به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب امیر اسدی وایقان

  • محمد طایفه طاهرلو، امیر اسدی وایقان*

    به دلیل اهمیت مشکلات مربوط به محیط زیست و سلامتی که ناشی از آلودگی هوا است، روش های پیش بینی آلاینده ها به عنوان یک ابزار مهم در تحقیقات مربوط به آلودگی هوا مد نظر بوده اند. در میان آلاینده های مختلف اثرگذار بر کیفیت هوا، ذرات با قطر آیرودینامیکی کمتر از 5/2 میکرومتر (PM2.5) یکی از مسایل اصلی در مدیریت کنترل آلودگی هوا هستند. در این مطالعه، شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) در ترکیب با الگوریتم ژنتیک (GA)، برای پیش بینی ذرات PM2.5 در یک دوره ی کوتاه مدت در شهر ارومیه، استفاده شده اند. از فیلتر Savitzky-Golay (SG) جهت پیش پردازش و هموار سازی داده های ایستگاه انداز ه گیری ذرات PM2.5 استفاده گردید. دو روش پرکردن شکاف داده ها (روش های KNN و SPLINE) به منظور به حداقل رساندن انحراف آموزشی و بهبود دقت شبکه به کار گرفته شده اند. داده های PM10، PM2.5 ، دی اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد ، مونوکسید کربن و داده های هواشناسی نیز برای این پیش بینی ها استفاده شده اند. طبق نتایج به دست آمده، روش ANN-GA (ترکیب روش های شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک)، یک بهبود 40 درصدی در همبستگی نتایج پیش بینی نسبت به روش شبکه عصبی مصنوعی ارایه داد. خطای MSE 001/0 (در مقیاس 1-0) و ضریب همبستگی R، به مقدار 91/0 در پیش بینی مشاهده گردید.

    کلید واژگان: پیش بینی آلودگی هوا, شبکه عصبی مصنوعی, آلودگی هوا, الگوریتم ژنتیک, PM2.5}
    Mohammad Teyefeh Taherloo, Amir Asadi Vaighan *
    Introduction

    For the last 50 years, activities like urbanization, industrialization and population growth, make air as a significant inseparable part of our life. Air pollution can be defined as the presence of chemicals or toxic compounds in the air to extent that they pose a health risk. Emissions from cars, plant chemicals, dust, pollen and mold spores are introduced as particulate matter (PM). The World Health Organization reported that ambient air pollution causes 4.2 million deaths from strokes, heart disease, lung cancer and chronic respiratory diseases. Of the various pollutants affecting air quality, particulate matter smaller than 2.5 microns is the major air pollution problem (Ścibor et al., 2020). As well, there is growing evidence of the effects of PM10 and PM2.5 on cardiovascular disease (CVD) and respiratory disease (DR).Forecasting air pollutants provides an opportunity to determine the intensity of air pollution in different areas and prevent irreversible impacts. In addition, these models also allow decision-makers to make the right decisions and prepare for the prevention or control of the PMs in the future. Some of the models used in air pollution forecasting studies are auto-regressive Integrated Moving Average (ARIMA), artificial neural network (ANN), Community Multiscale Air Quality Model (CMAQ), the Weather Research and Forecasting (WRF) model coupled with Chemistry (WRF-CHEM), Fuzzy models, grey model and/or hybrid models. ANN has been used extensively by scientists to provide rapid and parsimonious solutions to mitigate the negative impacts of air pollution worldwide. Neural networks, as an alternative, have been successfully used in air pollution forecasting and have produced accurate results in time series data. Different types of noise and nonlinear structure were present in the data. Hybrid modeling approaches have a wide variety of applications in which numerous methods or attributes are merged to create a more sophisticated model with superior performance in certain scenarios.Urmia is one of Iran's most polluted cities, owing to continuous traffic and traffic congestion, growing CO2 and PM levels, and a lack of knowledge on regulating and locating industrial manufacturing units. Dust from Iraq affects the region, as well as inversion, which occurs 90 days a year, are instances of region-specific air pollution. In addition, the drying of Urmia Lake, which can result in salt storms, is one of the critical concerns that will lead to significant pollution in the near future.In this study, ANN-GA with missing data imputation was used to predict PM2.5 in Urmia, Iran, in the short-term to demonstrate how data-gap filling and preprocessing methods could improve hybrid models' performance.

    Methodology

    The concentrations of air pollutants (carbon monoxide, nitrogen dioxide, and sulfur dioxide) as well as meteorological data (temperature, relative humidity, and wind velocity) were used as inputs in this research to predict PM2.5. Air pollution concentrationsand meteorological data over a two-year period were obtained from Monitoring Station No. 3, Urmia municipality, and Iran's meteorology website (Data.irimo.ir).The data was then preprocessed with the Savitsky-Golay filter before being fed into the ANN and ANN-GA networks. Data gaps and imputed data (KNN/SPLINE method) were used as input in each network, and the results were compared.In this study, a single system contains two hidden layers and one output layer. The time series method was used to introduce the data to the network. The data was divided into three parts. 70% of the data is used for training, 15% for validation, and 15% for testing. Data import scenarios were defined in two ways. The first scenario used no imputation, while the second used SPLINE and KNN to fill in data gaps. As a transfer function, a sigmoid (logsig) layer was used for hidden layers, and a linear layer (Purelin) was used for the output layer. The Levenberg-Marquardt algorithm was chosen as the learning algorithm based on the type of problem and the speed of convergence. To improve the results, the number of neurons, repetition parameters, number of permitted evaluations, Levenberg algorithm parameters, and reliability were all adjusted through a trial-and-error process.New ANN-GA network was used in this study and GA was used as a training function. After introducing the data as a time series and selecting the amount of data for each episode of learning, evaluation, and testing, the structure and number of networklayers were created with the "newff" function. The main difference is that the genetic learning process was used instead of the "train" function. It's worth noting that the network layer characteristics in both methods were the same. To learn how to complete the process, the new learning function requires several side processes, including cost function creation, selection, intersection, and mutation. Three methods of roulette selection, tournament selection and random were used in the selection process. To introduce the cost function, weights were taken from those created by the "newff" function. Different values were assigned to the initial population variables, maximum mutation number, and selection pressure coefficient by trial-and-error method. Moreover, two data import scenarios were defined.

    Conclusion

    Forecasting methods have been considered an important tool in research on air pollution. Among the various pollutants that influence air quality, particles with an aerodynamic diameter of less than 2.5 micrometers (PM2.5) are one of the key issues in air pollution control management. In this study, a model for predicting future concentrations of PM2.5 was developed by the Hybrid Network (ANN-GA). Two methods of data imputation (KNN and SPLINE) were used to minimize training issues and improve network accuracy. PM10, PM2.5, nitrogen dioxide, oxide, carbon monoxide, and weather data were used for predictions. The results show that multi-line neural networks are relatively efficient for predictive purposes but lack sufficient accuracy to predict. The ANN network produced MSE error of 0.023 and coherence coefficient of R 0.543 only with data gap filling methods. In order to improve R and reduce network errors, a genetic algorithm was used in combination with a multi-layer neural network (ANN-GA). As the results showed, MSE and R for hybrid networks (ANN-GA) were improved (R=0.91 and MSE=0.001). In addition, compared to ANN, the R increased by 40 percent and the MSE improved by 95 percent. Thus, it can be concluded that ANN-GA can be used as a powerful and reliable tool for predicting air pollution.

    Keywords: Air pollution Prediction, Artificial Neural Network, Genetic Algorithm, PM2.5}
  • ایمان کاظمی، امیر اسدی وایقان*، محمود آذری

    کیفیت و کمیت آب به دلیل تغییر اقلیم و فعالیت های انسانی به مهم ترین نگرانی کشورهای جهان تبدیل شده است. علاوه براین تغییرات پوشش و کاربری اراضی و اقلیم به عنوان دو عامل مهم و تاثیرگذار بر دبی شناخته شده اند. در این پژوهش از چهار مدل تغییر اقلیم HADGEM2-ES، GISS-E-R، CSIRO-M-K-3-6-0، CNRM-CM5.0 تحت دو سناریوی حدی RCP2.6 و RCP8.5 به عنوان سناریوهای تغییر اقلیم در دوره آینده 2050-2020 استفاده شد. سناریوی کاربری اراضی آینده (2050) با استفاده از الگوریتم CA-Markov در نرم افزار IDRISI با استفاده از نقشه های کاربری زمین در سال های 1983 و 2020 تهیه شد. مدل SWAT به منظور شبیه سازی بهتر فرایندهای هیدرولوژیک در دوره 2012-1984 واسنجی و برای دوره 2019-2013 اعتبارسنجی شد و برای ارزیابی اثرات جداگانه و ترکیبی تغییر اقلیم و کاربری اراضی روی دبی مورداستفاده قرار گرفت. پیش بینی نتایج تاثیرات تغییر اقلیم بر دبی نشان دهنده کاهش دبی در بیشتر مدل ها تحت دو سناریو RCP2.6 و RCP8.5 است. متوسط بیشترین میزان کاهش و افزایش تحت سناریوی RCP2.6 به ترتیب 60 و 30 درصد است. این کاهش چشمگیر پیش بینی شده تحت سناریوی RCP8.5 بیشتر است. بررسی اثرات توام تغییر اقلیم و کاربری اراضی نشان داد، متوسط کاهش دبی در ماه های اکتبر، نوامبر، دسامبر و ژانویه تحت دو سناریو به ترتیب 2/46 و 58 درصد است. متوسط افزایش دبی تحت سناریوی RCP8.5 ماه های آپریل و می در مدلHadGEM2ES  47 درصد پیش بینی شده است.

    کلید واژگان: مدل سازی, SWAT, هیدرولوژی, کاربری اراضی, تغییر اقلیم, کشف رود}
    I. Kazemi Roshkhari, A. Asadi Vaighan*, M. Azari

    Due to climate change and human activities, the quality and quantity of water have become the most important concern of most of the countries in the world. In addition, changes in land use and climate are known as two important and influential factors in discharge. In this research, four climate change models including HADGEM2-ES, GISS-E-R, CSIRO-M-K-3-6-0, and CNRM-CM5.0 under two extreme scenarios RCP2.6 and RCP8.5 were used as climate change scenarios in the future period of 2020-2050. The future land use scenario (2050) was prepared using the CA-Markov algorithm in IDRISI software using land use maps in 1983 and 2020. The SWAT model was calibrated to better simulate hydrological processes from 1984 to 2012 and validated from 2013 to 2019 and was used to evaluate the separate and combined effects of climate change and land use on discharge. The prediction of the climate change impact on discharge showed a decrease in most of the models under the two scenarios RCP2.6 and RCP8.5. The average maximum decrease and increase under the RCP2.6 scenario is 60 and 30 percent, respectively. This significant reduction is greater than that predicted under the RCP8.5 scenario. Examining the combined effects of climate and land use change revealed that the average decrease in discharge in the months of October, November, December, and January under two scenarios is 46.2 and 58%, respectively. The average increase in discharge is predicted to be 47% under the RCP8.5 in the months of April and May in the HadGEM2ES.

    Keywords: Modeling, SWAT, Hydrology, Land-Use, Climate Change, Kashfrood}
  • تحلیل و ارزیابی پایداری اکولوژیکی در سیستم های نوین ساختمانی / نمونه موردی: سیستم قاب فولادی سبک نورد سرد (LSF)
    مرضیه فقیه الاسلام *، اعظم رستگاری، امیر اسدی وایقان

    امروزه با توجه به رشد شهرنشینی، تقاضا برای کالاها و خدمات در شهرها افزایش قابل ملاحظه ای دارد. در این راستا، تامین نیازهای شهروندان مستلزم وجود منابع مالی کافی می باشد. اما نکته حائز اهمیت در بحث تامین منابع مالی، در نظر قرار دادن منابع طبیعی و محیط زیست است به گونه ای که درآمدها را به سمت درآمدهای پایدار سوق دهد و تهدیدی برای توسعه پایدار شهری به حساب نیاید. به منظور دستیابی به این روند، استفاده از ابزارهای اقتصادی متناسب با مدیریت محیط زیست ضروری به نظر میرسد. البته توسعه، نیازمند برنامه ریزی دقیقی می باشد و باید متناسب با شرایط و موقعیت هر کشوری انجام شود. توسعه پایدار شهری که نیازهای کنونی جهان را، بدون مخاطره افکنی توانایی نسلهای آتی در برآوردن نیازهای خود، تامین میکند؛ دارای سه رکن اساسی میباشد: پایداری زیست محیطی، پایداری اقتصادی و پایداری اجتماعی. در نتیجه همسازی مصالح اصلی با طبیعت، امکان بازگشت مصالح به طبیعت و بازیافت آن ها، کاهش اتلاف انرژی ومصالح در مراحل تولید و اجرا معیارهایی است که در پایداری اکولوژیکی باید مورد توجه قرار گیرد.
    روش تحقیق در این مقاله از نوع توصیفی- تحلیلی است که جمع آوری اطلاعات از طریق تدقیق و مطالعه منابع کتابخانه ای و اینترنتی صورت پذیرفته است. با استقاده از پیشینه پژوهش های مرتبط، ابتدا به توضیح مفاهیم پایداری پرداخته، سپس تاثیرپذیری محیط زیست از این ابزارها که منجر به پایداری اکولوژیکی در سیستم های نوین ساختمانی، به خصوص سیستم قاب فولادی سبک نورد سرد (L.S.F.) میگردد، با تصاویر مربوطه بررسی و تحلیل شده است.

    کلید واژگان: سیستم های نوین ساختمانی, سیستم قاب فولادی سبک نورد سرد, پایداری اکولوژیکی, سازهLSF}
    M.Faghih*, A.Rastgari, A.Asadi Vayghan

    Due to growing urbanization¡ the demand for goods and services in cities has increased considerably. Therefore¡ the needs of the citizens requires adequate financial resources. But the important point for the discussion of financing is in terms of natural resources and the environment¡ in such a way that incomes lead to sustainable income and not considered as a threat to sustainable urban development. In order to achieve this process¡ the use of economic instruments in accordance with environmental management is very important. The development requires careful planning and must be done according to the terms and conditions of each country. Current needs of the world’s urban sustainable development provides the ability of future generations to meet their own needs. It has three bases¡ environmental sustainability¡ economic sustainability and social sustainability. As a result¡ measures that should be considered in ecological sustainability are the compatibility with nature materials¡ the possibility of returning to nature and recycling materials¡ reducing energy consumption and materials in the production process¡ run¡ etc.
    This paper benefits from collecting information through books¡ articles and various sites. Explaining sustainability concepts and the environmental impact of these tools leading to ecological sustainability in building new systems¡ particularly cold-rolled steel frame style systems are analyzed with corresponding images.

    Keywords: Cold, rolled light steel frame system, Construction of new system, Ecological sustainability, LSF structures}
سامانه نویسندگان
  • دکتر امیر اسدی وایقان
    اسدی وایقان، امیر
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال