پژوهشگر دانشگاه تربيت مدرس شبكه عصبي مصنوعي طراحي كرد

به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبكه خبر دانشجو»، شبكه عصبي طراحي شده مي تواند با دقت 99 درصد نوع گردوها را از روي صداي آنها شناسايي كند.

ايران سومين توليدكننده گردوي جهان بوده و 10درصد توليد جهاني را در اختيار دارد.

با اين وجود سهم ايران از بازار 15 ميليارد دلاري گردوي جهان، كمتر از 5/0درصد است.

در چند دهه اخير با وجود افزايش توليد، همواره تمايل به خريد گردو از ايران كمتر شده است؛ يكي از دلايل اين امر، غير يكنواختي گردوي ايراني در مقابل توليدات رقباي آمريكايي و چيني است.

در عين حال هيچ روش مكانيزه اي براي تشخيص و درجه بندي اين محصول گرانقيمت، بويژه در هنگامي كه در درون پوست سخت است وجود ندارد، بنابراين در پژوهشي با عنوان «توليد و تشخيص پاسخ آكوستيك گردو، براي سنجش غير مخرب ويژگي هاي فيزيكي آن به كمك شبكه هاي عصبي مصنوعي» كه توسط دكتر افشين ايواني، دانش آموخته رشته مهندسي مكانيك ماشين هاي كشاورزي در قالب رساله دكتراي تخصصي وي انجام و ارائه شد، با تكيه بر روش هاي غير مخرب آكوستيكي، روش نويني براي تحريك آكوستيك گردو و شناسايي و تشخيص ويژگي هاي فيزيكي اين محصول فارغ از نوع و رقم آن و بدون نياز به شكستن گردو طراحي شد.

براي اين منظور سه نوع كاملا متفاوت گردو با اسامي محلي كاغذي، سوزني و بيضي كه به لحاظ ساختمان ظاهري و دروني و نيز ويژگي هاي مغز و پوست كاملا متفاوت هستند، انتخاب شد.

سپس در هر يك از زمينه هاي توليد، ضبط، پردازش و تشخيص صداي گردوها مطالعه و پژوهش صورت گرفت تا مناسبترين روش ها شناسايي شد.

در زمينه توليد صداي خالص گردو، يكي ازروش هايي كه در پژوهش هاي قبلي براي پسته استفاده شده بود در كنار 9 روش جديد، مورد مطالعه قرار گرفته و پس از شبيه سازي به روش اجزاي محدود، ساخته شدند.

سپس همه روش ها از لحاظ آكوستيكي آزمايش شدند تا مناسبترين وسيله تحريك آكوستيك گردو شناسايي شد.

اين روش با عنوان  «سطح مارپيچ چند ضربي دو جنسي» و با نام اختصاري MISS-F  معرفي شد.

ويژگي منحصر به فرد MISS-F آن است كه بدون اينكه صداي خود را با صداي گردو مخلوط كند مي تواند با تحريك چند باره و همه جهته گردو، صداي خالص محصول را در اختيار قرار دهد و بنابراين از منظر سامانه سنجش، كاملا ساكت محسوب مي¬شود. با مطالعه و آزمايش روش هاي متفاوت تحريك صوتي، فناوري جديد به نام « طيف هاي ساندويچي» براي طراحي مولدهاي آكوستيكي ابداع شد.

فناوري طيف هاي ساندويچي براي طراحي صداسازهاي ساكت و تحريك كنندههاي آكوستيك در بيشتر محصولات غير همگن و پيچيده كشاورزي و غير كشاورزي قابل استفاده است.

در زمينه تشخيص هوشمند نيز با طراحي، آموزش و آزمون شبكه هاي عصبي مختلف، مناسبترين شبكه هاي عصبي در هر زمينه معرفي شدند.

شبكه عصبي نهايي از نوع پرسپترون سه لايه است؛ اين شبكه مي تواند ويژگي هاي فيزيكي گردوهاي مورد آزمون را با دقت مطلوب، از روي صداي آنها تشخيص دهد؛ اين شبكه عصبي مي تواند با دقت 99 درصد نوع گردوها را از روي صداي آنها شناسايي كند.

در عين حال شبكه عصبي ديگري براي تشخيص سلامت گردوها طراحي شد؛ شبكه سلامت سنج مي تواند گردوهاي شكسته يا لب باز، كه ميزبان مناسبي براي آفت هاي انباري هستند را با دقت 9/99 درصد از روي صداي آنها شناسايي کند.

همچنين در اين پژوهش، يك سامانه حجم سنج صوتي طراحي و ساخته شد؛ اين حجم سنج براي اولين بار بر اساس امواج ايستاي رزوناتورهلمهولتس، مي تواند گردوها را با عدم قطعيت cc  5/0 + حجم سنجي کند، بنابراين ضمن اينكه اين روش بسيار دقيق تر است، با سرعت 5/0 ثانيه به ازاي گردو، از هر دو روش حجم سنجي مايع و گاز سريعتر است.

افزون بر اين حجم اجسام، بدون تماس مستقيم و به صورت كاملا غير مخرب اندازه گيري مي شود.

قدرت تفكيك اين وسيله اندازه گيري، 220 برابر روش هاي حجم سنجي صوتي موجود در منابع بوده و براي انواع محصولات كشاورزي و صنعتي كا داراي شكل هاي غيرهندسي و نا منظم هستند، بويژه موادي كه حجم سنجي توسط سيال براي آنها مقدور نيست، قابل كاربرد است.

لازم به ذکر است، اين پژوهش در دانشكده كشاورزي و با راهنمايي دكتر سعيد مينايي، عضو هيئت علمي دانشگاه انجام شد./انتهاي پيام/