جستجوهای مکاشفه ای یکی از شناخته شده ترین روشهای هوش مصنوعی برای حل مسئله یافتن کوتاهترین مسیر (مسیری با کمترین هزینه) در یک گراف هستند. در این پایان نامه، الگوریتم های جستجوی مکاشفه ای جدیدی برای سرعت بخشیدن و افزایش توانایی الگوریتم های موجود در جهت حل مسائل بزرگتر ارائه شده است. در این پایان نامه یک جستجوی اول بهترین مانند wa* که شناخته شده است گسترش داده می شود تا برای یافتن جوابهایی با هزینه یکسان، حافظه کمتری مصرف کند و گره های کمتری تولید کند. این کار جهت افزایش توانایی الگوریتم برای حل مسائل بزرگتر انجام می شود. در این راه، از ایده های جدیدی برای هرس کردن بعضی از شاخه های درخت استفاده می شود تا تعداد گره های تولید شده، کاهش و سرعت جستجو افزایش یابد. کارهای انجام شده در این پایان نامه به دو بخش تقسیم می شود. در بخش اول، راهکاری برای بهبود الگوریتم wa* ارائه شد. این راهکار، ابتدا با یک وزن زیاد یک جواب سریع بدست می آورد و سپس با روشهایی، سعی در بهبود جواب بدست آمده دارد. در بخش دوم، جستجوی مکاشفه ای با جستجوی tabu ترکیب شده و الگوریتم های tabu a* و tabu ida* ارائه می گردند. عملکرد راهکارها و الگوریتم های ارائه شده با عملکرد الگوریتم wa* مقایسه می شود. نتایج نشان می دهند که الگوریتم های ارائه شده نسبت به الگوریتم a* دارای عملکرد بهتری می باشند.

پلهای طاقی سنگی از جلوه های با شکوه و بارز معماری در راه آهن ایران می باشند و از آنجایی که اکثر این پلها دارای ارزش تاریخی بوده و از جمله میراث فرهنگی محسوب می شوند و از طرفی به علت اینکه برخی از این پلها از جمله بزرگترین پلهای شبکه راه اهن می باشند، نگهداری، مرمت و مقاومسازی آنها امری ضروری و اجتناب ناپذیر می باشد.. در سالهای اخیر با نیاز روز افزون تقاضای حمل بار و مسافر، افزایش بار محوری خطوط تا 25 تن امری ضروری بوده و یکی از گلوگاههای اصلی این هدف، با توجه به اینکه غالبا طراحی اولیه پلها بر مبنای بار محوری کمتر از 20 تن می باشد ظرفیت باربری پلهای موجود است. در این تحقیق پس از معرفی کامل این پلها، عیوب و آسیبها، روشهای تحلیل و همچنین نرم افزارهای موجود نسبت به بررسی انواع روشهای مقاومسازی و پارامترهای اجرایی آنها اقدام شده است. در نهایت پل موجود در کیلومتر 320+427 راه آهن تهران تبریز مورد بررسی و تحلیل استاتیکی خطی قرار گرفته و ضمن معرفی آسیبهای موجود در آن، با استفاده از نرم افزار sap2000-v14 و روش اجزای محدود سه بعدی مدلسازی پل صورت گرفته است. پس از تحلیل وضعیت موجود تحت بار محوری 25 تن نقاط ضعف سازه مشخص و با استفاده از روش تسلیح خارجی سازه مقاومسازی گردیده و در نهایت ظرفیت مدل بهسازی شده با حالت قبل مقایسه شده است. میزان تاثیر گذاری مدول الاستیسته مصالح روی طاق بر مقدار و محل قرار گیری تنشهای کششی مورد بررسی قرار گرفته و مشخص گردید با افزایش نسبت مدول الاستیسته طاق به پر کننده این روش مقرون به صرفه تر می باشد و از طرفی با توجه به عدم امکان قطع ترافیک عبوری حین عملیات مقاومسازی نتایج حاکی از موثر بودن این روش در تسلیح دهانه ها 40 متری می باشد.

در بسیاری از حوزه های آبخیز کوهستانی برف انباشته شده در برفچال ها ذخیره قابل توجهی از منابع آب حوزه ها را ایجاد نموده است. پایش این رژیم هیدرولوژیکی، به ویژه بررسی توزیع مکانی ذخایر برفی از اساسی ترین نیازهای مدیران منابع آب محسوب می گردد. به دلیل سخت بودن و حتی در برخی موارد غیرممکن بودن آمار برداری از داده های برف توسعه روش هایی که بتواند عمق برف را در نقاط فاقد اندازه گیری، برآورد نماید امری ضروری است. در این پژوهش محدوده ای به مساحت 16هکتار در حوزه آبخیز سخوید تفت انتخاب و با بهره گیری از نمونه بردار مونت - رز داده های عمق برف و آب معادل برف در 216 نقطه اندازه گیری شد؛ و با استفاده از 31 پارامتر فیزیکی حوزه، که به راحتی قابل دسترس هستند؛ به ارزیابی کارآیی روش های زمین آماری و روش شبکه عصبی مصنوعی در برآورد توزیع مکانی عمق برف و آب معادل برف پرداخته شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که روش شبکه عصبی مصنوعی برای پارامتر آب معادل برف و عمق برف به ترتیب، با ضریب همبستگی 83/0و 9/0 و مجذور میانگین مربعات خطا 55/3 و 81/6 مناسبترین روش برای برآورد این دو پارامتر می باشد. همچنین نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که از بین پارامترهای فیزیکی به کاررفته در شبکه عصبی مصنوعی، پارامترهای مقطع طولی انحناء، مقطع عرضی انحناء، انحناء، اثر باد، شیب، شاخص بالای پشته با درجه تفکیک بالا، شیب حوزه و شاخص همواری دره با درجه تفکیک بالا به ترتیب جزء موثرترین عوامل در برآورد آب معادل برف و همچنین در مورد عمق برف، پارامترهای مقطع طولی انحناء، انحناء، مقطع عرضی انحناء، اثر باد، شیب حوزه، ارتفاع نرمال شده و شاخص بالای پشته با درجه تفکیک بالا به ترتیب جزء موثرترین عوامل در برآورد عمق برف می باشند.

علیرغم پیشرفت مکانیزاسیون در حفر فضاهای زیرزمینی و روباز ، عملیات چالزنی و آتشباری هنوز هم بدلیل اقتصادی بودن و نیز قابلیت کاربرد در شرایط سخت زمین شناسی مورد استفاده طراحان قرار می گیرد و براین اساس طراحی بهینه الگوهای چالزنی و آتشباری در جهت به حداقل رساندن میزان هزینه و به حداکثر رساندن ایمنی کار و راندمان ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.