets, ISCX VPN-nonVPN and ISCX Tor-nonTor, and the results indicate that DNN performs better in certain scenarios—particularly in classifying more complex flows or when real-time labeled data is scarce—compared to traditional classifiers.

    Keywords: Application Identification, Network Traffic Classification, Stream Classification, Deep Neural Network