فهرست مطالب

محاسبات نرم - سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 25، بهار و تابستان 1403)

نشریه محاسبات نرم
سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 25، بهار و تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1404/05/28
  • تعداد عناوین: 10
|
  • زهره شریفی مهرجرد*، هاجر مومنی، حبیب ادبی اردکانی صفحات 2-19

    بیماری اوتیسم یک اختلال عصبی و تکاملی است که اشخاص مبتلا به آن اغلب علایم یا رفتارهای محدود را نشان می دهند و بر اساس آزمون رفتاری تشخیص داده می شود. این اختلال عصبی با دیگر اختلالات عصبی مشابه می باشد، به این علت تشخیص بیماری اوتیسم کار پیچیده ای است. اگر بیماری در سنین کم و به موقع تشخیص داده شود، شدت بیماری و عوارض آن کم می شود. در سال های اخیر محققان با استفاده از بررسی سیگنال الکتروانسفالوگرافی (EEG) به تشخیص بیماری اوتیسم پرداخته اند. در تشخیص بیماری اوتیسم با استفاده از سیگنال EEG از الگوریتم های یادگیری ماشین استفاده شده که کاربر انسانی توانسته است با تجزیه و تحلیل ویژگی های استخراج شده با درصد دقت خوبی این بیماری را تشخیص دهد. در این پژوهش، الگوریتم های مورد استفاده در هر یک از مقالات، بررسی شده و نتایج به دست آمده از بررسی داده های متناسب با آنها مبنای ادامه کار برای پژوهش های آتی می باشد. در این پژوهش، ضمن بررسی روش های ارائه شده پیشین، مزایا و معایب روش ها بررسی می شوند. نتایج نشان می دهد که نقش روش های بکار گرفته شده به منظور پیش پردازش، استخراج و انتخاب ویژگی از روی تصاویر EEG و نوع طبقه بندها، عوامل موثر در دقت طبقه بندی می باشند. شبکه های عصبی کانولوشنی با توجه به ارائه بهترین نتایج دقت، بیشترین کاربرد را در مقایسه با سایر روش های مبتنی بر یادگیری داشته اند.

    کلیدواژگان: الکتروانسفالوگرافی، الگوریتم های نظارت شده، اوتیسم، یادگیری عمیق، یادگیری ماشین
  • مهدی سرچاهی، الهام مهدی پور* صفحات 20-39
    بیماری کرونا ویروس 2019 یا کووید-19، بیماری عفونی است که بر اثر ویروس سندروم حاد تنفسی (SARS-Cov-2) ایجاد می شود و به صورت همه گیری در سطح جهان شیوع پیدا کرده است. پس از آغاز انتشار سریع این بیماری در سال 2019، یک وضعیت اورژانسی سلامت عمومی از سوی سازمان بهداشت جهانی اعلام شد و جامعه بشری شاهد افزایش بسیار زیاد مرگ و میر ناشی از جهش های مختلف آن بود. از جمله علایم بالینی می توان به تب، سرفه، تنگی نفس و نابویایی اشاره کرد. خوشبختانه محققان در این اواخر توانسته اند با استفاده از روش های مختلف تشخیص در جلوگیری از انتشار و تسریع در درمان آن موفقیت های بسیاری را به دست آورند. هدف از این پژوهش، تشخیص بیماری کووید-19 با پردازش تصاویر سی تی اسکن ریه افراد با استفاده از الگوریتم های ترکیبی یادگیری عمیق بر پایه شبکه های عصبی کانولوشن است. در این راستا، از دو مجموعه داده تصاویر سی تی اسکن ریه افراد که از داده های Kaggle و GitHub به دست آمده استفاده می گردد. معماری های شبکه های عصبی کانولوشن بکار رفته در این پژوهش شامل VGG16، VGG19، Inception v3، ResNet50، DenseNet169 و CtNet10 است که در مرحله اول اثر اضافه کردن دو لایه Dense به هرکدام از این مدل ها بررسی و ارزیابی شد. سپس برای رسیدن به دقت و کارایی بالاتر از روش Ensemble پیشنهادی یعنی ترکیب معماری های VGG16، DenseNet169 و ResNet50 استفاده شده است. نتایج حاصل از پیاده سازی نشان می دهد که روش ترکیبی پیشنهادی قادر است روی مجموعه داده های مورد بررسی به دقت بالای 98 درصد تا 100درصد دست یابد و به طور قابل توجهی عملکرد شبکه های عصبی عمیق را در کارهای پیش بینی دو یا چند دسته ای بهبود بخشد.
    کلیدواژگان: کرونا ویروس، شبکه عصبی عمیق، کانولوشن، یادگیری عمیق ترکیبی، سی تی اسکن
  • مهدی رسولی، وحید کیانی* صفحات 40-57

    امروزه افراد در بستر وب احساسات و هیجان خود را با کمک ابزارهای ارتباطی مختلف به اشتراک می گذارند، که یکی از رایج ترین آنها بیان احساسات در محتوای متنی مانند پست های رسانه های اجتماعی، نظرات فروشگاه های برخط و مرورهای کاربران است. تشخیص هیجان در متن شاخه ای از تحلیل احساسات است که هدف آن شناسایی انواع مختلف هیجان نویسنده در متن است. این حوزه علمی به تولیدکنندگان و ارائه کنندگان خدمات کمک می کند تا از نقاط ضعف و قوت خود آگاه شده و خدمات بهتری را برای مشتریان فراهم آورند. در سال های اخیر، تشخیص هیجان در متن به دلیل کاربردهای گسترده اش در تجارت، اقتصاد، سیاست، پزشکی، روانشناسی و جامعه شناسی به یک زمینه تحقیقاتی جذاب تبدیل شده است. در این مقاله مساله طبقه بندی هیجان در متن و روش های حل آن با تاکید بر یادگیری عمیق بررسی خواهد شد. همچنین شرح مختصری بر جدیدترین راهکارهای یادگیری عمیق ارائه خواهد شد که در سال های اخیر برای طبقه بندی هیجان در متن مورد استفاده قرار گرفته اند. علاوه بر این، تعدادی مجموعه داده برچسب گذاری شده، مهم ترین مسائل باز در تشخیص هیجان و جهت گیری های تحقیقاتی آینده نیز مطرح خواهند شد که می تواند راهنمای خوبی برای محققین جدید این حوزه باشد.

    کلیدواژگان: پردازش زبان طبیعی، تحلیل احساسات، شناسایی هیجان، طبقه بندی هیجان در متن، یادگیری عمیق
  • سهیلا اشکذری طوسی*، محمدنعیم تیموری، وحیدرضا سبزواری صفحات 58-75

    مکان یابی و ردیابی یکی از مباحث مهم در شبکه های حسگر بی سیم می باشد. استفاده از رویکردهایی که بتواند مکان هدف متحرک را با وجود نویز سیستم، با کمترین میزان اختلاف نسبت به مکان واقعی آن تخمین بزند، همواره یکی از بزرگ ترین چالش های پیش رو در این حوزه بوده است. در این مقاله نسخه مقاومی از الگوریتم انتشار حداقل میانگین مربعات که تخمین مکان هدف در آن به صورت توزیع شده بر عهده گره های شبکه است، پیشنهاد شده که با استفاده از تابع زیان شبه هوبر، دقت حاصل از عملیات تخمین در مکان یابی و ردیابی هدف هنگام وجود انواع نویز در محیط را افزایش می دهد. در این راستا، روابط مکان یابی بر پایه دو معیار قدرت سیگنال دریافتی و مدت زمان انتشار سیگنال مبتنی بر الگوریتم پیشنهادی در شبکه ای از فیلترهای وفقی ارائه شده است. نتایح به دست آمده از پیاده سازی نشان می دهد که استفاده از این الگوریتم سبب افزایش دقت عملیات مکان یابی و ردیابی در شبکه های حسگر بی سیم  در محیط های آغشته به انواع نویز گوسی و غیرگوسی با نسبت سیگنال به نویز متفاوت، می گردد.

    کلیدواژگان: مکان یابی، شبکه حسگر بی سیم، نویز گوسی، نویز غیرگوسی، الگوریتم انتشار حداقل میانگین مربعات، تابع زیان هوبر
  • داود جعفری، مهران خلج، پژمان صالحی* صفحات 76-95
    در این تحقیق، هدف ارائه یک الگوی بهینه برای مساله زمان بندی سیر و حرکت قطارهای حمل ونقل ریلی درون شهری در مطالعه موردی متروی تهران است، لذا کوشیده شده است یک رهیافت جدید بر مبنای اصول و مفاهیم استواری برای حل مساله جداول زمان بندی قطارهای متروی تهران در شرایط عدم قطعیت و بروز اعوجاج با استفاده از رهیافت های شبیه سازی از طریق لحاظ نمودن زمان های بافر و حداقل سرفاصله زمانی حرکت قطارها ارائه گردد. بنابراین به دست آوردن سرفاصله های بهینه از طریق استقرار زمان های بافر در جداول زمان بندی خطوط متروی تهران در رویکرد برنامه ریزی خطی طوری دنبال گردیده که بتوان میانگین مدت زمان انتظار در سکوهای مسافری و سرفاصله زمانی قطارها را در مسیر ریلی حداقل نموده و نرخ تردد قطارها در خطوط ریلی را حداکثر کرد. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل عمومی برنامه ریزی خطی پس از تعیین تابع هدف و محدودیت های مرتبط از قبیل زمان های توقف قطارها در ایستگاه ها (گره ها) و طول مسیر (یال ها)، ظرفیت ایستگاه های مترو و رعایت حاشیه های ایمنی با توجه به شرایط کلی شبکه ریلی، از طریق لحاظ کردن زمان بافر و رویکردهای شبیه سازی در مورد کاوی ایستگاه متروی شاهد کوشیده نقاط بهینه شناسایی و در طراحی تابلوی نهایی زمان بندی مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق همچنین فرض بر آن بود که متغیرهای مدل تصمیم گیری نظیر نرخ ورود مسافری به ایستگاه ها و زمان طی قطعات توسط ناوگان قطارها غیرقطعی باشد. در پایان نیز اعتبار مدل پیشنهادی از طریق داده های به دست آمده از نیمه جنوبی خط یک متروی تهران مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج به دست آمده از آن ارائه شده است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی استوار، مساله جداول زمان بندی، ناوگان قطارها، مترو تهران
  • فریبا صلاحی* صفحات 96-107
    ظهور وب و رشد مستمر آن، حجم عظیمی از اطلاعات تولید شده توسط کاربران را ایجاد کرده است. در این اطلاعات، به راحتی می توان اطلاعات ذهنی ارزشمندی را پیدا کرد، به ویژه در شبکه های اجتماعی و بسترهای تجارت االکترونیک که حاوی اطلاعات مهمی در مورد کاربران هستند. حوزه عقیده کاوی در سال های گذشته به شدت مورد توجه قرار گرفته است. هر روز مقالات تحقیقاتی جدیدی  منتشر می شوند که در آنها رویکردهای مختلف هوش مصنوعی برای وظایف و برنامه های مختلف مرتبط با عقیده کاوی اعمال می شوند. در این مقاله رویکرد جدیدی مبتنی بر ماشین بردار پشتیبان و الگوریتم بهینه سازی گرگ های خاکستری برای بهبود فرآیند عقیده کاوی پیشنهاد شده است، به گونه ای که الگوریتم گرگ های خاکستری برای تعیین ویژگی های موثر در فرآیند عقیده کاوی به کار رفته است و عملکرد ماشین بردار پشتیبان را بهبود می دهد. نتایج پیاده سازی این تحقیق نشان داد که سیستم پیشنهادی توانسته با انتخاب ویژگی های موثر به افزایش دقت و پوشاندن خطای رویکرد ماشین بردار پشتیبان کمک کند. سیستم پیشنهادی با استفاده از سه معیار صحت، فراخوانی و دقت مورد ارزیابی قرار گرفت، که صحت برای کلاس اول و دوم به ترتیب برابر با 0.68 و 0.92 درصد، فراخوانی برای کلاس اول و دوم به ترتیب برابر با 0.94 و 0.63 درصد و دقت 0.77 درصد بوده است. نتایج حاکی از آن است سیستم پیشنهادی این تحقیق توانسته در هر دو کلاس به نتایج مطلوبی دست پیدا کند.
    کلیدواژگان: عقیده کاوی، ماشین بردار پشتیبان، الگوریتم، بهینه سازی گرگ های خاکستری، تعیین ویژگی
  • محمود دادخواه*، نازلی بشارتی صفحات 108-121
    بروز همه گیری کووید-19 در جهان، بار دیگر دولت ها و مسئولین محلی را با چالشی بزرگ و غیرمترقبه مواجه ساخت. بررسی همه جوانب این همه گیری، متخصصین رشته های مختلف و به خصوص ریاضی را به عرصه مبارزه با این چالش کشاند. در این بین، مدل سازی ریاضی انتقال بیماری به دلیل ماهیت ساده و قابل درک آن و نیز قابلیت اثبات شده آن در کمک به حل موضوعاتی از این دست، اهمیتی دوچندان یافت. مدل های مختلف ارایه شده برای بیماری های گوناگون، قدرت بررسی و پیشگیری از ایجاد همه گیری های خطرناک را افزایش می دهد. در این مقاله به کمک مدل سازی عامل مبنا، نحوه انتشار و انتقال بیماری های همه گیر (به ویژه در محیط های کوچک) را بررسی کرده ایم. در مدل بررسی شده، فرآیند انتقال مکانی-زمانی نیز برای هر عامل در نظر گرفته شده است. همچنین تصمیم گیری عوامل مورد بررسی، بر اساس قوانینی خواهد بود که برای آنها تهیه شده است. برای تعریف ویژگی های اجتماعی اصلی و همچنین شرایط سلامتی مورد استفاده در طول تعامل عوامل با یکدیگر، یک پروفایل فردی برای هر عامل در مدل پیش بینی می شود. به دلیل انعطاف خوب مدل بیان شده، شبیه سازی های عددی متفاوتی با آن به اجرا گذاشته شده است. از آنچه در این پژوهش به دست آمد می توان دریافت که برای کنترل و مقابله با بیماری های همه گیر و به خصوص در محیط های کوچک، چندین عامل باید به صورت جدی مورد توجه قرار گیرد که از آن جمله می توان به محدودیت جدی و شدید در جابه جایی های عوامل، تجمعات آنها و نیز رعایت دستورالعمل های بهداشتی و محافظتی (به عنوان مثال استفاده از ماسک و قرنطینه عوامل)، اشاره نمود.
    کلیدواژگان: مدل سازی ریاضی، مدل های عامل مبنا، همه‏ گیری، مدل های انتقال بیماری، کووید-19
  • مهدی شمس*، غلامرضا حسامیان صفحات 122-157

    در این مقاله متغیرهای پرسه زدن تصادفی تحلیل می شوند. سپس روابط مقادیر ویژه مورد بررسی قرار می گیرد. در این میان یک کران برای متغیرهای اصلی تعیین می شود. سپس کاربرد در شبکه های الکترونیکی شرح داده خواهد شد. همچنین کاربردهایی در علوم کامپیوتر به ویژه در مدیریت رمزگذاری برای شبکه محاسبات ذکر می شود. دستاوردهای فیزیکی برای به دست آوردن نتایجی در پرسه زدن تصادفی به کار برده می شوند. در پایان الگوریتم های کاربردی پرسه زدن تصادفی و نمونه گیری با پرسه زدن تصادفی بیان خواهند شد.

    کلیدواژگان: زنجیر مارکوف، توزیع ایستا، نرخ آمیختگی، تابع مولد احتمال، گراف همبند
  • فرناز حسینی*، الهه طبیب زاده لمر، سید مهدی میرکاظمی نیارق صفحات 158-171
    چهره انسان یک شی ثابت نیست و فاکتورهای متنوعی که منجر به نمایش های مختلف چهره می شوند، وجود دارند. در الگوریتم های تشخیص چهره، فاکتورهای ذاتی و تصادفی که باعث ایجاد اختلاف در ظاهر چهره می شوند، وجود داده های ناقص در پایگاه داده ها، حجم پایگاه داده ها، اختلاف در ابعاد تصاویر ذخیره شده و تغییر حالات چهره می توانند فرآیند تشخیص چهره را با مشکلات مختلفی روبرو سازند. ارائه روشی که بتواند این مشکلات را تا حد قابل قبولی رفع کند، می تواند گستره کاربرد روش های تشخیص چهره را افزایش دهد. در این مطالعه برای بهبود تشخیص چهره با داده های ناقص از یک شبکه عصبی کانولوشنی عمیق استفاده شده است. روش پیشنهادی از چند گام مختلف تشکیل شده است. در مرحله اول پس از انتخاب و استخراج داده اولیه از پایگاه داده، پیش پردازش اطلاعات با اعمال فیلتر، تبدیل هیستوگرام و تشخیص لبه انجام می شود. در مرحله دوم استخراج نقاط مهم برای هر تصویر انجام می‎ شود. خروجی این مرحله به عنوان ورودی به الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل داده شده تا برای انتخاب ویژگی های موثر و شناخت آنها در راستای بهینه سازی استفاده گردد. در نهایت از یک شبکه عصبی کانولوشنی عمیق در دو گام آموزش و آزمون برای تشخیص چهره استفاده شده است. روش پیشنهادی در محیط متلب شبیه سازی شده و توسط معیارهای دقت، صحت و پوشش مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده با دقت 96.11% بیانگر بهبود تشخیص چهره نسبت به سایر کارهای انجام شده در سال های اخیر و همچنین کاهش هزینه در فرآیند تشخیص انجام شده می باشد.
    کلیدواژگان: تشخیص چهره، شبکه عصبی کانولوشنی، الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل، داده های ناقص، شبکه عصبی کانولوشنی عمیق
  • حوریه فخاری، اکبر محبی صفحات 172-181

    در این مقاله، روش گالرکین برای حل معادله دیفرانسیل جزئی غیرخطی بوزینسک که توصیف کننده امواج آب می باشد، ارائه می گردد. ایده اصلی استفاده از چندجمله ای های ژاکوبی تعمیم یافته به عنوان توابع پایه ای برای مشتقات مکانی به گونه ای می باشد که شرایط مرزی معادله را برآورده سازد. برای پرهیز از حل دستگاه معادلات غیرخطی، روش لیپ فراگ-کرانک نیکلسون برای گسسته سازی زمانی معادله پیشنهاد می گردد. تخمین خطای طرح پیشنهادی به صورت دقیق مورد بررسی قرار گرفته و نتایج عددی نشان دهنده دقت بالای روش و زمان محاسباتی پایین و موید نتایج نظری می باشد. همچنین نتایج حاصل نشان می دهد این روش برای معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی و از مراتب زوج کارآمد می باشد.

    کلیدواژگان: چندجمله ای های ژاکوبی تعمیم یافته، معادله بوزینسک، روش گالرکین، روش طیفی، تخمین خطا
|
  • Zohreh Sharifi Mehrjard *, Hajar Momeni, Habib Adabi Ardekani Pages 2-19

    Autism is a neurological and developmental disorder in which individuals often show limited symptoms or behaviors and are diagnosed based on a behavioral test. This neurological disorder is similar to other neurological disorders; therefore, diagnosing autism is a complicated task. If the disease is diagnosed at an early age, the severity of the disease and its complications will be reduced. In recent years, researchers have used electroencephalography (EEG) to diagnose autism. In the diagnosis of autism using EEG signals, machine learning algorithms have been used, and the human user has been able to diagnose this disease with a good percentage of accuracy by analyzing the extracted features. In this paper, the algorithms used in each of the articles have been reviewed, and the results obtained from the corresponding data review are the basis for further research. While examining the previously presented methods, the advantages and disadvantages of the methods are examined. The results show that the role of the methods used for pre-processing, extracting and selecting features from EEG images and the type of classifiers are effective factors in classification accuracy. Convolutional neural networks have been the most popular compared to other learning-based methods due to their ability to provide the best accuracy results.

    Keywords: Electroencephalography, Supervised Learning, Autism, Deep Learning, Machine Learning
  • Mahdi Sarchahi, Elham Mahdipour * Pages 20-39
    Coronavirus disease 2019 or COVID-19 is an infectious disease caused by the severe acute respiratory syndrome virus (SARS-Cov-2) and has spread worldwide as an epidemic. After the rapid spread of the disease in 2019, the World Health Organization declared a public health emergency, and Human society saw a massive increase in deaths caused by its various mutations. Clinical symptoms include fever, cough, shortness of breath, and loss of smell. Fortunately, recently researchers have been able to achieve many successes in preventing the spread and speeding up its treatment by using different diagnostic methods. The aim of this research is to diagnose the disease of COVID-19 by processing CT scan images of people's lungs using ensemble deep learning techniques based on convolutional neural networks (CNN). In this regard, two data sets of CT scan images of people's lungs obtained from Kaggle and GitHub are used. The convolutional neural network architectures used in this research include VGG16, VGG19, Inception v3, ResNet50, DenseNet169, and CtNet10. In the first step, we added multiple dense (fully connected) layers to each of these models and evaluated their effect. Afterwards, to achieve higher accuracy and efficiency, the proposed ensemble method, which is a combination of VGG16, DenseNet169, and ResNet50 architectures, has been used. The experimental results show that the proposed ensemble method is able to achieve an accuracy of 98% to 100% on the investigated data set and significantly improve the performance of deep neural networks in multi-classification prediction tasks.
    Keywords: Coronavirus, Deep Neural Network, Convolution, Ensemble Deep Learning, CT-Scan
  • Mahdi Rasouli, Vahid Kiani * Pages 40-57

    Today, people on the web share their feelings and emotions with the help of various communication tools, one of the most common of which is the expression of feelings in textual content, such as social media posts, online store reviews, and user reviews. Emotion detection in text is a branch of sentiment analysis that aims to identify different types of human emotion in the text. This scientific field helps manufacturers and service providers to be aware of their weaknesses and strengths, and to provide better services to customers. In recent years, emotion recognition in text has become an attractive research field due to its wide applications in business, economics, politics, medicine, psychology, and sociology. In this article, the problem of emotion classification in text and its solution methods will be investigated with emphasis on deep learning. Also, a brief description of the latest deep learning solutions that have been used in recent years to classify emotion in text will be discussed. In addition, some labelled datasets, the most important open issues in emotion recognition, and future research directions will also be presented, which can be a good guide for new researchers in this field.

    Keywords: Natural Language Processing, Sentiment Analysis, Emotion Detection, Emotion Classification In Text, Deep Learning
  • Soheila Ashkezari *, Mohammadnaeem Teimoori, Vahid-Reza Sabzevari Pages 58-75

    Localization of mobile targets is one of the important topics in wireless sensor networks. The challenge lies in deploying techniques capable of estimating the subject's location amidst system noise, with minimal deviation from the actual location. In this paper, we propose a robust variant of the Diffusion Least Mean Square algorithm. This version involves distributing the estimation of the target's location across network nodes, facilitated by the pseudo-Huber loss function. Through this method, the accuracy of estimation in localization and tracking the target improves even in the presence of various noise types. The paper formulates target location using two criteria: received signal strength and signal propagation time, based on the proposed algorithm within an adaptive filter network. Experimental results highlight the algorithm's capability to enhance the accuracy of localization and tracking operations. This improvement remains consistent across wireless sensor network scenarios influenced by both Gaussian and non-Gaussian noises, with varying signal-to-noise ratios.

    Keywords: Localization, Wireless Sensor Network, Gaussian Noise, Non-Gaussian Noise, Least Mean Square Diffusion Algorithm, Huber Loss Function
  • Davood Jafari, Mehran Khalaj, Pejman Salehi * Pages 76-95
    This study aims to present a robust optimization model for scheduling intra-city rail transport trains (metro) in Tehran. We present a new approach based on robust principles and concepts to tackle the challenge of timetable planning for Tehran's subway trains under uncertainty and disturbances. To this end, a simulation method is employed, considering buffer times and minimum train movement intervals. Therefore, this paper follows a linear programming framework to determine the optimal headway distances for Tehran's subway lines, with the goal of minimizing average waiting times at station platforms and enhancing train flow according to passenger demand. Using a general linear programming model, after defining the objective function and constraints—such as train stopping times at stations (nodes), route lengths (edges), station capacities, and safety margins in line with the overall rail network conditions—optimal points are identified through buffer times and simulation approaches, exemplified at Shahed station, and incorporated into the final timetable design. Additionally, this work assumes that parameters related to capacity and timing of train units are non-deterministic. At the end, the validity of the proposed model is evaluated using data from the southern part of line one of Tehran's subway, and the results are presented.
    Keywords: Robust Optimization, Timetabling Problem, Trains, Tehran Metro
  • Fariba Salahi * Pages 96-107
    The advent of the web and its continuous growth have created a tremendous amount of user-generated information. Valuable subjective information is easy to find. Especially on social networks and e-commerce platforms that contain essential information. As a result, the field of belief mining has attracted considerable attention in recent years. New research papers are published every day in which various AI techniques are applied to various tasks and applications related to mining opinion. In this article, a new approach based on the support vector machine technique and the gray wolf optimization algorithm is proposed to improve the opinion mining process. Such that the gray wolf algorithm is used to determine the practical features in the belief mining process and enhances the performance of the support vector machine. This research showed that the proposed system could increase the accuracy and cover the error of the backup vector technique by selecting practical features. The proposed approach has been evaluated using three criteria: accuracy, recall, and precision. Precision for the first and second classes is 0.68 and 0.92%, respectively, and recall for the first and second classes equals 0.94 and 0.63% respectively, and accuracy was 0.77%. The results indicate that the proposed system of this research achieved favorable results in both categories.
    Keywords: Opinion Mining, Support Vector Machine, Gray Wolf Optimization Algorithm, Feature Selection
  • Mahmood Dadkhah *, Nazli Besharati Pages 108-121
    The outbreak of the COVID-19 pandemic in the world once again faced the governments and local officials with a big and unexpected challenge. Examining all aspects of this epidemic brought experts from different fields, especially mathematics, into the field of fighting this challenge. In the meantime, mathematical modeling of disease transmission has gained double importance due to its simple and understandable nature as well as its proven ability to help solve such issues. Different models presented for different diseases increase the power of investigation and prevention of dangerous epidemics. In this article, with the help of agent-based models, we have investigated the spread and transmission of epidemic diseases (especially in small environments). In the reviewed model, the spatio-temporal transfer process is also considered for each agent. Also, the decision of the investigated agents will be based on the rules prepared for them. To define the main social characteristics as well as the health conditions used during the interaction of the agents with each other, an individual profile is predicted for each agent in the model. Due to the good flexibility of the stated model, different numerical simulations have been implemented with it. From what was obtained in this research, it can be seen that in order to control and deal with epidemic diseases, especially in small environments, several factors must be taken seriously, of which, serious and severe restrictions on the movement of agents, their gatherings and the observance of health and protective instructions (for example, using a mask and quarantine agents) cab be pointed out.
    Keywords: Mathematical Modeling, Agent- Based Models, Epidemic, Disease Transmission Models, COVID-19
  • Mehdi Shams *, Gholamreza Hesamian Pages 122-157

    In this article, random walk parameters are analyzed. Then the relations of eigenvalues are examined. Meanwhile, a limit is set for the main parameters. Then, the application in electronic networks will be described. Also, applications in computer science are mentioned, especially in encryption management for the computing network. Physical achievements are used to obtain results in random walks. At the end, the applied algorithms of random walk and random walk sampling will be described.

    Keywords: Markov Chain, Stationary Distribution, Mixing Rate, Probability Generating Function, Connected Graph
  • Farnaz Hoseini *, Elahe Tabibzade Lamar, Seyed Mehdi Mirkazemi Niarag Pages 158-171
    The human face is not a fixed entity influenced by various factors that give rise to different facial expressions. Face recognition algorithms encounter challenges such as inherent and random factors causing facial appearance variations, incomplete data in the database, database size, differences in image dimensions, and changes in facial expressions. Addressing these challenges can expand the application range of facial recognition techniques. In this study, we propose a method that utilizes a deep convolutional neural network to enhance face recognition in the presence of incomplete data. The proposed method consists of several distinct steps. Firstly, primary data is selected and extracted from the database, followed by preprocessing the information through filtering, histogram transformation, and edge detection.  The output of this step serves as input to the bee optimization algorithm, which facilitates the selection of relevant features and optimizes them for recognition. Finally, a deep convolutional neural network is employed for face recognition, encompassing training and testing stages. We conducted simulations in the MATLAB environment to evaluate the proposed method and assess using accuracy, correctness, and criteria coverage criteria. The results demonstrated an accuracy of 96.11%, indicating improved face recognition compared to recent works and cost reductions in the overall recognition process.
    Keywords: Face Recognition, Convolutional Neural Network, Honey-Bee Optimization Algorithm, Incomplete Data, Deep Convolutional Neural Network
  • Hoorieh Fakhari, Akbar Mohebbi* Pages 172-181

    In this paper, the Galerkin method is proposed for the solution of the nonlinear Boussinesq partial differential equation describing water waves. The main idea is to use generalized Jacobi polynomials (GJPs) as basis functions to deal with spatial derivatives such that boundary conditions are satisfied. To avoid solving nonlinear equations, the Leap-frog and Crank-Nicolson method is proposed for time discretization of the equation. The error estimate of the proposed method is investigated and numerical results show the high accuracy and low CPU time of proposed method and confirmed the theoretical ones. Also, the obtained results show that the method is suitable for nonlinear and even-order partial differential equations.

    Keywords: Generalized Jacobi Polynomials, Boussinesq Equation, Galerkin Method, Spectral Method, Error Equation