ورود
مقالات فارسیISIکنفرانسهاژورنالها

مدل سازی ریاضی ترانزیستور اثر میدان حساس یونی و بهینه سازی بر پایه شبیه سازی و فرامدل برای تشخیص آفلاتوکسین B۱

محل انتشار: مجله مهندسی بیوسیستم ایران، دوره: 52، شماره: 1
سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 117

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:
https://civilica.com/doc/1659919

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJBSE-52-1_011

تاریخ نمایه سازی: 31 اردیبهشت 1402

چکیده مقاله:

مدل سازی ریاضی ابزاری قدرتمند جهت پیش بینی پاسخ ترانزیستور اثرمیدان حساس به یون (ISFET) و بهینه سازی پارامترهای موثر بر عملکرد آن است. در این پژوهش مقادیر بهینه پارامترهای جریان درین، ولتاژ درین، غلظت اولیه سوبسترا و غلظت اولیه آنزیم به منظور به دست آوردن پاسخ ماکزیمم ISFET در تشخیص آفلاتوکسین B۱ (AFB۱) تعیین شدند. بهینه سازی با به کارگیری الگوریتم ژنتیک و بر پایه حل عددی معادله های دیفرانسیل حاکم ISFET به روش المان محدود در نرم افزار کامسول انجام شد. تابع هدف مورد استفاده در الگوریتم ژنتیک نیز با جایگزینی مدل شبیه سازی شده توسط فرامدل شبکه عصبی مصنوعی تعریف شد. نتایج به دست آمده نشان داد مدل شبیه سازی شده  ISFET با استفاده از روش المان محدود در مقایسه با آزمایش تجربی، دارای میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برابر با ۰۶/۱ درصد در پیش بینی پاسخ ISFET است. با استفاده از مدل المان محدود، ۱۲۹۶ آزمایش برای دست یابی به پایگاه داده مورد نیاز جهت آموزش شبکه عصبی شبیه سازی شد. پس از ارزیابی ساختار های مختلف شبکه عصبی مشخص شد شبکه عصبی آموزش دیده با ساختار (۴-۴۵-۱) دارای میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) برابر با ۰۴/۰، ۰۷/۰ و ۰۵/۰ درصد به ترتیب در فازهای آموزش، اعتبارسنجی و آزمایش است. نتایج بهینه سازی ISFET نشان داد با استفاده از مقادیر بهینه پارامتر های جریان درین، ولتاژ درین، غلظت اولیه سوبسترا و غلظت اولیه آنزیم تعیین شده توسط الگوریتم ژنتیک حداکثر پاسخ ISFET برابر با ۴۴۰/۴۴ درصد به دست آمده است.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

سید جواد سجادی

گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

سلیمان حسین پور

گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

شاهین رفیعی

گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abdolkader, T. M., & Alahdal, A. G. (۲۰۱۸). Performance optimization ...
  • Akbari, E., Moradi, R., Afroozeh, A., Alizadeh, A., & Nilashi, ...
  • Baronas, R., Ivanauskas, F., Maslovskis, R., & Vaitkus, P. (۲۰۰۴). ...
  • Baronas, Romas, Ivanauskas, F., Maslovskis, R., Radavicius, M., & Vaitkus, ...
  • Bergveld, P. (۱۹۷۰). Development of an ion-sensitive solid-state device for ...
  • Bousse, L., Bousse, L., De Rood, N. F., & Bergveld, ...
  • Choi, B., Lee, J., Yoon, J., Ahn, J.-H., Park, T. ...
  • Daniel, M., Janicki, M., & Napieralski, A. (۲۰۰۳). Simulation of ...
  • Dzyadevych, S. V., Soldatkin, A. P., El’skaya, A. V., Martelet, ...
  • El-Grour, T., Najari, M., & El-Mir, L. (۲۰۱۸). A novel ...
  • Ferreira, L. S., De Souza, M. B., & Folly, R. ...
  • Iqbal, S. Z., Jinap, S., Pirouz, A. A., & Ahmad ...
  • Jun, Z., Yu-An, T., Xue-Lan, Z., & Jun, L. (۲۰۱۰). ...
  • Lin, C., & Chen, S. (۲۰۱۹). Design of highly sensitive ...
  • Meena, A., Eswari, A., & Rajendr, L. (۲۰۱۱). Mathematical modeling ...
  • Mirjalili, S. (۲۰۱۹). Genetic Algorithm. In S. Mirjalili (Ed.), Evolutionary ...
  • Nautiyal, L., Shivach, P., & Ram, M. (۲۰۱۸). Optimal Designs ...
  • Pachauri, V., & Ingebrandt, S. (۲۰۱۶). Biologically sensitive field-effect transistors: ...
  • Passeri, D., Morozzi, A., Kanxheri, K., & Scorzoni, A. (۲۰۱۵). ...
  • Rowe, J. E. (۲۰۱۵). Genetic Algorithms. In J. Kacprzyk & ...
  • Sharma, P. K., Thakur, H. R., & Dutta, J. C. ...
  • Sheliakina, M., Arkhypova, V., Soldatkin, O., Saiapina, O., Akata, B., ...
  • Shoorideh, K., & Chui, C. O. (۲۰۱۲). Optimization of the ...
  • Soo-Won, C., & Bathe, K. J. (۱۹۸۹). On automatic mesh ...
  • Stepurska, K. V., Soldatkin, O. O., Kucherenko, I. S., Arkhypova, ...
  • Temple-Boyer, P., Le Gal, J., Pourciel-Gouzy, M. L., Sant, W., ...
  • Wang, G. G., & Shan, S. (۲۰۰۷). Review of metamodeling ...
  • Wang, L. (۲۰۰۵). A hybrid genetic algorithm-neural network strategy for ...
  • Zeggai, O., Belarbi, M., Ouledabbes, A., & Mouloudj, H. (۲۰۱۹). ...
    • نمایش کامل مراجع