الخطوات الأولى في عملية النمذجـــــة Modeling

sumerland137

مشرف بالجامعة - فهــد الرافدين
طاقم الإدارة
السلام عليكم
أصبحت عملية النمذجـــة من الامور الهامة جدا ومن وقت ليس بقصير في البحث العلمي، فالنمذجـــة تساعـــد على اختيار المواد و اختيار العمليات والمسارات و حساب النتائج العملية بدقة مقبولة بدون الذهاب الى المختبر، لذلك فهي لا غنى عنها للمهندس والباحث العلمي عند الولوج في اتخاذ قرارات هامة.
من أهم تقنيات النمذجة هي النمذجـــة العددية numerical simulation وفيها ليس من الضروري حل المعادلات الخاصة بالموضوع العلمي حلا تحليليا كاملا وانما تبسيطها قدر الامكان لتبسيط التعامل معها حسابيا
وبعد ذلك....
يوجد مسارين
المسار الأول: هو مسار بسيط وهو عبارة Least squares Analysis, Curves fitting وغيره من التقنيات الحسابية الصالحة للمسائل البسيطة
المسار الثاني: يستلزم ايجاد أحسن معادلة (أو معادلات) توصف الضاهرة العلمية أو تحسب النتائج من المتغيرات parameters وفيها يكون من الضروري تسمية الثوابت constants الخاصة بهذه المتغيرات، وتكون هذه المعادلات التجريبية empirical على شكلين:
أ- المعادلات الخطية Linear equations: هنالك اعتقاد عام انه يمكن تحويل معظم المعادلات اللاخطية الى معادلات خطية من خلال التقنيات الرياضية و من خلال تعريف متغيرات جديدة خطية هي دالة الى المتغيرات اللاخطية، وهنا تصلح تقنيات البرمجة الخطية Linear Programming التي بدأت مع علم الأقتصاد وثم أخذت تغزو الفروع العلمية والهندسيـــة. وسأنشى موضوع أعرض فيه كتاب نادر ورائع عن الموضوع.
ب- المعادلات اللاخطية Non-linear equations: والتي يمكن التعامل معها بثلاثة طرق، الأولى من خلال التقريب الى معادلات خطية مناسبة عندما لا يؤثر ذلك على الهدف النهائي للعمل، والطريقة الثانية هي ايضا التقريب الى معادلات خطية مناسبة والوصول الى حل تقريبي ثم تحسين هذا الحل من خلال دورة أخرى من الحسابات كما هو معمول بتقنيات numerical analysis، أما الطريقة الثالثة فهي استخدام تقنيات non-linear programming والتي هي امتداد للبرمجة الخطية ولكن تحتاج الى متفرغ في الموضوع للتمكن من تقنياتها باحتراف ويوجد في الانترنت كتب بهذا الموضوع ولكني لست مهتما بالبرمجة اللاخطية لاني لم احتاجها خلال حياتي العلمية الطويلة
بقي ان نعرف ماهي أهم البرامج التي تساعدنا على الحل العددي، من أهمها برنامج mathcad وبرنامج mathlib ولكني أخيرا وجدت ضالتي في برنامج MS-Excel !!! من خلال المناقشة مع أحد الباحثين الالــــمان الرائعين. ففي هذا البرنامج يتوفر ادارة وتحرير اسهل للمعادلات (حســـب رأيي) وسأعمل موضوع بذلك انشاء الله،
يوجد في المرفقات بحث تطبيقي قمت بنشره في مجلة الهندســـة والتكنولوجيا Eng.&Tech. Vol26, No.3, 2008، الجامعة التكنولوجية- بغداد وأعتقد انه من السهل قرائته رغم انه باللغة الانكليزية وهو مختص بتطبيق البرمجة الخطية على تصرفات لا خطية لمكونات الزجاج. أعتقد انه من المفيد قرائته (رغم انه قد يبدو بعيد عن اختصاصك) وفيه تجد مثال واضح عن استخدام البرمجة الخطية وبلغة سهلة وكيف نصل الى مرحلة النمذجة modeling.
تمنياتي بالتوفيق وانا حاضر في حالة الحاجة الى الاستزادة،
مع التقدير،..... د. سعد
تعديــــل: تم اضافة الكتاب Linear Programming Foundations and Extensions في المرفقات ورغم انه اصدار 2001 لكنه أفضل الكتب في هذا المضمار وهو الكتاب النادر والرائع اذي أشرت اليه أعلاه. الأخوة في المجالين العلمي الأساسي والهندسي يذهبون مباشرة الى الفصل 12 بعد قراءة المقدمة، الأخوة في مجالات الادارة، الاقتصاد، البايولوجي والطب...الخ يقرأون الكتاب بالتسلسل.
 

المرفقات

  • Mixed Alkali effect on Viscosity of Sodium Potassium Borate Glasses.pdf
    156.7 KB · المشاهدات: 293
  • Linear Programming Foundations and Extensions.rar
    1.4 MB · المشاهدات: 405
جزاك الله الجنة أخانا الفاضل
 
جزاكم الله خيرا د. سعد
نفخر بكم استاذنا
حياكم الله
 
تحــــية الأخوان الذين تقدموا بالشكر

تشرفت بمرورك أخي الفاضل chemistry وأخي DNA PROFESSOR
وتشرفت ايضا بأخي الكريم omar zaroog
وسعيد جدا باهتمامكم
د. سعــد
 
موضوع النمذجة شيق ومتشعب.
لأول وهلة تسائلت ماذا تقصد بالنمذجة لأن مجالاتها عديدة وبعد قراءة الموضوع عرفت أنك تقصد الهندسة الميكانيكية.
شكرا للموضوع
ملاحظة:
أنا متخصص بالنمذجة وأعمل يها منذ أكثر من عشر سنوات..... ولكن نمذجة المياه الجوفية
 
موضوع النمذجة شيق ومتشعب.
لأول وهلة تسائلت ماذا تقصد بالنمذجة لأن مجالاتها عديدة وبعد قراءة الموضوع عرفت أنك تقصد الهندسة الميكانيكية.
شكرا للموضوع
ملاحظة:
أنا متخصص بالنمذجة وأعمل يها منذ أكثر من عشر سنوات..... ولكن نمذجة المياه الجوفية
تشرفت بمرورك أخي أبو عمـــر
في الحقيقة المبادئ العامة التي وضعتها في هذا الموضوع تشمل التقنيات العددية في النمذجة بشكل عام وليس بفرع علمي أساسي أو هندسي معين، ولكني متحيّز لموضوع النمذجة في علوم وهندســـة المواد، لاني أعرف، من خلال خبرة 28 ســـنة، ان الضعف في هذا الموضوع (علوم وهندسة المواد) هو الذي يبعد العرب عن التكنولوجيا، فقد اصبحت التكنولوجيا بالنسبة للعرب تعني فقط تكنولوجيا المعلومات والاتصالات.
أشكرك على تقييمك، نستطيع التعاون اذا احببت واضع امامك خبرة 16 سنة متفرقة في النمذجة في مجال علوم وهندسة المواد.
مع التقدير
د. سعـــد
 
بعد تحسن اتصال الانترنت لدي، تم اضافة كتاب مهم في البرمجة الخطية في المفقات في الموضوع الاصلي اعلاه، يرجى قراءة التعديل في نهاية الموضوع
 
شكرا د.سعد على الكتاب القيم وجعله الله في ميزان حسناتك
سعيــد جدا بمروروك الكريم
في الحقيقة انا اشجع على تحميل
هذا الكتاب حتى لو للاستفادة منه لاحقا
د. سعــــد
 
انت هرم كبير جدا
ويشرفني ان اتعرف عليك صوتا وصورتاً

دكتورنا العزيز ...ما الفرق بين ان نقول اننا نحصلنا مثلا على معادلة مثلا بواسطة empiricalاو عندما نقول بواسطة experimental

او قد لا يكون هناك فرق​
 
انت هرم كبير جدا​


ويشرفني ان اتعرف عليك صوتا وصورتاً​

دكتورنا العزيز ...ما الفرق بين ان نقول اننا نحصلنا مثلا على معادلة مثلا بواسطة empiricalاو عندما نقول بواسطة experimental​


او قد لا يكون هناك فرق​
انت الكبير أغاتي د. محبس
اذا صارت لك فرصة للمرور الى الجامعة التكنولوجية فانا
موجود في قسم هندسة المواد،سأرسل رقم الموبايل
على الخاص
يطلق وصف empirical على المعادلات التي تصف بيانات تجريبية experimental data في حالة كون الثوابت في المعادلة غير موصوفة فيزيائيا arbitrary constants. وعندما يتم وصف اصل هذه الثوابت تتحول المعادلة الى قانون canonical law اذا كانت وصف لضاهرة اساسية او نمذجة model اذا كانت لا تصف ضواهر اساسية.
تحياتي
د. سعـــد
 
شكرا لك كتور سعد على هذا الطرح الجميل والمفيد

اوفيت وكفيت

انت فريد دكتورنا الحبيب
 
قمت بتحميل المرفقات رغم أن الموضوع بالنسبة لي جديد وغير مفهوم ، لست أدري هل يمكن تطبيق النمدجة في علم الصيدلة

شكرا
 
قمت بتحميل المرفقات رغم أن الموضوع بالنسبة لي جديد وغير مفهوم ، لست أدري هل يمكن تطبيق النمدجة في علم الصيدلة

شكرا
مستعدون للمساعدة باي طريقة
مثال على التطبيق هو تأثير العوامل المختلفة
على مكبوسة من المساحيق (الحبة الدوائية)
ومثال آخر هو سرعة وصول الدواء وتأثير العوامل العديدة
مثل نعومة المساحيق (احجام النانو مثلا) ودرجة حرارة
الجسم وربما حمضية الدم
المهم انه يوجد معادلة او علاقات نظرية مقترحة
وقيم عملية ليتم حساب العوامل الثابتة او المكافئات
(حسب المصطلح المستخدم في اي بلد) ومنها
يتم توقع تأثير هذه العوامل على حالات غير محسوبة
تحياتي
د. سعـــد
 
شكرا على التوضيح د. سعد، سأبحث في إمكانية و فائدة تطبيقه ، تأكد أنني لن أتردد في طلب المساعدة عند الحاجة
بارك الله فيك
 
السلام عليكم دكتورنا الفاضل د.سعد وبارك الله فيكم على هدا الطرح الرائع ، بالنسبة للنمدجة او ال Modeling فأنني استخدمتها في رسالة

الماجستير خاصتي
وكانت بعنوان
statistical models for predicting weld bead geometryin automatic

GMAW process for low carbon steel joints

note : GMAW = gas metal arc welding

عن طريق استخدام تكنيك ال RSM وهو Response surface Methodolgy يمكن ربط متغيرات اللحام - على سبيل

المثال - بجودة اللحام والتي هنا معبر عنها بابعاد وصلة اللحام { bead geometry } و RSM ببساطة هو تكنيك رياضي يتيح لك

استخدام اقل عدد من التجارب لأستنباط نمودج رياضي موثوق يربط العلاقة بين متغيرات العملية و {الريسبونس }او الخاصية المرغوبة في ناتج هده

العملية وهدا النمودج الرياضي او الاحصائي يمكنك على ضوءه أن تدرس النمودج الدي تحصلت عليه لأيجاد القيم المثلى للمتغيرات الداخلة بحيث

تعطيك افضل وضع للخاصية المرغوبة { response } وايضاً تبسط وتعمق فهمك للعلاقة بين هده المتغيرات الداخلة فمثلا يمكنك معرفة

مدى تأثير أو قوة تأثير العوامل الداخلة وترتيبها من هده الناحية... استخدمت في عمل المشروع برنامج صغير وبسيط ولكن

{ جبار } وهو V. 7.0.3 Design Expert ويمكن ايضا عمله ببرنامجي Statistica أو MINITAB

هده فكرة بسيطة فقط عن الموضوع
اي استفسار انا بالخدمة

وفقكم الله وشكراً لأخونا الدكتور سعد الدي طرح هدا الموضوع



 
شكرا أخي العزيز زيدان
نعم ان الهدف من هذا القســـم هو المشاركةالتفاعلية
واقـترح ايضا لكم فتح موضوع في الجانب الذي ذكرته على شكل محاضرة او على شكل فتح باب استشاري
في القسم الفرعي "الابواب الاستشارية" وكما ترغب
تحياتي
 
عودة
أعلى