کشاورزی دقیق
مجتبی نادری بلداجی؛ مجتبی توحیدی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی
چکیده
توسعه ابزارهای اندازه‌گیری سریع برای ارزیابی خصوصیات کیفی نیشکر شامل غلظت قند و محتوای رطوبت بدون نیاز به استخراج عصاره از ساقه از جمله ضرورت‌های فناوری در کشاورزی و صنعت این محصول می‌باشد. در این پژوهش، یک پراب دی‌الکتریک با قابلیت توسعه و به‌کارگیری به شکل قابل‌حمل توسعه داده شد و عملکرد آن برای اندازه‌گیری غلظت قند (بر حسب ...
بیشتر
توسعه ابزارهای اندازه‌گیری سریع برای ارزیابی خصوصیات کیفی نیشکر شامل غلظت قند و محتوای رطوبت بدون نیاز به استخراج عصاره از ساقه از جمله ضرورت‌های فناوری در کشاورزی و صنعت این محصول می‌باشد. در این پژوهش، یک پراب دی‌الکتریک با قابلیت توسعه و به‌کارگیری به شکل قابل‌حمل توسعه داده شد و عملکرد آن برای اندازه‌گیری غلظت قند (بر حسب درجه بریکس) و محتوای رطوبت روی نمونه‌های ساقه از هفت رقم نیشکر در بازه فرکانسی MHz 150-0 مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین به‌منظور مقایسه و بهبود دقت اندازه‌گیری غلظت قند، توانایی روش طیف‌سنجی مرئی- فروسرخ نزدیک موج کوتاه (Vis-SWNIR) در محدوده طول موج 1100-400 نانومتر بررسی شد. از مدل‌های رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLS) و شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN) برای پیش‌بینی درجه بریکس و محتوای رطوبت نمونه‌ها استفاده شد. علاوه‌بر ارزیابی مستقل عملکرد هر دو روش در بهترین حالت با 1.14= RMSEP و 1.88= RMSEP برای اندازه‌گیری بریکس به‌ترتیب با روش‌های طیف‌سنجی Vis-SWNIR و دی‌الکتریک، روش‌های تلفیق داده (سطح پایین و سطح متوسط) برای استفاده از اثر هم‌افزایی اطلاعات به‌دست‌آمده از دو روش به‌کار گرفته شد. در پیش‌بینی بریکس، بهترین نتیجه مربوط به روش تلفیق داده سطح پایین با 0.94 = R2p و 0.74=RMSEP بود. همچنین روش تلفیق داده سطح متوسط با 0.89 = R2p و 0.93= RMSEP بهترین نتیجه را در پیش‌گویی مقادیر محتوای رطوبت داشت. بنابراین، رویکرد تلفیق داده به‌طور موثر دقت پیش‌بینی مدل‌های توصیف‌کننده را بهبود بخشید و می‌تواند به‌عنوان روش و ابزاری قابل‌اعتماد در اندازه‌گیری خصوصیات کیفی نیشکر مورد استفاده قرار گیرد.
محمدرضا زارع زاده؛ محمد ابونجمی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی؛ فاطمه آذری کیا
چکیده
روغن زیتون فرابکر همیشه مورد توجه و خواست استفاده‌کنندگان می‌باشد؛ از این‌رو در روغن‌های زیتونِ بکر و فرابکر، تقلب، با افزودن روغن‌های با ارزش غذایی و قیمت کمتر مثل کانولا، آفتابگردان، تفاله زیتون و غیره مشاهده می‌گردد. در این پژوهش با استفاده از فناوری ماشین بویایی روغن زیتون فرابکر، از نمونه‌های تقلبی تهیه شده با روغن‌های ...
بیشتر
روغن زیتون فرابکر همیشه مورد توجه و خواست استفاده‌کنندگان می‌باشد؛ از این‌رو در روغن‌های زیتونِ بکر و فرابکر، تقلب، با افزودن روغن‌های با ارزش غذایی و قیمت کمتر مثل کانولا، آفتابگردان، تفاله زیتون و غیره مشاهده می‌گردد. در این پژوهش با استفاده از فناوری ماشین بویایی روغن زیتون فرابکر، از نمونه‌های تقلبی تهیه شده با روغن‌های متداول در بازار و با هفت مدل طبقه‌بندی مختلف تشخیص داده شد. نمونه‌ها در شش دسته‌ی "خالص و 5، 10، 20، 35 و 50 درصد تقلب" و هر تیمار در هفت نمونه تهیه و آزمایش‌ها در هفت تکرار انجام گرفت. سامانه بویایی از هشت حسگر متفاوت تشکیل شده که برای هر کدام نمودار تغییر ولتاژ بر حسب زمان تهیه و از آن نمودار چهار ویژگی "کمینه، بیشینه، میانگین و اختلاف بیشینه و کمینه" در مدل‌های طبقه‌بندی استفاده گردید. به این ترتیب تعداد 32 ویژگی برای هشت حسگر استخراج و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به جهت تاثیر دمای نمونه‌ها در خروجی سامانه، تمام آزمایش‌ها در دمای ثابت انجام گرفتند. طبقه‌بندی نتایج با چهار الگوریتم طبقه‌بندی "K-همسایگی نزدیک، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی مصنوعی و آدابوست" صورت پذیرفت. 70% داده‌ها برای آموزش و 30% برای آزمون استفاده گردید. از بین 32 ویژگی، ویژگی "کمینه مقدار خروجی سنسور TGS-822" بیشترین تاثیر را در دقت طبقه‌بندی داشتند. نتایج نشان داد روش طبقه‌بندی همسایگی نزدیک با بهترین دقت (89.89%) و پس از آن روش ماشین بردار پشتیبان (86.52%) بیشترین دقت طبقه‌بندی را دارا بودند.
محمد حاجی نژاد؛ سید سعید محتسبی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی؛ مرتضی آغباشلو
چکیده
عسل یک محلول ویسکوز و همچنین قند فوق اشباع گرفته شده از شهد گل‌ها است که به‌وسیله زنبورعسل جمع‌آوری و اصلاح می‌شود. رایحه یکی از پارامترهای مهم در طبقه‌بندی عسل است و بوی ساطع‌شده از آن بسته به گل‌های مختلف و ترکیبات تشکیل‌دهنده آن می‌تواند متفاوت باشد. همین عوامل سبب استفاده از یک سامانه ماشین بویایی بر پایه حسگرهای نیمه‌هادی ...
بیشتر
عسل یک محلول ویسکوز و همچنین قند فوق اشباع گرفته شده از شهد گل‌ها است که به‌وسیله زنبورعسل جمع‌آوری و اصلاح می‌شود. رایحه یکی از پارامترهای مهم در طبقه‌بندی عسل است و بوی ساطع‌شده از آن بسته به گل‌های مختلف و ترکیبات تشکیل‌دهنده آن می‌تواند متفاوت باشد. همین عوامل سبب استفاده از یک سامانه ماشین بویایی بر پایه حسگرهای نیمه‌هادی اکسید فلزی به‌منظور تشخیص تقلب در عسل شد. این سامانه، به هیچ‌گونه تجهیزات تخصصی و پر‌هزینه آزمایشگاهی نیاز نداشت. نمونه های عسل "کنار" با درصدهای مختلف تقلب (صفر، 20، 35 و 50 درصد) مورد آزمایش قرار گرفتند. از روش کسری برای بهبود و بهینه‌سازی سیگنالهای خروجی بینی الکترونیک، قبل از ورود به روش‌های آنالیز تشخیص، استفاده شد. تحلیل مؤلفه اصلی (PCA)، تحلیل تفکیک خطی (LDA) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) روش‌هایی بودند که به‌منظور طبقه‌بندی و تحلیل ویژگی‌های استخراجی از سیگنالهای ماشین بویایی استفاده شدند. برای تشخیص تقلب با استفاده از ماشین بویایی، نتایج شامل 91% واریانس به روش PCA، 100% و 100% دقت طبقه‌بندی به‌ترتیب برای روش‌های LDA و ANN بود. نتایج نشان داد سامانه ماشین‌بویایی ارائه شده یک وسیله مطمئن و قابل‌اتکا در تشخیص و ثبت تغییرات بین سطوح مختلف تقلب در عسل است.
طراحی و ساخت
محمد طهری؛ داود قنبریان؛ اورنگ تاکی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی
چکیده
در سال های اخیر با توجه به کمبود منابع آبی در کشور، تولید پیاز با کاشت نشاءهای ریشه لخت مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. با توجه به بالا بودن تراکم کشت مطلوب برای کشاورزان، فقدان ماشین مناسب برای کاشت نشاءهای ریشه لخت پیاز به‌عنوان یک مشکل اصلی ظاهر شده است. این تحقیق با هدف طراحی، ساخت و ارزیابی یک دستگاه موزع خودکار که بتواند ضمن ...
بیشتر
در سال های اخیر با توجه به کمبود منابع آبی در کشور، تولید پیاز با کاشت نشاءهای ریشه لخت مورد توجه کشاورزان قرار گرفته است. با توجه به بالا بودن تراکم کشت مطلوب برای کشاورزان، فقدان ماشین مناسب برای کاشت نشاءهای ریشه لخت پیاز به‌عنوان یک مشکل اصلی ظاهر شده است. این تحقیق با هدف طراحی، ساخت و ارزیابی یک دستگاه موزع خودکار که بتواند ضمن جداسازی و تک کردن نشاءهای ریشه لخت پیاز، تراکم مناسب برای کاشت آنها را فراهم نماید، انجام گردید. در این پژوهش از دو تسمه ی آج دار که به‌صورت زاویه دار در کنار هم قرار می گرفتند، به‌عنوان موزع استفاده شد. نشاءهای موجود در دسته نشاء با قرار گرفتن دسته در بین دو تسمه مورد نظر که با سرعت های متفاوت و در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، از هم جدا شده و به‌صورت یک ردیف از گذرگاه انتهایی بین دو تسمه خارج می گردند. برای ارزیابی موزع ساخته شده، اثرات سه عامل نوع تسمه حامل، نسبت سرعت خطی تسمه ها و تعداد نشاء موجود در یک دسته براساس آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار بر روی پارامترهای کیفیت کاشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تسمه حامل با دندانه های بلند، صلب و دارای زاویه حمله، قابلیت بهتری در جدا کردن نشاءها دارد. نتایج هم چنین نشان داد با استفاده از این روش جداسازی می توان در 80 درصد از طول خطوط کاشته شده به یکنواختی مطلوبی در فواصل نشاءها رسید.
علیرضا ثنایی فر؛ سید سعید محتسبی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی؛ حجت احمدی
چکیده
بو یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های حسی میوه‌ها به حساب می‌آید و نسبت به تغییرات ترکیبات آنها حساسیت ویژه‌ای دارد. گازهایی که در بو و طعم میوه‌ها دخالت می‌کنند، حاصل فعالیت‌های متابولیکی میوه در زمان‌های رسیدگی، برداشت، پس از برداشت و انبار می‌باشند. بنابراین بوی ساطع شده از میوه در طول نگهداری آن نیز تغییر می‌کند. ماشین بویایی (بینی ...
بیشتر
بو یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های حسی میوه‌ها به حساب می‌آید و نسبت به تغییرات ترکیبات آنها حساسیت ویژه‌ای دارد. گازهایی که در بو و طعم میوه‌ها دخالت می‌کنند، حاصل فعالیت‌های متابولیکی میوه در زمان‌های رسیدگی، برداشت، پس از برداشت و انبار می‌باشند. بنابراین بوی ساطع شده از میوه در طول نگهداری آن نیز تغییر می‌کند. ماشین بویایی (بینی الکترونیکی) با شبیه سازی حس بویایی انسان، تشخیص و درک بوهای پیچیده را با استفاده از آرایه‌ای از حسگرهای شیمیایی انجام می‌دهد. در این پژوهش سامانه ماشین بویایی کم هزینه‌ای بر پایه شش حسگر نیمه هادی اکسید فلزی (MOS) طراحی، توسعه و پیاده‌سازی شد و قابلیت آن به‌منظور پایش رد اثر رسیدگی موز مورد مطالعه قرار گرفت. اجزای اصلی سامانه طراحی شده شامل سامانه دریافت نمونه، آرایه حسگرهای گازی، سامانه تحصیل داده، الگوریتم‌های تشخیص الگو و تحلیل داده می‌باشد. تحلیل تفکیک خطی (LDA) به‌منظور طبقه بندی ویژگی‌های استخراجی از سیگنالهای ماشین بویایی استفاده گردید و براساس نتایج حاصل شده، دقت در طبقه بندی دوره رسیدگی 3/97% به‌دست آمد. نتایج به‌دست آمده توانایی بالای ماشین بویایی را در تمایز بین مراحل دوره رسیدگی نشان داد که می‌توان این سامانه را به‌عنوان یک ابزار غیر مخرب برای پایش و کنترل کیفیت در طول نگهداری موز به‌کار برد.
داود قنبریان؛ منیژه شیروانی؛ مهدی قاسمی ورنامخواستی؛ حسین گلستانیان
چکیده
علی‌رغم جایگاه ممتاز جهانی ایران در تولید سیب درختی، متأسفانه پتانسیل صادرات این محصول نامناسب است. در این میان به‌نظر می‌رسد یکی از مهم‌ترین علل کاهش کیفیت ارقام سیب ایران آسیب کوفتگی وارد به این محصول است. در این پژوهش برخی از عوامل مؤثر بر این مسأله مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی ...
بیشتر
علی‌رغم جایگاه ممتاز جهانی ایران در تولید سیب درختی، متأسفانه پتانسیل صادرات این محصول نامناسب است. در این میان به‌نظر می‌رسد یکی از مهم‌ترین علل کاهش کیفیت ارقام سیب ایران آسیب کوفتگی وارد به این محصول است. در این پژوهش برخی از عوامل مؤثر بر این مسأله مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این منظور آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 72 تیمار، شامل ترکیب عامل رقم در سه سطح (گلدن دلیشز، رد دلیشز و گرانی اسمیت)، عامل نوع سطح برخورد در چهار سطح (مقوای تک لایه موج‌دار روی پلاستیک فشرده، چوب، تسمه روی ورق استیل و سیب) و عامل ارتفاع سقوط در شش سطح (5، 15، 25، 35، 45 و 55 سانتی‌متر) با 4 تکرار انجام شد. حداکثر ارتفاع مجاز سقوط سیب‌ها به‌همراه مدل‌های تخمین میزان کوفتگی نیز ارائه شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد سطح و حجم کوفتگی نسبت به کلیه عوامل آزمایشی در سطح 1 درصد واکنش معنی‌داری دارد. آزمون مقایسه میانگین‌ها نشان داد که رقم گرانی اسمیت با داشتن بافتی سفت‌تر نسبت به دو رقم دیگر آسیب پذیری کمتری دارد. بر مبنای نتایج حاصل از این پژوهش حداکثر ارتفاع مجاز سقوط برای رقم رد دلیشز، گلدن دلیشز و گرانی اسمیت به‌ترتیب 12، 15 و 20 سانتی‌متر به‌دست آمد. همچنین تأثیر نوع رقم سیب بر پارامترهای مختلف معنی‌دار شد. براساس یافته‌های این پژوهش، در برخورد سیب با سیب، میزان کوفتگی ایجاد شده در سیب متحرک کمتر از سیب ساکن است.
مهدی قاسمی ورنامخواستی؛ سید محمود هاشمی؛ سید علی هاشمی
چکیده
استفاده بهینه از انرژی درکشاورزی برای کاهش هزینه ها ی تولید و حفظ منابع تجدیدناپذیر و کاهش آلاینده های هوا به عنوان یکی از شرایط مهم تولید درکشاورزی پایدار محسوب می شود. در این راستا مطالعه ای در شهرستان سامان در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. هدف از این مطالعه استفاده از یک مدل برنامه ریزی خطی بر اساس تحلیل پوششی داده ها(DEA)، ...
بیشتر
استفاده بهینه از انرژی درکشاورزی برای کاهش هزینه ها ی تولید و حفظ منابع تجدیدناپذیر و کاهش آلاینده های هوا به عنوان یکی از شرایط مهم تولید درکشاورزی پایدار محسوب می شود. در این راستا مطالعه ای در شهرستان سامان در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. هدف از این مطالعه استفاده از یک مدل برنامه ریزی خطی بر اساس تحلیل پوششی داده ها(DEA)، به منظور بهینه سازی مصرف انرژی درتولید هلو با هدف بالا بردن کارایی فنی است. با انجام تحلیل رگرسیون خطی، تاثیر ورودی های کود دامی، آفت کش ها(سموم شیمیایی)،نیروی انسانی و ادوات و ماشین ها بر روی عملکرد محصول معنی دار نبود و تاثیر ورودی های سوخت،الکتریسیته،آب آبیاری وکود های شیمیایی بر روی عملکرد محصول معنی دار بود و این چهار ورودی به عنوان ورودی ها و عملکرد محصول به عنوان خروجی انتخاب شد. با انتخاب مدلBCC، مدل بازده به مقیاس متغیر با ماهیت ورودی و استفاده از نرم افزار DEASolver باغداران کارا و باغداران ناکارا مشخص شدند. باغداران کارا دارای کارایی فنی 1 و باغداران ناکارا دارای کارایی فنی بین 47/0 تا 94/0بودند. همچنین کارایی فنی باغداران ناکارا 74/0 محاسبه شد که به این معنی است که با استفاده از 74% ورودی ها و ثابت ماندن سطح عملکرد باغ ها، باغداران ناکارا می توانند به مرز کارایی برسند و کارایی فنی خالص کل باغداران 82/0محاسبه شد. بیشترین میزان ناکارایی مربوط به انرژی الکتریسیته با سهم 32/65% می باشد.
