البرمجة الخطية (LP أو التحسين الخطي) هو أسلوب لتحقيق أفضل النتائج ( مثل أقصى قدر من الأرباح أو بأقل تكلفة ) في النموذج الرياضي الذي يتم تمثيل العلاقات الخطية المتطلبة .البرمجة الخطية هي حالة خاصة من البرمجة الرياضية (الحسابية الأمثل) .أكثر رسميا، الب
رمجة الخطية هي تقنية لاستمثال الاستفادة من وظيفة الخطية الموضوعية
، و يخضع لخطية المساواة و عدم المساواة القيود الخطية .
المنطقة المجدية هي محدب الشكل المتعدد السطوح، و هي مجموعة تعرف بأنها تقاطع العديد من المساحات بشكل نصف محدود ، كل منها يعرف من قبل عدم المساواة الخطية .دالة الهدف هي وظيفة أفيني قيمتها الحقيقية تعريف على هذا الشكل المتعدد السطوح .خوارزمية البرمجة الخطية يتم إيجاد نقطة في هذا المتعدد الوجوه حيث تمتلك
أصغر (أو أكبر )القيمة في حالة وجود مثل هذه النقطة .
تعد مسألة تعويض الاستطاعة الردية في شبكات التوزيع الكهربائية من المسائل الحيوية بيئياً و اقتصادياً، لذلك فقد جرى من خلال هذا البحث:
التطرق لأحدث التجهيزات المستخدمة في تعويض الاستطاعة الردية في شبكات التوزيع الكهربائية و استعراض مميزاتها، ثم بعد ذلك
استعرضت العلاقات الرياضية التي يستخدمها برنامج ETAP إِذ يحوي البرنامج على وظيفة (OCP) تمكننا من حساب الاستطاعة المثلى و تحديد المكان الأمثل لمعوضات الاستطاعة الردية في شبكات التوزيع الكهربائية بهدف تخفيض الضياع و تحسين أداء هذه الشبكات.
هذا فضلاً عن شرح نظري مبسط عن الخوارزميات الجينية لأن البرنامج يرتكز عليها في عمله.
كما طبق هذا البرنامج على جزء من شبكة ريف دمشق في ضوء بارامترات تشغيلها الحقيقية، درِست الآثار الاقتصادية لهذا التطبيق فضلاً عن الآثار الفنية الإيجابية، إِذ لوحظ تحسن في قيمة عامل الاستطاعة و تحسن في أوضاع التوتر على عقد الشبكة (Voltage Profile).
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بالخوارزمية الجينية و عمليات التقييس، و ناقشنا معايير تقييس السجلات الزمنية الحقيقية. ثم قمنا بتطبيق إجراءات التقييس التقليدية في مجال الزمن و اجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية على عدد من السجلات ال
حقيقية المتوفرة لمطابقة الطيف التصميمي السوري. و أخيرا قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة و مقارنتها لتبيان مدى مطابقتها لمتطلبات الكود.
جمعت 10 عينات من مواد مختلفة من محافظتي دمشق و حمص لعزل و تشخيص الخمائر مورفولوجياً حسب Barnett و فيزيولوجياً باستخدام تقنية
API و أظهرت النتائج وجود 6 عزلات من خميرة Saccharomyces cerevisiae
, تمت غربلة العزلات المصنفة حسب إنتاجها للكتلة الحيوية,
فبينت النتائج تباين السلالات المدروسة في إنتاجها للكتلة الحيوية, و أعطت السلالة المعزولة من التمر أعلى إنتاج للكتلة الحيوية.
عرض هذا البحث طريقة جديدة لحساب أوزان الحصويات و كمية الماء اللازم لتنفيذ خلطة بيتونية مراقبة، إِذ تخَتار نسب الحصويات بمقاييسها المختلفة وفق طريقة رقمية انطلاقاً من منحنى مرجعي يختلف بمساراته تبعاً لنسبة المواد الناعمة المقترحة، و تحدد كمية الماء ال
لازمة انطلاقاً من السطح النوعي لمجمل الحصويات. بينت النتائج سهولة الخطوات المقترحة في عملية التصميم و سلامتها.
أصبح التحليل الخطي واللاخطي باستخدام السجل الزمني أداة عملية ومستخدمة على نطاق واسع، يعود ذلك للمتطلبات الزلزالية الجديدة إضافة للتطور والأداء العالي للحواسب. كما يعتبر إجراء التحليل باستخدام السجل الزمني للحركات الأرضية المختارة و المعايرة نهجاً تقل
يدياً بهدف شرعنة النتائج من خلال تقويم انحراف وتغير الاستجابة الإنشائية. فهذا يثبت كفاية وفعالية الطرائق المستخدمة.
قمنا في هذا البحث بمناقشة معايير اختيار وتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لإرضاء متطلبات الكود السوري. وتم اختيار وتقييس عشرة مجموعات من السجلات، تتكون كل مجموعة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة، لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. ثم قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية، من خلال استخدامها في التحليل لمنشآت وحيدة درجة الحرية لفحص فعالية طريقة التقييس المستخدمة في خفض تبعثر الاستجابة الإنشائية. حيث تم تمثيل المنشآت وحيدة درجة الحرية باستخدام نماذج ثنائية الخطية الهستيرية (الإرجاعي)، من خلال افتراض خمسة أدوار ونسبة صلابة ما بعد الخضوع α=3%، ثم إجراء 700 عملية تحليل. كما تم إجراء 280 عملية تحليل لمنشآت متعددة درجات الحرية.
لم تعد الطريقة الستاتيكية المكافئة أو طيف الاستجابة؛ التي كانت تستخدم عادة للتصميم الإنشائي لمعظم أنواع المنشآت التقليدية؛ من المنهجيات المفضلة في تصميم المنشآت الحديثة المعقدة التركيب والأداء خصوصا عند تعرضها لحمولات شديدة. ومن الناحية الأخرى أصبح ا
لتحليل الخطي واللاخطي باستخدام السجل الزمني أداة عملية ومستخدمة على نطاق واسع، يعود ذلك للمتطلبات الزلزالية الجديدة إضافة للتطور والأداء العالي للحواسب، وأيضا بسبب الازدياد المستمر في قاعدة البيانات الخاصة بالحركات الأرضية القوية. لذلك أصبح استخدام وتقييس (معايرة) السجلات الحقيقية أحد أهم الأغراض الأساسية للأبحاث المعاصرة في هذا المجال.
تأخذ معايير اختيار السجلات الزمنية بعين الاعتبار السمات الزلزالية لتلك السجلات كقوة الزلزال والمسافة عن البؤرة السطحية ومواصفات الموقع لأنها تؤثر على شكل طيف الاستجابة ومحتوى الطاقة ومدة الحركات الأرضية القوية، وبالتالي الطلب المتوقع على المنشأ. وبعد عملية اختيار السجلات الزلزالية الحقيقية يجب تقييسها لمطابقة شدة الزلزال المحتملة في الموقع. حيث تجرى عملية التقييس عادة باستخدام التقييس الموحد في مجال الزمن، وذلك ببساطة عن طريق تقییس السجلات الزمنية بتكبیرها أو تصغیرها بشكل موحد لتتم مطابقتها (بشكل متوسط) مع طیف الاستجابة الهدف ضمن المجال المحدد للدور بأفضل ما يمكن. إن عملية إيجاد معاملات التقييس لتأمين المطابقة الأفضل مع الطيف الهدف هي من مهام المهندس وهي عملية صعبة ومعقدة، لذلك قمنا باستخدام الخوارزمية الجينية في إيجاد تلك المعاملات بهدف الحصول على أفضل النتائج.
يعتبر إجراء تحليل لاخطي باستخدام السجل الزمني للحركات الأرضية المختارة و المعايرة نهجا تقليديا بهدف شرعنة النتائج من خلال تقييم انحراف وتغير الاستجابة الإنشائية. فهذا يثبت كفاية وفعالية الطرائق المستخدمة.
قمنا في هذا البحث بتلخيص المنهجيات الخاصة بعمليات الاختيار والتقييس، وناقشنا معايير اختيار وتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لإرضاء متطلبات الكود السوري. وتم توظيف إجراءات التقييس باستخدام الخوارزمية الجينية لتقييس عشرة مجموعات من السجلات، تتكون كل مجموعة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. ثم قمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية، من خلال التحليل باستخدام السجل الزمني لمنشآت وحيدة درجة الحرية بهدف فحص فعالية طريقة المعايرة المستخدمة في خفض التبعثر في الاستجابة الإنشائية. حيث تم تمثيل المنشآت وحيدة درجة الحرية باستخدام نماذج ثنائية الخطية الهستيرية (الإرجاعي)، من خلال افتراض خمسة أدوار ومعامل مطاوعة R= 4.5 ونسبة صلابة ما بعد الخضوع α=3% وإجراء 700 عملية تحليل. وأخيرا تم عرض النتائج بدلالة الانتقالات اللدنة D.
طبق نموذج رياضي لإيجاد منسوب التشغيل الأمثل لخزان سد الفتحة المقترح مقدم منظومة سامراء التي تعد من العقد الاستراتيجية في المنظومة المائية لنهر دجلة. يعتمد النموذج على فكرة الربط بين نموذج استنباط الأمثلية باستخدام البرمجة الديناميكية مع نموذج محاكاة
استتباع الفيضان في الخزانات، إذ يمكن من هذا النموذج استنباط المنسوب التشغيلي الأمثل للخزان للسيطرة على موجات فيضان نهر دجلة مع تحقيق العديد من القيود و الشروط مقدم السد و مؤخره. و نتيجة لتشغيل النموذج لعدد من موجات الفيضان المركبة و المستنبطة الناتجة عن تشغيل سد الموصل و نهر الزاب الكبير و سد دوكان عل الزاب الصغير لعدد من مدد العودة (التكرار)، توصل البحث إلى أن منسوب التشغيل الأقصى الأمثل لسد الفتحة الذي يحقق الأهداف كّلها 164 متراً فوق مستوى سطح البحر للسيناريوهين المستنبطين المعتمدين لموجات الفيضان في النهر، في حين بلغ منسوب
التشغيل الأقصى للخزان لأسوأ حالة تشغيل لموجة الفيضان الداخلة خزان السد هو 165 متراً فوق مستوى سطح البحر، و قد أوصى البحث باعتماد هذا المنسوب في التصاميم الهيدروليكية للسد مستقبلاً.
تمثل أعمال نقل التربة جزءاً أساسياً من أعمال المشاريع الهندسية ، كما تمثل تكلفة بنود تلك الأعمال الجزء الأكبر في مشروعات السدود و الطرق و المطارات. و لما كانت التكلفة تعتمد على مجموعة من العوامل المؤثرة في تلك التكلفة فان التكلفة من المسائل الهامة في
إدارة المشاريع. تناول هذا البحث عرضاً موجزاً لمختلف الطرق التي استخدمت في حساب تكلفة أعمال التربة و العوامل المؤثرة على هذه التكلفة. تم تطوير النماذج الرياضية القديمة بحيث يمكنها التعامل مع وجود أكثر من نوع من التربة في أماكن الحفر و الردم كما عالج النموذج المطور مشكلة نقل التربة عند تواجد أنواع من التربة في أماكن الحفر لابد من ترحيلها لأنها غير صالحة للردم بحيث تم استخدام البرمجة الخطية لصياغة النموذج الرياضي و تكوين دالة الهدف و الشروط المقيدة مع الأخذ بعين الاعتبار جميع الحالات التي يمكن تواجدها في المشروع. تم إعداد برنامج حاسوبي لتكوين المشكلة بشكل قياسي و استخدام برنامج (LINDO) لحل النموذج المشكل من البرنامج الحاسوبي و إعطاء الحل الأمثل.
يتناول هذا البحث تصميم المقاطع البيتونية المسلحة ذات الشكل T وفق الكود العربي السوري وصولاً للمقطع ذو الكلفة الأقل، مع اعتبار كافة متطلبات التصميم. تعتمد الطريقة التقليدية على مجموعة من الفرضيات التصميمية ، فيما تهدف هذه المنهجية للوصول إلى الحل الأم
ثل مع الأخذ بعين الاعتبار للشروط المقيدة، لذلك فإن استخدامها سيقودنا لتصميم المقطع البيتوني المسلح ذو الكلفة الأدنى.
يبين هذا البحث إمكانية صياغة هذه المسألة في نموذج برمجي رياضي لاخطي، و ذلك من خلال عدة حالات تم استخدامها لشرح كيفية تطبيق هذه النمذجة ضمن شروط الكود العربي السوري.
تم اعتماد الطريقة التقليدية المتبعة في الكود العربي السوري لتصميم المقاطع في هذا البحث, باستخدام طريقة البرمجة اللاخطية المضمنة ببرنامج Lingo14.0 من شركة LINDO Systems Inc. و قد أظهرت مقارنة النتائج التوفير الكبير في كلفة المقطع البيتوني المسلح ذو الشكل T.
