فهرست مطالب

علوم دانشگاه خوارزمی - سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1391)

نشریه علوم دانشگاه خوارزمی
سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • یدالله اردوخانی، میترا جزمحتشمی صفحه 269
    هدف اصلی در این مقاله حل معادلات انتگرال- دیفرانسیل فردهلم خطی با تاخیر زمانی از مراتب بالا است. روش مبتنی بر بسط لژاندر با استفاده از نقاط هم محلی گاوس- لژاندر می باشد. در این روش سری لژاندر قطع شده جواب معادله را در نظر گرفته و معادله انتگرال- دیفرانسیل خطی و شرایط داده شده را به یک معادله ماتریسی تبدیل می کنیم، سپس با استفاده از نقاط هم محلی گاوس- لژاندر، معادله ماتریسی تبدیل به یک دستگاه از معادلات جبری خطی با ضرایب مجهول بسط لژاندر می شود که از حل دستگاه، ضرایب بسط لژاندر تابع جواب به دست می آید. در آخر کارایی روش را با مثال هایی مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهیم.
  • نصرالله ایران پناه، هدا توسلی صفحه 281
    بررسی روند و احتمال مرگ و میر برای برنامه ریزان، کارشناسان جمعیت، سازمان های بازنشستگی و شرکت های بیمه از اهمیت بالایی برخوردار است. تحقیقات نشان می دهد جداول مرگ و میر ایستا، احتمالات مرگ و میر را زیاد نشان می دهند. علت بیش برآوردی احتمالات مرگ و میر در جداول ایستا را می توان به نادیده گرفتن تغییرات مرگ و میر بر حسب زمان نسبت داد. جداول مرگ و میر پویا با در نظر گرفتن اثر زمان در سنین مختلف بر روند مرگ و میر از دقت بالاتری برخوردار هستند.
    در این مقاله، برای برآورد روند مرگ و میر ابتدا با استفاده از روش لی– کارتر مدلی برحسب زمان و رده های سنی به داده های نرخ مرگ و میر برازش و پارامترهای مدل را برآورد می کنیم. سپس با استفاده از روش های بوت استرپ پارامتری و نیم پارامتری فاصله های پیش بینی را برای احتمال های مرگ و میر محاسبه می کنیم. در انتها این مراحل را برای تحلیل داده های مرگ و میر ایران به طور مجزا برای مردان و زنان مورد استفاده قرار می دهیم.
    کلیدواژگان: جداول عمر پویا، مدل لی- کارتر، آمار فضایی، تغییرنگار، بوت استرپ پارامتری، بوت استرپ نیم پارامتری
  • محمد جهانشاهی، مجتبی سجادمنش صفحه 295
    مسایل مقدار مرزی یکی از مباحث خیلی مهم در زمینه های مهندسی و فیزیک ریاضی می باشند و در این بین مسایل خودالحاق به دلیل دارا بودن برخی ویژگی های مطلوب برای حلشان، از جمله اینکه مقادیر ویژه مسئله الحاقی همیشه حقیقی بوده و توابع ویژه یک دستگاه متعامد تام می سازند، اهمیت ویژه ای دارند. در مباحث کلاسیک معمولا از روش نایمارک [3] برای تشخیص خودالحاق بودن مسئله اصلی استفاده می شود. اما در این روش چون روابط اضافه شده به شرایط مرزی مسئله شامل مقادیر مرزی تابع مجهول با ضرایب اختیاری هستند، لذا اختیاری بودن ضرایب فوق سبب می شود که مسئله الحاقی به دست آمده یگانه نباشد.
    در این مقاله، یک روش جدید برای بررسی و ایجاد یک مسئله خودالحاق شامل معادله دیفرانسیل معمولی معرفی می گردد. براساس این روش، ابتدا شرایط ضروری وجود جواب مسئله با بکارگیری جواب اساسی معادله الحاقی به دست می آید، سپس یک دستگاه جبری متشکل از شرایط ضروری به دست آمده و شرایط مرزی مسئله اصلی تشکیل می شود. درنهایت با بکارگیری اتحاد لاگرانژ و مقادیر مرزی تابع مجهول، شرایط کافی برای خودالحاق بودن مسئله اصلی ارایه می گردد. مزیت این روش نسبت به روش کلاسیک نایمارک در این است که به جای روابط اضافه شده به شرایط مرزی مسئله، شرط های ضروری به دست آمده روی جواب معادله الحاقی جایگزین می شود که این روابط به صورت ترکیب خطی از مقادیر مرزی تابع مجهول با ضرایب معین (نه اختیاری) می باشد که این موضوع سبب می شود مسئله الحاقی به دست آمده یگانه باشد
    کلیدواژگان: مسئله خودالحاق، جواب اساسی (تعمیم یافته)، شرایط ضروری، اتحاد لاگرانژ
  • محسن محمدزاده درودی، فاطمه حسینی صفحه 305
    مدل های آمیخته خطی تعمیم یافته فضایی معمولا برای مدل بندی پاسخ فضایی گسسته به کار می روند، که در آنها ساختار همبستگی فضایی داده ها از طریق متغیرهای پنهان در نظر گرفته می شود. مسئله مهم در این مدلها برآورد متغیرهای پنهان فضایی در موقعیتهای دارای مشاهده پاسخ و پارامترهای مدل و در نهایت پیشگویی متغیرهای پنهان در موقعیتهای فاقد مشاهده است. در این راستا اغلب کاربران برای سهولت توزیع نرمال را برای متغیرهای پنهان در نظر می گیرند. اگرچه این فرض باعث سهولت محاسبات می شود، اما گاهی در عمل محیا نیست، یا به دلیل پنهان بودن بررسی آن میسر نمی باشد. لذا در این مقاله استفاده از توزیع چوله نرمال بسته که در حالت خاص شامل توزیع نرمال است و تحت حاشیه سازی، شرطی کردن و تبدیلات خطی بسته می باشد، برای متغیرهای پنهان پیشنهاد می شود. در این مدلها تابع درستنمایی فرم بسته ای ندارد و به دست آوردن برآوردهای ماکسیمم درستنمایی پارامترها به راحتی امکان پذیر نیست. در این مقاله الگوریتمی تقریبی برای برآورد ماکسیمم درستنمایی پارامترهای مدل و پیشگوی تقریبی متغیرهای پنهان ارائه می شود، که در مقایسه با روش های موجود بسیار سریعتر است. اعتبار مدل و الگوریتم پیشنهادی در یک مطالعه شبیه سازی مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: مدل آمیخته خطی تعمیم یافته فضایی، متغیر پنهان، توزیع چوله نرمال بسته
  • علی مردان شاهرضایی، معصومه حسینی نیا صفحه 313
    در این مقاله سه نوع از مسائل معکوس سهموی از نوع هدایت گرمایی و تشعشع گرمایی به روش تجزیه آدومیان بررسی می شود و برای حل این نوع مسائل معکوس از یک شرط فوق اضافی در یک نقطه داخلی ناحیه مفروض مساله استفاده می شود. این روش با سرعت همگرایی بالا، تقریب عددی از جواب دقیق مساله بدون نیاز به خطی سازی یا گسسته سازی می دهد. در واقع روش تجزیه آدومیان، نیاز به حل کردن هر سیستم خطی یا غیرخطی از معادلات جبری را از بین می برد. نتایج عددی به دست آمده از این روش حاکی از دقت و سرعت بالای این روش است
    کلیدواژگان: مساله معکوس سهموی، روش تجزیه آدومیان، تابع کنترلی، ضریب مجهول، شرایط کرانه ای مجهول، معادله انتگرال ولترا
  • سید مجتبی دهنوی، اکبر محمودی ریشکانی، محمدرضا میرزایی شمس آباد، عین الله پاشا صفحه 327
    عملگر ضرب پیمانه ای به پیمانه توانی از 2 یکی از عملگرهای مورد استفاده در رمزنگاری خصوصا رمزنگاری متقارن می باشد. در این مقاله به بررسی خواص آماری و جبری این عملگر از منظر رمزنگاری پرداخته ایم. در ابتدا توزیع خروجی عملگر ضرب پیمانه ای به پیمانه توانی از 2 را به عنوان یک تابع دودویی برداری محاسبه کرده ایم و پس از آن توزیع توابع مولفه ای آن را به دست آورده ایم. در ادامه با معرفی یک سنج در اندازه گیری میزان ناترازی نگاشت ها به بررسی ناترازی این عملگر و توابع مولفه ای آن پرداخته ایم. در پایان درجه جبری توابع مولفه ای عملگر ضرب پیمانه ای به پیمانه توانی از 2 را مورد بررسی قرار داده و یک کران پایین برای درجات مذکور ارائه داده ایم.
    کلیدواژگان: ضرب پیمانه ای به هنگ توانی از 2، توابع دودویی، توابع مولفه ای، درجه جبری، ناترازی
  • علیرضا فخارزاده جهرمی، ناهید احمدی بنی هاشمی صفحه 339
    بخش مهمی از مسائل قابل هدایت در مهندسی، از جمله مهندسی شیمی، مسائل کنترلی از نوع تنظیم کننده هستند. از طرفی روش های گرادیان مزدوج تعمیم یافته و روش نشاندن قابلیت های توانمندی در حل این مسائل دارند. این مقاله با معرفی الگوریتم آنها برای حل مسائل کنترل بهینه، به مقایسه این دو شیوه کارا، از نظر تحلیلی و عددی خواهد پرداخت. همچنین چگونگی کاربرد آنها در محاسبه مسیر و کنترل بهینه یک مخزن هم زده شده پیوسته راکتور شیمیایی را که تا کنون از این دو شیوه حل نشده اند، بیان و بررسی می نماید. در این راستا با بیان مثال های عددی، مقادیر بهینه همراه با مسیر و کنترل بهینه حاصل از این روش ها، مقایسه خواهند شد.
    کلیدواژگان: مسائل تنظیم کننده، روش گرادیان مزدوج تعمیم یافته، عملگر کنترلی، اندازه های رادن، برنامه ریزی خطی
|
  • H. Tavasoli Page 281
    Mortality forecasts are nowadays widely used to create and modify retirement pension schemes, disability insurance systems and other social security programmers. Experience shows that static life tables overestimate death probabilities. The reason for this overestimation is that static life tables, through being computed for a specific period of time, cannot take into account the decreasing mortality trend over time. Dynamic life tables overcome this problem by incorporating the influence of the calendar when graduating mortality. In this paper, we first apply the Lee-Carter model for estimation of mortality rate. Then, we use parametric and semi parametric bootstrap prediction intervals for mortality trend. Finally, these methods are applied for analysis of mortality data of Iran.
    Keywords: Dynamic Life Tables, Lee, Carter Model, Spatial Statistics, Variogram, Parametric bootstrap, Semi Parametric Bootstrap
  • Mohammad Jahanshahi, Mojtaba Sajjadmanesh Page 295
    Boundary value problems (BVPs) are one of the most important fields in engineering and mathematical physics. In self-adjoint case of these problems, there are some facilities to solve them, such as eigenvalues of adjoint equations are real numbers and associated eigenfunctions make an orthogonal basis system. In this paper a new method for investigation of self-adjoint B.V.Ps including ordinary differential equations (O.D.Es) is introduced. Based on this method, at first, some necessary conditions are obtained by making use of fundamental solutions of adjoint equations. Then an algebraic system is made by this necessary conditions and boundary conditions of given boundary value problem. Finally, by making use of Lagrangian identity and boundary values of unknown function, sufficient conditions for having a self-adjoint problem are presented.
    Keywords: Boundary value problem, Self, adjoint equation, necessary conditions, fundamental solution
  • Mohsen Mohammadzadeh Darrodi Page 305
    Spatial generalized linear mixed models are usually used for modeling non-Gaussian and discrete spatial responses. In these models, spatial correlation of the data can be considered via latent variables. Estimation of the latent variables at the sampled locations, the model parameters and the prediction of the latent variables at un-sampled locations are of the most important interest in SGLMM. Often the normal assumption for latent variables is considered just for convenient in practice. Although this assumption simplifies the calculations, in practice, it is not necessarily true or possible to be tested. In this paper, a closed skew normal distribution is proposed for the spatial latent variables. This distribution includes the normal distribution and also remains closed under linear conditioning and marginalization. In these models, likelihood function cannot usually be given in a closed form and maximum likelihood estimations may be computationally prohibitive. In this paper, for maximum likelihood estimation of the model parameters and predictions of latent variables, an approximate algorithm is introduced that is faster than the former method. The performance of the proposed model and algorithm are illustrated through a simulation study.
    Keywords: Spatial Generalized Linear Mixed Model, Latent variable, Closed skew normal distribution
  • Akbar Mahmoodi Rishakani, Mohammad Reza Mirzaee Shams Abad, Einolla Pasha Page 327
    Modular multiplication modulo a power of two is one of the operators that is used in cryptography specially symmetric cryptography. In this paper we investigate the statistical and algebraic properties of this operator from the cryptographic viewpoint. At first we compute the distribution of the output of modular multiplication modulo a power of two and the distribution of its component Boolean functions. Then after presenting a criterion for measuring the imbalance of maps, we obtain the imbalance of this operator and its component Boolean functions. At last we investigate the algebraic degree of the component Boolean functions of this operator and present a lower bound for the degree of these functions.
    Keywords: Multiplication modulo a power of 2_Boolean function_Component function Algebraic degree_Imbalance