فهرست مطالب

Industrial Mathematics - Volume:15 Issue: 1, Winter 2023

International Journal of Industrial Mathematics
Volume:15 Issue: 1, Winter 2023

  • تاریخ انتشار: 1402/01/09
  • تعداد عناوین: 8
|
  • الیاس شیوانیان* صفحات 1-10

    در این مقاله، یک اثبات ساختاری برای مطالعه وجود و منحصر به فرد بودن جواب مساله منفرد زیر با شرایط مرزی ارایه می شود. به طور کلی فرض می شود که   نسبت متغیر مستقل  نامنفرد باشد. اما مجاز است نسبت به  منفرد باشد. دنباله تکراری پیکارد را با ساخت معادله انتگرالی که تابع گرین در آن منفی نیست، اعمال می کنیم. سپس همگرایی این دنباله تکراری توسط یک پارامتر نشانده کنترل می شود. سریعترین همگرایی برای یک پارامتر نشانده بهینه رخ می دهد که یک تابع خاص را به حداکثر می رساند. این مسیله بهینه سازی دنباله ای با سرعت بالایی از همگرایی به جواب یکتا به ارمغان می آورد بطوریکه در ناحیه محدود به آن  باید مثبت باشد. چند مثال گویا برای تایید اعتبار و پایایی این بحث ساختلری آورده شده است.

    کلیدواژگان: مساله مقدار مرزی منفرد، قضیه ساختاری، وجود و منحصر به فرد بودن
  • احمد جعفریان* صفحات 21-26
    معادلات انتگرال دیفرانسیل دارای کاربردهای بسیار وسیعی در زمینه های مختلف علمی از جمله فیزیک وبیولوزی دارند. در این مقاله یک روش تکرار شونده جدیدبرای حل معادلات انتگرال دیفرانسیل ولترا-فردهولم برای اولین بار ارایه می شود. روش با جزییات توضیح داده خواهد شد و با حل چند مثال کارایی آن بررسی می شود. روش تکراری جدید به مانند یک فرمول بازگشتی عمل می کند. برای نشان دادن کارایی روش نتایج حل مسایل با جواب دقیق مقایسه می شود. نتایج به دست آمده از کارایی روش ما حکایت دارد.
    کلیدواژگان: روش های تکراری، معادله انتگرال دیفرانسیل فردهولم-ولترا، جواب تقریبی، معادله انتگرال غیر خطی: معادله انتگرال خطی
  • اعظم امین، محسن جهانشاهی*، محمدرضا میبدی صفحات 27-38
    در SDN لایه کنترلر از لایه داده جدا شده است و تمامی عملکردهای سیستم به لایه کنترلر سپرده شده است. با این حل، راه حل های متمرکز، همیشه دو مشکل و گلوگاه را در بر دارد. از اینرو در شبکه های بزرگ، به منظور افزایش کارایی و در دسترس بودن شبکه از چند کنترلر استفاده میشود. امروزه، یکی از مشکلات مطرح در SDN، یافتن تعداد بهینه و محل کنترلرها می باشد که یک مسیله NP-Hard است. از اینرو در این مقاله، علاوه بر ارایه یک الگوریتم کارآمد بر اساس الگوریتم مار گارتر (GSO)، یک تحلیل آماری جدید برای تعیین تعداد کنترل کننده ها رقم می خورد.
    کلیدواژگان: SDN، الگوریتم فرا ابتکاری، GSO، MLR، بهینه سازی
  • حعفر بی آزار* صفحات 39-51

    در این مقاله، یک روش محاسباتی برای حل دستگاه های معادلات انتگرال ولترا و فردهلم ارایه شده است که یک رویکرد ترکیبی بر اساس توابع بلوک پالس و نوع سوم چند جمله های چبیشف است که ما به آنها به طور خلاصه (HBV)  اشاره خواهیم کرد. با استفاده از روش HBV و ماتریس عملیاتی انتگرال، چنین دستگاه هایی را می توان به دستگاه معادلات جبری کاهش داد.  به وجود و منحصر به فرد بودن جواب هم پرداخته شده است.  چند مثال برای روشن شدن کارآیی و اثر بخشی روش ارایه شده است.

  • نرگس محمودی دارانی* صفحات 53-60
    در این تحقیق، توسعه یک راه حل تقریبی برای معادلات انتگرال فردهلم چند بعدی نوع دوم  ارایه شده است. برای این منظور، روش بسط به کار برده شده است که منجر به تبدیل معادله انتگرال چندبعدی به یک معادله دیفرانسیل با مشتقات جزیی می شود. با ایجاد شرایط مرزی، این معادله با مشتقات جزیی، به یک معادله جبری  تبدیل می شود که به آسانی و با روش های مستقیم قابل حل خواهد بود. همچنین به کمک چند تیوری، همگرایی این تحلیل اثبات خواهد شد. در انتها نیز کارایی این روش به کمک چند مثال عددی نشان داده خواهد شد.
    کلیدواژگان: بسط چند بعدی، معادلات انتگرال فردهلم غیرخطی و خطی چند بعدی، شرایط مرزی
  • عادل گروهی، یوسف محمدی*، محمد ابراهیمی صفحات 61-68

    در این مقاله با استفاده از مدل ریاضی مشاهده گر های یک بعدی تابعک آنتروپی نسبی برای سیستم های دینامیکی نسبی تعریف شده است. همچنین، پایایی آنتروپی یک سیستم تحت رابطه مزدوج توپولوژیکی به تابعک آنتروپی نسبی توسیع داده شده است. بعلاوه، از دیدگاه یک مشاهده گر، نسخه جدیدی از قضیه ژاکوبس ارایه شده است. سرانجام آنتروپی کولوموگروف به عنوان حالت خاصی از تابعک آنتروپی نسبی استخراج شده است.

    کلیدواژگان: آنتروپی کولوموگروف، سیستم دینامیکی نسبی، پایا، تابعک آنتروپی نسبی
|
  • E. Shivanian * Pages 1-10

    The convergence of thisiterative sequence is then controlled by an embedded parameter. The fastest convergence occurs for an optimal embedded parameter which maximizes a special function. This optimization problem brings a sequence with high rate of the convergence to theunique solution in the finite region where $\frac{\partial f}{\partial y}$ has to be positive.Some illustrative examples are given to confirm the validity and reliability of this constructive theory.

    Keywords: Singular boundary value problem, Constructive theorem, Existence, ‎uniqueness, ‎Convergence‎‎
  • R. Behrad, E. Abdi Aghdam *, Hadi Ghaebi Pages 11-20
    Gasoline causes engine knock in higher compression ratios due to having lower spontaneous ignition temperature. Natural Gas (NG) has a higher octane number and is a proper fuel in terms of anti-knock properties; however, using it as the engine fuel results in a decline in the power of the engine and increases the emission of some exhaust gases due to lower burning velocity and gaseous nature.
    Keywords: dual fuel, Gasoline, Natural gas, knock, spark ignition engine
  • A. Jafarian * Pages 21-26
    Integro-differential equations arise in various physical and biological problems. In this paper, a new iterative technique for solving linear Volterra-Fredholm integro-differential equation (VFIDE) has been introduced. The method is discussed in details and it is illustrated by solving some numerical examples. The approximate solution is most easily produced iteratively via the recurrence relation. Results are compared with the exact solutions, which reveal that new iteration method is very effective and convenient.
    Keywords: New iterative method, Volterra-Fredholm integro-differential equation, Approximate solution, non linear integral equation, linear ]ntegral equation
  • A. Amin, M. Jahanshahi *, M. R. Meybodi Pages 27-38
    In Software Defined Network (SDN), the controller layer that is separated from the data layer is responsible for all system functionalities. However, centralized solutions suffer from single-point-of-failure and bottleneck problems. Several controllers are used to increase availability and performance in large networks to solve the aforementioned problems. One of the main concerns is finding the optimal number of controllers and their locations, which is known as an NP-hard problem. To do this, in this paper, in addition to presenting an efficient algorithm based on Garter snake algorithm (GSO), a new statistical analysis for determining the number of controllers is figured out.
    Keywords: SDN, Heuristic algorithm, GSO, MLR, Optimization
  • J. Biazar *, Y. Parvari Moghaddam, Kh. Sadri Pages 39-51

    ‎In this paper‎, ‎we present a computational method for solving systems of Volterra and Fredholm integral equations which is a hybrid approach‎, ‎based on the third-order Chebyshev polynomials and block-pulse functions which we will refer to as (HBV)‎, ‎for short‎. ‎The existence and uniqueness of the solutions are addressed‎. ‎Some examples are provided to clarify the efficiency and accuracy of the method‎.

    Keywords: ‎Systems of Fredholm, Volterra integral ‎equations, ‎ Hybrid Method, Existence, uniqueness, Operational ‎Matrices
  • N. Mahmoodi ‎Darani‎ * Pages 53-60
    In this paper, we focus on obtaining an approximate solution for multi-dimensional Fredholm integral equations of second kind. An expansion method is used for treatment multi-dimensional Fredholm integral equation of second kind. This method reduces multi-dimensional integral equation to a partial differential equation. After constructing boundary conditions, this partial differential equation reduces to algebraic equation that can be solved easily with any of the usual methods. Furthermore some theorems are proved for convergence analysis. Finally, for showing the efficiency of the method we use some numerical examples
    Keywords: Multi-dimensional expansion, Multi-dimensional linear, nonlinear, Fredholm Integral Equations, Boundary conditions, Convergence analysis
  • A. ‎Gorouhi‎‎, U. Mohammadi *, M. ‎Ebrahimi Pages 61-68

    ‎In this paper‎, ‎we will use the mathematical modeling of one-dimensional observers to present the notion of the \emph{relative entropy functional} for relative dynamical systems‎. ‎Also‎, ‎the invariance of the entropy of a system under topological conjugacy is generalized to the relative entropy functional‎. ‎Moreover‎, ‎from observer viewpoint‎, ‎a new version of the Jacobs Theorem is obtained‎. ‎It has been proved that relative entropy functional is equivalent to the Kolmogorov entropy for dynamical systems‎, ‎from the viewpoint of observer $ \chi_X $‎, ‎where $ \chi_X $ is the characteristic function on compact metric space $X$‎.

    Keywords: Kolmogorov entropy, Relative dynamical system, Invariant, Relative entropy ‎functional‎
  • Mohammadreza Shahriari * Pages 69-77

    In This paper we discuss about the redundancy allocation problem when uncertainty exists in the problem. The innovation of this paper is the use of fuzzy universal generating function for calculating the availability of system. The system consists of component in series and for each component, elements are used in parallel. The system has the range of levels for performance from complete perfect to complete failure. Identical redundant elements are included in order to achieve a desirable reliability. The elements of each component are characterized by their cost, weight and availability. These elements are chosen from a list that available in market. To find optimum combination of elements for each component we calculate the system availability and then use proposed NSGA-III. The proposed NSGA-III heuristic determines the maximal availability system configuration base on weight constrain.

    Keywords: Reliability, Redundancy allocation problem, series Systems, parallel Systems, Fuzzy Universal Generating Function