کارافن
سال:1403 | دوره:21 | شماره:3 |تعداد مقالات:22

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 تأکید 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.

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.

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 "انطباقِ پیشِ رو"به عنوان یک الگوریتم بهینه سازی جدید معرفی و مورد استفاده قرار گرفت. در الگوریتم های بهینه سازی پیشین مهم­ترین عامل کاهش دقت، استخراج ویژگی­های سطح پایین تصاویر و عدم کاهش فاصله معنایی میان ادراک انسان و این ویژگی­هاست. در این مطالعه با کمک یادگیری عمیق، استخراج سلسله مراتبی و عمیق ویژگی از تصاویر انجام شد. الگوریتم بهینه سازی "انطباقِ پیشِ 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 روش­ها، 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 ترِ این شبکه، در نتیجه ی استخراج سلسله مراتبی و عمیق آن، نسبت به روش های دیگر است.

با توجه به افزایش روزافزون اهمیت تشخیص هویت به منظور افزایش امنیت سازمان­ها، اهمیت روش­های تشخیص هویت ازجمله شاخص­های 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 تأثیر شاخص­های بیومتریک و امواج رادیویی بر بهبود احراز هویت مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت یک سیستم خبره فازی طراحی گردید که میزان این تأثیر را روی هریک از مؤلفه­ها نشان می­دهد. جامعه موردمطالعه این تحقیق، خبرگان در حوزه شاخص­های 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 مؤلفه 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 می­تواند 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.

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 تأثیرگذارترین عامل های موفقیت سازمان ها و شرکت های امروزی می باشد. هدف پژوهش حاضر ارائه الگویی جهت تشخیص عوامل تأثیرگذار بر انعطاف پذیری خدمات و تشخیص چگونگی رفتار این عوامل در مؤسسات مالی است. بدین جهت، شاخص های اصلی مؤثر بر عملکرد خدمات سازمان از ادبیات پژوهش استخراج گردید سپس با استفاده از نظرات افراد خبره روابط و میزان تأثیرگذاری هریک از این متغیرها تعیین گردید که از آنها به عنوان ورودی در ساخت مدل شبیه سازی استفاده شد. در مرحلۀ شبیه سازی دیاگرام جریان با استفاده از نرم­افزار 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 بازۀ 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 مؤسسات مالی قرار بگیرد.

بررسی خواص مکانیکی مواد پلیمری با توجه به استفاده روزافزون از این مواد، از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این مقاله فرایند گسترش ترک با استفاده از داده های تجربی به دست آمده از آزمون کششی پلیمر پلی­وینیل­کلراید (PVC) با هدف کاهش تعداد آزمایش های تجربی شناسایی شده است. در نمونه­های تجربی، پیش ترک­ها به روش های خان­کشی و کله­زنی 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 نمونه­برداری با استفاده از روش درون­یابی و انتگرال­گیری 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.

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 تأثیرپذیری نمونه های کامپوزیتی در برابر شرایط محیطی، به بررسی جذب رطوبت در نمونه های ساخته شده پرداخته شده است. نتایج استحکامی و محیطی مؤید استفاده از نمونه های کامپوزیتی به جای اتصالات توکار فلزی است.

نیروهای آیرودینامیکی مختلفی مثل نیرو پسا، برا و جانبی به خودرو اعمال می­شود. 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 می­شود. در این مقاله برای بررسی تجربی اثر پایین بودن شیشه­های خودرو بر ضریب پسا و مصرف سوخت، ضریب پسا پنج حالت مختلف خودرو سدان (1- بسته بودن همه شیشه­ها 2- بازبودن همه شیشه­ها 3- بازبودن شیشه­های دو درب جلو و بسته بودن شیشه­های دو درب عقب 4- نیمه بازبودن شیشه­های دو درب جلو و بسته بودن شیشه­های دو درب عقب 5- نیمه بازبودن همه شیشه­ها) در تونل باد مادون صوت اندازه­گیری می­شود. چون ضریب پسا یک عدد بدون بعد بود؛ برای کاهش هزینه­های 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 حالت­­های 3، 4 و 5 نسبت به حالت یک، 30 درصد رشد داشته است.

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 تأثیرگذار 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 تقریباً 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.

در مطالعات با رویکرد کمّی 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 کمّی 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 کمّی 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.

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 تأثیر 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.

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 می­کند 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 تأمین 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.

هدف بیماری آلزایمر، یک اختلال پیشرونده مغزی است که تشخیص به موقع آن برای مدیریت و درمان مؤثر 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 می­باشد. 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. [1] Convolutional Neural Network[2] Matthews correlation coefficient[3] Cohen's kappa coefficient[4] Floating-point operations per second

هدف ابرخازن­ها از لحاظ دانسیته توان همانند خازن های سنتی عملکردی فوق­العاده و دانسیته انرژی بالایی چون باتری­ها از خود نشان می­دهند. علاوه بر این شارژ سریع، مهندسی ساخت ساده، ایمنی و هم­چنین سازگاری با محیط­زیست 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 چرخه­ای کمتر مواد الکترودی محدود می­گردد. برای دست­یابی 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 کرده­است. 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 تأیید ترکیب عنصری استفاده گردید. پس از مشخصه­یابی­های دقیق، عملکرد ابرخازنی الکترود Cu2SnS4 توسط تکنیک­های 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 می­کند. عملکردهای الکتروشیمیایی فوق العاده نانوساختار Cu2SnS4 کاربردهای تکنولوژیکی قابل توجهی در آینده خواهد داشت.

سیمان به عنوان اصلی ترین مصالح سازندۀ 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 کارخانۀ 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 تأثیر 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 دهندۀ 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.

دوره حیات ساختمان­های مسکونی، به معنای افزایش حداکثری سطح عملکرد و کاهش هزینه­هاست. در پژوهش حاضر با پرسش نامه محقق­ساخته شامل هدف، 5 معیار و 15 زیرمعیار، نظر 35 نفر از استادان دانشگاه و دانشجویان دکتری در گرایش های سازه و مدیریت ساخت گردآوری شد. پرسش نامه دارای سؤالاتی با مقایسه زوجی است که میانگین امتیازها، به عنوان داده ورودی به نرم­افزار Expert Choice می باشد و با روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) آنالیز شد. نتایج با روش مهندسی ارزش، بازنگری و شاخص ها بازطراحی شدند و الگوریتم پیشنهادی برای بهینه­سازی دوره حیات ارائه شد. نتایج نشان داد که معیارهای «بهبود عملکرد لرزه ای»، «کاهش هزینه اجرا»، «افزایش ایمنی سازه»، «افزایش متراژ سازه» و «کاهش وزن سازه»، با ضرایب تأثیر 486/0، 312/0، 102/0، 062/0 و 039/0، در رتبه­های 1 تا 5 بیشترین تأثیرگذاری بر فرایند بهینه­سازی قرار دارند. زیرمعیارهای «تجهیز سازه به سیستم های استهلاک انرژی (زلزله)»، «کاهش دستمزدها»، «استفاده از سیستم های سازه ای نوین» و «استفاده از فناوری پیش ساخته» با ضرایب تأثیر 318/0، 204/0، 127/0 و 078/0 مؤثرترین زیرمعیارها در بهینه سازی دوره حیات ساختمان­های مسکونی، به دلیل داشتن ضرایب تأثیر بالاتر از میانگین عددی در تمام زیرمعیار (067/0) هستند. معیار «کاهش وزن سازه» و زیرمعیار «کاهش حجم قالب بندی» با ضرایب تأثیر 039/0 و 003/0 به عنوان کم اثرترین پارامترها بر دوره حیات ساختمان های مسکونی معرفی می شوند.

در سال­های اخیر استفاده از ضایعات سرباره مس به عنوان جایگزین مصالح سنگدانه در بتن به دلیل صرفه اقتصادی و کمک به محیط زیست رواج یافته است. از طرفی، زمان­بر بودن و هزینه­ زیاد مطالعات آزمایشگاهی سبب تمایل به استفاده از مدل­های مبتنی بر هوش مصنوعی برای پیش­بینی خواص انواع مختلف بتن شده است. با این وجود، تاکنون رابطه­ای برای تخمین مقاومت فشاری بتن­های حاوی سرباره مس به عنوان جایگزین ریزدانه­ها و درشت دانه­های طبیعی ارائه نشده است. در این مطالعه، با جمع­آوری بانک داده قدرتمند شامل 458 نمونه از مطالعات آزمایشگاهی معتبر، یک رابطه مؤثر برای تخمین مقاومت فشاری این نوع بتن ارائه شده است. مجموعه داده های جمع­آوری شده شامل متغیرهای ورودی مختلفی ازجمله نسبت آّب به مواد پودری، مقدار مواد پودری، مقدار ریزدانه­ها، مقدار درشت دانه ها، درصد سرباره مس و سن عمل آوری بتن می­باشد. بدین منظور، از دو مدل هوشمند مبتنی بر برنامه­ریزی ژنتیک[1] (GP) و سیستم استنتاج منطق فازی- عصبی [2](ANFIS) استفاده شده است. همچنین، از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) برای تنظیم پارامترها و بهینه سازی مدل ANFIS بهره گرفته شد. نتایج در حالت کلی بیان­گر قابلیت تعمیم­پذیری و دقت بیشتر مدل ANFIS (94/0R2 =) نسبت به مدل GP می­باشد. مدل ترکیبی ANFIS-PSO با تنظیم بهینه پارامترها، بهترین جواب (96/0R2 =) را در مقایسه با سایر مدل­ها ارائه کرد. با تحلیل حساسیت متغیرهای ورودی مشخص گردید که سن عمل آوری و مواد پودری به­ترتیب بیشترین تأثیر مثبت را دارند و نسبت آب به مواد پودری نیز بیشترین تأثیر منفی بر مقاومت فشاری بتن سبز حاوی سرباره مس را دارد؛ افزایش حجم ریزدانه­ ها نیز باعث افت شدید مقاومت فشاری این نوع بتن­های می­شود. رابطه پیشنهادی بر مبنای مدل GP، تخمین مقاومت فشاری و انجام مطالعات پارامتری تکمیلی را بدون نیاز به انجام محاسبات پیچیده و هزینه اضافی امکان پذیر می­سازد.

کمانش بادبندها در سیستم مهاربندی همگرا ضعفی عمده در هنگام وقوع زلزله ها می باشد. یکی از راهکارهای پیشنهادی برای غلبه بر این ضعف، استفاده از میراگرهای فلزی تسلیم شونده در محل اتصال بادبند به تیر طبقه است به طوری که انرژی ورودی ناشی از تحریک های لرزه ای توسط میراگرهای تسلیم شونده مستهلک می شود و اعضای اصلی این سیستم (تیر، ستون و مهاربند) در حالت کشسان باقی می ماند. علاوه بر این، ساخت، نصب و تعمیر میراگرهای لوله ای شکل پس از زلزله بسیار آسان و کم هزینه است. در این تحقیق، عملکرد میراگر لوله ای بیضوی قائم در قاب مهاربندی شده شورون به منظور استهلاک انرژی ورودی تحت بارگذاری چرخه ای و جلوگیری از کمانش بادبندها بررسی شده است و عملکرد آن با میراگر لوله ای با سطح مقطع دایره ای مقایسه شده است. ابتدا، اعتبار سنجی مدل سازی نمونه میراگر لوله ای در قاب مهاربندی شده شورون در نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام شده است. در ادامه، 5 نمونه میراگر لوله ای بیضوی با وزن برابر با نمونه های میراگر لوله ای دایره ای انتخاب شده است و مقایسه عملکرد این نمونه میراگرها در قاب مهاربندی شورون تحت پروتکل بارگذاری چرخه ای مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که میراگرهای لوله ای بیضوی شکل پذیری و استهلاک انرژی بیشتری نسبت به میراگرهای لوله ای دایره ای دارند. نتایج حاکی از افزایش شکل پذیری قاب های مجهزشده به میراگرهای لوله ای بیضوی نسبت به میراگر لوله ای بین 6 تا 69 درصد است. همچنین، از مقایسه انرژی مستهلک شده مشاهده می شود که میراگرهای لوله ای بیضوی نسبت به میراگرهای لوله ای دایره ای، باعث افزایش 6 تا 22 درصدی می شود.

بیشتر رسوبات ماسه دارای مقادیر کم ریزدانه (رس و سیلت) هستند که تأثیرات پیچیده­ای بر رفتار زهکشی نشده ماسه­ها دارند. در این تحقیق تأثیر مقادیر کم ریزدانه (رس کائولین و سیلت فیروزکوه) بر رفتار زهکشی نشده ماسه­ با پنچ درصد ریزدانه (0، 3، 5، 7 و 10 درصد) بررسی می شود. بدین منظور 18 آزمایش زهکشی نشده فشاری با استفاده از دستگاه برش پیچشی استوانه­ای توخالی کنترل کرنش (HCA) روی ماسه فیروزکوه انجام می­شود. نمونه­ها در آزمایشگاه با روش ریزشی خشک با قیف تهیه شد و تحت دو تنش مؤثر اولیه 100 و 200 کیلو پاسکال تحکیم می­شوند. با افزایش مقدار ریزدانه سیلت تا 5 درصد مقاومت اوج ماسه افزایش می­یابد (حدود 5/18 درصد) و پس از آن با افزایش تا 10 درصد سیلت کاهش در مقاومت اوج (حدود 13 درصد) و افزایش در شاخص تردی و حساسیت به روانگرایی استاتیکی مشاهده می­شود. در حالی که افزودن ریزدانه رس کائولین، یک روند غالب نزولی در مقاومت اوج مشاهده می­شود (حدود 22 درصد کاهش در 10 درصد رس) و رفتار انقباضی افزایش می­یابد. این نتیجه را می­توان به ماهیت رس نسبت داد که تجمع ذرات رس در سطح تماس دانه­های ماسه منجر به ایجاد یک میکروساختار باز با اتصالات سست می­شود.

پوشش­های زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ) در زمره­ی پوشش­های سد حرارتی قرار می­گیرند و به طور وسیع در صنایع هوا­فضا و توربین­های گازی استفاده می­شوند. پایداری در شرایط کاری دما بالای این پوشش­ها همواره مدنظر محققین بوده است. در این پژوهش اعمال پوشش­های زیرکونیای پایدار شده با 8 درصد وزنی ایتریا با استفاده از روش لایه نشانی الکتروفورتیک در یک محلول حاوی استون و اتانول با نسبت حجمی 3 به 1 روی زیر لایه آلیاژ اینکونل 738 کم کربن مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارامترهای فرآیند دمای تف­­جوشی، زبری و چسبندگی سطح، مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین ساختار پوشش با استفاده از آنالیز پراش اشعۀ ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مطالعه گردید. به منظور تعیین سختی، چسبندگی و زبری سطح نمونه های پوشش داده شده، بعد از عملیات تف جوشی در دمای 900 ،1050و 1200 درجۀ سانتیگراد به مدت 2 و 4 ساعت، مشاهده شد با افزایش دما، سختی و چسبندگی نمونه افزایش می یابد و زبری سطح کاهش می یابد. این افزایش سختی و چسبندگی سطح پوشش در دمای تف جوشی oc 1200 و در مدت زمان 4 ساعت بیشتر از 2 ساعت است.

نفت خام تولیدشده از مخازن نفتی حاوی مقادیر زیادی آسفالتین، رزین، اسیدهای نفتنیک و ذرات جامد است که منجر به تشکیل امولسیون پایدار آب شور در نفت می­شود. اگر فاز آب شور پراکنده از نفت خام جدا نشود، می تواند فرایند پالایشگاه را به طور جدی مختل کند. در این مطالعه، یک نفت خام شامل قطرات آب نمک پراکنده (امولسیون پایدار)، بر اساس افزایش وزن قطرات پراکنده آب، توسط ذرات میکرونی مغناطیسی پوشش یافته با اسید اولئیک امولسیون زدایی یا به عبارتی نمک زدایی می­شود. این روش جدید در مقایسه با روش های متداول مغناطیسی، الزاماً نه نیازی به اعمال میدان مغناطیسی و نه نیازی به یک افزودنی فعال سطحی دارد. اثر مغناطیسی امولسیون زدا منحصراً می تواند برای بازیابی خود آن استفاده شود. اثر هشت عامل شامل زمان استراحت، دما، اسیدیته، زمان اختلاط، ترشوندگی، سرعت اختلاط، غلظت نمک و غلظت امولسیون زدا بر راندمان حذف آب با یک طراحی غربالگری (Screening Design) بررسی و ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که تمامی عوامل ذکرشده، مؤثر هستند ولیکن، زمان استراحت، اسیدیته و دما از اهمیت بیشتری برخوردار بودند. این روش با نرخ آبگیری بالا، بسیار کارآمد است و کاربردهای بالقوه زیادی برای مصارف تجاری و صنعتی دارد.

در این پژوهش، با استفاده از روش تفاضلات متناهی حوزه زمان، تأثیر حضور نانواستوانه های آلومینیومی توپر و شامل حفره هایی به شکل بیضی وار (هسته ها) بر روی کمیت های چگالی جریان اتصال- کوتاه و جذب در سلول خورشیدی آلی ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/ZnO/Al  بررسی شده است. نانوذرات در الگویی هگزاگونالی شکل در داخل لایه P3HT:PCBM و در مرز با لایه ZnO واقع شده اند. برای شبیه سازی از الگوی طیفی استاندارد خورشید 5ر1AM در محدوده طیفی  nm1200-300 استفاده شده است. محاسبات نشان داده است که حضور نانواستوانه های مختلف باعث بهبود چشم گیر در مقادیر کمیت های بالا می شود. این افزایش به ویژه در محدوده طول موج های بالا چشم گیرتر است. علاوه بر این، وجود نانواستوانه ها ضخامت بهینه  nm 150 را برای لایه فعال P3HT:PCBM ، سلول خورشیدی ایجاد می کند، به طوری که کمیت های بیان شده، بالاترین مقادیر را دارند. این ضخامت بهینه مستقل از وجود هسته های دی الکتریک در نانواستوانه ها می باشد. مقایسه نتایج محاسبات در شرایط مختلف نشان می دهد که وقتی ضخامت لایه فعال  nm 150 ، ارتفاع و شعاع نانواستوانه ها  nm50 و nm 15 و حفره های بیضی وار شکل دارای شعاع های کوچک و بزرگ nm 1 و nm 15 باشند، چگالی جریان اتصال- کوتاه و جذب سلول خورشیدی موردنظر دارای بهینه ترین مقادیر خود می باشند.