فهرست مطالب

نشریه کارافن
سال بیست و یکم شماره 68 (پاییز 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/09/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • محمدعلی مهدی پور، احسان چیت ساز*، محمد اعتمادی صفحات 13-33
    این تحقیق به پویایی های پیچیده تعامل انسان و هوش مصنوعی می پردازد؛ حوزه ای که در سال های اخیر به طور فزاینده ای در حال رشد است. این مطالعه، یک پژوهش آمیخته (کمی- کیفی) در حوزه تعامل انسان و هوش مصنوعی می باشد. پس از بررسی روشمند مقالات پنج سال گذشته در پایگاه داده وب آوساینس، برای شناسایی و درک پویایی های در حال تکامل در این زمینه، از تحلیل کتاب سنجی با تکنیک هم رخدادی واژگان استفاده شده است و پس از بررسی تئوری های مرتبط، مدل مفهومی متناظر با خوشه هایی هم رخدادی ارائه شده است. این مقاله، تجزیه وتحلیل یکپارچه ای را ارائه می دهد که هوش مصنوعی و تعامل آن با انسان و رابطه آن بر ادراک، پذیرش تکنولوژی، رفتار و رضایت را مشخص کرده و یک دید کلی از وضعیت فعلی و چشم انداز آینده مطالعات تعامل انسان و هوش مصنوعی را ارائه داده است. یافته های این مطالعه، تغییر قابل توجهی را به سمت هوش مصنوعی انسان محور نشان می دهد و بر اهمیت ابعاد شناختی و اجتماعی در طراحی و اجرای سیستم های هوش مصنوعی تاکید می کند. این بینش ها برای محققان و طراحان سیستم های سازمانی که قصد دارند پیشرفت های هوش مصنوعی را با رویکردهای انسان محور هماهنگ کنند و اطمینان حاصل کنند که پیشرفت های هوش مصنوعی با نیازها و ارزش های انسان همخوانی دارد، بسیار ارزشمند است.
    کلیدواژگان: تعامل انسان و هوش مصنوعی تجزیه وتحلیل کتاب سنجی، تجزیه وتحلیل هم رخدادی کتاب سنجی، تعامل انسان و ربات، هوش مصنوعی انسان محور
  • مطهره دهقان*، کمیل شهواری، میثم علوی صفحات 35-56
    در دنیای امروز، مراقبت از نوزادان و کاهش نرخ مرگ ومیر آنان به عنوان یکی از مهم ترین اولویت های بهداشتی و اجتماعی مطرح است. آمارها نشان می دهد که هرساله تعداد قابل توجهی از نوزادان به دلیل مشکلاتی که می توان از آن ها پیشگیری کرد، جان خود را از دست می دهند. با پیشرفت فناوری و ظهور اینترنت اشیا، فرصت های جدیدی برای بهبود مراقبت و پایش سلامت نوزادان به وجود آمده است. این مقاله به بررسی لزوم ایجاد و استفاده از یک سامانه جامع مبتنی بر اینترنت اشیا برای مراقبت و پایش نوزادان می پردازد. این سامانه با طراحی و اجرای دقیق، امکان نظارت مستمر بر وضعیت سلامتی نوزادان، ارائه هشدارهای به موقع و ارتقای ایمنی آنان را فراهم می کند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که استفاده از فناوری های نوین می تواند به طور قابل توجهی به کاهش نرخ مرگ و میر نوزادان و بهبود کیفیت زندگی آنان کمک کند. هدف از این مطالعه، کمک به پزشکان، پرستاران، والدین و به طور کلی ذی نفعان، برای پایش از راه دور وضعیت نوزاد است. برای نیل به این هدف، از اینترنت اشیا استفاده شده است که در هر لحظه با کمک حسگرهای مناسب، علائم حیاتی، وضعیت بیداری و بهداشتی نوزاد پایش می شود و دما، حرکت و تنظیم نور محیطی نوزاد مورد بررسی و تصمیم گیری قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: اینترنت اشیا، مراقبت و پایش از راه دور، کاهش نرخ مرگ ومیر نوزادان، علائم حیاتی، لباس کودک تب نما، گهواره هوشمند
  • فرناز حسینی*، حامد سپهرزاده، معصومه خیری صفحات 57-83
    یادگیری عمیق یکی از زیرمجموعه های یادگیری ماشینی است که به طور وسیع در زمینه هوش مصنوعی، مانند پردازش زبان طبیعی و بینایی ماشین بکار می رود. قطعه بندی تصویر به عنوان زیر مجموعه ای از بینایی ماشین، یکی از رایج ترین مراحل پردازش تصویر دیجیتال است، که یک تصویر دیجیتال را به قطعات مختلف تقسیم می کند. در این پژوهش یک روش نوین مبتنی بر یادگیری عمیق برای قطعه بندی تصاویر ارائه شده است. برای بهینه سازی مدل پیشنهادی الگوریتم "انطباق پیش رو"به عنوان یک الگوریتم بهینه سازی جدید معرفی و مورد استفاده قرار گرفت. در الگوریتم های بهینه سازی پیشین مهم ترین عامل کاهش دقت، استخراج ویژگی های سطح پایین تصاویر و عدم کاهش فاصله معنایی میان ادراک انسان و این ویژگی هاست. در این مطالعه با کمک یادگیری عمیق، استخراج سلسله مراتبی و عمیق ویژگی از تصاویر انجام شد. الگوریتم بهینه سازی "انطباق پیش رو"، که در آن از یک مدل عمیق مبتنی بر شبکه عصبی همگشتی استفاده شده، ویژگی های سطح بالاتری را استخراج کرده و به دقت مطلوبی دست یافته است. با بکارگیری تکنیک Nestrov در محاسبه گرادیان توسط الگوریتم پیشنهادی بهترین نتیجه یعنی دقت 1/91 برای معیار شباهت دایس بدست آمد. برتری دیگر این الگوریتم نسبت به سایر روش ها، استفاده از محاسبات غیر پیچیده است. مقایسه الگوریتم بهینه سازی پیشنهادی با سایر روش های معمول بکار رفته، نشان دهنده بهبود عملکرد این شبکه بر روی مجموعه داده های نسبتا بزرگ است. همچنین عملکرد دقیق تر این شبکه، در نتیجه ی استخراج سلسله مراتبی و عمیق آن، نسبت به روش های دیگر است.
    کلیدواژگان: یادگیری عمیق، بهینه سازی، الگوریتم های بهینه سازی، مدل های عمیق، الگوریتم انطباق پیش رو
  • مجید معتمدی* صفحات 85-110
    با توجه به افزایش روزافزون اهمیت تشخیص هویت به منظور افزایش امنیت سازمان ها، اهمیت روش های تشخیص هویت ازجمله شاخص های بیومتریک و امواج رادیویی نیز در حال افزایش است. هدف این تحقیق، ارائه یک راه نظام مند با هدف بهبود احراز هویت مبتنی بر امواج رادیویی و شاخص بیومتریک با استفاده از سیستم خبره فازی، به منظور استفاده در حوزه امنیت اطلاعات و ارتباطات (امنیت سایبری) است. در این تحقیق میزان تاثیر شاخص های بیومتریک و امواج رادیویی بر بهبود احراز هویت مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت یک سیستم خبره فازی طراحی گردید که میزان این تاثیر را روی هریک از مولفه ها نشان می دهد. جامعه موردمطالعه این تحقیق، خبرگان در حوزه شاخص های بیومتریک و امواج رادیویی شهرداری تهران بودند. نتایج تحقیق بیانگر همبستگی بین تمامی متغیرهای تحقیق بود و با توجه به همبستگی بالا می توان گفت که با مدیریت امنیت مولفه های امواج رادیویی می توان به بهبود احراز هویت مبتنی بر شناسایی از طریق امواج رادیویی دست یافت. سیستم خبره بهبود احراز هویت مبتنی بر شناسایی از طریق امواج رادیویی و شاخص بیومتریک می تواند به مدیر برای تصمیم گیری در ارتباط با مسائل بهبود احراز هویت کمک کند و منجر به بهبود کارایی تصمیم گیری در بهبود احراز هویت از طریق امواج رادیویی و شاخص بایومتریک و نیز اثربخشی بیشتر آن گردد.
    کلیدواژگان: سیستم خبره فازی، بیومتریک، امواج رادیویی، احراز هویت
  • کامران رحیمی*، علیرضا آقا قلیزاده سیار صفحات 111-129
    آنچه در دنیای امروزی بقا سازمان ها را تضمین می کند میزان موفقیت در برآورده سازی نیازها و خواسته های مشتریان می باشد و این امر میسر نیست، جز از طریق انعطاف پذیری محصولات و خدمات و همچنین طراحی سیستم هایی برای ایجاد انعطاف پذیری در ارائه کالا و خدمت. انعطاف پذیری خدمات یکی از مهم ترین و تاثیرگذارترین عامل های موفقیت سازمان ها و شرکت های امروزی می باشد. هدف پژوهش حاضر ارائه الگویی جهت تشخیص عوامل تاثیرگذار بر انعطاف پذیری خدمات و تشخیص چگونگی رفتار این عوامل در موسسات مالی است. بدین جهت، شاخص های اصلی موثر بر عملکرد خدمات سازمان از ادبیات پژوهش استخراج گردید سپس با استفاده از نظرات افراد خبره روابط و میزان تاثیرگذاری هریک از این متغیرها تعیین گردید که از آنها به عنوان ورودی در ساخت مدل شبیه سازی استفاده شد. در مرحله شبیه سازی دیاگرام جریان با استفاده از نرم افزار و نسیم ترسیم شد و آزمون های اعتبارسنجی مدل نیز انجام شد. در نهایت نیز الگوی اثربخشی انعطاف پذیری در خدمات ارائه شد که با توجه به دیاگرام جریان و سناریوهای مطرح شده، مشخص شد در بازه زمانی مورد مطالعه میزان انعطاف پذیری خدمات از طریق سناریو پیشنهادی به میزان تقریبی 14 درصد افزایش داشته است. نتایج به دست آمده از این پژوهش می تواند مبنایی برای تبیین راهبردهای انعطاف پذیری خدمات در سایر موسسات مالی قرار بگیرد.
    کلیدواژگان: پویایی سیستم ها، انعاف پذیری خدمات، شبیه سازی، بهینه سازی
  • الیاس حدادی*، عباس غایب لو، یعقوب دادگراصل صفحات 131-150
    بررسی خواص مکانیکی مواد پلیمری با توجه به استفاده روزافزون از این مواد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله فرایند گسترش ترک با استفاده از داده های تجربی به دست آمده از آزمون کششی پلیمر پلی وینیل کلراید (PVC) با هدف کاهش تعداد آزمایش های تجربی شناسایی شده است. در نمونه های تجربی، پیش ترک ها به روش های خان کشی و کله زنی ایجاد شده است و نتایج تجربی نیرو برحسب جابه جایی ثبت گردیده است. در مرحله بعد چند عملیات پیش پردازش ریاضی از جمله یکسان سازی فواصل نمونه برداری با استفاده از روش درون یابی و انتگرال گیری به روش ذوزنقه ای روی داده ها انجام شده است. در مرحله سوم با استفاده از نتایج عددی پردازش شده و روش شناسایی حداقل مربعات، مدل ریاضی سیستم یعنی تابع تبدیل حوزه فرکانس گسسته فرایند گسترش ترک، به دست آمده است. در نهایت مدل ریاضی به دست آمده پس از ارزیابی و راستی آزمایی با نتایج تجربی دیگر، برای پیش بینی فرایند گسترش ترک پیشنهاد شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با شناسایی فرایند گسترش ترک برای نمونه های محدود، می توان از تعداد آزمایش های عملی که مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی است، جلوگیری کرد. همچنین روش حداقل مربعات دومرحله ای مرتبه دوم با تعداد پنج پارامتر به صورت امیدوارکننده ای قادر به تخمین دینامیک رشد ترک با دقت قابل قبول به خصوص در نیمه اول فرایند رشد است.
    کلیدواژگان: شناسایی، مدلسازی ریاضی، روش حداقل مربعات، فرایند گسترش ترک، پلی وینیل کلراید، خان کشی، کله زنی
  • مجید مختاری* صفحات 151-167
    اتصالات از مهم ترین بخش های سازه های مهندسی هستند. برای سازه های ساندویچی و پلیمری از اتصالات توکار استفاده می شود. مانند طراحی دیگر اتصالات، طراحی این اتصالات نیز باید به صورتی باشد که آسیب از ناحیه اتصال اتفاق نیفتد. مطالعات زیادی درخصوص اتصالات توکار انجام شده است که همه با هدف ارتقای ظرفیت بار اتصال انجام شده اند. اتصالاتی که در سازه های مخابراتی استفاده می شوند باید حتی الامکان غیرفلزی باشند تا مانعی در برابر عبور امواج یا بروز تشعشع ناخواسته نباشند. کامپوزیتی کردن اتصالات فلزی به عنوان یکی از ایده های عملیاتی برای مقابله با شرایط محیطی و حذف فلزات در مقابل تشعشعات مخابراتی است. در این مقاله به بررسی امکان جایگزینی اتصالات توکار کامپوزیتی تقویت شده با نانوذرات آلومینا به جای استفاده از نمونه های فلزی پرداخته شده است. برای بررسی میزان تاثیرپذیری نمونه های کامپوزیتی در برابر شرایط محیطی، به بررسی جذب رطوبت در نمونه های ساخته شده پرداخته شده است. نتایج استحکامی و محیطی موید استفاده از نمونه های کامپوزیتی به جای اتصالات توکار فلزی است.
    کلیدواژگان: اتصالات توکار کامپوزیتی، اتصال توکار، ساندویچ پنل، آزمون بیرون کشیدن
  • فریدون محمدی* صفحات 169-182
    نیروهای آیرودینامیکی مختلفی مثل نیرو پسا، برا و جانبی به خودرو اعمال می شود. کاهش نیرو پسا برای بهبود مصرف سوخت و کیفیت رانندگی ضروری است. کمپرسور کولر خودرو از طریق تسمه به موتور خودرو متصل است و بخشی از قدرت موتور خودرو را می گیرد و باعث افزایش مصرف سوخت می شود. بعضی از راننده ها به خصوص راننده های وسایل نقلیه عمومی به جای روشن کردن کولر خودرو تعدادی از شیشه های خودرو را به میزان متغیر، پایین می دهند که همین امر باعث افزایش ضریب پسا و مصرف سوخت می شود. در این مقاله برای بررسی تجربی اثر پایین بودن شیشه های خودرو بر ضریب پسا و مصرف سوخت، ضریب پسا پنج حالت مختلف خودرو سدان (1- بسته بودن همه شیشه ها 2- بازبودن همه شیشه ها 3- بازبودن شیشه های دو درب جلو و بسته بودن شیشه های دو درب عقب 4- نیمه بازبودن شیشه های دو درب جلو و بسته بودن شیشه های دو درب عقب 5- نیمه بازبودن همه شیشه ها) در تونل باد مادون صوت اندازه گیری می شود. چون ضریب پسا یک عدد بدون بعد بود؛ برای کاهش هزینه های آزمایش از مدل کوچک شده خودرو با مقیاس 1:30  استفاده شد. مقدار ضریب پسا در حالت 2 نسبت به حالت یک، 43 درصد و در حالت های 3، 4 و 5 نسبت به حالت یک، 30 درصد رشد داشته است.
    کلیدواژگان: ضریب پسا، شیشه درب خودرو، مصرف سوخت، تونل باد، کولر خودرو
  • محمد محمد زاده، علی داداشی، محمد آزادی* صفحات 183-207
    چرخه رانندگی و ترافیک در شهر ها یکی از معضلات مهم و پیچیده در مدیریت شهری است. در فرایند داده برداری، خودروی داده بردار یک مسیر مشخص در شهر را در بازه زمانی انتخاب شده حرکت می کند و داده برداری با نرم افزار نصب شده بر تلفن همراه انجام می شود. در این تحقیق، به چرخه رانندگی در شهر سمنان با استفاده از روش تعقیب گر و تکنیک خوشه بندی میانگین کی پرداخته شده است. مسافتی که در فرایند داده برداری طی شده است در هر مسیر حدود 12 کیلومتر بوده است. همچنین، مسافت کلی که در این تحقیق برای داده برداری طی شده است حدود 130 کیلومتر می باشد. اطلاعات مدل خودرو، سن و جنسیت رانندگان تعقیب شده به عنوان پارامتر تاثیرگذار ثبت شدند. سپس، با بهره گیری از تکنیک میانگین کی، داده های جمع آوری شده برای مسیرهای مختلف، به منظور استخراج الگوهای رفتاری در مسیرهای شهر سمنان تحلیل شد. همچنین در این تحقیق، تعداد دسته های مناسب برای خوشه بندی داده ها بررسی شد و با توجه به انحراف معیار داده ها نتیجه گرفته شد که تعداد بهینه دسته ها برابر با 5 دسته است. تعداد دسته های بیشتر علی رغم افزایش دقت محاسبات، زمان پردازش بیشتری را به دنبال دارد. بدین ترتیب، با انجام خوشه بندی با تعداد دسته های 2، 3، 4، 5 و 6، به ترتیب مشاهده شد که این تعداد دسته ها تقریبا 40، 80، 90، 98 و 99 درصد بهبود داشته است که نشان می دهد افزایش تعداد دسته ها بهبود قابل توجهی در نتایج را نشان دادند. این دسته ها شامل مسیر شهری، جاده فرعی، بزرگراه، آزاد راه با ترافیک سبک و شروع- توقف می باشد. این اطلاعات می تواند به مسئولان شهری و مدیران ترافیک برای برنامه های بهبود ترافیکی و ایمنی، با توجه به الگوهای مشخص شده و مطالعات بعدی کمک کند و شناخت عمیق تری از رفتار رانندگی در شهر سمنان ارائه دهد.
    کلیدواژگان: چرخه رانندگی، دسته بندی، میانگین کی، خودروی تعقیب گر، شهر سمنان
  • مهدیه ترمه، ابوالفضل زارع شاه آبادی* صفحات 209-229
    در مطالعات با رویکرد کمی مربوط به حفظ تعادل انسان و موفقیت انجام یک حرکت، دانستن اینکه مقدار پایداری از نظر عددی در یک وضعیت بدن یا هر لحظه در طول یک مسیر حرکت چقدر است، ضروری می باشد. به منظور بهبود معیارهای پایداری موجود، با درنظرگرفتن اینکه ممکن است همیشه شخص در معرض ضربه نباشد ولی نوساناتی کوچک در هنگام راه رفتن در شخص رخ بدهد، در این پژوهش به معرفی یک معیار جدید پرداخته شده است. این معیار کمی جدید برای بیان میزان پایداری وضعیت در طول سیکل راه رفتن پیشنهاد شده است که احتمال موفقیت اجرای حرکت نامیده شده است. مبنای این معیار کمی احتمال انجام موفق حرکت در فاز پرواز بدون شروع فرایند زمین خوردن بر اساس تخمین چگالی کرنل است. در این پژوهش، مسئله احتمال موفقیت اجرای حرکت برای یک جمعیت نمونه و با استفاده از یک پایگاه داده و یک تکنیک ضبط حرکتی برای ثبت اطلاعات سینماتیکی سیکل راه رفتن محاسبه شده است و بر روی یک مدل هفت عضوی مدل سازی شده است و نتایج به دست آمده با معیار پرکاربرد حاشیه پایداری مقایسه گردیده است. نتایج این تحقیق نشان می دهند که در مسیرهایی که هر فردی قادر به حفظ پایداری می باشد معیار حاشیه پایداری عدد کوچکی را برای پایداری تخمین می زند در حالی که عدد به دست آمده از معیار احتمال موفقیت اجرای حرکت در آنها بالا می باشد.
    کلیدواژگان: تخمین چگالی کرنل، احتمال موفقیت دینامیکی، پایداری راه رفتن انسان، فاز تک تکیه گاهی، سیکل راه رفتن
  • علی جدلی، وحید عابدینی*، عبدالواحد کمی صفحات 231-253
    در فناوری های چاپ سه بعدی، تولید قطعات پلیمری با خواص مکانیکی مطلوب، از اهمیت چشمگیری برخوردار است. یکی از رایج ترین فرایندهای چاپ سه بعدی برای تولید قطعات پلیمری، روش مدل سازی رسوب ذوبی است. با این وجود، به دلیل ضعیف بودن اتصال بین لایه ای قطعات چاپ شده و در نتیجه ضعف خواص مکانیکی، لازم است پیوند بین لایه ای بهبود یابد. در این تحقیق ترکیب پارامترهای چاپ سه بعدی (زاویه چاپ) و عملیات تکمیلی پرس گرم (دما و نیروی پرس گرم) مطالعه شده است. همچنین بهینه سازی هم زمان این پارامترها با هدف رسیدن به بالاترین استحکام کششی در قطعات چاپ شده از جنس پلی لاکتیک اسید انجام شد. بدین منظور طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ انجام شد و تغییر خواص کششی با تغییر در پارامترها ارزیابی گردید. نتایج نشان دهنده تاثیر متقابل بین پارامترهای موردمطالعه بود. مقادیر بهینه پارامترهای زاویه چاپ، دما و نیروی پرس گرم به ترتیب 90 درجه، 70 درجه سانتی گراد و 25 نیوتن به دست آمد. در این شرایط، بالاترین استحکام کششی یعنی 33 مگاپاسکال به دست آمد که در مقایسه با نمونه اولیه حدود 22 درصد افزایش نشان داد.
    کلیدواژگان: ساخت افزایشی، مدل سازی رسوب ذوبی، پرس گرم، خواص مکانیکی
  • معراج رجائی*، فاطمه عرب صفحات 255-275
    در این مقاله به مدلسازی و پیاده سازی سیستم کشاورزی هوشمند Agropv برای استفاده بهینه از زمین زراعی پرداخته شده است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که امکان بهره برداری بهینه از زمین های زراعی در زیر پنل های فتوولتائیک و هم زمان استفاده از انرژی خورشیدی برای برق موردنیاز برای مدیریت هوشمند آبیاری و کنترل دمای گیاه انجام می شود. این سیستم به صورتی اجرا شده است که سنسور رطوبت، بستر خاک را اندازه گیری می کند و در صورت خشک بودن خاک پمپ فعال و کار آب رسانی را با جمع آوری آب های ذخیره شده سطحی در سطح پنل به گیاه می رساند و با اندازه گیری pH خاک، محلول موردنیاز به گیاه ارسال می گردد. مزیت روش پیشنهادی نسبت به روش های موجود، بهره گیری از سایه انداختن پنل های خورشیدی روی محصولات به منظور تعریق بیشتر گیاهان و جلوگیری از تبخیر آنها است و با استفاده بهینه از انرژی خورشیدی برای روشن کردن محیط زراعی و تامین برق موردنیاز دو فن طراحی شده است: استفاده از یک فن برای زدودن گرد و غبار از روی سطح پنل و فن دیگر برای خنک کردن پنل ها که منجر به کاهش دمای پنل گردیده و همچنین با بهره گیری از اینترنت اشیا افزایش سرعت رشد و کیفیت گیاه مطلوب تر شده است.
    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، سیستم Agropv، کشاورزی هوشمند
  • الهه السادات عبدالکریمی*، یاسمن بختیاری، محمدرضا یزدانی صفحات 277-299

    هدف بیماری آلزایمر، یک اختلال پیشرونده مغزی است که تشخیص به موقع آن برای مدیریت و درمان موثر ضروری است. این مطالعه یک شبکه عصبی پیچشی [1] (CNN) کارآمد، کم حجم و دقیق را برای طبقه بندی تصاویر MRI مغز به چهار دسته مرتبط با آلزایمر ارائه می دهد. دو رویکرد اصلی برای طراحی روش در زمینه بهبود تشخیص، استفاده شده است: (1) پیش پردازش بهینه داده ها و (2) طراحی یک معماری سبک، کم حجم و دارای پیچیدگی کم شبکه عصبی پیچشی که به طور هم زمان دارای دقت خوب، کارایی محاسباتی و عملکرد عالی می باشد. مدل پیشنهادی به دقت 22/99 درصد، میانگین امتیاز F1 برابر با 99/0، ضریب همبستگی متیو [2] (MCC) برابر با 9870/0 و ضریب کاپا کوهن [3] (CKC) برابر با 9870/0 دست یافت. در این تحقیق، علاوه بر دقت، پیچیدگی مدل پیشنهادی، مقایسه اندازه مدل، زمان سپری شده، عملیات نقطه شناور در ثانیه [4] (FLOPs) و پارامترهای قابل آموزش و غیرقابل آموزش روش پیشنهادی به طور کامل موردبررسی قرار گرفته است. این مدل با داشتن مزایای دقت بالا، کاهش FLOPs، زمان اجرای سریع تر و نیاز به حافظه کمتر، در مقایسه با دیگر روش های یادگیری عمیق استفاده شده در مطالعات اخیر، عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: بیماری آلزایمر، تشخیص، شبکه عصبی پیچشی (CNN)، تصاویر MRI مغز، طبقه بندی، ارزیابی عملکرد
  • رسول شمشادی*، عیسی موسی زاده مقدم، مونا فرهپور صفحات 301-324
    هدف ابرخازن ها از لحاظ دانسیته توان همانند خازن های سنتی عملکردی فوق العاده و دانسیته انرژی بالایی چون باتری ها از خود نشان می دهند. علاوه بر این شارژ سریع، مهندسی ساخت ساده، ایمنی و هم چنین سازگاری با محیط زیست ابرخازن ها را برای کاربردها و چشم انداز توسعه در زمینه ذخیره سازی انرژی بی سابقه می سازد. استفاده از ابرخازن ها گاها به دلیل عملکرد ضعیف الکتروشیمیایی و پایداری چرخه ای کمتر مواد الکترودی محدود می گردد. برای دست یابی به عملکرد و پایداری بسیار بالا که معیارهای حیاتی برای برای کاربردهای ابرخازن هستند، تولید مواد نانوساختار برای بهبود سطح ویژه و هدایت الکتریکی بسیار حیاتی است. کار حاضر، از مسیر اقتصادی هیدروترمال برای سنتز نانوذرات Cu2SnS4 استفاده کرده است. ساختار، ترکیب شیمیایی و مورفولوژی مواد سنتزشده از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بررسی و نیز طیف سنجی پراش انرژی ایکس (EDX) و نقشه عنصری برای تایید ترکیب عنصری استفاده گردید. پس از مشخصه یابی های دقیق، عملکرد ابرخازنی الکترود Cu2SnS4 توسط تکنیک های مختلف الکتروشیمیایی بررسی شد. الکترود تهیه شده در این پژوهش توانست ظرفیت بالای F g-1 9/2076 در دانسیته جریان A g-1 1 و پایداری 44/90 درصد پس از 10000 چرخه را از خود نشان دهد. علاوه براین، ابرخازن نامتقارن Cu2SnS4//AC ظرفیت F g-1 93/246 در دانسیته جریان A g-1 1 و پایداری 32/82% پس از 10000 چرخه را ارائه می کند. عملکردهای الکتروشیمیایی فوق العاده نانوساختار Cu2SnS4 کاربردهای تکنولوژیکی قابل توجهی در آینده خواهد داشت.
    کلیدواژگان: نانوذرات، ابرخازن الکتروشیمیایی، مهندسی ساخت، ذخیره انرژی، سولفید دوفلزی
  • امیرحسین محرر* صفحات 325-346
    سیمان به عنوان اصلی ترین مصالح سازنده بتن شناخته می شود که به علت گران قیمت بودن و آلایندگی و آسیب به محیط زیست در روند تولید بتن همواره محققان به دنبال پیدا کردن جایگزین مناسب برای سیمان هستند. پودر ماسه سیلیس پسماند کارخانه سند بلاست به علت دارا بودن سیلیس می تواند جایگزین مناسبی باشد که در این پژوهش به بررسی این مهم پرداخته شده است. 164 آژمونه برای سنجش و ارزیابی تاثیر جایگزینی 5، 7.5 و 10 درصدی وزن سیمان با پودر پسماند سیلیس در دو طرح اختلاط عیار سیمان 410 و 460 کیلوگرم در متر مکعب پرداخته شده است. مقاومت 90 روزه بتن با جایگزینی 5 درصد در طرح اختلاط با عیار 460 کیلوگرم در هر متر مکعب ،10 درصد افزایش مقاومت را به دنبال داشته است و در سایر طرح اختلاط ها نیز تفاوت مقاومت چشمگیری رخ نمی دهد که خود این عدم تغییر نشان دهنده قابل قبول بودن پودر سیلیس به عنوان جایگزین مناسب با سیمان از منظر مقاومت می باشد. درصد جذب آب بتن با توجه به افزایش پودر سیلیس کاهش قابل توجه 20 درصدی رخ می دهد که به دلیل ریزساختار بودن سیلیس و پرکردن خلل و فرج بتن اتفاق می افتد. با توجه به نتایج به دست آمده در صورتی که بتوان از پودر پسماند سیلیس که خود یک معضل محیط زیستی در صنعت به حساب می آید جایگزین سیمان گردد می تواند از منظر اقتصادی 5 درصد سیمان کمتر در بتن استفاده نمود و کمک شایانی به جلوگیری از آلودگی محیط زیست نمود.
    کلیدواژگان: جایگزین سیمان، پودر پسماند سیلیس، مقاومت فشاری بتن، بتن سبز، بازیافت مصالح
|
  • Mohammadali Mehdipour, Ehsan Chitsaz *, Mohammad Etemadi Pages 13-33
    This research delves into the complex dynamics of human-artificial intelligence interaction, a field that has been growing exponentially in recent years. This study is mixed-methods (quantitative-qualitative) research in the field of human interaction and artificial intelligence. It includes a methodical review of articles from the past five years in the Web of Science database to identify and understand the evolving dynamics in this field. The current research employed bibliometric analysis with a co-occurrence technique. After examining related theories, a conceptual model corresponding to co-occurrence clusters is presented. The article provides an integrated analysis that identifies artificial intelligence and its interaction with humans, and its relationship to perception, technology acceptance, behavior, and satisfaction. It offers an overview of human-artificial intelligence interaction studies' current state and prospects. The findings of this study indicated a significant shift towards human-centered artificial intelligence, emphasizing the importance of cognitive and social dimensions in the design and implementation of artificial intelligence systems. These insights are invaluable to researchers and designers of enterprise systems who aim to align AI advancements with human-centered approaches and ensure that AI advancements are in harmony with human needs and values.
    Keywords: Human, AI Interaction Bibliometric Analysis Human, Robot Interaction Human, Centered AI
  • Motahareh Dehghan *, Komeil Shahvari, Meysam Alavi Pages 35-56
    Caring for neonatals and reducing mortality rates is a critical health and social priority today. Statistics indicate that many infant deaths each year result from preventable issues. Advances in technology and the Internet of Things (IoT) present new opportunities to enhance newborn healthcare and monitoring. This article discusses the necessity of developing a comprehensive IoT-based system for neonatal care. If effectively designed and implemented, this system can enable continuous health monitoring, timely alerts, and improved neonatal safety. The current study demonstrated that new technologies can significantly lower infant mortality and enhance quality of life. Its goal was to empower doctors, nurses, parents, and stakeholders to remotely monitor newborns' conditions using appropriate sensors. The Internet of Things was employed to continuously monitor a baby's vital signs, alertness, and health through sensors that track temperature, movement, and ambient light.
    Keywords: Internet Of Things, Remote Care, Monitoring Neonatal Mortality Reduction Vital Signs, Fever Baby Clothes, Smart Cradle
  • Farnaz Hoseini *, Hamed Sepehrzadeh, Masume Kheyri Pages 57-83
    Deep learning is a subset of machine learning that is widely used in the field of artificial intelligence such as natural language processing and machine vision. As a subset of machine vision, image segmentation is one of the most common steps in digital image processing, which divides a digital image into different segments. In this research, a new method based on deep learning for image segmentation was presented. The "Adaption Ahead" algorithm was introduced and used as a new optimization algorithm to optimize the proposed model. In previous optimization algorithms, the most important factor in reducing accuracy was extracting low-level features of images and not reducing the semantic distance between human perception and features. In this study, hierarchical and deep feature extraction from images was carried out with the help of deep learning. The "Adaption Ahead" optimization algorithm, in which a deep model based on a convolutional neural network is used, extracted higher-level features and achieved optimal accuracy. By using the Nestrov technique in calculating the gradient by the proposed algorithm, the best result, i.e. 91.1 accuracy, was obtained for the Dice similarity measure. Another advantage of this algorithm over other methods was using uncomplicated calculations. The comparison of the proposed optimization algorithm with other commonly used methods demonstrated the improvement in the performance of this network on relatively large data sets. Furthermore, the more accurate performance of this network, as a result of its hierarchical and deep extraction, was compared to other methods.
    Keywords: Deep Learning, Optimization, Optimization Algorithms, Deep Models, Adaption Ahead Algorithm
  • Majid Motamedi * Pages 85-110
    Due to the increasing importance of identity recognition to increase the security of organizations, the importance of identity recognition methods such as biometric indicators and radio waves is also increasing. The purpose of this research was to provide a systematic way of improving authentication based on radio waves and biometric index using a fuzzy expert system for use in the field of information and communication security (cyber security). In this research, the impact of biometric indicators and radio waves on the improvement of identity authentication was investigated, and finally, a fuzzy expert system was designed, which showed the impact on each of the components. The population studied in this research included experts in the field of biometric indicators and radio waves of Tehran municipality. The results of the research showed a correlation between all research variables, and considering the high correlation, it can be said that by managing the security of the components of radio waves, it is possible to improve authentication based on identification through radio waves. The expert system for improving authentication based on identification through radio waves and biometric index can help managers to make decisions related to the issues of improving authentication, lead to improving the efficiency of decision making in improving authentication through radio waves and biometric index, and also make it more effective.
    Keywords: Fuzzy Expert System, Biometrics, Radio Waves, Authentication
  • Kamran Rahimi *, Alireza Agha Gholizadeh Sayar Pages 111-129
    What guarantees the survival of organizations in today's world is the degree of success in meeting the needs and demands of customers, and this is not possible except through the flexibility of products and services, as well as the design of systems to create flexibility in providing goods and services. Service flexibility is one of the most important and influential success factors of today's organizations and companies. The purpose of this research was to provide a model to identify the factors affecting the flexibility of services and to identify how these factors behave in financial institutions. Therefore, the main indicators affecting the performance of an organization's services were extracted from the research literature, then using the opinions of experts, the relationships and the effectiveness of each of these variables were determined to be used as input in building the simulation model. In the simulation stage, the flow diagram was drawn using Vensim software. Finally, the model of the effectiveness of flexibility in services was presented. According to the flow diagram and the proposed scenarios, it was found that in the studied time period, the flexibility of services increased by approximately 14% through the proposed scenario. The results obtained from this research can be a basis for explaining service flexibility strategies in other financial institutions.
    Keywords: System Dynamics, Service Flexibility, Simulation, Optimization
  • Elyas Haddadi *, Abbas Ghayebloo, Yaghoub Dadgar Asl Pages 131-150
    Examining the mechanical properties of polymer materials has particular importance due to the increasing usage of these materials. In this paper, the crack development process was identified using the experimental data obtained from the tensile tests of polyvinyl chloride polymer (PVC) to reduce the experimental test number. Some pre-cracks were created on the experimental samples by slotting and broaching methods and the experimental results of force versus displacement were recorded for each sample. In the next step, some mathematical pre-processing operations including equating the sampling intervals using interpolation and integration using trapezoidal methods were performed on the experimental data. In the third stage, by using the pre-processed data and the Least Squares (LS) identification method, the mathematical model of the system, the frequency domain discrete transfer function of the crack development process, was obtained. Finally, after evaluating and verifying the obtained mathematical model with other experimental results, it was proposed to predict the crack development process. The obtained results showed that by identifying the crack development process for limited samples, it is possible to avoid the number of experimental tests that are time-consuming and costly. In addition, the second-order two-stage least squares method with five unknown parameters was promisingly able to estimate crack development dynamics with acceptable accuracy, particularly in the first half of the development process.
    Keywords: Identification, Mathematical Modeling, Least Squares Method, Crack Development Behavior Polyvinyl Chloride, Broaching, Slotting
  • Majid Mokhtari * Pages 151-167
    The Joints are important elements of engineered structures. Sandwich and polymer structures utilize insert joints. The design of these joints, like other ones, must prevent damage in the connection area. Several studies have been conducted on insert joints to improve their load capacity. It is recommended that telecommunications structures consider the use of non-metallic connections to prevent interference with wave transmission and unwanted radiation effects. One potential solution for addressing environmental conditions and reducing metal in telecommunications radiation is the use of composite metal connections. In this article, the possibility of replacing metal samples with composite insert joints reinforced with alumina nanoparticles is explored. To evaluate the efficacy of composite samples in varying environmental conditions, an analysis of their moisture absorption was conducted. The outcomes of both the strength and environmental tests provided evidence that composite samples can serve as a viable substitute for metal-embedded joints.
    Keywords: Composite Insert Joints Insert Sandwich Panel Pull, Out Test
  • Ferydoon Mohammadi * Pages 169-182
    Different types of aerodynamic forces such as drag, lift, and side forces are induced in a car. Reducing drag force is necessary to improve fuel consumption and driving characteristics. The compressor of the car cooler is connected to the car engine through a belt and takes part of the power of the car engine and increases fuel consumption. Some drivers, particularly public transport drivers, turn down car windows to varying degrees instead of turning on the car cooler which increases drag coefficient and fuel consumption. In the present article, to experimentally investigate the effect of low car windows on the drag coefficient and fuel consumption, the drag coefficient of five different modes of a sedan car (1- All windows are closed; 2- All windows are open 3- The windows of the two front doors are open and the windows of the two rear doors are closed 4- Half-open windows of the two front doors and closed windows of the two rear doors 5- All the windows are half open) was measured in a subsonic wind tunnel. Because the drag coefficient is a dimensionless number, to reduce the testing costs, a scaled-down model of the car with a scale of 1:30 was used. By comparing model 2 to model 1, the drag coefficient increased by 43%. By comparing models 3, 4 and 5 to model 1, the drag coefficient increased by 30%.
    Keywords: Drag Coefficient, Car Door Glass, Fuel Consumption, Wind Tunnel, Car Cooler
  • Mohammad Mohammad Zadeh, Ali Dadashi, Mohammad Azadi * Pages 183-207
    The driving and traffic cycle in cities is one of the most important and complex challenges in urban management. For the data collection process, the chasing vehicle moved in a certain route in the city through the selected time period, and data collection was conducted with software installed on a mobile phone. This research investigated the driving cycle in Semnan city using the chasing method and the K-means clustering technique. The distance covered during data collection was approximately 12 km for each route. Additionally, the total distance covered for the data collection in this study was approximately 130 km. The car model information, age, and gender of chased drivers were recorded as the influential parameters. Then, using the K-means technique, the data collected for different routes were analyzed to extract the behavioural patterns in the routes of Semnan city. Furthermore, in this study, the appropriate number of groups for data clustering was investigated, and considering the standard deviation of the data, it was concluded that the optimal number of clusters was 5. Increasing the number of clusters, despite improving the accuracy of calculations, led to longer processing times. Therefore, by clustering with 2, 3, 4, 5, and 6 groups, it was observed that these numbers of clusters improved by approximately 40, 80, 90, 98, and 99%, respectively, indicating that increasing the number of clusters showed a significant improvement in the results. These clusters included urban roads, secondary roads, highways, motorways with light traffic, and start-stop. This information can help city officials and traffic managers with traffic and safety improvement programs, according to the specified patterns, and provide a deeper understanding of driving behaviour in Semnan city.
    Keywords: Driving Cycle Clustering K, Means Chasing Vehicle Semnan City
  • Mahdie Termeh, Abolfazl Zare-Shahabadi * Pages 209-229
    In studies with a quantitative approach to human walking stability, it is essential to quantitatively know how good the balance is at a body posture or every moment along a path. To predict and maintain a stable situation, it is necessary to develop a method that can measure stability and indicate the condition of dynamic balance along the path. In this paper, a new measure of postural stability was presented called the probability of motion realization based on the kernel density estimation, which assigns a value to the body motion based on the avoidance of a fall along a path. The issue of balance maintenance was examined for a population sample using a database and a motion capture technique for recording kinematic information of the gait cycle, and the probability of successful balance maintenance was calculated for the population. In addition, the probability of motion realization was calculated through a seven-link body model in all states for three age groups of men and women at different step lengths. The results were compared to the margin of stability, which is a conventional metric. The findings demonstrated that the margin of stability may be very low for a path on which most people can maintain their stability easily, whereas the probability of motion realization is high.
    Keywords: Kernel Density Estimation Probability Of Dynamic Success Human Walking Stability Single, Support Phase Gait Cycle
  • Ali Jadali, Vahid Abedini *, Abdolvahed Kami Pages 231-253
    In 3D printing technologies, producing polymer parts with desirable mechanical properties is crucial. The fused deposition modeling (FDM) technique is one of the most common 3D printing processes for manufacturing polymeric parts. However, due to the weak interlayer bonding of the printed parts and consequently inferior mechanical properties, enhancing interlayer bonding is necessary. This study investigated the combination of 3D printing parameters (printing angle) and post-processing via hot pressing (temperature and pressing force). Additionally, the simultaneous optimization of these parameters was conducted to achieve the highest tensile strength in parts made of polylactic acid (PLA). To this end, an experimental design was conducted using the response surface methodology (RSM), and changes in tensile properties concerning the studied parameters were evaluated. The results indicated an interaction between the studied parameters. The optimal values for the raster angle, pressing temperature, and pressure were 90 degrees, 70 degrees Celsius, and 25 N, respectively. Under these conditions, the highest tensile strength of 33 MPa was achieved, showing an approximately 22% increase compared to the initial sample.
    Keywords: Additive Manufacturing, Fused Deposition Modeling, Hot Pressing, Mechanical Properties
  • MERAJ RAJAEE *, Fateme Arab Pages 255-275
    In this article, the modelling and implementation of the Agropv intelligent agricultural system for the optimal use of agricultural land is discussed. This system was designed in such a way that it is possible to optimally use agricultural land under photovoltaic panels and simultaneously use solar energy for the electricity required for intelligent irrigation management and plant temperature control. This system was implemented in such a way that the humidity sensor measured the soil bed and if the soil was dry, it activated the pump and delivered water to the plant by collecting the surface water stored on the surface of the panel, and by measuring the pH of the soil, the required solution was obtained. The advantage of the proposed method over the existing methods is the use of shading solar panels on the products to make the plants sweat more but prevent their evaporation and it is designed with optimal use of solar energy to illuminate the agricultural environment and supply the electricity required by two fans. Using a fan to remove dust from the surface of the panel and another fan to cool the panels led to a decrease in the temperature of the panel, and also by using the Internet of Things, the growth speed and quality of the plant improved.
    Keywords: Solar Energy, Agropv System, Smart Agriculture
  • Elahe Abdolkarimi *, Yasaman Bakhtiari, Mohammadreza Yazdani Pages 277-299

    The Alzheimer's disease, a progressive brain disorder, necessitates timely detection for effective management due to the current diagnostic methods' limitations. The study presents an efficient convolutional neural network (CNN) designed for classifying brain magnetic resonance imaging (MRI) images into four categories related to Alzheimer's disease. To enhance diagnosis, this study proposes two distinct approaches at different stages: (1) using optimized data pre-processing; and (2) designing a lightweight CNN architecture with low complexity and fewer parameters that simultaneously possesses good accuracy, computational efficiency, and excellent performance. The proposed method achieved outstanding results, with a final accuracy of 99.22%, a macro average F1 score of 0.99, an MCC of 0.9870, and a Cohen kappa score (CKS) of 0.9870. In addition to accuracy, the complexity of the proposed model, including the comparison of model size, time elapsed, the number of FLOPs, and the trainable and non-trainable parameters of the proposed method were also thoroughly investigated. This model, with the advantages of high accuracy, reduced FLOPs, faster execution time, and lower memory requirements outperforms other deep learning methods used in recent studies.

    Keywords: Alzheimer's Disease, Diagnosis, Convolutional Neural Network (CNN), Brain MRI Images, Classification, Performance Evaluation
  • Rasoul Shemshadi *, Issa Mousazadeh Moghaddampour, Mona Farahpour Pages 301-324
    In terms of power density, supercapacitors exhibit excellent performance like conventional capacitors and high energy density like batteries. In addition, supercapacitors offer unprecedented applications and development prospects in the field of energy storage due to their fast charging, simple manufacturing technology, safety, and environmental compatibility. The use of supercapacitors is sometimes limited by the poor electrochemical performance and low cyclic stability of the electrode materials. To achieve very high performance and stability, which are crucial criteria for supercapacitor applications, the fabrication of nanostructured materials to improve the specific surface area and electrical conductivity is crucial. In the present work, a simple and economical hydrothermal route was used for the synthesis of Cu2SnS4 nanoparticles. The structure, chemical composition, and morphology of the synthesized materials were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM), as well as X-ray energy diffraction (EDX), and elemental mapping to confirm the elemental composition of the prepared electrode. The electrode fabricated in this research was able to exhibit a high capacitance of 2076.9 F g-1 at a current density of 1 A g-1 and a stability of 90.44% after 10000 cycles. In addition, the asymmetric supercapacitor Cu2SnS4//AC provides a capacitance of 246.93 F g-1 at a current density of 1 A g-1 and a stability of 82.32% after 10000 cycles. The excellent electrochemical performances of Cu2SnS4 nanostructure will have significant technological applications in the future.
    Keywords: Nanoparticle, Electrochemical Supercapacitor, Construction Engineering Energy Storage, Bimetallic Sulfide
  • Amirhossein Moharrer * Pages 325-346
    Cement is known as the main building material in concrete production. Due to its high cost and environmental pollution and damage during the production process, researchers are always searching for suitable alternatives to cement. Silica fume waste powder from the sandblasting factory, due to its silica content, can be a suitable substitute and was the subject under investigation in the present study. 164 specimens were prepared to measure and evaluate the effect of substituting 5%, 7.5%, and 10% by weight of cement with silica waste powder in two mix designs of 410 and 460 kilograms per cubic meter. The 90-day compressive strength of concrete with 5% substitution in the 460-kilogram mix design showed an increase of 10% in strength, and in other mix designs, no significant change in strength was observed, indicating the acceptability of silica waste powder as a suitable substitute for cement in terms of strength. The water absorption percentage of concrete decreased significantly by 20% with the increase of silica waste powder due to its fine structure and filling the pores and voids of concrete. Based on the results, if silica waste powder, which itself is an environmental problem in the industry, can be used as a cement substitute, it is possible to use 5% less cement in concrete economically and help prevent environmental pollution.
    Keywords: Cement Replacement, Silica Fume Waste Powder Concrete, Compressive Strength, Green Concrete