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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "artificial neural networks" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «artificial neural networks» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سعید رمضانی، حمزه سلطانعلی*، امیر بیرامی

    مدیریت سلامت و پیش بینی عیوب به عنوان یکی از گزاره های اصلی نگهداری و تعمیرات پیشگویانه، نقش ویژه ای به منظور شناسایی، تشخیص و پیش بینی وضعیت سلامت انواع دارایی های فیزیکی ایفا می نماید. ارزیابی وضعیت سلامت انواع دارایی ها در صنعت هوایی، با هدف ارائه برنامه های نگهداشت، از طریق برآورد وضعیت زوال/تخریب یکی از راهکارهای اساسی است. در این مطالعه، با توجه به محدودیت ها و عدم قطعیت های موجود در روش های مرسوم پیش بینی در حوزه تعیین روند زوال تجهیزات، یک مدل توسعه یافته شبکه عصبی مصنوعی با محوریت مفهوم یادگیری عمیق و مقایسه آن با سایر روش های مرسوم ارائه شد. نتایج مقایسه ای نشان داد که روش شبکه عصبی پرسپترون عمیق با دقت پیش-بینی 94 درصد دارای عملکرد بالایی در تعیین روند زوال در موتورهای توربینی هواپیما در مقایسه با سایر روش های مرسوم داشته است. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند در پیش بینی عمر مفید باقی مانده و نیز ارائه برنامه های مناسب نگهداشت در تجهیزات صنایع هوایی مورد استفاده باشد.

    کلید واژگان: صنعت هوایی, پیش بینی زوال, یادگیری عمیق, موتور توربوفن, یادگیری با نظارت, شبکه های عصبی مصنوعی
    Saeed Ramezani, Hamzeh Soltanali *, Amir Beirami

    One of the main propositions of predictive maintenance is Prognostics and Health Management (PHM) which plays a unique role in identifying, diagnosing, and predicting the health status of physical assets. To that end, one of the fundamental solutions is to assess the condition of the equipment in the aviation sector in order to provide maintenance plans by determining the trend of deterioration or destruction. In this study, a developed model of an artificial neural network was presented, focusing on the concept of deep learning and its comparison with other conventional methods, in response to the limitations and uncertainties in traditional prediction methods in determining the deterioration process of the equipment. The comparative results revealed that the deep learning neural network method with a prediction accuracy of 94% had a high performance in determining the deterioration process in aircraft turbine engines compared to other conventional methods. The findings of this study can be used to predict the remaining useful life of aviation industry equipment and to provide appropriate maintenance programs.

    Keywords: Aviation Industry, Deterioration Prediction, Deep Learning, Turbofan Engine, Supervised Learning, Artificial Neural Networks
  • محرم شاملی*، مبین رحمانی، جعفر کیقبادی، هادی محمدیان خلف انصار

    موضوع فنرهای مارپیچ، که قطعاتی حیاتی و پرکاربرد در صنایع مختلف هستند، به خصوص در صنایع فضایی به مراتب اهمیت بیشتری پیدا می کند. از فنرهای مارپیچ به منظور ذخیره سازی انرژی در کاربردهای گوناگون، به ویژه در مکانیزم های جداکننده ی فضاپیما، استفاده می شود. اما یکی از چالش های مهم در طراحی این قطعات، کاهش جرم آن هاست، به ویژه در کاربردهای فضایی که هر گرم بار زیادی دارد. در این مقاله، به بررسی بهینه سازی جرم فنرهای مارپیچ مورد استفاده در مکانیزم های جداکننده ی فضاپیما پرداخته می شود. ابتدا، مسئله بهینه سازی جرم فنرهای مارپیچ با استفاده از روابط ریاضی معمول و الگوریتم ژنتیک حل می شوند. سپس، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، یک مدل جدید برای فنرها طراحی شده و بهینه سازی با این مدل جدید انجام خواهد شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از مدل پیشنهادی شبکه های عصبی مصنوعی، مزایای قابل توجهی نسبت به روش ابتدایی دارد. این بهینه سازی با استفاده از مدل پیشنهادی، باعث افزایش دقت طراحی فنرهای مارپیچ می شود و نتایج به صورت عددی و رقمی نشان می دهد خروجی در شبکه ی عصبی مربوط به تنش برشی 88/545 است که 83/0%  با روش المان محدود اختلاف دارد و همچنین خروجی در شبکه ی عصبی مربوط به تغییر شکل 41/76 است که 58/0% با روش المان محدود اختلاف دارد که نشان می دهد مدل پیشنهادی به صورت قابل ملاحظه ای عملکرد بهتری نسبت به روش های قبلی دارد.

    کلید واژگان: فنر مارپیچ, انرژی پتانسیل فنرها, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک, شبکه های عصبی مصنوعی, پرسپترون
    M. Shameli*, M. Rahmani, J. Keighobadi, H. Mohammadian Khalafansar

    The subject of helical springs, which are vital and widely used components in various industries, particularly gains significantly more importance in the aerospace industry. Helical springs are utilized for energy storage purposes in various applications, notably in spacecraft separator mechanisms. However, one of the major challenges in designing these components is reducing their mass, especially in space applications where every gram carries substantial significance. This paper delves into optimizing the mass of helical springs used in spacecraft separator mechanisms. Initially, we solve the mass optimization problem of helical springs using conventional mathematical equations and the genetic algorithm. Subsequently, we design a new model for the springs using artificial neural networks and conduct optimization using this new model. The obtained results demonstrate that using the proposed artificial neural network model offers considerable advantages over the initial method. This optimization using the proposed model enhances the accuracy of helical spring designs. Numerical results indicate that the output in the neural network related to shear stress is 88.545, differing by 0.83% from the finite element method, and the output related to deformation in the neural network is 41.76, differing by 0.58% from the finite element method. These findings underscore the significantly improved performance of the proposed model compared to previous methods.

    Keywords: Helical Spring, Potential Energy Of Springs, Optimization, Genetic Algorithm, Artificial Neural Networks, Perceptron
  • Mohsen Dehghanpour Abyaneh, Parviz Narimani, Mohammadjafar Hadad *, Samareh Attarsharghi
    In the context of the industrial grinding process, the quality of products is often assessed by the final surface roughness, which is influenced by various parameters in the industrial environment. Previous studies lacked a feasible formulation based on a kinematical and statistical model to explain the uncertainty and non-linearity of grinding conditions, particularly concerning the cooling method, leading to significant discrepancies between the formulated and real results. This study introduces a novel strategy that combines deep learning and optimization to establish a suitable framework. It employs an artificial neural network to simulate and predict surface roughness, considering various dressing and cooling parameters in the industrial grinding of St37 steel alloy. Initially, an analysis of variance (ANOVA) is conducted to determine the correlation between input and output data. Subsequently, a neural network approach with one and two hidden layers, incorporating various activation functions, is employed. Therefore controlling and improving the accuracy of surface roughness predictions in industrial grinding processes can be automated. The mean squared error (MSE) metric is applied to each implementation to identify the best network architecture for the dataset. Upon selecting the network with the lowest MSE, the final algorithm predicts a set of randomly selected data from the dataset, achieving an overall accuracy of 80%. When compared to the accuracy of the formulated implementation, the neural network approach demonstrates a significantly higher accuracy of up to 30%, surpassing conventional analytical formulation in predicting final surface roughness. These results underscore the considerable potential and feasibility of deep learning approaches for industrial applications.
    Keywords: Artificial neural networks, Grinding, Surface Roughness Control, Dressing, Sustainable Machining
  • D. Cardoso Netto *, R. Ramirez Gustavo, N. Manzanares Filho
    Clean energy sources like wind energy have been receiving much attention, and great emphasis has been given to the design and optimization of horizontal axis wind turbines, but just as important are the vertical axis wind turbines that can be used for generating energy for small businesses, houses, and buildings. This article sought to study the optimal geometrical parameters of a H-Darrieus vertical axis wind turbine using surrogate-based optimization with three different types of surrogate models and compared them. Airfoil chord and thickness were chosen as the design variables and respective ranges set at 0.32-0.6 m and 0.04-0.16 m. All evaluations are carried out for a tip-speed ratio of 1.5. Three different surrogate models were used and compared, namely a quadratic polynomial response surface, an artificial neural network based on radial basis functions called Extreme Learning Machine and a Kriging interpolator. Surrogates were constructed based on an initial sample data distributed according to a full factorial design. A test set was designed to evaluate the accuracy of the surrogates. Both training and testing data sets were generated using 2D CFD modeling to reduce computational cost. From the test set, Extreme Learning Machine surrogate showed the smallest RMSE of 11.24%, followed by Kriging, at 17.64%, and Response Surface of 22.17%. For the optimal designs the same pattern ensued, with optimal power coefficient overestimated by 8.7% for the response surface surrogate, followed by 3.12% and 2.17% for the Kriging interpolator and the Extreme Learning Machine, respectively. Power coefficient curves comparing the three optimal geometries from each surrogate were calculated and plotted. Optimal turbine obtained from Kriging surrogate optimization process resulted in a 7.92% increase in the Cp, whilst Extreme Learning Machine and Response Surface resulted in a 7.86% and 4.29% increase, respectively, all when compared to baseline CFD model. Concluding guidelines are that the quadratic polynomial response surface may not be the best alternative when dealing with complex non-linear relationships as typically present in VAWT simulations. Superior techniques such as Extreme Learning Machine and Kriging could be more suitable for this application.
    Keywords: VAWT, Optimization, Surrogate model, Polynomial response surface, Artificial neural networks, Kriging
  • فاطمه مهرگان*
    پیش بینی دقیق از عمر مفید باقیمانده تجهیزات مکانیکی، برای تعمیرات و نگهداری وسایل ضروری است. تاکنون الگوریتم های داده محور زیادی ارایه شده است و نتایج خوبی در زمینه عیب یابی پیشگویانه حاصل شده است. در این مقاله با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاری، بهینه سازی پارامترهای مربوطه انجام می شود، به طوری که از پنجره زمانی متحرک به همراه مدل ریاضی استفاده می شود. تنظیم پارامترهای مرتبط با داده ها در چارچوب بهینه سازی، اجازه استفاده از مدل های ساده مثل شبکه های عصبی با تعداد کمی لایه پنهان و تعداد کمی نورون در هر لایه را می دهد که در محیط هایی با منابع محدود نظیر سیستم های تعبیه شده قابل استفاده هستند. برای ارزیابی کارایی روش ارایه شده پیشنهادی، از شاخص امتیازدهی ریشه میانگین مربعات خطا و امتیاز سلامت عمر مفید استفاده شده است. بدین منظور مجموعه داده های تصادفی در نظر گرفته شده است که نتایج آن عمومیت و خاصیت مقیاس پذیری آن را نشان می دهد. با وجود استفاده از رگرسورها و الگوریتم های تکاملی خاص در این مطالعه، ترکیب های زیاد دیگری نیز امکان پذیر است و ممکن است برای کاربردهای متفاوت مناسب تر باشند. به علاوه این چارچوب عملا برای ساخت مدل، یعنی ایجاد بهترین معماری شبکه عصبی ممکن متناسب با یک کاربرد خاص، قابل استفاده است.
    کلید واژگان: شبکه های عصبی مصنوعی, پنجره زمانی متحرک, تخمین عمر مفید, الگوریتم های تکاملی
    Fatemeh Mehregan *
    An accurate prediction of the remaining useful life of the equipment is necessary for use, repairs and maintenance. Useful life prediction has been widely used, while the data obtained from it is not functional in different conditions. Many data-driven algorithms have been proposed and good results have been obtained in the field of predictive troubleshooting. Therefore, in this article, the relevant parameters are optimized using the meta-heuristic algorithm, so that the moving time window is used along with the mathematical model. Setting parameters related to data in the optimization framework allows the use of simple models such as neural networks with a small number of hidden layers and a small number of neurons in each layer, which can be used in environments with limited resources such as embedded systems. To evaluate the effectiveness of the proposed method, the root mean square error scoring index and useful life health score have been used. For this purpose, a random data set has been considered and the results show the acceptability of the method.
    Keywords: Artificial Neural Networks, moving time window, useful life estimation, evolutionary algorithms
  • Chun Kit Jeffery Hou *, Kamran Behdinan
    Hot stamping involves deforming a heated blank to form components with increased mechanical strength. More recently, warm stamping procedures have been researched. The forming occurs at lower temperatures to improve process efficiency. The process is non-linear and inefficient to solve using finite element simulations and surrogate models. This paper presents the use of dimension-reduced neural networks (DR-NNs) for predicting temperature distribution in FEM warm stamping simulations. Dimensionality reduction methods transformed the input space, consisting of assembly, material, and thermal features, to a set of principal components used as input to the neural networks. The DR-NNs are compared against a standalone neural network and show improvements in terms of lower computational time, error, and prediction uncertainty.
    Keywords: machine learning, Warm Stamping, Finite element analysis, dimensionality reduction, Artificial Neural Networks
  • H. Akbıyık, H. Yavuz

    Prediction of the aerodynamic forces acting on a NACA 2415 airfoil equipped with plasma actuators is carried out by using artificial neural network. The data sets for ANN model include the experiments which are plasma actuator positions for effective flow control, different Reynolds numbers and various attack angles. Mean absolute percentage and mean squared errors are calculated to assess the performance of the training and the testing stages of ANN model in prediction of drag and lift coefficients. The maximum error for lift and drag estimation are 12.84% and 23.705%, respectively. Also, as a part of the presented study, the process parameters affecting the performance of the plasma actuators in active flow control around a NACA 2415 airfoil is presented in detail. The well-matched results of the ANN based estimations of the ANN indicates that there is almost no need for dealing with complex experimental studies to determine the aerodynamic performance of the NACA2415 airfoil, hence providing the advantage of saving time and cost. Furthermore, the experimental results along with the ability of ANN to estimate aerodynamic performance parameters provide a good database in the active flow control related research field.

    Keywords: Airfoil, Plasma actuator, Flow control, Artificial neural networks
  • Behzad Samani*, Amir Hossein Shamekhi

    In this paper, an adaptive cruise control system is designed that is controlled by a neural network model. This neural network model is trained with data resulting from the simulation of a multi-objective nonlinear predictive adaptive cruise control system. For this purpose, first, an adaptive cruise control system was designed using the concept of model predictive control based on a nonlinear model to maintain the desired speed of the driver, maintain a safe distance with the car in front, reducing fuel consumption and increasing ride comfort. Due to the time-consuming computations in predictive control systems and the consequent need for powerful and expensive hardware, it was decided to use the extracted data from the simulation of this designed cruise control system to train a neural network model and use this model to achieve control objectives instead of the predictive controller. Using the neural network model in the cruise control system, despite a significant reduction in computation time, the control objectives were well achieved, and in fact a combination of model predictive controller accuracy and neural network controller speed was used.

    Keywords: Adaptive Cruise Control, Model Predictive Control, Artificial Neural Networks, Fuel Consumption, Comfort
  • Vahid Pourmostaghimi, Mohammad Zadshakoyan *
    In this paper, a real-time intelligent adaptive control with optimization methodology is proposed to produce parts with uniform surface roughness in finish turning of hardened AISI D2. Unlike traditional optimization approaches, the proposed methodology considers cutting tool real condition. Wavelet packet transform of cutting tool vibration signals followed by neural network was used to estimate tool flank wear. Intelligent models (artificial neural networks and genetic programming) were utilized to predict surface roughness and tool wear during machining process. Particle swarm optimization algorithm determined optimum feed rate that resulted in desired surface roughness. Performed confirmatory experiments indicated that the proposed adaptive control method not only resulted in parts with acceptable uniform quality, but also decreased the machining cost up to 8.8% and increased material removal rate up to 20% in comparison with those of traditional CNC turning systems.
    Keywords: Adaptive control, Artificial Neural Networks, Genetic Programming, Hard Turning, Optimization, particle swarm optimization
  • نصیر نمازی، مجید علی طاولی*، هاشم بابایی
    کاربرد کامپوزیت های زمینه فلزی تقویت شده با فاز سرامیک در صنایع مختلف به سرعت در حال گسترش است. اخیرا تراکم دینامیکی به عنوان یکی از روش های مکمل متالورژی پودر در تولید مواد کامپوزیتی موردتوجه قرارگرفته است. علاوه بر این آلومینیوم به عنوان یکی از مهم ترین فلزات صنعتی، به طور گسترده در تولید کامپوزیت های زمینه فلزی استفاده می شود. در این تحقیق، اثرات تراکم دینامیکی بر پودرهای خالص و کامپوزیتی آلومینیوم مطالعه می شود. به منظور تولید نمونه های کامپوزیتی، پودرهای آلومینیوم خالص و نانو کاربید سیلیسیوم به ترتیب به عنوان زمینه و تقویت کننده استفاده می شوند. آزمایش های تراکم دینامیکی با استفاده از دستگاه تفنگ گازی در سرعت-های مختلف انجام می شوند. سپس چگالی، استحکام و ریزساختار نمونه های متراکم شده، ارزیابی می گردند. نتایج به دست آمده نشان می دهد چگالی، استحکام و بازگشت فنری نمونه های خالص با افزایش سرعت تراکم افزایش می یابد. ذرات سرامیک تخلخل را در ریزساختار نمونه های کامپوزیتی افزایش می دهند. افزودن 1 درصد وزنی سرامیک استحکام نمونه ها را افزایش می دهد و منجر به توزیع یکنواخت ذرات در زمینه فلزی می گردد در حالی که افزایش بیش از 1 درصد، موجب کاهش شدید استحکام می گردد. در ادامه تحقیق، نتایج تجربی حاصل از تراکم دینامیکی و اختلاف بین نتایج تجربی و نتایج پیش بینی شده به ترتیب به عنوان ورودی و تابع هدف برای روش بهینه سازی شبکه-های عصبی مصنوعی در نظر گرفته می شوند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که این روش مدل سازی تجربی-عددی قادر است چگالی نمونه های حاصل از تراکم دینامیکی را با دقت مناسبی پیش بینی نماید.
    کلید واژگان: تراکم دینامیکی, تفنگ گازی, کامپوزیت آلومینیوم-سرامیک, متالورژی پودر, شبکه های عصبی مصنوعی
    Nasir Namazi, Majid Alitovoli *, Hashem Babaei
    Application of metal matrix composites reinforced by ceramic phase is increasing rapidly in different industries. Recently, dynamic compaction has been considered as one of the complementary methods of powder metallurgy in production of composite materials. Moreover, aluminum, as one of the most important industrial metals, is widely used in manufacture of metal matrix composites. In this study, the effects of dynamic compaction on pure and composite aluminum powders are studied. To produce composite specimens, pure aluminum and nano-silicon carbide powders are used as matrix and reinforcement respectively. Dynamic compaction experiments are performed using gas-gun apparatus in different velocities. Afterwards, density, strength and microstructure of compacted samples are evaluated. The obtained results show density, strength and spring back of pure samples are increased with increasing compaction velocity. Ceramic particles increase porosity in microstructure of composite samples. Adding 1 weight percentage of ceramic increases the strength of samples and leads to uniform distribution of particles into metal matrix, whereas adding more than 1% causes significant decrease in strength. In the following of the study, experimental results obtained from dynamic compaction and the difference between experimental and predicted results are considered as input and objective function of artificial neural networks optimization method. The obtained results show that this empirical-numerical method is able to predict density of specimens obtained from dynamic compaction with a good accuracy.
    Keywords: Dynamic compaction, Gas-gun, Aluminum-ceramic composite, Power metallurgy, Artificial Neural Networks
  • Mohammad Hasan Taheri, Morteza Abbasi *, Mehran Khaki Jamei
    In this article, a laminar magnetohydrodynamics (MHD) developing flow of an incompressible electrically conducting fluid subjected to an external magnetic field is considered. The aim of the study is to propose a correlation for computing the development length of the laminar MHD developing flow in a pipe. A numerical approach is considered to solve the problem. In the first step, the numerical Finite Volume Method (FVM) is conducted to analyze the problem. Hereafter, the artificial neural network (ANN) is used to develop the datasets and in the last step, the curve fitting is applied to find a correlation for prediction of the development length as a function of the Reynolds and Hartmann numbers. In addition, the effect of the problem parameters on the development length are studied. It is found that the development length declines with the increase of the Hartmann number and grows with the rising of the Reynolds number.
    Keywords: Artificial Neural Networks, Development length, Finite Volume Method, Magnetohydrodynamics, Pipe
  • امیرمحمد شامخی، امیرحسین شامخی*
    در این مقاله روشی بهبودیافته بلادرنگ و با دقت بالا در مدل سازی کنترل محور موتورهای احتراق داخلی، به نام نورو ام وی ام ارایه می شود. این مدل، ترکیبی از مدل های مقدار میانگین و شبکه های عصبی بوده و قادر است بر نواقص هر دو روش فایق آید. به بیان دیگر، با بهره گیری از مزایای هر دو روش این توسعه جعبه خاکستری دارای قابلیت اعتمادی بالاتر از یک شبکه عصبی جعبه سیاه صرف و همچنین دقتی بالاتر از روابط ریاضی (تقریبا) جعبه سفید مدل های مقدار میانگین خواهد بود. با بهبود این روش در مقاله حاضر مدل حاصله برای طراحی کنترلر مناسب خواهد بود. به واسطه استفاده از روش های پیشرفته تر طراحی (مانند ساختارهای گروهی، تقسیم بندی بهبودیافته و به خصوص ساده سازی وظیفه شبکه ها) شبکه های عصبی بادقت بالا و رگرسیون های شبه خطی حاصل می شود. چنانچه ملاحظه خواهد شد، مدل نهایی به دقت براساس داده های آزمایشگاهی- نرم افزاری صحه گذاری شده و قادر است خروجی های حالت ماندگار و گذرای موتور (مانند آلاینده های خروجی، فشار منیفولد، وقوع ضربه و دور موتور) را با دقت بالا و به صورت بلادرنگ پیش بینی کند. در پایان تاثیر ورودی های کنترلی موتور بر آلاینده ها و مصرف سوخت مورد مطالعه قرار می گیرد. موتور مورد بررسی در این پروهش، یک موتور بنزینی با پاشش راهگاهی است
    کلید واژگان: موتورهای اشتعال جرقه ای, مدل سازی کنترل محور, مدل های مقدار میانگین, ساختار جعبه خاکستری, شبکه های عصبی مصنوعی
    A.M. Shamekhi, A.H. Shamekhi*
    In this paper, an improved, real-time, highly accurate control-oriented style, named Neuro Mean Value Modeling, is presented for IC engine modeling. This model is a combination of neural networks and mean value model, and is able to overcome the shortcomings of both styles. In other words, taking advantage of both methods, this -box extension will be of more reliability than a mere black-box neural network, and also of more accuracy than roughly white-box mathematical relations of In this paper, the model is modified to become suitable for designing an engine controller. Thanks to the sophisticated methods applied (such as committee method, improved partitioning, and especially, simplifying neural networks’ tasks), neural networks of high accuracy with line-like regressions will be achieved. As will be seen, the model is precisely validated - and it is capable of accurately predicting the engine’s outputs (such as pollutant emissions, manifold pressure, knock probability, and engine speed) all in real time. In the end, the effect of engine control inputs on pollutant emissions and fuel consumption will be examined. The engine employed to establish the model is a ported fuel injection SI engine.
    Keywords: Spark-ignition Engines, Control-oriented Modeling, Mean Value Models, Grey-box structure, Artificial Neural Networks
  • مهدی خاشعی، شیدا تربت *
    بحران های مالی موجود در نظام های بانکی ناشی از عدم توانایی در مدیریت ریسک های اعتباری است. امتیازدهی اعتباری یکی از تکنیک های مدیریت ریسک است که ریسک وام گیرنده را تحلیل می کند. در این مقاله با استفاده از مزایای روش های هوش محاسباتی و محاسبات نرم یک روش ترکیبی جدید به منظور بهبود مدیریت ریسک های اعتباری ارائه شده است. در روش پیشنهادی، به منظور مدل سازی در شرایط عدم قطعیت، پارامترهای شبکه عصبی، شامل وزن ها و خطاها، به صورت فازی در نظر گرفته شده اند. در این روش، ابتدا سیستم مورد مطالعه با استفاده از شبکه های عصبی متامدل بندی شده و سپس با به کارگیری استنتاجات فازی تصمیم بهینه با بیشترین میزان برتری تعیین خواهد شد. نتایج حاصل از به کارگیری روش پیشنهادی بیانگر کارامدی و دقت بالای این روش در تحلیل مسائل امتیازدهی اعتباری است.
    کلید واژگان: امتیازدهی اعتباری, روش های طبقه بندی, پرسپترون های چندلایه, شبکه های عصبی مصنوعی, منطق فازی
    M. Khashei, Sh. Torbat *
    Financial crises in banking systems are due to inability to manage credit risks. Credit scoring is one of the risk management techniques that analyze the borrower's risk. In this paper, using the advantages of computational intelligence as well as soft computing methods, a new hybrid approach is proposed in order to improve credit risk management. In the proposed method, for modeling in uncertainty conditions, parameters of the neural network, including weights and errors, are considered in the form of fuzzy numbers. In this method, the underlying system is firstly modeled using neural networks and then, using fuzzy inferences, the optimal decision will be determined with the highest degree of superiority. Empirical results of using the proposed method indicate the efficiency and high accuracy of this method in analyzing credit rating problems.
    Keywords: Credit scoring, Classification methods, Multilayer perceptrons (MLPs), Artificial neural networks, Fuzzy logic
  • دانیال بوستان *
    در این مقاله روشی نوین برای پیش بینی موقعیت مداری ماهواره با استفاده از سری های زمانی و شبکه های عصبی معرفی شده است. در این روش، بر خلاف روش های معمول پیش بینی مدار، از قوانین کپلر استفاده نشده و از قدرت پیش بینی سری های زمانی در شبکه های عصبیبرای پیش بینی موقعیت مداری استفاده شده است. مهمترین مزیت روش پیشنهادی نسبت به روش های موجود، در استفاده از داده های واقعی است. چرا که روش های موجود عموما با ساده سازی روابط و نیز حذف برخی از اغتشاشات معمولا دارای خطا بوده و استفاده از معادلات بازگشتی نیز بطور افزاینده ای این خطا را افزایش می دهد. در دسترس ترین داده واقعی، TLE بوده و دقت آنها نیز در پژوهش های مختلف به اثبات رسیده است. لذا در روش پیشنهادی استفاده از این داده ها در دستور کار قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی و مقایسه این روش با الگوریتم SGP4 و داده های واقعی، نشان از کارآمدی روش پیشنهادی دارد.
    کلید واژگان: پیش بینی سری زمانی, شبکه های عصبی, TLE, بردار حالت مداری
    Danial Boostan*
    Prediction of satellite orbital position is a critical requirement for all satellite ground stations. In this paper, a new viewpoint for predicting orbital position of satellites is presented. In contrast to traditional methods which are based on Kepler's law, the proposed method, is solely based on past observation of a given satellite. In contrast to traditional algorithms which have neglected some of the orbital perturbations, the most important feature of this method is considering all orbital perturbations by using real data. TLEs (Two Line Element sets) are the most available real data and are used in this research as the main data source. Using the capability of neural networks for time series prediction over available data, results in a fast and accurate orbital position predictor. The comparison between the output of our proposed method, SPG4 (Simplified General Perturbation version 4) propagator and real orbital position of a given satellite, shows the effectiveness of this algorithm.
    Keywords: time series prediction, artificial neural networks, TLE (Two Line Elements), satellite orbital position
  • Habib BENBOUHENNI, BOUDJEMA Zinelaabidine, Abdelkader BELAIDI
    This article presents an improved direct vector command (DVC) based on three-level space vector modulation (SVM). The essentiel disadvantage that is usually associated with DVC is the high harmonic current and power ripples. To overcome this disadvantages a SVM technique is proposed based on neural networks technique (NSVM). The neural proposed regulator is shown to be able to reducing the stator reactive and stator active powers ripples and to improve performance DVC command. The validity of the proposed schemes command is confirmed by the simulation results
    Keywords: tor command, space vector modulation, neural space vector modulation, artificial neural networks
  • M. Heidari *
    In this paper, the static pull-in instability (SPIV) of beam-type microelectromechanical systems is theoretically investigated. Herein, modified strain gradient theory in conjunction with Euler–Bernoulli beam theory have been used for mathematical modeling of the size dependent instability of the micro beams. Considering the mid-plane stretching as the source of the nonlinearity in the beam behavior, a nonlinear sizedependent Euler-Bernoulli beam model is used based on a modified couple stress theory, capable of capturing the size effect. Two common beam-type systems including doubleclamped and clamped-free cantilever have been investigated. By selecting a range of geometric parameters such as beam lengths, width, thickness, gaps and size effect, we identify the static pull-in instability voltage. Back propagation artificial neural network (ANN) with three functions have been used for modelling the static pull-in instability voltage of micro beam. Effect of the size dependency on the pull-in performance has been discussed for both micro-structures. The network has four inputs of length, width, gap and the ratio of height to scale parameter of beam as the independent process variables, and the output is static pull-in voltage of microbeam. The number of nodes in the hidden layer, learning ratio and momentum term are optimized using genetic algorithms (GAs). Numerical data, employed for training the network and capabilities of the model in predicting the pull-in instability behaviour has been verified. The output obtained from neural network model is compared with numerical results, and the amount of relative error has been calculated. Based on this verification error, it is shown that the back propagation neural network has the average error of 6.36% in predicting pull-in voltage of cantilever micro-beam. Resultant low relative error value of the ANN model indicates the usability of the BPN in this area.
    Keywords: Artificial neural networks, Euler-Bernoulli, Genetic algorithms, Nonlinear micro-beam, Modified couple stress theory, Static pull-in instability
  • A. Salimi *, A. Ebrahimpour, M. Shalvandi, E. Seidi
    Surface quality along with the low production cost, play significant role in today’s manufacturing market. Quality of a product can be described by various parameters. One of the most important parameters affecting the product quality is surface roughness of the machined parts. Good surface finish not only assures quality, but also reduces the product cost. Before starting any machining process, surface finish is predictable using cutting parameters and estimation methods. Establishing a surface prediction system on a machine tool, avoids the need for secondary operation and leads to overall cost reduction. On the other hand, creating a surface estimation system in a machining plant, plays an important role in computer integrated manufacturing systems (CIMS). In this study, the effect of cutting parameters, cutting tool vibration, tool wear and cutting forces on surface roughness are analyzed by conducting experiments using different machining parameters, vibration and dynamometers sensors to register the amount of tool vibration amplitude and cutting force during the machining process. For this, a number of 63 tests are conducted using of different cutting parameters. To predict the surface quality for different parameters and sensor variables, an ANN model is designed and verified using the test results. The results confirm the model accuracy in which the R2 value of the tests was obtained as 0.99 comparing with each other.
    Keywords: Artificial neural networks, Cutting forces, Surface roughness, Vibration
  • فرشاد شاملو*، ابوالقاسم نقاش
    در این مقاله هدف ارائه دیدگاه متفاوتی در مبحث پیش بینی موقعیت مداری ماهواره است. دیدگاه روش های فعلی دیدگاه جزئی نگر است که عوامل موثر را به صورت مجزا به محاسبات اعمال می کند. این روش ها مبتنی بر معادله حرکت کپلری و مهم ترین اغتشاشات وارد به ماهواره می باشند. دیدگاه پیشنهادی این مقاله دیدگاه کلی نگر است که دیدگاه متفاوت و نوینی در این مبحث به شمار می آید. این روش با استفاده از داده های مشاهداتی و هوش مصنوعی محقق می شود که به صورت غیر مستقیم و ضمنی معادله حرکت کپلری و تمامی اغتشاشات موجود -چه آن هایی که قابل مدل سازی بوده و چه آن هایی که هنوز امکان مدل سازی ندارند- در محاسبات اعمال می شود. این روش علاوه بر داشتن مزیت های روش های موجود، مزیت های دیگری هم دارد. مهم ترین مزیت این روش عدم نیاز به محاسبه مدل های اغتشاشات مداری است. با استفاده از این روش به نتیجه های قابل قبولی رسیده ایم به طوری که در پیش بینی چهارده روز برای المان های دو خطی، میانگین درصد خطا در حد 1/0 درصد و کمتر بوده است و براین باور هستیم که می توان به نتایج بهتری نیز رسید.
    کلید واژگان: پیش بینی, شبکه عصبی مصنوعی, سری های زمانی, موقعیت مداری, المان های دو خطی
    Farshad Shamlu*, Abolghasem Naghash
    In this study, a different approach to the prediction of satellite position is introduced. All methods are based on the Kepler’s laws of planetary motion and the orbital perturbations such as the Earth’s oblateness, atmospheric drag, third-body perturbation and the solar-radiation pressure. All these perturbations are modeled and are included separately in the equation. However, this paper offers a new view of the prediction which suggests the use of artificial neural networks and observation data. The advantage of this method is based on the usage of observation data, so that all disturbances are taken into account and there is no need to use perturbation models. For this reason, the use of the TLE as the most reachable actual data is considered. Comparison of the output of this method with actual data shows the accuracy of the proposed method which is very high.
    Keywords: Prediction, Artificial Neural Networks, time series, Satellite Position, TLE
  • سجاد پیرمحمد، سبحان اسماعیلی مرزدشتی
    در تحقیق حاضر، رفتار لهیدگی سازه های مخروطی چند سلولی تحت بارگذاری دینامیکی محوری بررسی شده است. این سازه ها مخروطی از دو جداره داخلی و بیرونی تشکیل شده است که توسط چند صفحه تقویتی به همدیگر متصل شده اند. سازه های مذکور در پنج نوع سطح مقطع مربعی، شش ضلعی، هشت ضلعی، ده ضلعی و دایروی مورد بررسی قرار گرفته اند. قبل از انجام شبیه سازی های عددی رفتار لهیدگی سازه های مذکور با استفاده از نرم افزار ال اس-داینا، نتایج عددی با نتایج آزمایش های تجربی صحت سنجی شدند. پس از حصول اطمینان از درستی مدل اجزاء محدود ایجاد شده، شاخص های جذب انرژی ویژه (SEA) و بیشینه نیروی لهیدگی ) (F maxبرای همه سازه ها جهت پیدا کردن بهترین سازه از نقطه نظر عملکرد جذب انرژی محاسبه شدند. در ادامه با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک، مقادیر بهینه ابعاد سازه های مذکور (شامل زاویه مخروط (Ө) و نسبت اندازه جداره داخلی به اندازه جداره بیرونی (S)) به دست آورده شدند. سپس از میان سازه های بهینه شده، بهترین سازه به کمک روش تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس انتخاب گردید. نتایج نشان داد که سازه مخروطی دایروی دارای بهترین عملکرد با پارامترهای طراحی°94/3 θ=و 578/0 S= بوده و بنابراین به عنوان بهترین جاذب انرژی معرفی گردیده است. در پایان اثر تورفتگی قسمت داخلی سازه (جداره داخلی و تقویتی) بررسی شد و نتایج نشان داد که تورفتگی جداره داخلی نتیجه مناسب تری دارد.
    کلید واژگان: سازه مخروطی چند سلولی, بارگذاری دینامیکی محوری, شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی, روش تاپسیس
    S. Pirmohammad, S. Esmaeili Marzdashti
    In the present research, the collapse behavior of multi-cell conical structures has been studied under axial dynamic loading. These conical structures consisted of two inner and outer walls which have been connected together by several plates as stiffeners. These structures were assumed to have five different cross-sections of square, hexagonal, octagonal, decagonal and circular. Before performing the numerical simulations using LS-DYNA, the numerical results were validated by experimental results. After ensuring correctness of the created finite element models, indicators of SEA and F_max were then computed for all the structures to find the best structure from the crashworthiness point of view. The artificial neural networks and genetic algorithm methods were used to obtain the optimized dimentions of the mentioned structures including θ (cone angle) and S (ratio of the inner wall size to the outer wall one). Among the optimized structures, the best structure was selected using the decision making method called TOPSIS. The multi-cell conical structure with circular cross-section having dimensions of S=0.578 and θ=3.94°, was found to perform the best in terms of crashworthiness capability. Effect of triggers (inner wall and stiffeners) was finally studied, and the results revealed that the triggering by inner wall had a suitable result.
    Keywords: Multi-cell conical structure, Axial dynamic loading, Artificial neural networks, genetic algorithm, Optimization, TOPSIS method
  • محمود شاکری، سامان محمدنبی، سینا بهرامی
    در این تحقیق به بهینه سازی الیاف پیزوالکتریک در پانل استوانه ای هدفمند با لایه های کامپوزیتی از الیاف پیزوالکتریک (پی-اف-آر-سی) به عنوان سنسور و محرک تحت تحریک الکتریکی و بار مکانیکی و شرایط تکیه گاهی ساده، گیردار، آزاد و ترکیب آن ها پرداخته شده است. هدف، به دست آوردن درصد حجمی الیاف پیزوالکتریک در یک لایه پی-اف-آر-سی است به طوری که جابجایی شعاعی (خیز) این لایه در راستای محیطی، معادل با لایه پیزوالکتریک باشد. به منظور بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک به کار گرفته شده و مقدار پارامترهای مختلف الگوریتم با استفاده از روش میزان سازی پارامترها به دست آمده است. همچنین جهت صرفه جویی در وقت و اشغال کمتر حافظه، شبکه های عصبی مصنوعی، آموزش داده و به کار گرفته شده اند.
    در پایان، نتایج برای تنش و جابجایی دو پانل با لایه پی-اف-آر-سی و پیزوالکتریک ارائه و مقایسه شده و تاثیر شرایط تکیه گاهی روی بهینه سازی و درصد حجمی به دست آمده، بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که با ورود تکیه گاه گیردار به مسئله، افزایش بیشینه تنش فون میسز در سازه مشاهده شده و درصد حجمی بیشتری برای لایه پی-اف-آر-سی معادل به دست می آید.
    کلید واژگان: پانل هدفمند, کامپوزیت الیاف پیزوالکتریک, المان محدود, الگوریتم ژنتیک, شبکه های عصبی
    Mahmoud Shakeri, Saman Mohammad Nabi, Sina Bahrami
    In this research the optimization of piezoelectric fibers in a functionally graded cylindrical panel with PFRC layers as sensor and actuator under dynamic load and electrical excitation with various types of supports including: simple, clamped and combination of free and clamped supports is provided. The main goal is to obtain the volume fraction of piezoelectric fibers in a PFRC layer so that the radial displacement of this layer across the circumferential direction is equal to that of piezoelectric layer. For the optimization, Genetic algorithms were used and in each case, the algorithm parameters are obtained by using Parameter Tuning method. In order to saving time and reducing the use of memory, Artificial Neural Networks are trained and employed. In the end, the results for the stresses and displacements of the panel with piezoelectric layers and the one with PFRC layers are presented and compared. The effect of support conditions and on the optimization process and the obtained volume fractions are examined. Results show that with the introduction of clamped supports, increment for maximum Von mises stress in the structure and the volume fraction of piezoelectric fibers can be seen.
    Keywords: FG Panel, PFRC, FEM, Genetic algorithms, Artificial Neural Networks
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال