پایان نامه مدل سازی سینتیک خشک کردن چای با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

فهرست:

فهرست جداول....................................................................................................................................ز

فهرست تصاویر و نمودارها ...............................................................................................................ح

فهرست علائم اختصاری....................................................................................................................ک

فصل اول: مقدمه وکلیات تحقیق                                                                          1

1-1 مقدمه...........................................................................................................................................2

1-2 تاریخچه پیدایش چای................................................................................................................3

1-3 مشخصات گیاه شناسی................................................................................................................4

1-4 ترکیبات چای...............................................................................................................................5

1-5چگونگی پرورش چای در ایران..................................................................................................5

1-6ارقام چای  قابل کشت در ایران...................................................................................................6

1-7 کاشت چای..................................................................................................................................6

1-8عوامل مؤثر در رویش گیاه چای..................................................................................................6

1-8-1درجه حرارت...........................................................................................................................6

1-8-2 نور..........................................................................................................................................7

1-8-3میزان آب.................................................................................................................................7

1-8-4کود..........................................................................................................................................7

1-9برداشت محصول (برگ چینی)....................................................................................................7

1-9-1انواع برداشت (چین)...............................................................................................................9

1-9-2طول مدت برداشت (دوره برگ چینی )..................................................................................9

1-10نکاتی برای داشتن چای مطلوب...............................................................................................11

1-11خشک  کردن ...........................................................................................................................13

1-11-1انواع چای بر حسب خشک شدن.......................................................................................14

1-11-2روش های تولید چای..........................................................................................................15

1-11-3مراحل خشک کردن چای در کارخانه..................................................................................16

1-11-3-1پلاس...............................................................................................................................16

1-11-3-2مالش..............................................................................................................................18

1-11-3-3 تخمیر.............................................................................................................................19

1-11-3-4 خشک............................................................................................................................19

1-12نحوه کار با خشک کن آزمایشگاهی........................................................................................24

1-13شبکه عصبی مصنوعی.............................................................................................................26

1-14بیان مسئله................................................................................................................................27

1-15اهداف تحقیق..........................................................................................................................27

1-16مراحل انجام تحقیق................................................................................................................28

1-17ساختار تحقیق.........................................................................................................................29

فصل دوم: ادبیات وپیشینه تحقیق                                                                       30

2-1پیشینه تحقیق.............................................................................................................................31

فصل سوم: روش تحقیق                                                                                    36

3-1 مقدمه.........................................................................................................................................37

3-2تاریخچه پیدایش شبکه های عصبی مصنوعی............................................................................37

3-3مزایای استفاده از شبکه های عصبی .........................................................................................40

3-4شبکه عصبی چندلایه..................................................................................................................41

3-4-1-1 الگوریتم پس انتشار خطا..................................................................................................42

3-4-2 مدلسازی خشک کردن چای توسط شبکه عصبی پرسپترون.................................................44

3-4-2-1 انتخاب داده های ورودی به شبکه....................................................................................45

3-4-2-2 پیکربندی شبکه عصبی.....................................................................................................45

3-4-3توابع فعالسازی......................................................................................................................48

3-4-4توپولوژی................................................................................................................................49

3-4- 5روش الگوریتم لونبرگ – مارکوارت ...................................................................................49

3-5 بررسی عملکرد شبکه................................................................................................................49 3-6 جمع بندی.................................................................................................................................50

فصل چهارم :محاسبات و یافته های تحقیق                                                                  52

4-1 مقدمه.........................................................................................................................................53

4-2 تأثیر متغیرها بر خشک شدن......................................................................................................53

4-3نتایج حاصل از مدلسازی توسط شبکه عصبی پیشخور و پیشرو..............................................63

4-4 جمع بندی.................................................................................................................................84

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادها                                                                          85

5-1 مقدمه........................................................................................................................................86

5-2 نتایج تحقیق..............................................................................................................................86

5-3 پیشنهادهایی برای تحقیقات آتی................................................................................................87

مراجع                                                                                                              88

چکیده انگلیسی                                                                                                  93

منبع:

] دکتر معظم حسن پور اصیل "چایکاری و فن آوری چای"انتشارات دانشگاه گیلان،(1377)

]2[ لوران فاست"مبانی شبکه های عصبی ،ساختارها،الگوریتم ها ، کاربردها"موسسه  علمی فرهنگی "نص"  ،(1390)

]3[حسن پهلوان زاده "خشک کردن ،اصول کاربرد وطراحی (تالیف استرامیلو واکودر)انتشارات دانشگاه تربیت مدرس تهران (1377)

]4[رزیتا سالاری "مقایسه ویژگی های فیزیکوشیمیایی سه نوع چای عمده وارداتی موجود در سطح شهر مشهد در طی سال 1388"  مجله علمی ،پژوهشی علوم وفناوری غذای/سال دوم /شماره دوم/ پاییز (1389)

]5["طراحی دستگاه خشک کن "پایان نامه کارشناسی دانشگاه گیلان (1378)

]6[رضاامیری چایجان،محمدهادی خوش تقاضا،غلامعلی منتظر،سعید مینایی ومحمدرضا علیزاده "تخمین ضریب تبدیل شلتوک با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی درخشک کردن بستر سیال"مجله علوم وفنون کشاورزی و منابع طبیعی ،سال سیزدهم ،شماره چهل وهشت،(1388)

]7[محمدشریفی،شاهین رفیع،علیرضا کیهان،محمودامید  ''شبیه سازی مدل سینتیک خشک شدن بستر نازک پرتغال رقم تامسون با استفاده ازشبکه های عصبی مصنوعی'', فصلنامه علوم و صنایع غذایی،(1389)

]8[محسن مختاریان،فاطمه کوشکی."تخمین پارامترهای خشک  کردن گوجه فرنگی باکمک شبکه های عصبی مصنوعی''و نشریه پژوهش ونوآوری درعلوم وصنایع غذایی،(1391)

]9[امیریوسفی،محمدرضا;محبی،محبت ''مدلسازی انتقال جرم طی فرآیندخشک کردن اسمزی سیب زمینی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی'',  علوم وصنایع غذایی خراسان رضوی،(1387)

]10[رضا راعی" شبکه های عصبی: رویکردی نوین درتصمیم گیری های مدیریت "مدرس ،دوره 5،شماره 2،(1380) ص ص 133-154

]11[حسین نبی زاده "الگوریتم و زبانهای برنامه نویسی ،ابزارهای استدلال ،شبکه

]12[برومند صلاحی ،سید اسعد حسینی،حسین شایقی ،بهروز سبحانی "پیش بینی دماهای حداکثر با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی" فصلنامه تحقیقات جغرافیایی 794(1384)

]13[فریبا اسفندیاری در آباد ، سید اسعد حسینی ، محمد آزادی مبارکی ،زهرا حجازیزاده " پیش بینی میانگین دمای ماهانه ایستگاه سینوپتیک سنندج بااستفاده ازمدل شبکه ی عصبی پرسپترون چندلایه ((MLPجغرافیا ( فصلنامه علمی پژوهشی انجمن جغرافیای ایران )  دوره جدید ، سال هشتم ، شماره 27،زمستان(1389)

]14[رضا امیری چایجان، محمد هادی خوش تقاضا" پیش‌بینی متغیرهای کیفی ،انرژی و سینتیک خشک‌شدن شلتوک درشرایط بسترسیال به کمک شبکه ‌هایپس انتشار"پنجمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی ومکانیزاسیون 588 (1388)

]15[رضاامیری چایجان،محمد هادی خوش تقاضا ،جعفر امیری پریان.'' برآورد متغیرهاو بررسی اهمیت عوامل موثر در فرایند خشک کردن بستر ثابت شلتوک به کمک شبکه های عصبی مصنوعی'', مجله پژوهش های صنایع غذایی،(1388)

]16[سید محمد تقی المدرسی ، محمدرضا تابان ، جواد عبدی"استفاده ازشبکه عصبی درافزایش دقت گیرنده های تک فرکانسه از حذف اثر SA"نهمین کنفرانس شبکه های توزیع نیروی برق(1383)

]17[مهسا رفیعی"شبکه های عصبی مصنوعی" ایران داک،زمستان(1385)

]18[سهراب صائب طاهری ،آیدین فرجید اور ، سیدعلی سیدصالحی"مقایسه روش های مبتنی بر  گرادیان به منظور تعلیم شبکه عصبی مصنوعی باسیناپس پویا" مرکز تحقیقات مخابرات ایران،(1384)

]19[ روح اله رضایی ارشد ،غلامعباس صیاد ،،مسعودمظلوم،مهدی شرفاوعلیرضاجعفرنژادی"مقایسه روشهای شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیونی برای پیش بینی هدایت هیدرولیکی اشباع خاکهای استان خوزستان " مجله علوم وفنون کشاورزی ومنابع طبیعی،علوم آب وخاک / سال شانزدهم / شمارهشصتم/ تابستان(1391)

]20[حسن طاهرخانی ،امیر ابراهیمی  مقدم " پیش بینی عمر خستگی مخلوط های آسفالتی با استفاده از شبکه های عصبی .مهندسی حمل ونقل ،سال چهارم ،شماره اول ،پائیز(1391)

[21]Gulsah  Cakmak, Cengiz  Yıldız''The prediction of seedy grape drying rate using a neural network method'',Computers and Electronics in Agriculture 75  132–138(2011)

[22] Kamyar Movagharnejhad , Maryam nikzad  “Modeling of tomato drying using artificial neural network “Computers and Electronics in Agriculture 5978-85(2007)

[23] Yongsheng Ding,Hong Yu,Shifen Mou"Direct determination of free amino acids and sugars in green tea by anion-exchange chromatography with integrated pulsed amperometric detection", journal of chromatography A,  982237-244.(2002)

[24] P.C. Panchariya , D. Popovic , A.L. Sharma ''Thin-layer modelling of black tea drying process'', Journal of Food Engineering ,52  349–357(2002)

 [25] M. Khanali, Sh. Rafiee, A. Jafari, S.H. Hashemabadi and A. Banisharif . "Mathematical modeling of fluidized bed drying of rough rice( Oryza sativa L.) grain"Journal of Agricultural Technology  Vol. 8(3): 795-810(2012)

[26]E. Akpinar, A. Midilli, Y. Bicer"Single layer drying behaviour of potato slices in a convective cyclone dryer and mathematical modeling"Energy Conversion and Management 44 1689–1705(2003)

[27] Hossein Ghanadzadeh Gilani , phD . Katia Ghanadzadeh Samper .Reza  Khodaparast Haghi ''Advanced process control and simulation for chemical Engineers'', Taylor & Francis group(2013)

[28]I.Farkas,P.Reme´nyi &A.b. Biro, Modelling aspects of graindrying with aneural network. Computers and Electronics in Agriculture, 29, 99–113,(2000)

[29]K.Erenturk,S.Erenterk,L.G.Tabil,”A comparative study for the estimation  of dynamical drying behavior of Echinacea angustifolia: regression analysis  and neural network “ Computer Electron .Agriculture  ,45,71-90,(2004)

[30]M.R .Islam,S. S.Sabalani and  A. S. Mujumdar”An Artificial neural network model for prediction of drying rates” Drying Technology, Vo 121(9),1867-1884,(2003)

[31]O. Zhang,S. X. Yang,G. S. Mittal and S.Yi. "Prediction of performance indices and optimal parameters of rough rice drying using neural network" Biosystems Engineering. Vol 83(3), 281-290, (2002)

[32]G. S. Mittal and J.Zhang. "Prediction of temperature and moisture contentof frankfurters during thermalprocessing using neural network " MeatScience, Vol55 (1), 13-24,(2000)

[33]J.A.Hernandez-Perez, M.A.Garcia-Alvarado,G.Trystram, B. Heyd , Neural Networks for heat and mass transfer prediction during dryingof cassava and mango. Innovative Food SciEmerg Technol. 5, 57–64(2004)

[34]I.Farkas ,P. Remenyiand  A .Biro."A neural network topology for modeling grain drying"Computeres and Electronics in Agriculture Vol 26, 147-158,(2000)

[35]F.Cubillos and A. Reyes.Drying of Carrots in a fluidized bed. II. Design of a model based ona modular neural network approach.Drying Technology 21(7): 1185-1196,( 2003)

[36] G .Xie and R.Xiong .Use of hyperbolic and neural network models in modeling qualitychanges of dry peas in long time cooking. Journal of Food Engineering 41: 151-162,(1999)

[37]S.Erenturk, K.Erenturk,Comparison of genetic algorithm and neural networkapproaches for the drying process of carrot.Journal of Food Engineering 78,905–912. (2007)

[38] AI .Martynenko and SX.Yang .Biologically inspired neural computation for ginseng dryingrate. Bisystems Engineering 95(3): 385-396, (2006)

[39]P .Poonnoy, A .Tansakul and M .Chinnan. Estimation of moisture ratio of a mushroom

undergoing microwave vacuum drying using artificial neural network and regression models,

Proceeding of the international conference on innovations in food and bioprocess technologies

December 12-14. Pathumthani-Thailand, Pp. 477-491,( 2006)

[40]P .Poonnoy, A .Tansakul andM. Chinnan. Artificial neural network modeling for temperatureand moisture contentprediction in tomato slices undergoing microwave vacuum drying. Journalof Food Sciences 72(1): 42-47, (2007)

[41]I .Zbicincski and K. Ciesislski. "Extension of the neural networks operating range by the application of dimensionless numbers in prediction of heat transfer coefficients. Drying Technology. Vol 18(3), 649-66,(2000)

[42] P.P .Tripathy, S.Kumar.Neural network approach for food temperatureprediction during solar drying. International Journal of Thermal Sciences 48,1452–1459. (2009)

[43] X.Liu, X.Chen,W.Wu,G.Peng. A neural network for predicting moisture

content of grain drying process using genetic algorithm. Food Control 18,928–93,( 2007)

[44]A.S. Mujumdar.Handbook of Industrial Drying.Marcel Dekker, New York., (1987)

[45] L.M.Diamante ,P.A.Munro.Mathematical modeling of thin layer solar drying of sweet potato slices. Sol. Energy 51, 271–276., (1993)

[46] Q.Zhang,J.B.Litchfield.An optimization of intermittent corn drying in a laboratory scale thin layer dryer. Drying Technol.9, 383–395(1991)

[47]A.Yagcioglu,A.Degirmencioglu,F.Cagatay.Drying characteristics of laurel leaves under different conditions. In: Bascetincelik, A. (Ed.),Proceedings of the 7th International Congress on Agricultural Mechanization and Energy. Adana, Turkey, pp. 565–569.(1999)

[48]S.M.Henderson.Progress in developing the thin layer drying equation. Trans. ASAE 17, 1167–1172.(1974)

[49]C.Y.Wang,R.P.Singh..A single layer drying equation for rough rice, ASAE Paper No. 3001.(1978)

[50]V.T.Karathanos. Determination of water content of dried fruits by drying kinetics.,J. Food Eng. 39, 337–344.(1999)