بهینه‌سازی ضرایب مدل ساختاری هایپرالاستیک بافت نرم با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری و داده‌های تجربی

Authors

  • افسانه مجری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
  • علی امارلو دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
  • میلاد کشاورز دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
Abstract:

در این مطالعه، هدف شناسایی مدل ساختاری بافت نرم می‌باشد. به این منظور از یک دستگاه رباتیک مجهز به حس‌گر لامسه‌ای برای اعمال نیرو به بافت نرم استفاده شده است. بافت سینه‌ی فرد توسط دستگاه مورد معاینه قرار گرفته است و خروجی تنش و کرنش در طی دو مرحله‌ی بارگذاری و باربرداری استخراج شده است. مجموعه‌ی داده‌های دقیق تجربی برای تولید مدل ساختاری از رفتار هایپرالاستیک بافت مورد استفاده قرار می‌گیرد. هشت مدل ساختاری هایپرالاستیک برای تطبیق با داده‌های تجربی تنش-کرنش بافت نرم معرفی گردیده است. به منظور محاسبه‌ی بهینه‌ی پارامترهای مدل‌ها و همچنین انتخاب مدل بهینه، یک تابع هدف تعریف شده است که اختلاف میان داده‌های تجربی و مدل-سازی می‌باشد. برای کمینه کردن مقدار تابع هدف از یک الگوریتم بهینه‌سازی قدرتمند به نام الگوریتم رقابت استعماری استفاده شده است. مدل ساختاری بدست آمده یک مدل قابل اعتماد و دارای کمترین تفاوت نسبت به رفتار طبیعی بافت است. نوآوری پژوهش حاضر در بدست آوردن یک مدل ریاضی واقعی دارای دقت بالا از بافت نرم با استفاده از داده‌های تجربی می‌باشد. از این مدل می‌توان برای پیش‌بینی رفتار مکانیکی بافت تحت معاینه‌ی پزشک و طراحی شبیه‌ساز جراحی بافت سینه برای کمک و آموزش به جراحان استفاده نمود. از دیگر برتری‌های مهم مدل تولید شده این است که با دسته‌بندی پارامترهای بدست آمده از نمونه‌های بیمار و سالم، می‌توان محدوده‌ای مخصوص به پارامترهای بافت سالم و همچنین بافت بیمار بدست آورد. این امر کمک مؤثری در راستای تشخیص بیماری بدون استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری و یا نمونه‌برداری از بافت است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بهینه سازی ضرایب مدل هایپرالاستیک بافت نرم با استفاده از داده های تجربی و الگوریتم ژنتیک

سرطان بافت نرم معادل با تغییر خواص مکانیکی بافت می باشد. در سال های اخیر همواره علم پزشکی به دنبال معرفی روش های نوین در راستای تشخیص زودهنگام سرطان-های بافت نرم بوده است. وجه تمایز این روش ها از روش های متداول معاینه بافت، کاهش میزان آسیب و تهاجم وارد به بافت همزمان با افزایش دقت تشخیص می باشد. این مقاله قصد دارد با استفاده از داده های حاصل از آزمایش های بالینی روی بافت سینه به تحلیل و مدلسازی...

full text

مکان‌یابی ماشین‌های مجازی با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری

مجازی‌سازی و استفاده از ماشین‌های مجازی اساس تکنولوژی پردازش ابری است. ماشین‌های مجازی پس از مکان‌یابی، بر روی ماشین‌های فیزیکی منتخب اجرا می‌شوند. منظور از مکان‌یابی، انتخاب میزبان مناسب برای ماشین‌های مجازی موجود است. مکان‌یابی ماشین‌های مجازی در میزان مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن منابع در بسترهای سخت‌افزاری، نقش اساسی دارند. از طرفی، توسعه روزافزون سیستم‌های ابری فرآیند مکان‌یابی ماشین‌ه...

full text

تخمین پارامترهای بهینه مدل روندیابی ماسکینگام غیرخطی با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری (ICA)

Non-linear Muskingum model is an efficient method for flood routing. However, the efficiency of this method is influenced by three applied parameters. Therefore, efficiency assessment of Imperialist Competition Algorithm (ICA) to evaluate optimum parameters of non-linear Muskingum model was addressed in this study. In addition to ICA, Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO)...

full text

خوشه‌بندی خودکار داده‌ها با بهره‌گیری از الگوریتم رقابت استعماری بهبودیافته

Imperialist Competitive Algorithm (ICA) is considered as a prime meta-heuristic algorithm to find the general optimal solution in optimization problems. This paper presents a use of ICA for automatic clustering of huge unlabeled data sets. By using proper structure for each of the chromosomes and the ICA, at run time, the suggested method (ACICA) finds the optimum number of clusters while optim...

full text

پیش‌بینی میرایی امواج لرزش زمین ناشی از انفجار با مدل جدید مبتنی بر الگوریتم رقابت استعماری

لرزش ناشی از انفجار در معادن و تأثیر آن بر سازه‌ها و تجهیزات مجاور از پیامدهای منفی سیکل معدنکاری محسوب می‌شود. به منظور کنترل لرزش و مدیریت اثرات نامطلوب آن، اقدام به اندازه‌گیری و مدل‌سازی میرایی امواج می‌شود. با انجام چندین انفجار آزمایشی و تحلیل امواج لرزشی ناشی از آن، مدل میرایی این امواج برای هر ساختگاه و معدن مطالعاتی تعیین می‌شود. به طور معمول برمبنای فاصله محل اندازه‌گیری موج تا سینه‌ک...

full text

بهینه‌سازی سبد پروژه‌های با اثر متقابل با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری (ICA)

بهینه‌سازی سبد پروژه سازمانی به‌دلیل پیچیدگی ارزیابی پروژه‌ها و همچنین محدودیت منابع همواره با چالش‌های تصمیم‌گیری متعددی روبرو است. مطالعات بسیاری برای ارائه و بررسی عملکرد مدل‌ها و الگوریتم‌های بهینه‌سازی سبد پروژه انجام شده است. با این وجود لحاظ اثرات متقابل بین پروژه­ها در بسیاری از این پژوهش‌ها مغفول مانده است. اگرچه لحاظ کردن اثرات متقابل بین پروژه‌ها باعث پیچیدگی مضاعف مسئله انتخاب سبد پ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 49  issue 2

pages  269- 278

publication date 2017-07-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023