مجله رویکردهای نوین در تحقیقات علوم پایه، فنی و مهندسی
پیاپی 18 (پاییز 1401)

در این مقاله به بررسی نانوکپسول های زیستی جهت جلوگیری از پوکی استخوان در فضانوردان در سفرهای فضایی پرداخته شده است. امروزه علوم میان رشته ای جایگاه با اهمیتی در پیشبرد مرزهای علمی دارند. ارتباط میان رشته ای بین دانش هوافضا، زیست شناسی، نانو و مهندسی پزشکی از افق های آینده تحقیقات بشر است. لذا در این مقاله سعی بر آن است جایگاه دانش میان رشته ای زیست-فضا جانوری تبیین شود. بر اساس آزمایش های فضایی، استخوان بندی فضانوردان در سفرهای فضایی دچار پوکی استخوان می شود. یکی از راهکارها برای جلوگیری از پوکی استخوان، استفاده از نانو کپسول ها است که در این مقاله ترویجی به آن پرداخته شده است.

اولتراسوند یکی از متداول‌ترین روش‌های تصویربرداری پزشکی است که به دلیل ارزان، ایمن، غیرتهاجمی، فشرده و قابل حمل بودن و اینکه تقریبا در هر بافت بدن می‌تواند به صورت بلادرنگ تصویربرداری کند، جذابیت بسیار بالایی داشته و در سراسر دنیا به طور گسترده‌ای استفاده شده و حتی در زمینه‌‌هایی مانند تصویربرداری بلادرنگ در عمل‌های جراحی از محبوبیت بالایی برخوردار است. از همین رو کالیبراسیون صحیح کاوشگرهای اولتراسوند ضرورت بالایی دارد. در این مطالعه ضمن بررسی برخی فانتوم‌های رایج کالیبراسیون، یک رویکرد ساده و کارآمد برای کالیبراسیون کاوشگرهای 3بعدی اولتراسوند با استفاده از یک نشانگر رهگیری نشده معرفی و کارایی آن تجزیه و تحلیل خواهد شد.

میراث تاریخی و هنری آثاری هستند که از نسل‌های گذشته به جای مانده اند و اهمیت اقتصادی و فرهنگی فراوانی برای هر ملتی دارند. خطرات مختلفی این آثار را تهدید می‌کند که یکی از مهم‌ترین آنها تغییرات اقلیمی است. تغییرات اقلیمی اثرات مستقیم و غیر مستقیم بر بناهای تاریخی دارد. تغییرات مستقیم اقلیم شامل تغییرات شدید درجه حرارت، افزایش رطوبت، سیل و طوفان می‌باشد. تاثیرات غیر مستقیم تغییرات اقلیم نیز می‌تواند بر جوامع میکروبی و سایر موجودات زنده اثر بگذارد. میکروارگانیسمها از عواملی هستند که نقش اصلی را در تخریب بناها برعهده دارند. با تغییر اقلیم، رفتار میکروارگانیسم‌ها تحت تاثیر قرار می‌گیرد. به عبارتی تنوع میکروارگانیسم ها و متابولیسم آنها تغییر می‌کند. این تغییرات می‌تواند تاثیر مخرب میکروارگانیسم ها بر بناهای تاریخی را تشدید نماید. بنابر این در حوزه حفاظت و مرمت از آثار باستانی موضوع تغییرات اقلیمی و پیش بینی آن در آینده، بسیار ضروری است که به دنبال شناخت این اثرات روی آثار هنری و بناهای تاریخی، می توان راهکارهای مقابله با این خطرات را معرفی و تبیین نمود.

بررسی پایداری شیب‌ها، شیروانی‌ها و گودها عموما با استفاده از تحلیل تعادل حدی (LEM) به روش‌های مختلف از جمله روش Bishop، Spencer، Morgenstern-Price و... انجام می‌شود. در این روش‌ها، توسعه تدریجی گسیختگی، رابطه تنش – کرنش و رفتار مصالح قبل از وقوع شرایط گسیختگی در نظر گرفته نمی‌شود. از طرف دیگر روش‌های دیگر برای تعیین ضریب اطمینان پایداری بر مبنای حل ضمنی به روش اجزاء محدود وجود دارد که در نرم‌افزارهایی مانند Plaxis مورد استفاده قرار می‌گیرند. مطالعات پارامتریک نشان می‌دهد که نتایج این روش در مورد شیب‌های با زاویه تند و گودها عموما فاصله قابل توجهی با مقادیر بدست آمده از روش‌های تحلیلی دارد. به منظور رفع نواقص مربوط به هر کدام از این دو روش، در مطالعه حاضر، به ارایه یک روش جدید بر مبنای کاهش مقاومت با استفاده از تحلیل دینامیکی صریح به روش اجزاء محدود پرداخته شده است. در روش پیشنهاد شده، شروع ناپایداری بر اساس افزایش ناگهانی انرژی جنبشی کل سیستم تعیین شده است. بعبارت دیگر در صورتی که سیستم پایدار باشد، انرژی جنبشی کل سیستم در مقایسه با انرژی کل سیستم مقدار کوچکی بوده و مقدار آن در گذشت زمان کاهش می‌یابد. در صورتی که سیستم شروع به ناپایداری کند، سرعت هر کدام از المان‌ها افزایش یافته و مقدار انرژی جنبشی کل سیستم به ناگاه افزایش می‌یابد. مقایسه نتایج مربوط به ضریب اطمینان پایداری بدست آمده از روش ارایه شده در مطالعات حاضر (FEM/E)، با مقادیر بدست آمده از تحلیل تعادل حدی به روش Morgenstern-Price (LEM) و مقادیر بدست آمده از مدل‌سازی عددی به روش حل ضمنی اجزاء محدود در نرم‌افزار Plaxis (FEM/I) نشان می‌دهد که در محدوده مورد مطالعه، تطابق نتایج بدست آمده از روش ارایه شده در مطالعه حاضر، با بررسی ضریب اطمینان پایداری در شرایط هندسی مختلف، مشاهده شد که روش پیشنهادی تطابق خوبی با نتایج بدست آمده از روش LEM و FEM/I دارد و در مورد شیب‌های با زاویه تند و گودها نیز نتایج بدست آمده از روش ارایه شده، به مقادیر بدست آمده از روش LEM بسیار نزدیک‌تر است.

در زمینه سازمان‌دهی متون پزشکی، فعالیت‌های پژوهشی محدودی انجام شده که هرکدام با رویکردهای متفاوتی سعی در بهبود سازماندهی دسترسی به این متون را داشته‌اند. با این وجود یک شکاف مهم درپژوهش‌های انجام شده در این حوزه ملاحظه شده و آن این است که بهره‌گیری چندانی از تحلیل‌های معنایی برای سازماندهی اسناد پزشکی صورت نگرفته است. در این پژوهش به منظور رفع این شکاف تحقیقاتی به ارایه روشی برای سازماندهی معنایی اسناد پزشکی با استفاده از رویکرد معنایی مبتنی بر هستان‌شناسی پرداخته شد که توانست سازماندهی اسناد پیچیده پزشکی را با تکنیک‌های معنایی بطور موثرتر و کارآمدتر به انجام برساند. برای بخش داده‌های متنی مورد نیاز این پژوهش از مجموعه داده متنی پزشکی MeDAL استفاده شده است. مجموعه داده متنی پزشکی MeDAL، یک مجموعه داده آموزشی بزرگ برای استفاده در پردازش زبان طبیعی است که برای درک زبان طبیعی پیش از آموزش در حوزه پزشکی طراحی شده است. برای سنجش نتایج حاصله برحسب متریکهای ارزیابی از مقایسه روش پیشنهادی با سه روش دیگر مبتنی بر خوشه‌بندی FCM بدون آنتولوژی و الگوریتم خوشه‌بندی EM با/ بدون آنتولوژی استفاده شده است. نتایج تجربی نشان داد که روش پیشنهادی در بیشتر حالت‌های آزمون با متریک‌های صحت، دقت و معیار-F از سایر روش‌های مورد مقایسه بهتر عمل کرده و تنها در بخش کوچکی از آزمایشات، همپای سایر روش‌ها یا اندکی ضعیف‌تر عمل کرده است؛ اما بطور میانگین مشاهده شد که روش پیشنهادی دارای برتری قابل ملاحظه‌ای نسبت به روش‌های مورد مقایسه بوه است.

افزایش حجم ترافیک و ایجاد گره های ترافیکی در راه های بین‌شهری و همچنین شبکه ترافیک شهری سبب کاهش کارایی شبکه ترافیکی و راه های مورد نظر میشود. پیشبینی و کشف هرچه سریعتر این گره های ترافیکی میتواند کمک شایانی به حل مشکل و روان‌سازی جریان ترافیک نماید. شبکه های عصبی مصنوعی نشان داده اند که با تکیه بر قابلیت یادگیری خود میتوانند عملکرد بسیار مناسبی در این زمینه از خود نشان دهند. هدف اصلی این تحقیق پیشبینی و تشخیص خودکار گره های ترافیکی با استفاده از مدل شبکه عصبی هوشمند و مقایسه کارایی مدل با مدلهای دیگر موجود است. این مقاله رویکردی را مطرح می کند که ترکیبی از داده های مطلوب و اطلاعات زمان واقعی برای پیش بینی زمان رسیدن اتوبوس می باشد. این رویکرد شامل دو مرحله است. اولا، مدل شبکه های عصبی براساس تابع پایه شعاعی  برای تقریب رابطه غیر خطی در داده های مطلوب، سپس در دومین مرحله، یک روش انلاین بر ای تعدیل وضعیت واقعی معرفی می شود.در ادامه، یک مطالعه ازمایشی بر روی مسیر شماره 21 اتوبوس در دالیان با استقرار این سیستم بر ای اثبات اعتبار و اثر بخشی این رویکرد انجام شد. به علاوه، مدل رگرسیون خطی چندگانه، شبکه های عصب و بدون تعدیل انلاین استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که رویکرد با و تعدیل انلاین دارای عملکرد پیش بینی بهتری است.

داده‌ کاوی به مفهوم استخراج اطلاعات نهان یا الگوها و روابط مشخص در حجم زیادی از داده‌ها در یک یا چند بانک اطلاعاتی بزرگ گفته می‌شود.در عصر فناوری اطلاعات، اطلاعات نقش حیاتی در هر حوزه زندگی انسانی دارند. جمع آوری داده از منابع مختلف داده، ذخیره و نگهداری داده ، تولید اطلاعات، تولید دانش و انتشار داده، اطلاعات و دانش به هر ذینفع بسیار مهم است. با توسعه سریع فن آوری اطلاعات، مجموعه پایگاه داده های بزرگ در شبکه های داده ای جهانی درحال رشد هستند جهت استفاده از حجم زیاد داده ها در پایگاه داده های بزرگ نیاز به ابزاری هات تجزیه و تحلیل و تفسیر داده ها وجود دارد. داده کاوی مجموعه ای از فعالیت ها برای پیدا کردن الگوهای هدید، مخفی و یا غیر مدتظره از داده ها و یا الگوهای غیر معمول است. در عصر فناوری اطلاعات،اطلاعات نقش حیاتی در هر حوزه زندگی انسانی دارد. جمع آوری داده از منابع مختلف داده، ذخیره و نگهداری داده، تولید اطلاعات، تولید دانش و انتشار داده، اطلاعات و دانش به هز ذینفع بسیار مهم است.با گسترش سیستمهای بایگانی و حجم بالای داده های ذخیره شده در این سستم ها به ابزاری نیاز است تا بتوان ای داده ها را پردازش کرد و اطلاعات حاصل از آن را در اختیار کاربران قرار داد.در این مقاله خلاصه ای سیستمهای داده کاوی و برخی از برنامه های کاربردی آن ارایه شده است.