فهرست مطالب

مدل سازی پیشرفته ریاضی - سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1401)

فصلنامه مدل سازی پیشرفته ریاضی
سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/02
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مریم داودیان*، مهرداد نامداری صفحات 316-322
    در این مقاله، مدول هایی را که در شرط زنجیر دوگانه روی زیرمدول های غیر کوچک صدق می کنند، بررسی می کنیم و به اختصار آن ها را ns-DICC مدول می نامیم. با استفاده از این مفهوم برخی از نتایج اصلی DICC مدول ها را به ns-DICC مدول ها تعمیم می دهیم. نشان می دهیم اگر R-مدول M در شرط زنجیر دوگانه روی زیرمدول های غیر کوچک صدق کند، آن‏ گاه M دارای بعد کرول غیر کوچک است. به علاوه، مشاهده می کنیم کهR -مدول M یک ns-DICC مدول است اگر و تنها اگر به ازای هر زیرمدول غیر کوچک A از M، یا A در شرط زنجیر نزولی روی زیرمدول های غیر کوچک صدق کند، و یا M/A نوتری باشد.
    کلیدواژگان: DICC-مدول، مدول های غیر کوچک، بعد کرول، ns-DICC مدول
  • سهراب استادهادی دهکردی*، بیژن دواز، نوره رخش خورشید صفحات 323-335
    Γ-ابرساختارهای جبری تعمیم ابرساختارهای جبری و ساختارهای جبری کلاسیک هستند. یکی از این Γ-ابرساختارهای جبری، Γ-نیم ابرگروه است که تعمیمی از Γ-نیم گروه ها و نیم گروه ها است. در این مقاله مفهوم Γ-نیمابرگروه های شبه مرتب و مرتب به عنوان تعمیمی از نیم ابرگروه های مرتب و شبه مرتب بیان و بررسی می شود و با استفاده از رابطه ی شبه مرتب، Γ-نیمابرگروه های شبه مرتب مشخصه سازی می شوند. همچنین بخش کامل و رابطه ی اساسی روی Γ-نیم ابرگروه های شبه مرتب معرفی و بررسی می شود. درنهایت با استفاده از Γ-نیم ابرگروه های شبه مرتب و مرتب، ساختار نیم ابرگروه شبه مرتب و مرتب معرفی می شود.
    کلیدواژگان: رابطه ی اساسی، بخش کامل، بستار انتقالی، رابطه منظم و منظم قوی
  • محسن زیوری رضاپور* صفحات 336-343
    در این مقاله یک مساله کمینه سازی بازآرایی وابسته به معادله پواسون را روی قرص باز یکه در صفحه درنظر می گیریم. ما نشان می دهیم این مساله دارای یک جواب یکتاست که به طور شعاعی متقارن است. بعلاوه، با روشی محاسباتی ثابت می کنیم این جواب، تابعی افزایشی است.
    کلیدواژگان: بازآرایی، کمینه سازی، معادله پواسون، متقارن شعاعی، تابع افزایشی
  • حبیب الله ممبینی، بهزاد منصوری*، محمدرضا آخوند صفحات 344-356

    بسیاری از محققان از منحنی ROC به عنوان روشی کارآمد برای نمایش، ارزیابی و مقایسه دقت آزمون های تشخیصی استفاده می کنند. متداول ترین روش برای برآورد منحنی ROC استفاده از برآوردگر ناپارمتری هسته برای برآورد توابع توزیع تجمعی احتمال در دو بخش حساسیت و ویژگی است. با این وجود برآوردگرهای هسته در نقاط ابتدایی و انتهایی دامنه داده ها که به عنوان نقاط مرزی شناخته می شوند، نسبت به دیگر نقاط دامنه، دارای نرخ همگرایی کندتری بوده و به مقدار واقعی تابع توزیع احتمال همگرا نیستند. این مشکل را اصطلاحا مشکل مرزی می گویند. یک روش برای رفع مشکل مرزی در برآوردگرهای هسته، استفاده از هسته های نامتقارن است. در این مقاله، یک برآوردگر جدید برای منحنی ROC بر اساس تابع هسته نامتقارن برنام-سندرز (B-S) پیشنهاد شده و همگرایی مجانبی برآوردگر پیشنهادی نشان داده شده است. علاوه بر این، برتری تحلیلی برآوردگر پیشنهادی نسبت به برآوردگر نوع هسته متقارن نشان داده شده است. عملکرد برآوردگر پیشنهادی از طریق یک مطالعه عددی بررسی و با دیگر برآوردگرهای مطرح منحنی ROC مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که ریسک برآوردگر پیشنهادی به صورت قابل ملاحظه ای پایین تر از سایر روش های معمول است. کاربرد برآوردگر جدید در یک مجموعه داده پزشکی نشان داده شده است.

    کلیدواژگان: تابع توزیع احتمال، برآوردگر هسته، هسته نامتقارن، منحنی ROC
  • محمد بهمنی* صفحات 357-371
    در این مقاله، مدل سری زمانی اتورگرسیو چندکی معرفی شده است و سپس پارامترهای مدل با استفاده از الگوریتم SEM که یک روش تکراری برای محاسبه برآوردهای ماکزیمم درستنمایی است، برآورد می شوند. تابع درستنمایی در مدل اتورگرسیو چندکی بر اساس توزیع لاپلاس نامتقارن و همچنین آمیخته مقیاس این توزیع بیان می شود و با استفاده از الگوریتمSEM پارامترهای مدل برآورد می شوند. کارایی و کاربرد روش پیشنهادی با مطالعات شبیه سازی و تحلیل داده های واقعی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: مدل اتورگرسیو چندکی، الگوریتم EM تصادفی، توزیع لاپلاس نامتقارن
  • سودابه کرمدوست، سید حسن میرنوری درگاه*، محمود پورغلامحسین صفحات 372-382
    دراین مقاله ما به بررسی روابط بین گروه های مشبکه یکانی و جبرهای بولی می پردازیم. ابتدا چند ویژگی مهم گروه های مشبکه را ثابت خواهیم کرد. در ادامه می بینیم که هر گروه مشبکه یکانی، یک جبر بولی را القاء می کند و چند ویژگی این جبر بولی را بررسی می کنیم. به عنوان نمونه ثابت می کنیم که جبر بولی القاء شده با گروه مشبکه همه توابع اندازه پذیر حقیقی مقدار بر یک فضای اندازه، متشکل از همه توابع مشخصه است. همچنین خواهیم دید که در برخی حالات، این جبرهای بولی، بدیهی خواهند بود.
    کلیدواژگان: MV-جبر، گروه مشبکه، گروه مشبکه یکانی، یکه ترتیبی، جبر بولی
  • سیده محبوبه حسینی بالادزایی، عین الله دیری*، عزت الله بالویی جامخانه صفحات 383-401
    در این مقاله به معرفی توزیع گسسته جدید وایبل بر اساس روش توزیع گسسته متوازن که حافظ گشتاورهایجزیی بین دو نسخه گسسته و پیوسته توزیع ها است، می پردازیم. برخی ویژگی های آماری توزیع جدید و انواع پراکندگیتوزیع مدنظر بر اساس انتخاب های گوناگونی از پارامترها ارایه می گردد. علاوه بر معرفی نسخه جدید گسسته متوازن وایبل،مدل خودبازگشتی گسسته مقدار با نوفه هایی از توزیع گسسته مدنظر را ارایه می نماییم و به بررسی روش های مختلفبرآورد پارامترهای مدل می پردازیم. با استفاده از داده های فوت ناشی از 19-COVID در کشورهای کوبا، مالاوی وازبکستان، به بررسی کارایی فرایند جدید در برازش داده های واقعی در مقایسه با برخی مدل های خودبازگشتی گسسته مقدارکلاسیک می پردازیم. در پایان پیش بینی فرایند با استفاده از دو رویکرد کلاسیک و بوت استرپ غربال، بر اساس داده هایواقعی نیز بررسی می شود.
    کلیدواژگان: گسسته متوازن وایبل، حافظ گشتاور جزئی، مدل خودبازگشتی گسسته مقدار، پیش بینی فرایند، .COVID-19
  • الله بخش یزدانی چراتی*، زهره عظیمی صفحات 402-413

    در این مقاله، به بررسی تاثیر کسر حجمی، عدد رینولدز و نرخ اتساع دیواره های نفوذپذیر رگ در مدل دوبعدی جریان انتقال حرارت نانوسیال طلا/مس خون پرداخته شده است. برای این منظور خون را به عنوان سیال پایه در نظر می گیریم که در آن واحدهایی از نانوذرات طلا یا مس تزریق شده است. مدل ریاضی این پدیده به صورت معادله دیفرانسیل معمولی غیرخطی از مرتبه چهارم درخواهد آمد. در این مقاله، برای حل عددی این مدل غیرخطی با شرایط مرزی از روش تجزیه آدومیان استفاده شده است. مقایسه جواب های عددی به دست آمده از روش تجزیه آدومیان با جواب های تحلیلی به دست آمده از روش آنالیز هموتوپی HAM نشان می دهد که جواب های عددی و تحلیلی مطابقت خوبی با هم دارند. هم چنین، با توجه به نتایج به دست آمده، می توان دریافت که با افزایش تعداد واحدهای نانوذره طلا/مس در سیال پایه، خواص حرارتی چه تغییراتی خواهد داشت.

    کلیدواژگان: عدد رینولدز، جریان نانوسیال، نرخ اتساع دیواره، کسر حجمی، روش تجزیه آدومیان
  • زهرا نهاردانی، محسن محمدزاده* صفحات 414-427
    معمولا برای مدلبندی رابطه بین متغیر پاسخ با مشاهدات وابسته فضایی و متغیرهای تبیینی، از مدل هایی با اثرات تصادفی فضایی استفاده می شود. در بسیاری از زمینه های کاربردی برخی از متغیر های تبیینی مدل نیز وابسته اند و بسته به نوع وابستگی آنها، استنباط آماری مدل های با اثرات تصادفی و کاربرد آنها پیچیده می شود. زیرا متغیر های تبیینی، اثرات تصادفی و عبارت خطای مدل در توضیح تغییر پذیری متغیر پاسخ در رقابت با یکدیگر هستند. در این مقاله به منظور حل این مسیله، روشی برای مدل بندی و تحلیل داده های بقای فضایی پیشنهاد می شود که در آن به جای به کارگیری اثرات تصادفی فضایی در مدل، وابستگی فضایی مشاهدات به طور صریح در توابع چگالی، بقا و خطر منظور می شود و بر اساس آنها توابع درستنمایی وابسته فضایی محاسبه و برای استنباط آماری مدل مورد استفاده قرار می گیرد. سپس در یک مطالعه شبیه سازی برآورد بیزی اثرات متغیرهای تبیینی در مدل با استفاده از الگوریتم متروپولیس-هستینگز تطبیقی محاسبه و مورد ارزیابی قرار می گیرند. آنگاه نحوه کاربست روش ارایه شده را برای تحلیل داده های بیماران مبتلا به سرطان پروستات نشان داده و خطر نسبی مرگ بیماران با رهیافت بیزی برآورد می شود. در انتها بحث و نتیجه گیری ارایه خواهد شد.
    کلیدواژگان: داده بقای فضایی، مدل سازی صریح، اثرات تصادفی آمیخته
  • مسعود کریمی*، الهام تفضلی صفحات 428-436
    فرض کنید $\Gamma=K_{p_1,...,p_r}$ گراف $ r $ بخشی کامل باشد و $ x_0 $ راس ثابتی از آن. فرض کنید $ T $ جبر ترویلیگر گراف $ \Gamma $ نسبت به راس ثابت $ x_0 $ باشد.در این مقاله ساختار مدولی این جبر را مطالعه می کنیم و نشان خواهیم داد که این جبر تا حد یکریختی $ s+2 $ یا $ s+3 $ مدول تحویل ناپذیر دارد که $ s $ تعداد مقادیر متمایز $ {p_1,...,p_r} $ است. بعلاوه بعدهای این مدول ها را به عنوان فضاهای برداری مختلط محاسبه می کنیم.
    کلیدواژگان: گراف چند بخشی کامل، جبر ترویلیگر، جبر نیم ساده
  • سید مالک جاودان نژاد، نسرین شیرعلی*، مریم شیرعلی، سیده فاطمه موسوی نسب صفحات 437-447

    در این مقاله مدولهای α-کوتاه موازی را تعریف میکنیم و ویژگیهای اساسی مدولهای کوتاهرا برای مدولهای α-کوتاه موازی تعمیم میدهیم. همچنین ارتباط ویژگی α-کوتاه موازی با بعد نویتریموازی مدول را بررسی میکنیم و نشان میدهیم که اگر M یک مدول α-کوتاه موازی باشد، آنگاهM دارای بعد نویتری موازی است و 1 + α ⩽ n-dim M ⩽ α. به ویژه نتیجه می گیریم کهکه اگر M یک مدول α-کوتاه موازی با بعد گلدی متناهی باشد، آنگاه M دارای بعد نویتری است وα ≤ n-dimM ≤ α + 1.

    کلیدواژگان: بعد نویتری موازی، مدول های $alpha$- کوتاه موازی، مدول های $alpha$- اتمی موازی، مدول های $alpha$- تقریبا نویتری موازی
  • الهام رضازاده* صفحات 448-461
    دستگاه معادلات انتگرال فوق منفرد به طور کاملا طبیعی در چندین شاخه از علم و مهندسی درطی فرمول بندی بسیاری از مسایل مقدار مرزی رخ می دهد. جواب تحلیلی برای سیستم معادلات غالبشناخته شده است. با این حال، بسیاری از مسایل دنیای واقعی مانند مسایل ترک در زمینه مکانیکشکست وجود دارد که ممکن است به صورت دستگاه معادلات غالب فرموله نشود. بنابراین، در اینمقاله ما یک روش عددی را برای یافتن جواب تقریبی برای چنین شکل کلی پیشنهاد می کنیم. سپسهمگرایی روش پیشنهادی را نشان می دهیم. این همگرایی به به دست آوردن کران خطا برای خطای بینجواب دقیق و تقریبی کمک می کند. در پایان با ارایه مثال عددی، کارایی این روش نشان داده خواهدشد.
    کلیدواژگان: معادلات انتگرال فوق منفرد، چندجمله ای های لژاندر، روش گالرکین، انتگرال اجزای متناهی هادامارد
|
  • Maryam Davoudian *, Mehrdad Namdari Pages 316-322
    In this article, we study modules that satisfy the double infinite chain condition on non-small submodules, denoted by ns-DICC. Using this concept we extend some of the basic results of DICC modules to ns-DICC modules. We show that if an R-module M satisfies the double infinite chain condition on non-small submodules, then M has non-small Krull dimension. Moreover, we observe that an R-module M is ns-DICC if and only if for any non-small summand A of M, either A satisfies the descending chain condition on non-small submodules, or M/A is Noetherian.
    Keywords: Non-small modules, Krull dimension, DICC-modules, ns-DICC modules
  • Sohrab Ostadhadi-Dehkordi *, Bijan Davvaz, Noreh Rakhsh Khorshid Pages 323-335
    The Γ–hyperstructres algebraic are generalization of hypestructures algebraic and classical structures. One of them is Γ –semihypergroup that is a generalization of semihypergroups and semigroup. In this paper, we introduce the concept of quasi order Γ-semihypergroup and order Γ-semihypergroup as a generalization of quasi order semihypergroup and order semihypergroup, respectively. Also, we characterize quasi order Γ-semihypergroup by quasi order relation and introduce complete pats and fundamental relation in quasi order Γ-semihypergroup. Finally, we construct quasi order semihypergroup and order semihypergroup by quasi order Γ-semihypergroup and order Γ-semihypergroup.
    Keywords: Fundamental relation, complete part, transitive closure, regular, strongly regular relation
  • Mohsen Zivari-Rezapour * Pages 336-343
    In this paper, we consider a rearrangement minimization problem related to the Poisson equation on the unit open disk in the plane. We show that this problem has a unique solution that is radially symmetric. In addition, we prove by computational method that this solution is an increasing function .
    Keywords: Rearrangement, Minimization, Poisson equation, Radially symmetric, Increasing function
  • Habiballah Mombeni, Behzad Mansouri *, MohammadReza Akhoond Pages 344-356

    Many researchers use the receiver operating characteristic curve (ROC) as a popular way of displaying, evaluating and comparing the discriminatory accuracy of diagnostic tests. The most commonapproach for estimating the ROC curve is using nonparametric kernel estimates in two parts, sensitivity and specificity. Kernel estimators, however, at the beginning and end points of the data domain, known as boundary points, have a slower convergence rate than other points in the domain and are not convergent to the actual value of the probability distribution. This problem is known as the boundary problem. One way to solve the boundary problem in kernel estimators is to use asymmetric kernels. This paper proposes a new kernel estimator for the ROC curve based on the asymmetric Birnbaum-Saunders (B-S) kernel and the asymptotic convergence of the proposed estimator is shown. In addition, the analytical superiority of the proposed estimator over the corresponding symmetric kernel-type estimator is shown. The performanceof the proposed estimator is illustrated via a numerical study. The results show that the proposed estimator outperforms the other commonly-used methods. The application of the proposed method to a set of medical data is also presented.

    Keywords: Probability distribution function, Kernel estimator, Asymmetric kernel, ROC curve
  • Mohammad Bahmani * Pages 357-371
    In this paper, the quantile autoregressive time series model is introduce and then the model parameters are estimated using the Stochastic EM algorithm, which is an iterative method to compute maximum likelihood estimates. The likelihood function for the quantile autoregressive model is constructed based on the asymmetric Laplace distribution and a scale mixture representation of this distribution is used to estimate the model parameters via Stochastic EM algorithm.The efficiency and application of the proposed method are illustrated by some simulation studies and analyzing a real dataset.
    Keywords: Quantile autoregressive model, Stochastic EM algorithm, Asymmetric Laplace distribution
  • Soudaabeh Karamdoost, Hassan Myrnouri *, Mahmood Pourgholamhossein Pages 372-382
    In this paper we study the relations between unital lattice-ordered groups and Boolean algebras. At first we prove some main results about the properties of lattice-ordered groups. Then we see that every unital lattice-ordered group induces a Boolean algebra and we investigate some properties of the Boolean algebra. For instance, we prove that the Boolean algebra induced by the lattice-ordered group of all measurable real valued functions on a measure space, consists of all characteristic functions. We also see that in some cases, these Boolean algebras are trivial.
    Keywords: MV-algebra, l-group, unital l-group, ordered unit, Boolean algebra
  • Seyedeh Mahbubeh Hoseini Baladezaei, Einolah Deiri *, Ezzatallah Baloui Jamkhaneh Pages 383-401
    In this paper, we introduce a new discrete Weibull distribution based on the balanced discretization method, which preserves the partial moments between the two discrete and continuous versionsof the distributions. Some statistical features of the new distribution and different kinds of dispersion ofthe proposed distribution are presented based on various selections of parameters. In addition to introducing the new version of balanced discrete Weibull, we provide the integer-valued autoregressive modelwith the innovation of the proposed discrete distribution and evaluate different methods for estimating themodel parameters. Using the counts of death of the COVID-19 data in Cuba, Malawi and Uzbekistan, weappraise the performance of the new process in fitting real data to some classical integer-valued autoregressive models. Finally, the forecasting of the process is checked based on real data using both classicaland sieve bootstrap approaches
    Keywords: Balanced discrete Weibull, Partial mean preserving, Integer-valued autoregressive model, Forecasting of process, Covid-19
  • Allahbakhsh Yazdani Cherati *, Allahbakhsh Azimi Pages 402-413

    In this paper, the effects of volume fraction, Reynolds number and dilation rate on the permeable walls of the vessel in the gold-copper-nanofluid heat transfer model in two-dimensional of blood are investigated. For this purpose, we consider blood as the base fluid in which units of gold or copper nanoparticles are injected. The mathematical model of this phenomenon is in the form of nonlinear ordinary differential equation of the fourth order. In this paper, the Adomian decomposition method is used to numerically solve this nonlinear model with boundary conditions. Comparing the numerical solutions obtained from the Adomian decomposition method with the analytical solutions obtained from the homotopy analysis method (HAM), shows that the numerical and analytical solutions are in good agreement. Also, according to the obtained results, it can be understood that with increasing the number of gold-copper nanoparticles in the base fluid, what will be the thermal properties.

    Keywords: Reynolds number, Nanofluid Flow, Dilation rate of permeable wall, volume fraction, Adomian decomposition method
  • Zahra Nahardani, Mohsen Mohammadzadeh * Pages 414-427
    Models with spatial stochastic effects are commonly used to model the relationship between response variables and spatially dependent observations and explanatory variables. In many applications, some models' explanatory variables are dependent. Depending on the type of dependence, the statistical inference of the models with random effects and their applications are complicated; because the explanatory variables, random effects, and model error expression compete with each other in explaining the variability of the response variable.In this paper, a method for modeling and analyzing spatial survival data is proposed to solve this problem. Instead of using spatial stochastic effects in the model, the spatial dependence of observations is explicitly included in density, survival, and hazard functions. Then, in a simulation study, the effects of explanatory variables in the model are calculated and evaluated using the comparative Metropolis-Hastings algorithm. The proposed method is then used to analyze patients' data with prostate cancer, and the Bayesian approach is used to estimate the relative death risk of patients. Finally, a discussion and conclusion will be presented.
    Keywords: Spatial Survival Data, Explicit Modeling, Mixed Random Effects
  • Masoud Karimi *, Elham Tafazoli Pages 428-436
    Let $\Gamma=K_{p_1,...,p_r}$ be complete multipartite graph and $ x_0 $ be a fix vertex. Let $ T $ be Terwilliger algebra of $ \Gamma $ with base point $ x_0 $. In this paper, we study the modular structure of this algebra and it will be shown that up to isomorphism there are either $ s+2 $ or $ s+3 $ irreducible modules in which $ s $ is the number of distinct numbers in $ {p_1,...,p_r} $. Along with other results, the dimensions of these modules will be computed as complex vector spaces.
    Keywords: Complete multipartite graph, Terwilliger algebra, Semi simple algebra
  • Sayed Malek Javdannezhad, Nasrin Shirali *, Maryam Shirali, Sayedeh Fatemah Mousavinasab Pages 437-447

    An $R$-module $M$ is called $\alpha$-parallel short modules, if for each parallel submodule $N$ to $M$ either $\pndim\, N \leq \alpha$ or $\ndim\, \frac{M}{N}\leq\alpha$ and $\alpha$ is the least ordinalnumber with this property. Using this concept, we extend some of the basic results of $\alpha$-short modulesto $\alpha$-parallel short modules.Also, we have studied the relationship between $\alpha$-parallel short modules and their parallel Noetherian dimension and we show that if $M$ is a $\alpha$-parallel short module, then $M$ has parallel Noetherian dimension and$\alpha\leq\pndim\, M\leq \alpha+1$. Furthermore, we prove that if $M$ is an $\alpha$-parallel shortmodule with finite Goldie dimension, then $M$ has Noetherian dimension and $\alpha\leq\ndim\, M\leq\alpha+1$.

    Keywords: parallel Noetherian dimension, $alpha$-parallel short modules, $alpha$-parallel atomic modules, $alpha$-almost parallel Noetherian modules
  • Elham Rezazadeh * Pages 448-461
    The system of hypersingular integral equations occurs naturally in several branches of scienceand engineering during the formulation of many boundary value problems. The analytical solution for thesystem of dominant equations is known. However, many real-world problems, such as cracking problemsin fracture mechanics, may not be formulated as a set of dominant equations. Therefore, we propose anumerical method to find an approximate solution for such a generalized form. The convergence of theproposed method is proved. This convergence helps to derive the error bound for the error between theexact and the approximate solution. Finally, by providing a numerical example, the efficiency of thismethod will be presented.
    Keywords: Hypersingular integral equations, Legendre polynomials, Galerkin method, Hadamard finite-part integral