Gulf University Journal
Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013
Gulf University Journal
Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013
A Modified Hurst exponent and chaotic analysis of Rossler system
Asst. Prof. Dr. Maysoon M. Aziz
Muhammad A. Hamid
Dept. Mathematics
College of Computer Sciences and
Mathematics University of Mosul
Mosul, Iraq
Dept. Mathematics
College of Computer Sciences and
Mathematics University of Mosul
Mosul, Iraq
ABSTRACT
This paper present a consideration of three dimensional continuous autonomous Rossler
system and its solution through the dverk 78 method (seventh-eighth order continuous
Runge–Kutta method) where arranged as a time series and classified through a modified
Hurst algorithm. Fractal analysis is done by calculating the modified Hurst exponent and the
fractal dimension of a time series, the Hurst exponent can classify a given time series in terms
of whether it is a random, a persistent or an anti-persistent process. The basic dynamical
properties of the system are analyzed by mean of fixed point, parameter analysis, strange
attractors, eigenvalue structures and stability. The chaotic behaviors of the system are studied
by using Lyapunov exponent, the binary (0-1) test by Gottwald and Melbourne, and
compared with the fractal analysis. The results of analysis and chaotic test show that the
modified Hurst method is more accurate than the usual used Hurst method.
Keywords
Rossler system, fractal dimension, Hurst exponent, Lyapunov exponent and dimension,
(0-1) test.
‫وحله من خالل طريقة‬, ‫في هذا البحث تم دراسة نظام روسلر الذي هو نظام ثالثي االبعاد ذو الزمن المستمر‬
‫الملخص‬
‫ حيث رتب الحل كسالسل زمنية وصنفت من خالل‬,)‫ثمانية للزمن المستمر‬-‫ديفرك (طريقة رانج كوتا من الرتبة سبعة‬
،‫تم اجراء التحليل الكسوريوحساب اسية هيرست المحدثة والبعد الكسوري للسلسلة الزمنية‬.‫خوارزمية اسية هيرست المحدثة‬
‫ متواصلة أو‬،‫ان امكانية اسية هيرست تكمن في تصنيف السلسلة الزمنية المعطاة من حيث في ما إذا كانتهي عشوائي‬
‫القيمة‬,‫ الجواذب الغريبة‬، ‫ تحليل المعلمة‬، ‫تم تحليل الخصائص الديناميكية للنظام بواسطة ايجاد النقاط الثابتة‬.‫ضد التواصل‬
‫) من قبلكوتوالد‬1-0( ‫واالختبار الثنائي‬،‫كما تم دراسة السلوك الفوضوي للنظام باستخدام اسية البنوف‬,‫واالستق اررية‬,‫الذاتية‬
‫ نتائج التحليل واختبار فوضى تظهر أن طريقة هيرست المحدثة هي أكثر دقة‬.‫ ومقارنتها مع التحليل الكسوري‬،‫وملبورن‬
.‫من طريقة هيرست العادية‬
Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013
Gulf University Journal
BEAM DELIVERY DESIGN FOR LASER CUTTING SYSTEM
USING NEURO-FUZZY LOGIC CONTROLLER
Assoc. Prof. dr.
Noaman M. Noaman
Asst. Prof. dr
Mohammad Majid M.
AL-Khalidy
Asst. Prof. dr
Osama Y. Mahmood
Al-Rawi
College of Engineering,
Gulf University,
Kingdom of Bahrain
College of Engineering,
Gulf University,
Kingdom of Bahrain
College of Engineering,
Gulf University,
Kingdom of Bahrain
ABSTRACT
Recently laser beam cutting has received an increasing attention for a wide variety of
applications in industries due to its excellent cut quality with high productivity and flexibility.
The laser cutting system designed in this paper can cut various thin materials such as metals.
Intelligent control technology is applied to the laser beam delivery system in order to control
the spot size of the laser falling on the work piece, Neuro-Fuzzy Controller is designed to
enhance the performance of the laser beam control.
The performance of the controllers that have been tested shows that Neuro-Fuzzy
controller is better than conventional PID controller because it’s faster response with zero
steady state error, which enables the system to control the spot size in higher precision. The
software used in the design of beam delivery system is ZEMAX and MATLAB for designing
the conventional PID and Neuro-Fuzzy controllers.
Keywords: Laser cutting system, Beam delivery system, Laser beam control, intelligent
control, PID controller, Neuro-Fuzzy controller, MATLAB/SIMULINK.
‫ملخص‬
‫في االونة االخيرة زاد االهتمام الستخدام اجهزة القطع الليزرية على اهتمام متزايد لشريحة واسعة من التطبيقات‬
‫ ويمكن لنظام القطع بالليزر المصمم في‬.‫في مجال الصناعات وذلك نظ ار للجودة الممتازة للقطع واالنتاجية العالية والمرونة‬
‫ يتم تطبيق تقنية التحكم الذكي لنظام تسليم شعاع الليزر وذلك‬.‫هذا البحث قطع مواد رقيقة ومختلفة مثل المعادن الرقيقة‬
.‫من أجل السيطرة على حجم بقعة الليزر الساقطة على القطعة المراد العمل عليها‬
.‫الليزر‬
‫شعاع‬
‫على‬
‫السيطرة‬
‫أداء‬
‫لتعزيز‬
‫الضبابي‬
‫العصبي‬
‫المسيطر‬
‫تصميم‬
‫تم‬
‫ الضبابي أفضل من المسيطرات‬-‫ان أداء وحدات التحكم التي تم اختبارها يدل على أن التحكم بواسطة المسيطرالعصبي‬
‫ والتي تمكن النظام من التحكم في حجم البقعة وبدقة‬،‫ التقليدية ألنها ذات استجابة أسرع للوصول الى الحالة المستقرة‬PID
‫ والبرنامج المستخدم في تصميم وتحليل‬ZEMAX ‫ البرنامج المستخدم في تصميم نظام تسليم الشعاع هو‬.‫عالية‬
.MATLAB‫ الضبابية هو‬- ‫) والمسيطرات العصبية‬PID( ‫المسيطرات التقليدية‬
Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013
Gulf University Journal
‫إعادة تشكيل إدراك اإلتستدام كمدخل لتطوير التعليم المعمارى‬
‫ ممدوح ابراهيم زكى محمد‬.‫د‬
‫المدرس بقتسم الهندتسة المعمارية هندتسة المطرية – جامعة حلوان‬
‫ الجامعة الخليجية‬-‫أتستاذ متساعد بكلية الهندتسة – قتسم الهندتسة المعمارية وهندتسة التصميم الداخلى‬
ABSTRACT
"Only a few architecture schools have made sustainable design foundation of education and
practice" (Glyphis 2001)
There are many efforts exerted to develop the architectural education, which aims to
consolidate the concepts of sustainable development for architecture students, and to increase
their capacity to participate positively and develop their projects to be sustainable. So far, this
global desire didn’t happen in an advanced shape, especially in the Egyptian and Arab
universities. Therefore, we need to work and research to find the means and tools enabling us
to
develop
the
architectural
education
system.
This research aims to develop that vision through merging between "Bloom’s Taxonomy"
where it discusses the evolution of building knowledge to achieve the cognition with the
architectural education field in in integrated system, through developing the form of courses
and curriculum management plans, taking into consideration the sources of information and
sustainability goals to find a system provides the opportunity to learn sustainability.
This research Hypothesis that building the sustainability cognition for the architecture
student is the most important tool that can achieve positive and fast results, which can be
formed through the courses and curriculum studied by the student through sequential levels
of education, which achieve through devising number of adjustments proposed tools to make
educational programs more responsive to real sustainability needs, through monitoring a
range of teaching and learning strategies for the sustainable development and increase the
cognition in architectural education.
‫‪Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013‬‬
‫‪Gulf University Journal‬‬
‫الملخص‬
‫هناك عديد من المحاوالت الجادة والجهود المبذولة إلحداث طفرة فى التعليم المعمارى بهدف ترسيخ مفاهيم‬
‫التنمية المستدامه لدى الطالب وزيادة قدرته على المشاركة اإليجابية واإلرتقاء بمستوى المشروعات المقدمه‪ ،‬و حتى اآلن لم‬
‫تتبلور تلك الرغبة بالشكل المطلوب كإتجاه عالمي نحو ادراج االستدامة في التعليم المعماري وبشكل خاص فى الجامعات‬
‫المصرية والعربية ‪ ،‬مما أوجد الحاجة إلى البحث إليجاد عدد من الوسائل واألدوات ذات القدرة على المشاركة فى تطوير‬
‫منظةمة التعليم المعمارى‪ ،‬ويأتى هذا البحث كمحاولة لبلورة تلك الرؤيه من خالل الدمج بين واحدة من أشهر المصفوفات‬
‫العالمية المستخدمة فى بناء العملية التعليمية "مصفوفة بلوم" و التى تناقش مراحل تطور بناء المعرفة واإلدراك‪ ،‬وبين‬
‫التعليم المعمارى بما يحمله من عديد من المعارف و التحديات‪ ..‬وذلك من خالل تطوير شكل المقررات وكذا البناء العام‬
‫لخط ط المناهج وأساليب إدارتها ‪،‬مع األخذ فى اإلعتبار مصادر المعلومات واألهداف التى يتم بناء الخطط على أساسها‬
‫وذلك فى إطار الرغبة فى إحداث التكامل فيما بينها للوصول إلى منظومة متكاملة تتيح فرصة التعلم المستدام‪ ،‬ويفترض‬
‫البحث أن بناء اإلدراك المستدام لدى طالب العمارة هى واحدة من أهم االدوات التى يمكن ان تحقق نتائج إيجابية سريعة ‪،‬‬
‫و التى يتم تشكيلها من خالل المقررات و المناهج التى يدرسها الطالب عبر المستويات التعليمية المختلفة‪ ،‬وذلك من خالل‬
‫استنتاج مجموعة من االليات المقترحة يتم على أساسها إجراء عدد من التعديالت لجعل البرامج التعليمية أكثر استجابة‬
‫الحتياجات االستدامة المرتبطة بالحياة العملية مع رصد مجموعة من استراتيجيات التعليم والتعلم لتطوير اإلدراك المستدام‬
‫في التعليم المعماري ‪.‬‬
Gulf University Journal
Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013
NEW TREND FOR VERNACULAR ARCHITECTURE*
Assoc. Prof. Dr. Wadhah Saeed Yahya,
Ghaleb Mohamed Redha Kadhem
Architectural Engineering department, College
of Engineering Gulf University, Kingdom of
Bahrain,
ABSTRACT
With the beginning of the twenty first century new vision of life, many creative
designers have attempted to give new ways of utilized concepts and methods, each from his
point of view to suit mankind with better Life. They put their effort to help solving socioeconomic and environmental problems. In retrospect, this paper attempt to study what they
did in the field of architecture, tackling different architecture theories, and comprising several
related architecture idea. However, when the new technologies are mentioned, the new
International style of the Post Modernism Architecture are probably the first to come in mind,
a glass façade high-rise tower that challenge every thing around it, which will always be the
sample of the new technology of building.
(Hay, Michael, 2000)[[When we look at the attraction of towns and cities of the past,
we are always impressed by a feeling that they are somehow organic.]], (p.412). Thus by
depending on this meaning, the thesis goes beyond the simple of the glass tower. It seeks
something deeper than the fancy huge sculptures of glass, and it might provide the urban
growth proper architectural solutions that adapt more Vernacular culture and identity.
To take in measurement the human trend and believe within the Design, the paper
looks back at the traditional architectural forms, where each civilization preserve its own
culture, its own style and its own identity that distinguish it from the other civilizations. This
identity was inspired by the believes and philosophies, the natural of the environment and the
needs of the community.
Assembling these Factors together will not only build the building that is sought, it
will also give it the meaning and cater it with human needs. Isn’t this what architectural
principals are all about? .i.e. a building Build by human for human? Here the neo-vernacular
would arise as promising theory to Satisfy humanity by inspiring from the past to fulfil
human culture and needs, using the hosting culture style of architecture.
*
) Taken from the MSc thesis the second author submitted to the college of Engineering,
Gulf University.
‫‪Vol. 5 – Eng. Div. / No. 1/ 2013‬‬
‫‪Gulf University Journal‬‬
‫الملخص‬
‫مع تغير نظرة العالم للحياه بداية القرن الواحد و العشرين‪ ,‬حاول الكثير من المصممين إبتكار أساليب و طرق‬
‫جديدة في مجاالتهم واتجاهاتهم ‪ ,‬كل من منظوره الخاص لجعل الحياه أفضل و أكثر راحة‪ .‬و كانت بعض تلك المحاوالت‬
‫عبارة عن نظريات و حلول مقترحه لحل المشكالت اإلقتصادية و اإلجتماعية و البيئية و غيرها‪ .‬في ضوء ذلك سيحاول‬
‫هذا البحث أن يحلل أعمال بعضهم في مجال العماره‪.‬‬
‫إن التطرق للتقنيات الحديثة دائما ما يذكر بعمارة الحداثة و الطراز الدولي بناطحات السحاب العمالقة و‬
‫األسطح الزجاجيه الهائلة التي تتحدى كل ما حولها في نسيجها الحضري‪ .‬لكن‪:‬‬
‫عندما ننظر للمدن القديمة وما تحمله من قيم نكون دائما مشدودين لألحساس بأننا بشكل ما ننتمي إليها و أنها‬
‫تنتمي لما حولها‪ ,‬لهذا في هذه االدراسه سنحاول الذهاب إلى ما هو أبعد من األبراج الزجاجيه‪ ,‬باحثين في عمق الحضاره‬
‫إلعطاء حلول حديثة متوافقه مع اإلرث التاريخي ومعتمدين على التراث و الهويه األصيله‪.‬‬
‫عليه فقد آخذ البحث في الحسبان الروح اإلنسانيه للعماره التقليديه ‘حين كانت الحضارة تفرض هويتها و طرزها‬
‫و تقاليدها المستقاة من أصولها‪ .‬هذه الهوية المستوحاة من عقيدتها المترجمه في العادات والسلوك ومتطابقه مع طبيعة‬
‫المنطقة الجغرافيه و البيئيه والمتطلبات اإلجتماعية للنسيج العمراني الناتج‪.‬‬
‫إن جمع كل هذه العناصر لن يعطينا بناء فقط بل سيعطينا عمارة مندمجه بالروح و المعنى اإلنساني للمستخدم‬
‫و المصمم‪.‬أليست هذه هي أهم مباديء العماره؟ بناء بواسطة اإلنسان لإلنسان؟‬
‫هنا تظهر العماره التقليدية‪-‬الحديثة (‪ ( New Vernacular‬كنظرية واعده لتحقيق القناعة اإلنسانية بإستخالص‬
‫معاني الماضي اإلنساني إلشباع حاجات المجتمع الروحية و الثقافية معتمدا على التقاليد و العادات للمنطقة‪.‬‬