بهبود طبقه‌بندی سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) با ماشین بردار پشتیبان و بهینه‌سازی اجتماع ذرات (PSO-SVM)

آریتمی‌های قلبی یکی از بیماری‌های قلبی بوده که در مورد بیماران بستری شده در بخش مراقبت‌های ویژه باید به آن توجه شود. هوشمند‌سازی فرآیند تشخیص دقیق بیماری‌های قلبی مساله‌ای است که سال‌ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این تحقیق روشی کارآمد جهت گزینش ویژگی‌های مناسب استخراج شده از سیگنال ECG، بر پایه‌ی الگوریتم باینری فاخته (BCOA) ارائه شده است. ویژگی‌های استخراج شده شامل ویژگی‌های زمانی،‌ AR و ضرایب موجک‌ است که تعداد این ویژگی‌ها با استفاده از عملگر mRMR یا PCA کاهش داده می‌شود BCOA ،مجموعه‌هایی از ویژگی تشکیل می‌دهد و همواره در پی یافتن مجموعه‌ای شایسته از تمامی ویژگی‌ها است. ارزیابی این مجموعه از ویژگی‌های ا‌نتخاب شده توسط‌BCOA  با اعمال به طبقه بند SVM بررسی می‌شود. سپس الگوریتم‌ PSO جهت بهینه‌سازی پارامترهای‌ SVM اعمال می‌شود.‌ به کمک شبیه‌سازی کامپیوتری،صحت کلی سیستم برای شناسایی 6 نوع ریتم قلبی %97/98 به دست آمد که در مقایسه دقت حاصل شده با پژوهش‌های‌ پیشین،کارایی مطلوب روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.

بازیابی تصاویر هواپیماهای جنگنده بر اساس مدل سه‌بعدی

در این پایان‌نامه، مسأله بازیابی تصاویر هواپیماهای جنگنده از یک پایگاه‌داده شامل 10 مدل مختلف بر اساس یک تصویر پرس‌وجو[1]، مورد بررسی قرار گرفته است. هواپیماهای هم‌مدل با تصویر پرس‌وجو در درون پایگاه‌داده شناسایی شده و به کاربر ارائه می‌شوند. چالش اصلی در بازیابی تصاویر هواپیماهای جنگنده، هم زاویه نبودن منظر دید دوربین در تصاویر موجود در پایگاه‌داده و تصویر پرس‌و‌جو است، که برای حل آن استفاده از مدل سه‌بعدی هواپیماهای جنگنده و تهیه تصاویر مرجع از زوایای دید مختلف توسط نگاشت‌های هندسی سه‌بعدی (دوربین‌های مجازی) پیشنهاد شده است. 

سه روش مختلف برای استخراج ویژگی از تصاویر و اندازه‌گیری شباهت تصاویر پیشنهاد داده‌ایم که دو روش آن حساس به دوران و روش دیگر مقاوم به دوران می‌باشد. در روش‌های حساس به دوران، روش اول بر مبنای اندازه‌گیری مساحت ناحیه ناهمپوشان و دیگری بر مبنای هیستوگرام زاویه گرادیان کار می‌کند. در روش مقاوم به دوران از گشتاورهای زرنیک برای استخراج ویژگی استفاده شده است.

 نتایج شبیه‌سازی برتری روش گشتاورهای زرنیک به لحاظ دقت بازیابی را  با دقتی حدود 8/80% نشان می‌دهد که علیرغم استفاده از چند کلاس  مشابه در پایگاه‌داده، این دقت بازیابی امیدبخش می‌باشد

[1] query

بررسی و ارائه یک پروتکل مسیریابی مقاوم و کارا برای شبکه های بی سیم اقتضایی نظامی

از اوایل دهه 1980 مفهومی جدید به نام دفاع مبتنی بر شبکه در نیروهای نظامی به وجود آمده است. جهت دستیابی به این مفهوم نیاز به داشتن یک شبکه مخابراتی نظامی با ظرفیت بالا وجود دارد تا بتواند اطلاعات را در بین نهادهای موجود در شبکه توزیع کند. شبکه‌های اقتضایی بی سیم بدلیل اینکه نیازی به زیر ساخت ندارند، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. بیشترین کاربرد شبکه‌های اقتضایی، کاربرد نظامی می باشد. با گسترش روز افزون تکنولوژی‌های دسترسی به شبکه، شاهد بوجود آمدن شبکه‌های ناهمگن هستیم. در این شبکه‌ها، گره‌ها برای ارتباط با یکدیگر از تکنولوژی‌های مختلف استفاده می‌کنند. شبکه‌های اقتضایی معمولا با مشکل مقیاس پذیری و عدم اطمینان همراه هستند. اغلب پروتکل های مسیریابی پیشنهاد شده برای این شبکه‌ها، مقتضیات شبکه‌های ناهمگن را در نظر نمی گیرند. با در نظر گرفتن ناهمگنی گره‌ها و بهره بردن از آن، می توان مشکل مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان را برطرف کرد. جهت نیل به این هدف، استفاده از ساختار سلسله مراتبی برای بهره بردن از مزایای شبکه‌های ناهمگن پیشنهاد می شود. در این پایان نامه در ابتدا به معرفی شبکه‌ها‌ی اقتضایی، تاریخچه و کاربرد‌های آن می پردازیم. در ادامه انواع پروتکل‌های مسیریابی موجود را معرفی می کنیم. سپس به معرفی شبکه‌های سلسله مراتبی ناهمگن جهت حل مشکل مقیاس پذیری و قابلیت اطمینان می پردازیم. در ادامه، دو پروتکل مسیریابی سلسله مراتبی جدیدی برای شبکه‌های ناهمگن نظامی معرفی می شود. این دو پروتکل جدید مبتنی بر DSDV و AODV است. در ساختار پیشنهادی فرض شده است که گره‌های شبکه از نظر برد ارسال رادیویی و میزان باطری ناهمگن هستند. در این ساختار همه گره‌ها به یک رادیوی برد کوتاه مجهز هستند، اما بخشی از گره‌ها علاوه بر این رادیو، به یک رادیوی برد بلند نیز مجهز هستند. در نتیجه گره‌ها به دو دسته تقسیم شده اند و یک ساختار سلسله مراتبی دو طبقه شکل گرفته است. در این دو پروتکل در ابتدا، خوشه بندی کردن گره‌ها در لایه اول و انتخاب سرخوشه برای آنها انجام می شود. در ادامه مسیریابی در دو لایه پایین و بالا انجام می شود. در انتها پروتکل پیشنهادی کاملا با نرم افزار شبیه ساز NS‌2 شبیه سازی شده است. کارایی این پروتکل در مقایسه با دیگر پروتکل‌های مسیریابی در توپولوژی‌های مختلف بررسی شده است. مشکل مقیاس پذیری، تاثیر تعداد خوشه ها بر این روش و تاثیر تحرک گره ها بر این روش ها بررسی شده است.

بررسی و شبیه سازی و مقایسه روش های کالیبراسیون آرایه

دراین پایان نامه به مطالعه و بررسی روشهای کالیبراسیون آرایه و شبیه سازی و مقایسة عملکرد تعدادی از آنها پرداخته می شود. کالیبراسیون آرایه عبارت از تنظیماتی به منظور جبران اثراتی مثل تغییر مکان، تغییر دما، تغییر مشخصات آنتن و.... می باشد. با استفاده از کالیبراسیون آرایه، ما به تصحیح مدل پاسخ آرایه برای خطاهایی که به واسطه چندین نقص به وجود می آید می پردازیم، که این نقصها می تواند شامل، خطای فاز یا گین گیرنده، عدم تعادل بین کانال های  I و  Q، کوپلینگ متقابل یا عدم اطمینان از مکان المانها باشد. در هنگام بررسی عملکرد الگوریتم های کالیبراسیون آرایه، از جهت یابی با استفاده از الگوریتم میوزیک به منظور مقایسة دقت جهت یابی و قدرت تفکیک پیش از کالیبره کردن آرایه و پس از آن استفاده خواهد شد.

بررسی و تحلیل ساختارهای  انعکاس دهنده برگ در حوزه پلاسمونیک برای کاربرد قطعات پسیو

در طراحی مدارمجتمع نوری، حد پراش کوچک­سازی عناصر نوری را محدود می­کند. پلاسمون پلاریتون­های سطحی که در سطح مشترک فلز و دی الکتریک انتشار می­یابند بر این محدودیت غلبه می­کنند. یکی از موضوعاتی که در این پایان نامه مطالعه می شود بررسی آزمایشگاهی موجبرهای صفحه ای و کانالی دی­الکتریک-فلز-دی­الکتریک پلاسمونیک با ساختار پلیمر-نقره-منشور است. موج پلاسمونیک به روش معروف تزویج به وسیله منشور تحریک شد. یک روش آزمایشگاهی ساده نیز برای اندازه­گیری طول انتشار موج پلاسمونیک نیز معرفی شد. یک پدیده جالب که در آزمایش­ها مشاهده شد اثرات پراکندگی امواج سطحی پلاسمونیک در انتهای نوار نقره بودکه یک ناپیوستگی را ایجاد می کند. این پدیده می­تواند برای تزویج بین موجبرهای معمولی سه بعدی با موجبرهای پلاسمونیک استفاده شود. در حال حاضر این موضوع تحت بررسی برای طراحی تزویجگر های هایبرید پلاسمونیک است. علاوه­بر این در این پایان­نامه، ساختارهای متناوب برگ که به عنوان انعکاس­دهنده و فیلتر در مدارهای نوری کاربرد دارند مطالعه می­شوند. ساختارهای هایبرید پلاسمونیک برای طراحی و شبیه­سازی انعکاس­دهنده­های برگ استفاده شد. انعکاس­دهنده­های هایبرید پلاسمونیک بر پایه توری­های سینوسی و دندانه اره­ای بررسی و  با توری مستطیلی که پیش از این معرفی شده است مقایسه شد. نشان داده می­شود که توری دندانه اره ای در مقایسه سه توری با هم،  مشخصات بهتری از خود نشان می دهد و این توری در مقایسه با توری­های مستطیلی و سینوسی دارای اعوجاج باند عبور کمتر و عرض باند قطع باریکتری را ایجاد می­کند. همچنین نشان داده می­شود توری سینوسی که می­تواند به­راحتی با تکنیک­های هولوگرافی ساخته شود، در مقایسه با توری مستطیلی دارای اعوجاج باند عبور کمتر و عرض باند قطع باریکتری است. علاوه بر این، عملیات آپودیزیشن توری دندانه اره­ای هایبرید پلاسمونیک بررسی شد و مشخص شد که با استفاده از این تکنیک می­توان به کاهش بیشتر اعوجاج در باند عبور و عرض باند قطع رسید.

ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه توزیع  متصل به تولیدات پراکنده بادی با بررسی اثر آب و هوا

به دلیل گستردگی و نیز پیچیدگی شبکه های توزیع ، احتمال بروز حادثه در آن ها بسیار زیاد است که بروز حادثه می تواند مشترکین زیـادی را تحـت تاثیر خـود قرار دهـد. بنابراین قابلیت اطمینان یکی از پارامترهای کلیدی مشخص کننده ی میزان موفقیت سیستم در ارائه برق به مصرف کنندگان است. لذا بررسـی و تحلـیل قابـلیت اطمیـنان شـبکه توزیـع از اهمیـت خاصـی برخـوردار است.

این کار بر آن است که با روش شبیه سازی ترتیبی مونت کارلو و با استفاده از نرم افزار MATLAB قابلیت اطمینان شبکه توزیع واقع در منطقه جنوبی شهرستان مشهد به نام شهر بینالود را با حضور نیروگاه بادی بینالود و با در نظر گرفتن شرایط جوی، مورد ارزیابی قرار دهد و این پیش فرض ها را مد نظر قرار می دهد که قابلیت اعتماد شبکه توزیع در حضور نیروگاه بادی افزایش می یابد و همچنین در نظر گرفتن شرایط جوی منجر به کاهش شاخص های قابلیت اطمینان می گردد.

استخراج ویژگی زمانی- فرکانسی جهت شناسایی دیداری مصوت های فارسی

در این پایان­نامه روشی برای شناسایی مصوت­های فارسی در کلمات تک سیلابی ارائه می­شود. برای این منظور پس از جداسازی فریم­های تصویر و انتخاب فریم­هایی که مربوط به تلفظ مصوت موجود در کلمه تک سیلابی بودند و نیز استخراج ناحیه­ای پیرامون لب­ها، ویژگی­های مختلفی همچون ضرایب کسینوسی و ضرایب موجک و ضرایب MFCC برای تشخیص مصوت­ها در کلمات تک سیلابی استخراج گردید. پس از آن توسط روش کاهش ویژگی LSDA، ویژگی­ها را کاهش داده و سایز ویژگی­ها را به 25 تغییر دادیم. در نهایت موثرترین ویژگی­ها برای شناسایی مشخص گردید. در این تحقیق از پایگاه داده­ای شامل کلمات تک سیلابی، که توسط گویندگان مختلفی ادا شده بود و شامل 580 ویدیو بود استفاده گردید. از 381 ویدیو برای آموزش و از 199 ویدیو برای آزمایش استفاده نمودیم. ویژگی­های استخراجی به عنوان ورودی به  شبکه عصبی دو لایه با 20 نرون در لایه میانی و یک نرون در خروجی اعمال شدند. از تابع فعالسازی تانژانت سیگموید در لایه میانی و تابع خطی در خروجی استفاده کردیم و برای آموزش شبکه از روش گرادیان نزولی با نرخ آموزش متغیر استفاده نمودیم. بهترین نرخ شناسایی 95.75 بود که از محاسبه ضرایب MFCC از 4/1 بردار ضرایب DCT بعد از اسکن زیگزاگ ماتریس ضرایب کسینوسی به دست آمد.

استراتژی قیمت دهی برق در بازار رقابتی برق ایران با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در فرایند تجدید ساختار بازار برق ، روش های قیمت دهی تولید کنندگان نیرو مهمترین عامل برای بدست آوردن سود بیشتر می باشد و به همین دلیل پژوهش های زیادی با رویکرد های مختلف مانند رویکرد بهینه سازی در زمینه تعیین استراتژی های قیمت دهی صورت گرفته است. در این پژوهش سعی شده است با استفاده از مفاهیم کاربردی الگوریتم ژنتیک و استخراج یک مدل مناسب از شبکه عصبی به این مسئله نگاه شود. در واقع نو آوری این پژوهش نیز علاوه بر ارائه طرحی جدید برای حل مسئله بهینه سازی مدل، مقایسه و آزمایش واقعی خروجی های نرم افزار در بازار برق ایران و نگاه ویژه به کاربردی بودن حل مسئله با استفاده از الگوریتم پیشنهادی و مفاهیم اقتصادی بوده است. در این پژوهش پس از معرفی بازار برق ایران و ساختار حاکم بر آن، طرحی نو جهت بهینه سازی استراتژی فروش برق توسط مالکان نیروگاه ها و تولیدکنندگان ارائه گردیده است، به طوری که ابتدا طرح و الگوریتم جدید معرفی می شود و سپس تابع هدف مورد نظر ما در بهینه سازی پیش رو، در شبکه عصبی مدل می گردد تا با داشتن یک مدل مناسب و توان­مند در توصیف سیستم بتوان بهینه سازی قابل قبولی با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام داد. در انتها در ابتکاری داوطلبانه و با استفاده از جلب اطمینان و همکاری یکی از نیروگاه های سیکل ترکیبی کشور، خروجی های الگوریتم پیشنهادی در سامانه قیمت دهی نیروگاه های کشور ثبت گردید و نتایج بدست آمده بر مبنای این طرح در فضای واقعی بازار برق ایران تست شد و خوشبختانه نتایج فراتر از انتظار پژوهش انجام شده، حاصل گردید؛ که گواه این ادعا نیز گزارشات خروجی سامانه قیمت دهی وزارت نیرو می باشد که در فصل مربوط به نتایج این پایان نامه گنجانده شده است. این موضوع موید نقاط قوت این مدل سازی و بهینه سازی می باشد.

استراتژی بهینه قیمت دهی در بازار عمده فروشی برق با استفاده از  الگوریتم دینامیکی pso مبتنی بر gso

چکیده

با بروز تجدید ساختار در صنعت برق، تولید کنندگان صنعت برق به عنوان نهادهای مستقل در بازار برق حضور پیدا می کنند. در واقع نیروگاه ها باید برق تولیدی خود را به بازار برق عرضه کنند و از طریق بازار برق تسویه مالی صورت می گیرد. در این تحقیق مساله استراتژی بهینه قیمت دهی برای یک تولید کننده مطرح شده است. هدف اصلی از طرح مساله کسب حداکثر سود ممکن از فروش برق در یک دوره اجرای بازار می باشد. محدودیتهای فنی نیروگاه مانند محدودیت فیزیکی تولید، محدودیت نرخ تغییرات خروجی، محدودیت زمان خاموش/روشن ماندن نیز در تعریف مساله لحاظ شده است. برای در نظر گرفتن استراتژی سایر رقبا در بازار نیز از مدل احتمالی برای قیمت بازار استفاده شده است. حل مساله بهینه سازی موجود از یک الگوریتم ترکیبی استفاده شده است. پایه الگوریتم مورد نظر PSO می باشد که برای بهبود کارایی این الگوریتم از منطق الگوریتم gso در آن استفاده شده است. در بخش مطعات عددی مساله مورد نظر برای یک تولید کننده نمونه در بازار برق ایرن حل شده است. نتیجه مطالعات عددی نشان می دهد روش مورد نظر قادر است استراتژی مناسبی در بازار برق پیشنهاد کند. ضمن اینکه سود ژنراتور در تمامی ساعات مثبت بوده است. همچنین در ساعاتی که تغییرات قیمت بازار برق زیاد بوده است، میزان قیمتهای ارائه شده کمتر از مقدار میانگین و در ساعاتی که تغییرات قیمت بازار کم بوده است، قیمتهای ارائه شده بیشتر از میانگین قیمت بازار بوده است.   

استراتژی قیمت دهی نیروگاه مجازی در بازار های ذخیره و انرژی با درنظر گرفتن عدم قطعیت در قیمت بازار

در این پایان نامه چهارچوب جدیدی برای برنامه ریزی تدوین استراتژی مشارکت نیروگاههای مجازی در بازارهای انرژی و ذخیره ارائه می شود. طبق تعریف، نیروگاه مجازی مجموعه ای از واحدهای تولید مقیاس کوچک به همراه بار و شبکه تحت پوشش که توسط یک نهاد معین اداره می شود می باشد.

تکنولوژیهای تولید پراکنده که در این پایان نامه مورد توجه می باشند، واحدهای تولید گازی و تولید همزمان برق وحرارت و ذخیره ساز الکتروشیمیایی می باشند. قیمتهای برق بازار عمده فروشی، خرده فروشی، ذخیره مورد نیازو دوره زمانی از جمله پارامترهای مشخص می باشند.

پارامترهایی که  شامل عدم قطعیت می باشند عبارتند از: قیمت عمده فروشی انرژی و پیش بینی در تقاضای مصرف.

برای مدل سازی ریاضی مسئله برنامه ریزی مشارکت از مدل غیر تعادلی استفاده می شود. به منظور حل مسئله بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.

عدم قطعیتهای حاکم بر قیمت عمده فروشی و پیش بینی نیاز مصرف در منطقه تحت پوشش نیروگاه مجازی در نظر گرفته شده و برای مد ل سازی آنها به ترتیب از توابع توزیع احتمال نرمال لگاریتمی و نرمال استفاده شده و جهت تحققهای پارامترهای غیرقطعی از شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است.

نتایج شبیه سازی در این پایان نامه نشان می دهد که چهارچوب ارائه شده ابزار توانمند و مناسبی جهت تدوین استراتژی پیشنهاد تولید نیروگاه مجازی به بازار و تعامل آن با مصرف کنندگان دارای قابلیت قطع بار می باشد.