---

در مقاله حاضر، دبی و مکان نشتی در خط لوله گاز طبیعی با استفاده از روش آنالیز معکوس تخمین زده شده است. برای این منظور، در ابتدا جریان ناپایای گاز طبیعی درون خط لوله به عنوان مسئله مستقیم شبیه سازی عددی شده است. در مسئله مستقیم فرض شده است که دبی جرمی و مکان نشتی معلوم است. معادلات حاکم بر این مسئله معادلات اویلر ناهمگن می باشند که اثر نشتی به صورت یک جمله چشمه در آن اعمال شده است. برای حل عددی این معادلات، روش تجزیه شار استیگر-وارمینگ به کار رفته است. سپس مکان و نرخ گاز نشت یافته از خط لوله با استفاده از روش تخمین پارامتر لونبرگ-مارکوارت تخمین زده شده است. این روش یک الگوریتم تکرار و بر اساس کمینه کردن مجموع مربعات خطاها می باشد که در این مقاله اختلاف بین فشارهای تخمینی و فشارهای اندازه گیری شده توسط فشارسنج (بطور عددی شبیه سازی شده است) به عنوان خطا در نظر گرفته شده است. نتایج مسئله مستقیم سازگاری خوبی با نتایج روش های مک-کورمک و مشخصه ها در بازه های زمانی مشخص دارد. نتایج آنالیز معکوس نشان می دهد که الگوریتم لونبرگ-مارکوارت روشی کارا و نسبتاً پایدار برای تخمین دبی جرمی و مکان نشتی در خط لوله انتقال گاز است.

---

در این مقاله به طراحی استراتژی کنترلی برای یک ربات پرنده بدون سرنشین چهار پره برای ردیابی مسیر مطلوب پرداخته شده است. ابتدا معادلات دینامیکی توسط فرمول اویلر- لاگرانژ استخراج شده است. سپس از روش کنترلی خطی پیش بین بر مبنای خطای فضای حالت برای ردیابی حرکات انتقالی و از کنترل غیر خطی مقاوم H∞ برای پایدارسازی حرکات چرخشی کوادروتور و رد اغشتاش خارجی استفاده شده است. در هر دو روش کنترلی از انتگرال خطای موقعیت استفاده شده است، که باعث دستیابی به یک خطای حالت ماندگار پوچ در برابر اغتشاش پایدار ورودی به سیستم می‌شود. اغتشاش خارجی به صورت گشتاورهای آیرودینامیکی در نظر گرفته شده است. با افزایش نامعینی در جرم و ممان‌های اینرسی سیستم کنترل طراحی شده، به صورت کامل قادر به ردیابی و پایدارسازی نمی‌باشد، لذا برای حذف آثار نا معینی پارامتری و افزایش قوام سیستم در برابر این نامعینی‌ها از روش حداقل مربعات بازگشتی برای تخمین پارامتر‌های جرم و اینرسی که خطی می باشند، استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می-دهد، که سیستم کنترلی طراحی شده با وجود تخمین پارامترهای سیستم، عملکرد مناسبی در پایدارسازی و ردیابی مسیر مطلوب و رد اغتشاش خارجی و نامعینی‌های پارامتری دارد.

---

در سیستم تزریق سلولی که شاخه‌ای نوین در علم پزشکی است، سلول زنده را بر روی صفحه دوّار سلولی چیده و با ابزار تزریق توسط سوزن ظریفی، ماده شیمیایی را به سلول تزریق می‌کنند. کنترل‌کننده به تنظیم ارتفاع، موقعیت و جهت صفحه دوّار، می‌پردازد و ابزار تزریق بدون نیاز به سیستم کنترلی، یک مسیر معین را ردگیری می‌کند. جابجایی صفحه دوّار به دلیل حساسیت بالای سلول، سبب آسیب یا مرگ تعدادی از سلول‌ها می‌گردد. پیشنهاد این مقاله به منظور افزایش میزان موفقیت و کاهش آسیب به سلول، ثابت کردن صفحه سلولی و جایگزینی ربات اسکارا با ابزار تزریق می‌باشد. در این حالت صفحه سلولی هیچ حرکتی ندارد و بازوی ربات، کنترل می‌شود. ربات اسکارا، توانایی همزمان ردگیری موقعیت مطلوب و اعمال نیروی متغیر با زمان، مناسب و بدون نویز را داراست. با مدل غیرخطی پیشنهادی محیط، پارامترهای مدل سلول تزریقی را تخمین زده و به کمک روش بازگشتی کمترین مربعات خطا، بهینه می‌گردد. تاکنون تمامی روش‌های سیستم تزریق سلولی، بر مبنای کنترل گشتاور بوده که سیستم کنترلی به دینامیک ربات و سلول وابسته بود. در این مقاله به اعمال کنترل امپدانس در حوزه ولتاژ پرداخته شده. این روش که به کنترل محرکه‌های ربات می‌پردازد، ساده‌تر است و به مدل دینامیکی پیچیده ربات و سلول تحت تزریق بستگی ندارد. طراحی کنترل‌کننده تطبیقی مقاوم در حضور اغتشاش خارجی و نامعینی‌های مدل محرکه ربات است، تا بر این چالش غلبه کند. تحلیل پایداری نشان می‌دهد که؛ سیستم ربات پایدار است. نتایج شبیه‌سازی‌ها، بیانگر کارایی مطلوب طرح رباتیکی شدن سیستم تزریق سلولی پیشنهادی می‌باشد.

---

در مقاله حاضر ضریب پخش در یک بافت سالم و تومور با استفاده از روش مسائل معکوس تخمین زده می‌شود. برای این کار ابتدا توزیع پخش دارو (با فرض ضریب پخش یکنواخت و آیزنتروپیک) در بافت به عنوان مسئله مستقیم در نظر گرفته شده است. در مسئله مستقیم معادله حاکم، معادله پخش-جابجایی می‌باشد که فرم تعمیم یافته قانون فیک است. در اینجا یک چشمه و یک چاه تعریف می‌گردد به صورتیکه، چشمه تحت عنوان نرخ انتقال ماده حل شدنی بر واحد حجم از رگ به فضای بافت و چاه تحت عنوان نرخ انتقال ماده حل شدنی بر واحد حجم از فضای میان‌بافتی به رگهای لنفاوی، به این معادله ها اضافه می‌گردد. برای حل مسئله مستقیم روش تفاضل محدود در نظر گرفته شده است. سپس ضرایب پخش بافت سالم و تومور را توسط روش تخمین پارامتر لونبرگ-مارکوات تقریب می‌زنیم. این روش بر اساس کمینه کردن مجموع مربعات خطاها می‌باشد که در مقاله حاضر اختلاف بین غلظت تخمینی و غلظت اندازه‌گیری شده توسط تصاویر پزشکی (شبیه سازی شده به صورت عددی) به عنوان خطا در نظر گرفته می‌شود. نهایتاً، نتایج به دست آمده توسط روش لونبرگ- مارکوات پاسخ های قابل قبولی در تخمین ضرایب پخش بافت سالم و تومور ارائه داد.

---

در این مقاله الگوریتم عددی تخمین پارامتر بر مبنای روش‌های معکوس به منظور استخراج ضریب نفوذ موثر بافت براساس توزیع ردیاب تجربی استفاده شده است. الگوریتم با استفاده از داده‌های مجازی که از طریق اضافه کردن نویز به داده‌های عددی بدست آمده از مسئله مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. یک مدل جامع نفوذ-جابه‌جایی-واکنش برای به دست آوردن توزیع ردیاب برش‌نگاری با نشر پوزیترون در بافت سرطان با شبکه مویرگی استفاده شده است. این مدل به دلیل در نظر گرفتن مدل جامعی از تمام فرآیندهای انتقال در بافت در این مطالعه استفاده شده است. در این کار برای بدست آوردن توزیع دقیق ردیاب در بافت، از معادله جامع نفوذ-همرفت-واکنش که یک معادله مشتقات جزیی است استفاده شده است. ردیاب مورد نظر در این کار فلوئورودی‌اکسی‌گلوکز است. حل مسئله معکوس برای تخمین ضریب نفوذ موثر بافت تومور بر پایه‌ی کمینه کردن نُرم حداقل مربعات است. روش استفاده شده در این کار تکنیک لونبرگ مارکواردت است. حل مسئله تخمین پارامتر به وسیله تکنیک لونبرگ مارکواردت نیازمند محاسبه ماتریس حساسیت می‌باشد که المان‌های آن ضرایب حساسیت می‌باشند. ضرایب حساسیت که میزان تغییرات غلظت نسبت به تغییرات ضرایب نفوذ را نشان می‌دهند با مشتق گرفتن از معادله غلظت بدست آمده است. معادلات توزیع غلظت و ضرایب حساسیت به روش حجم محدود حل می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم معکوس قادر به تخمین پارامتر ضریب نفوذ موثر بافت است.