Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2157
M. Rafeeq, S. Toha, Salmiah Ahmad, Mohd Asyraf MOHD RAZIB
The amphibious robot, which has the capability of multi-mode motion, can maneuver diverse environments with high mobility and adaptability. These are employed in the area of reconnaissance, search and rescue operations, and monitoring. The existing amphibious robots have lower maneuverability over the crawling period on uneven and slope surfaces on the land. In this paper, a kinematic model of the amphibious robot based on virtual prototyping is designed for multi-mode locomotion. ADAMS (Automated dynamic analysis of mechanical systems) is a multi-body dynamic solver adopted to build the simulation model for the robot. The novel amphibious robot employs a Rockerbogie mechanism equipped with wheel paddles. The locomotion analysis on land involves straight-going and obstacle negotiation, which is simulated using ADAMS. The simulation analysis result demonstrates increased maneuverability, achieving a robot's velocity of 1.6 m/s. Normal forces on the front and rear wheels show equal load distribution, contributing more to the robot’s equilibrium over uneven terrain. The simulation result reflects the accurate kinematic characteristics of the amphibious robot and provides a theoretical basis for developing an algorithm for robot motion control and optimization. Further, this research will concentrate on the kinematic simulation maneuvering in water mode with the wheel paddle. ABSTRAK: Robot amfibia yang memiliki berbilang mod pergerakan, dapat bergerak dalam persekitaran berbeza dengan ketinggian mobiliti dan adaptasi. Kebolehan ini dapat digunakan dalam kawasan pengintipan, operasi pencarian dan menyelamat, dan peninjauan. Robot amfibia sedia ada mempunyai kurang kebolehgerakan sepanjang tempoh merangkak pada permukaan cerun dan permukaan tidak rata pada tanah. Dalam kajian ini, model kinematik robot amfibia berdasarkan prototaip maya dibentuk berdasarkan gerak alih pelbagai mod. Sistem Mekanikal Analisis Dinamik Automatik (ADAMS) adalah penyelesai dinamik berbilang badan telah diadaptasi bagi membina model simulasi robot. Robot amfibia baru dicipta berdasarkan mekanisme Rockerbogie beserta padel tayar. Analisis gerak alih atas tanah ini termasuk gerakan-lurus dan rundingan halangan, disimulasi menggunakan ADAMS. Dapatan simulasi kajian menunjukkan peningkatan kebolehgerakan, mencapai halaju robot sehingga 1.6 m/s. Daya tujahan normal pada depan dan belakang tayar menunjukkan keseimbangan agihan beban, menyumbang lebih kepada keseimbangan robot ke atas permukaan yang tidak rata. Dapatan kajian dari simulasi menunjukkan ciri-ciri kinematik yang tepat pada robot amfibia dan menyediakan teori asas bagi membangunkan algoritma kawalan pergerakan dan pengoptimuman. Seterusnya, kajian ini mengfokuskan simulasi gerakan kinematik dalam mod air beserta padel tayar.
该水陆两栖机器人具有多模式运动能力，能够在多种环境中机动，具有较高的机动性和适应性。它们被用于侦察、搜索和救援行动以及监测领域。现有的水陆两栖机器人在凹凸不平的地面和斜坡上爬行时的机动性较低。本文基于虚拟样机技术，建立了水陆两栖机器人多模式运动的运动学模型。ADAMS (Automated dynamic analysis of mechanical systems)是用于建立机器人仿真模型的多体动力学求解器。该新型水陆两用机器人采用带有轮桨的摇臂转向架机构。陆地上的运动分析包括直线行驶和越障，采用ADAMS进行仿真。仿真分析结果表明，该方法提高了机器人的机动性，实现了1.6 m/s的速度。前轮和后轮的法向力显示出相等的负载分布，这对机器人在不平坦地形上的平衡做出了更大的贡献。仿真结果准确反映了水陆两栖机器人的运动特性，为开发机器人运动控制与优化算法提供了理论依据。在此基础上，本研究将重点研究轮桨在水中模式下的运动学仿真。摘要:机器人爬行器的运动和适应能力由机器人爬行器、机器人爬行器、机器人爬行器、机器人爬行器和机器人爬行器组成。Kebolehan ini dapat digunakan dalam kawasan pengintipan, operasi pencarian dan menyelamat, dan peninjauan。机器人两栖动物可以在水下行走，可以在水下行走，可以在水下行走，可以在水下行走。daram kajian ini，模型运动学机器人amfibia berdasarkan原型机，模型动力学分析，模型动力学分析，模型动力学分析，模型动力学分析，模型动力学分析，模型动力学分析，模型动力学分析，模型动力学分析。机器人爬行爬行器是一种机器人爬行爬行器，是一种机器人爬行爬行器。分析了中国古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代古代。Dapatan模拟kajian menunjukkan peningkatan kebolehgerakan, menapai halaju机器人速度为1.6 m/s。大雅图贾汗正常的帕达达，丹比拉康塔亚，menunjukkan keseimbangan agihan beban, menyumbang lebih kepada keseimbangan机器人，makas permukaan yang tidak rata。Dapatan kajian - dari simulasi menunjukkan cii -ciri kinematik yang tepat patada机器人amfibia, menyediakan teori，以及bagi membangunkan算法kawalan pergerakan danpengoptimuman。谢捷斯尼亚，卡吉安，孟福库斯坎模拟gerakan kinematik dalam模型空气动力学模型。
{"title":"Virtual Prototype-based Kinematic Modeling and Simulation of a Multi-mode Amphibious Robot","authors":"M. Rafeeq, S. Toha, Salmiah Ahmad, Mohd Asyraf MOHD RAZIB","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2157","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2157","url":null,"abstract":"The amphibious robot, which has the capability of multi-mode motion, can maneuver diverse environments with high mobility and adaptability. These are employed in the area of reconnaissance, search and rescue operations, and monitoring. The existing amphibious robots have lower maneuverability over the crawling period on uneven and slope surfaces on the land. In this paper, a kinematic model of the amphibious robot based on virtual prototyping is designed for multi-mode locomotion. ADAMS (Automated dynamic analysis of mechanical systems) is a multi-body dynamic solver adopted to build the simulation model for the robot. The novel amphibious robot employs a Rockerbogie mechanism equipped with wheel paddles. The locomotion analysis on land involves straight-going and obstacle negotiation, which is simulated using ADAMS. The simulation analysis result demonstrates increased maneuverability, achieving a robot's velocity of 1.6 m/s. Normal forces on the front and rear wheels show equal load distribution, contributing more to the robot’s equilibrium over uneven terrain. The simulation result reflects the accurate kinematic characteristics of the amphibious robot and provides a theoretical basis for developing an algorithm for robot motion control and optimization. Further, this research will concentrate on the kinematic simulation maneuvering in water mode with the wheel paddle.\u0000ABSTRAK: Robot amfibia yang memiliki berbilang mod pergerakan, dapat bergerak dalam persekitaran berbeza dengan ketinggian mobiliti dan adaptasi. Kebolehan ini dapat digunakan dalam kawasan pengintipan, operasi pencarian dan menyelamat, dan peninjauan. Robot amfibia sedia ada mempunyai kurang kebolehgerakan sepanjang tempoh merangkak pada permukaan cerun dan permukaan tidak rata pada tanah. Dalam kajian ini, model kinematik robot amfibia berdasarkan prototaip maya dibentuk berdasarkan gerak alih pelbagai mod. Sistem Mekanikal Analisis Dinamik Automatik (ADAMS) adalah penyelesai dinamik berbilang badan telah diadaptasi bagi membina model simulasi robot. Robot amfibia baru dicipta berdasarkan mekanisme Rockerbogie beserta padel tayar. Analisis gerak alih atas tanah ini termasuk gerakan-lurus dan rundingan halangan, disimulasi menggunakan ADAMS. Dapatan simulasi kajian menunjukkan peningkatan kebolehgerakan, mencapai halaju robot sehingga 1.6 m/s. Daya tujahan normal pada depan dan belakang tayar menunjukkan keseimbangan agihan beban, menyumbang lebih kepada keseimbangan robot ke atas permukaan yang tidak rata. Dapatan kajian dari simulasi menunjukkan ciri-ciri kinematik yang tepat pada robot amfibia dan menyediakan teori asas bagi membangunkan algoritma kawalan pergerakan dan pengoptimuman. Seterusnya, kajian ini mengfokuskan simulasi gerakan kinematik dalam mod air beserta padel tayar. ","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"92 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85675940","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2367
Daniela L. Vega A., Jose Eduardo Salcedo Fontalvo, Richard Jimenez Triana, Dulce Maria Palacios del Barre, Cesar Fresneda Saldarriaga
Use of Recycled Concrete Aggregate (RCA) for Granular Subbase (GSB) in the tropical area is evaluated in this work. Among the materials widely studied as replacements in granular and surface layers is RCA. Its mechanical behavior in granular layers has mainly been evaluated with tests such as California Bearing Ratio (CBR). However, abrasion is also a determining property in the strength of these materials. In this study, the performance of Natural Aggregates (NA) with replacement of RCA was evaluated for use as GSB in a tropical area. Even though several laboratory tests were performed, the focus of the article lies on the performance in the Los Angeles (LA) abrasion test. Two replacement percentages of coarse RCA were considered: 10 and 15 % by weight of aggregates. The RCA and NA were characterized according to different laboratory tests: Granulometry, Absorption, Atterberg Limits test, Plasticity, Specific Gravity, and LA abrasion. In turn, all results were compared with Colombian specifications for a typical GSB in the area. In addition, a simple Life Cycle Assessment (LCA) was included to evaluate the environmental impacts of the base and alternative scenarios. The results show that GSB with 10% RCA present a higher abrasion resistance than the GSB with 15% RCA. Even better results are obtained with 10% RCA than with natural GSB. Specifically, average LA abrasion test losses of 30.86, 29.80 and 32.07% were obtained for NA, 10% RCA and 15% RCA, respectively. The LCA results show an increase of 50% and 75% in energy consumption by comparing the base scenario with 10 and 15% RCA replacement, respectively. This leads to an increase of 40 and 80% in carbon monoxide (CO) emissions for 10 and 15% RCA replacement respectively, and 100% in carbon dioxide (CO2) emissions for both alternative scenarios. ABSTRAK: Penggunaan Agregat Konkrit Kitar Semula (RCA) bagi Subtapak Butiran (GSB) bagi kawasan tropika telah dikaji dalam kajian ini. Antara bahan yang banyak dikaji sebagai bahan ganti dalam butiran dan lapisan permukaan adalah RCA. Ciri-ciri mekanikal dalam lapisan butiran telah diuji, terutamanya dengan ujian seperti Nisbah Bearing California (CBR). Walau bagaimanapun, pelelasan juga merupakan ciri penting dalam menentukan ketahanan material. Kajian ini merupakan prestasi Agregasi Semulajadi (NA) dengan ganti RCA yang diuji bagi penggunaan GSB di kawasan tropika. Walaupun pelbagai ujian makmal telah dijalankan, fokus artikel ini terletak pada prestasi ujian pelelasan Los Angeles (LA). Dua gantian bagi peratus RCA kasar telah diambil kira: iaitu pada agregat berat 10% dan 15%. Ciri-ciri RCA dan NA dikategori berdasarkan pelbagai ujian lab yang pelbagai: Granulometri, Penyerapan, ujian Had Atterberg, Keplastikan, Graviti Tertentu dan Pelelasan LA. Kemudian, kesemua dapatan kajian dibandingkan dengan ciri-ciri Kolombia bagi ciri tipikal GSB di kawasan itu. Tambahan, Pentaksiran Kitar Hidup (LCA) yang ringkas dimasukkan bagi menilai impak terhadap a
利用再生混凝土骨料(RCA)颗粒基层(GSB)在热带地区进行了评估。作为颗粒层和表面层的替代品，RCA是被广泛研究的材料之一。其在颗粒层中的力学行为主要通过加州承载比(CBR)等试验进行评价。然而，磨损也是这些材料强度的决定因素。本研究对天然骨料(NA)替代RCA作为GSB在热带地区的应用性能进行了评价。尽管进行了几个实验室测试，但本文的重点在于洛杉矶(LA)磨损测试中的性能。考虑了粗RCA的两个替代百分比:按骨料重量计的10%和15%。RCA和NA根据不同的实验室测试进行表征:粒度测定、吸收、阿特伯格极限测试、塑性、比重和LA磨损。然后，将所有结果与该地区典型GSB的哥伦比亚规格进行比较。此外，还包括一个简单的生命周期评估(LCA)，以评估基本方案和备选方案的环境影响。结果表明，添加10% RCA的GSB比添加15% RCA的GSB具有更高的耐磨性。10% RCA比天然GSB效果更好。其中，NA、10% RCA和15% RCA的平均LA磨损试验损失分别为30.86%、29.80%和32.07%。LCA结果显示，与RCA替代量分别为10%和15%的基本方案相比，LCA的能耗增加了50%和75%。这将导致10%和15% RCA替代方案的一氧化碳(CO)排放量分别增加40%和80%，两种替代方案的二氧化碳(CO2)排放量分别增加100%。摘要:Penggunaan Agregat Konkrit Kitar Semula (RCA) bagi Subtapak Butiran (GSB) bagi kawasan tropika telah dikaji dalam kajian ini。Antara bahan yang banyak dikaji sebagai bahan ganti dalam butiran dan lapisan permukaan adalah RCA。Ciri-ciri mekanikal dalam lapisan butiran telah diuji, terutamanya dengan ujian seperti Nisbah Bearing California (CBR)。Walau bagaimanapun, pelelasan juga merupakan ciri penting dalam menentukan ketahanan材料。Kajian ini merupakan prestasi Agregasi Semulajadi (NA) dengan ganti RCA yang diuji bagi penggunaan GSB di kawasan tropika。Walaupun pelbagai ujian makmal telah dijalankan，焦点文章在terletak pada prestasi ujian pelelasan洛杉矶(LA)。Dua gantan bagi peratus RCA kasar telah diambil kira:合计10%和15%。中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院中科院实验室Kemudian, kesemua dapatan kajian dibandingkan dengan ciri-ciri哥伦比亚bagi ciri tipikal GSB di kawasan itu。Tambahan, Pentaksiran Kitar Hidup (LCA) yang ringkas, dimasukkan bagi menilai impak, terhadap, alam, terhadap, penggunaanya, pangkal, bijirin, danada，情景替代。杨Dapatan kajian menunjukkan’menggunakan RCA 10% mempunyai rintangan lelasan tertinggi berbanding’dengan RCA 15%。Tambahan, dapatan kajian yang lebih baik didapati daripada RCA 10% berbanding GSB semula jadi。Terutama pada purata ujian lelasan LA telah mengalami penyusutan sebanyak 30.86, 29.80 dan 32.07% bagi NA, RCA 10% dan RCA 15%， masing-masing。Dapatan LCA menunjukkan peningkatan sebanyak 50% dan 75% paada penggunaan tenaga dengan perbandingan senario Subtapak Butiran dengan gantian RCA 10% dan 15%， masing-masing。在不同的情景下，分别有40%和80%的碳排放(CO)、10%和15%的碳排放(CO2)、100%的碳排放(CO2)和100%的碳排放(CO2)。
{"title":"Granular Subbase Improvement with Recycled Concrete Aggregates in Tropical Areas","authors":"Daniela L. Vega A., Jose Eduardo Salcedo Fontalvo, Richard Jimenez Triana, Dulce Maria Palacios del Barre, Cesar Fresneda Saldarriaga","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2367","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2367","url":null,"abstract":"Use of Recycled Concrete Aggregate (RCA) for Granular Subbase (GSB) in the tropical area is evaluated in this work. Among the materials widely studied as replacements in granular and surface layers is RCA. Its mechanical behavior in granular layers has mainly been evaluated with tests such as California Bearing Ratio (CBR). However, abrasion is also a determining property in the strength of these materials. In this study, the performance of Natural Aggregates (NA) with replacement of RCA was evaluated for use as GSB in a tropical area. Even though several laboratory tests were performed, the focus of the article lies on the performance in the Los Angeles (LA) abrasion test. Two replacement percentages of coarse RCA were considered: 10 and 15 % by weight of aggregates. The RCA and NA were characterized according to different laboratory tests: Granulometry, Absorption, Atterberg Limits test, Plasticity, Specific Gravity, and LA abrasion. In turn, all results were compared with Colombian specifications for a typical GSB in the area. In addition, a simple Life Cycle Assessment (LCA) was included to evaluate the environmental impacts of the base and alternative scenarios. The results show that GSB with 10% RCA present a higher abrasion resistance than the GSB with 15% RCA. Even better results are obtained with 10% RCA than with natural GSB. Specifically, average LA abrasion test losses of 30.86, 29.80 and 32.07% were obtained for NA, 10% RCA and 15% RCA, respectively. The LCA results show an increase of 50% and 75% in energy consumption by comparing the base scenario with 10 and 15% RCA replacement, respectively. This leads to an increase of 40 and 80% in carbon monoxide (CO) emissions for 10 and 15% RCA replacement respectively, and 100% in carbon dioxide (CO2) emissions for both alternative scenarios.\u0000 \u0000ABSTRAK: Penggunaan Agregat Konkrit Kitar Semula (RCA) bagi Subtapak Butiran (GSB) bagi kawasan tropika telah dikaji dalam kajian ini. Antara bahan yang banyak dikaji sebagai bahan ganti dalam butiran dan lapisan permukaan adalah RCA. Ciri-ciri mekanikal dalam lapisan butiran telah diuji, terutamanya dengan ujian seperti Nisbah Bearing California (CBR). Walau bagaimanapun, pelelasan juga merupakan ciri penting dalam menentukan ketahanan material. Kajian ini merupakan prestasi Agregasi Semulajadi (NA) dengan ganti RCA yang diuji bagi penggunaan GSB di kawasan tropika. Walaupun pelbagai ujian makmal telah dijalankan, fokus artikel ini terletak pada prestasi ujian pelelasan Los Angeles (LA). Dua gantian bagi peratus RCA kasar telah diambil kira: iaitu pada agregat berat 10% dan 15%. Ciri-ciri RCA dan NA dikategori berdasarkan pelbagai ujian lab yang pelbagai: Granulometri, Penyerapan, ujian Had Atterberg, Keplastikan, Graviti Tertentu dan Pelelasan LA. Kemudian, kesemua dapatan kajian dibandingkan dengan ciri-ciri Kolombia bagi ciri tipikal GSB di kawasan itu. Tambahan, Pentaksiran Kitar Hidup (LCA) yang ringkas dimasukkan bagi menilai impak terhadap a","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"8 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88921481","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2134
Imam Tahyudin, R. Wahyudi, Hidetaka Nambo
The study of SARIMA method in combination with LSTM is interesting to do. This combination method can be convincing and significant because the data collected is numerical and saved based on time. In addition, the proposed method can anticipate datasets, either linear or non-linear. Based on several previous studies, the SARIMA method has the advantage of completing linear datasets while the LSTM method excels in achieving non-linear datasets. Also, both methods have been shown to have an accuracy value compared to some other methods. This study tried to combine the two through several stages of the first stage of applying the SARIMA method using fit datasets (linear data) then residual Dataset (non-linear data) analysed using the LSTM method. The result of the combination methods will be checked for the accuracy value. This research will be compared by using SARIMA and LSTM methods separately. The Dataset used as a trial is COVID-19 patient data in the United States. The results showed that the combination of SARIMA-LSTM method is better than either SARIMA or LSTM alone with RMSE of 0.33905765 and MAE of 0.29077017. ABSTRAK: Gabungan kaedah kajian SARIMA dengan LSTM adalah menarik untuk dikaji. Gabungan kaedah ini meyakinkan dan penting kerana data yang dikumpulkan bersifat numerik dan disimpan berdasarkan waktu. Selain itu, kaedah yang diusulkan ini dapat menerima set data, samada berkadar langsung atau tidak langsung. Berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya, kaedah SARIMA mempunyai faedah dalam melengkapi set data linear, sedangkan kaedah LSTM berguna dalam mencapai set data tidak-linear. Tambahan, kedua-dua kaedah ini terbukti memiliki nilai ketepatan lebih baik berbanding beberapa kaedah lain. Kajian ini cuba menggabungkan keduanya melalui beberapa tahap. Tahap pertama mengunakan kaedah SARIMA secara set data (data linear) kemudian baki set data (data tidak-linear) dianalisa menggunakan kaedah LSTM. Dapatan dari gabungan kedua-dua kaedah tersebut akan diperiksa nilai ketepatannya. Kajian ini akan dibandingkan melalui kaedah SARIMA dan LSTM secara berasingan. Set data yang digunakan adalah merupakan data pesakit COVID-19 dari Amerika Syarikat. Dapatan kajian menunjukkan gabungan kaedah SARIMA-LSTM memiliki nilai ketepatan yang lebih baik berbanding kaedah SARIMA secara berasingan, dan LSTM dengan RMSE adalah sebanyak 0.33905765 dan MAE sebanyak 0.29077017.
SARIMA方法与LSTM相结合的研究是一个有趣的研究方向。由于收集的数据是数字的，并且是基于时间保存的，因此这种组合方法具有说服力和意义。此外，所提出的方法可以预测数据集，无论是线性或非线性。基于前人的一些研究，SARIMA方法在完成线性数据集方面具有优势，而LSTM方法在完成非线性数据集方面具有优势。此外，与其他一些方法相比，这两种方法都具有精度值。本研究试图通过使用拟合数据集(线性数据)应用SARIMA方法的第一阶段的几个阶段将两者结合起来，然后使用LSTM方法分析残差数据集(非线性数据)。将对组合方法的结果进行精度值检查。本研究将分别采用SARIMA和LSTM方法进行比较。作为试验使用的数据集是美国的COVID-19患者数据。结果表明，SARIMA-LSTM联合方法优于SARIMA或LSTM单独方法，RMSE为0.33905765,MAE为0.29077017。摘要:Gabungan kaedah kajian SARIMA dengan LSTM adalah menarik untuk dikaji。Gabungan kaedah ini meyakinkan dan penting kerana data yang dikumpulkan bersifat numerik dan disimpan berdasarkan waktu。Selain itu, kaedah yang diusulkan ini datat menerima set数据，samada berkadar langsung atau tidak langsung。Berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya, kaedah SARIMA mempunyai faedah dalam melengkapi集数据为线性，sedangkan kaedah LSTM berguna dalam mencapai集数据为线性。Tambahan, kedua-dua kaedah ini terbukti memiliki nilai ketepatan lebih baik berbanding beberapa kaedah lain。卡吉尼古巴，梦加邦坎，克端尼亚，美拉鲁伊，比伯拉帕，塔哈。Tahap pertama mengunakan kaedah SARIMA secara set data(数据线性)kemudian baki set data(数据线性)dianalisa mengunakan kaedah LSTM。达巴坦达gabungan kedua-dua kaedah tersebut akan diperiksa nilai ketepatannya。Kajian ini akan dibandingkan melalui kaedah SARIMA和LSTM secara berasingan。设置数据yang digunakan adalah merupakan数据pesakit COVID-19 dari american Syarikat。Dapatan kajian menunjukkan gabungan kaedah SARIMA-LSTM memoriliki nilai ketepatan yang lebih baik berbanding kaedah SARIMA secara berasingan, dan LSTM dengan RMSE adalah sebanyak 0.33905765 dan MAE sebanyak 0.29077017。
{"title":"SARIMA-LSTM Combination For COVID-19 Case Modeling","authors":"Imam Tahyudin, R. Wahyudi, Hidetaka Nambo","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2134","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2134","url":null,"abstract":"The study of SARIMA method in combination with LSTM is interesting to do. This combination method can be convincing and significant because the data collected is numerical and saved based on time. In addition, the proposed method can anticipate datasets, either linear or non-linear. Based on several previous studies, the SARIMA method has the advantage of completing linear datasets while the LSTM method excels in achieving non-linear datasets. Also, both methods have been shown to have an accuracy value compared to some other methods. This study tried to combine the two through several stages of the first stage of applying the SARIMA method using fit datasets (linear data) then residual Dataset (non-linear data) analysed using the LSTM method. The result of the combination methods will be checked for the accuracy value. This research will be compared by using SARIMA and LSTM methods separately. The Dataset used as a trial is COVID-19 patient data in the United States. The results showed that the combination of SARIMA-LSTM method is better than either SARIMA or LSTM alone with RMSE of 0.33905765 and MAE of 0.29077017.\u0000ABSTRAK: Gabungan kaedah kajian SARIMA dengan LSTM adalah menarik untuk dikaji. Gabungan kaedah ini meyakinkan dan penting kerana data yang dikumpulkan bersifat numerik dan disimpan berdasarkan waktu. Selain itu, kaedah yang diusulkan ini dapat menerima set data, samada berkadar langsung atau tidak langsung. Berdasarkan beberapa penelitian sebelumnya, kaedah SARIMA mempunyai faedah dalam melengkapi set data linear, sedangkan kaedah LSTM berguna dalam mencapai set data tidak-linear. Tambahan, kedua-dua kaedah ini terbukti memiliki nilai ketepatan lebih baik berbanding beberapa kaedah lain. Kajian ini cuba menggabungkan keduanya melalui beberapa tahap. Tahap pertama mengunakan kaedah SARIMA secara set data (data linear) kemudian baki set data (data tidak-linear) dianalisa menggunakan kaedah LSTM. Dapatan dari gabungan kedua-dua kaedah tersebut akan diperiksa nilai ketepatannya. Kajian ini akan dibandingkan melalui kaedah SARIMA dan LSTM secara berasingan. Set data yang digunakan adalah merupakan data pesakit COVID-19 dari Amerika Syarikat. Dapatan kajian menunjukkan gabungan kaedah SARIMA-LSTM memiliki nilai ketepatan yang lebih baik berbanding kaedah SARIMA secara berasingan, dan LSTM dengan RMSE adalah sebanyak 0.33905765 dan MAE sebanyak 0.29077017.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"171 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88439288","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2173
S. Lai, C. Bu, R. Chin, X. Goh, F. Teo
Fecal coliform removal using stormwater biofilters is an important aspect of stormwater management. A model that can provide an accurate prediction of fecal coliform removal is essential. Therefore, feedforward backpropagation neural network (FBNN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) models were developed using a range of input features, namely grass type, the thickness of biofilter, and initial concentration of E. coli, while the estimated final concentration of E. coli was the output variable. The ANFIS model shows a better overall performance than the FBNN model, as it has a higher R2-value of 0.9874, lower MAE and RMSE values of 3.854 and 6.004 respectively, and a smaller average percentage error of 14.2%. Hence, the proposed ANFIS model can be served as an advanced alternative to replace the need for laboratory work. ABSTRAK: Penyingkiran kolifom tinja menggunakan turas biologi (bioturas) air hujan merupakan aspek penting dalam pengurusan air hujan. Model yang dapat menunjukkan anggaran tepat tentang penyingkiran kolifom tinja adalah penting. Oleh itu, model rangkaian suapan neural perambatan belakang (FBNN) dan sistem adaptasi inferen neuro-fuzi (ANFIS) telah dibentukkan menggunakan pelbagai ciri input, iaitu jenis rumput, ketebalan bioturas dan kepekatan awal E. coli, manakala anggaran kepekatan akhir bagi E. coli merupakan hasil pembolehubah. Model ANFIS menunjukkan peningkatan keseluruhan yang lebih baik berbanding model FBNN, kerana ia mempunyai nilai R2 yang lebih tinggi iaitu 0.9874, nilai MAE dan RMSE yang lebih rendah iaitu sebanyak 3.854 dan 6.004 masing-masing, dan ralat peratusan purata yang lebih kecil sebanyak 14.2%. Oleh itu, model ANFIS yang dicadangkan boleh dijadikan alternatif awal bagi menggantikan keperluan kerja makmal.
使用雨水生物过滤器去除粪便大肠菌群是雨水管理的一个重要方面。一个能够提供粪便大肠菌群去除准确预测的模型是必不可少的。因此，前馈反向传播神经网络(FBNN)和自适应神经模糊推理系统(ANFIS)模型采用一系列输入特征，即草的类型、生物过滤器的厚度和大肠杆菌的初始浓度，而大肠杆菌的估计最终浓度作为输出变量。ANFIS模型的r2值较高，为0.9874,MAE和RMSE值较低，分别为3.854和6.004，平均百分比误差较小，为14.2%，整体性能优于FBNN模型。因此，提出的ANFIS模型可以作为一种先进的替代方案，以取代实验室工作的需要。摘要:Penyingkiran kolifom tija menggunakan turas biologi (bioturas) air hujan merupakan aspeting dalam pengurusan air hujan。模型yang dapat menunjukkan anggaran tepat tentang penyingkiran kolifom tinja adalah penting。Oleh itu，模型rangkaian suapan neural perambatan belakang (FBNN) dan system adaptasi inferen neuro-fuzi (ANFIS) telah dibentukkan menggunakan pelbagai ciri输入，iiitjenis输出，ketebalan bioturas dan kepekatan awal大肠杆菌，manakala anggaran kepekatan akhir bagi大肠杆菌merupakan hasil pembolehubah。模型ANFIS menunjukkan peningkatan keseluruhan yang lebih baik berbanding模型FBNN, kerana ia mempunyai nilai R2 yang lebih tinggi iiitu 0.9874, nilai MAE dan RMSE yang lebih rendah iitu sebanyak 3.854 dan 6.004 masing-masing, dan ralat peratusan purata yang lebih keecil sebanyak 14.2%。Oleh itu，模型ANFIS yang dicadangkan boleh dijadikan替代awal bagi menggantikan keperluan kerja makmal。
{"title":"New Approach to Predict Fecal Coliform Removal for Stormwater Biofilters Application","authors":"S. Lai, C. Bu, R. Chin, X. Goh, F. Teo","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2173","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2173","url":null,"abstract":"Fecal coliform removal using stormwater biofilters is an important aspect of stormwater management. A model that can provide an accurate prediction of fecal coliform removal is essential. Therefore, feedforward backpropagation neural network (FBNN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) models were developed using a range of input features, namely grass type, the thickness of biofilter, and initial concentration of E. coli, while the estimated final concentration of E. coli was the output variable. The ANFIS model shows a better overall performance than the FBNN model, as it has a higher R2-value of 0.9874, lower MAE and RMSE values of 3.854 and 6.004 respectively, and a smaller average percentage error of 14.2%. Hence, the proposed ANFIS model can be served as an advanced alternative to replace the need for laboratory work.\u0000ABSTRAK: Penyingkiran kolifom tinja menggunakan turas biologi (bioturas) air hujan merupakan aspek penting dalam pengurusan air hujan. Model yang dapat menunjukkan anggaran tepat tentang penyingkiran kolifom tinja adalah penting. Oleh itu, model rangkaian suapan neural perambatan belakang (FBNN) dan sistem adaptasi inferen neuro-fuzi (ANFIS) telah dibentukkan menggunakan pelbagai ciri input, iaitu jenis rumput, ketebalan bioturas dan kepekatan awal E. coli, manakala anggaran kepekatan akhir bagi E. coli merupakan hasil pembolehubah. Model ANFIS menunjukkan peningkatan keseluruhan yang lebih baik berbanding model FBNN, kerana ia mempunyai nilai R2 yang lebih tinggi iaitu 0.9874, nilai MAE dan RMSE yang lebih rendah iaitu sebanyak 3.854 dan 6.004 masing-masing, dan ralat peratusan purata yang lebih kecil sebanyak 14.2%. Oleh itu, model ANFIS yang dicadangkan boleh dijadikan alternatif awal bagi menggantikan keperluan kerja makmal.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"56 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"86098493","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Recent wireless communications demand maximum achievable data rates without intervention. The channel decoder in the physical layer would support such high data rates with a flexible hardware structure. The turbo channel decoder offers flexible hardware architecture and reliable decoding, but the turbo decoder design is complex and its hardware architecture consumes more power and area in a communication system. Hence, an optimized high-performance turbo decoder architecture with simplified QPP interleaver is needed for supporting various data rates. In this context, this article presents a new hardware architecture with a three-stage pipeline parallel turbo decoding process and each MAP decoder in the proposed parallel turbo decoder with a three-stage micro pipeline processing is presented. The proposed structure optimized the circuit complexity and improved the throughput through parallel pipeline decoding. Also, this article presents a simplified semi-recursive QPP interleaver, which avoids complex ‘mod‘ operations for a high-performance turbo decoder. The performance analysis has been done using Model sim, Xilinx Vivado design suite, and estimated performance analysis was observed on various 28 nm CMOS technology FPGAs and compared with the conventional designs. Analysis of the proposed design showed improvement in throughput up to 55.6% and a reduction in the power consumption up to 43% as compared to the recently reported architectures. ABSTRAK: Komunikasi tanpa wayar terkini menuntut kadar data maksimum yang boleh dicapai tanpa intervensi. Penyahkod saluran dalam lapisan fizikal akan menyokong kadar data yang tinggi dengan struktur perkakasan fleksibel. Penyahkod saluran turbo menawarkan seni bina perkakasan fleksibel dan penyahkodan yang boleh dipercayai. Tetapi, penyahkod turbo merupakan blok yang kompleks, lebih berkuasa dan menggunakan kawasan yang luas dalam sistem komunikasi. Oleh itu, seni bina penyahkod turbo optimum berprestasi tinggi dengan antara lembar QPP yang mudah diperlukan bagi menyokong pelbagai kadar data. Dalam konteks ini, kajian ini merupakan seni bina perkakas baru dengan proses penyahkod turbo selari bersama salur paip tiga peringkat dan setiap penyahkod MAP yang dicadangkan dalam penyahkod turbo selari bersama proses saluran paip mikro tiga peringkat dibentangkan. Struktur yang dicadangkan dapat mengurangkan kerumitan litar dan meningkatkan daya pemprosesan melalui penyahkodan saluran paip selari. Selain itu, kajian ini merupakan antara lembar mudah QPP rekursif, yang dapat mengelakkan operasi 'mod' yang kompleks bagi penyahkod turbo berprestasi tinggi. Analisis prestasi telah dilakukan menggunakan sim Model, reka bentuk suit Xilinx Vivado, dan analisis prestasi anggaran telah diperhatikan pada pelbagai teknologi FPGA CMOS 28 nm dan dibandingkan dengan reka bentuk konvensional. Analisis reka bentuk yang dicadangkan menunjukkan peningkatan sepanjang 55.6% dan pengurangan penggunaan kuasa sehingga 43% berbanding sen
最近的无线通信要求在不受干扰的情况下实现最大的数据速率。物理层的信道解码器可以通过灵活的硬件结构来支持如此高的数据速率。turbo信道解码器的硬件结构灵活，译码可靠，但turbo信道解码器设计复杂，硬件结构在通信系统中消耗较大的功率和面积。因此，需要一种具有简化QPP交织器的优化高性能turbo译码器架构来支持不同的数据速率。在此背景下，本文提出了一种新的硬件架构，采用三级流水线并行turbo译码过程，并对所提出的并行turbo译码器中的每个MAP译码器进行了三级微流水线处理。该结构通过并行管道解码优化了电路复杂度，提高了吞吐量。此外，本文还提出了一种简化的半递归QPP交织器，避免了高性能涡轮解码器的复杂“mod”操作。利用Xilinx Vivado设计套件Model sim进行了性能分析，并在各种28纳米CMOS技术fpga上进行了估计性能分析，并与传统设计进行了比较。对提议设计的分析表明，与最近报道的架构相比，吞吐量提高了55.6%，功耗降低了43%。摘要/ abstract摘要:气候变化对气候变化的影响主要体现在气候变化的干预上。Penyahkod saluran dalam lapisan fizikal akan menyokong kadar数据，杨廷吉，登根，构造，perkakasan flexsibel。Penyahkod saluran turbo menawarkan seni bina perkakasan fleksibel dan penyahkodan yang boleh dipercayai。Tetapi, penyahkod turbo merupakan block yang kompleks, lebih berkuasa dan menggunakan kawasan yang luas dalam system komunikasi。奥列图，陈建平，陈建平，等。基于数据集的涡轮优化计算方法。Dalam konteks ini, kajian ini merupakan seni bina perkakas baru dengan propropenyahkod turbo selari bersama salur paip tiga peringkat dansetiap penyahkod yang dicadangkan Dalam penyahkod turbo selari bersama proseruran paip mikro tiga peringkat dibentangkan。这句话的意思是:“我的意思是说，我的意思是说，我的意思是说，我的意思是说，我的意思是说，我的意思是说，我的意思是说，我的意思是说，我的意思是我的意思。”Selain itu, kajian ini merupakan antara lembar mudah QPP rekursif, yang dapat mengelakkan operasi 'mod' yang kompleks bagi penyahkod turbo prestasi tinggi。分析预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置预置。分析reka bentuk yang dicadangkan menunjukkan peningkatan sepanjang 55.6% dan pengurangan penggunaan kuasa sehinga 43% berbanding seni bina laporan terkini。
{"title":"A New VLSI Architecture for High-Performance Parallel Turbo Decoder","authors":"Sujatha Elukuru, Subhas Chennapalli, Giriprasad MAHENDRA NANJAPPA","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2272","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2272","url":null,"abstract":"Recent wireless communications demand maximum achievable data rates without intervention. The channel decoder in the physical layer would support such high data rates with a flexible hardware structure. The turbo channel decoder offers flexible hardware architecture and reliable decoding, but the turbo decoder design is complex and its hardware architecture consumes more power and area in a communication system. Hence, an optimized high-performance turbo decoder architecture with simplified QPP interleaver is needed for supporting various data rates. In this context, this article presents a new hardware architecture with a three-stage pipeline parallel turbo decoding process and each MAP decoder in the proposed parallel turbo decoder with a three-stage micro pipeline processing is presented. The proposed structure optimized the circuit complexity and improved the throughput through parallel pipeline decoding. Also, this article presents a simplified semi-recursive QPP interleaver, which avoids complex ‘mod‘ operations for a high-performance turbo decoder. The performance analysis has been done using Model sim, Xilinx Vivado design suite, and estimated performance analysis was observed on various 28 nm CMOS technology FPGAs and compared with the conventional designs. Analysis of the proposed design showed improvement in throughput up to 55.6% and a reduction in the power consumption up to 43% as compared to the recently reported architectures.\u0000ABSTRAK: Komunikasi tanpa wayar terkini menuntut kadar data maksimum yang boleh dicapai tanpa intervensi. Penyahkod saluran dalam lapisan fizikal akan menyokong kadar data yang tinggi dengan struktur perkakasan fleksibel. Penyahkod saluran turbo menawarkan seni bina perkakasan fleksibel dan penyahkodan yang boleh dipercayai. Tetapi, penyahkod turbo merupakan blok yang kompleks, lebih berkuasa dan menggunakan kawasan yang luas dalam sistem komunikasi. Oleh itu, seni bina penyahkod turbo optimum berprestasi tinggi dengan antara lembar QPP yang mudah diperlukan bagi menyokong pelbagai kadar data. Dalam konteks ini, kajian ini merupakan seni bina perkakas baru dengan proses penyahkod turbo selari bersama salur paip tiga peringkat dan setiap penyahkod MAP yang dicadangkan dalam penyahkod turbo selari bersama proses saluran paip mikro tiga peringkat dibentangkan. Struktur yang dicadangkan dapat mengurangkan kerumitan litar dan meningkatkan daya pemprosesan melalui penyahkodan saluran paip selari. Selain itu, kajian ini merupakan antara lembar mudah QPP rekursif, yang dapat mengelakkan operasi 'mod' yang kompleks bagi penyahkod turbo berprestasi tinggi. Analisis prestasi telah dilakukan menggunakan sim Model, reka bentuk suit Xilinx Vivado, dan analisis prestasi anggaran telah diperhatikan pada pelbagai teknologi FPGA CMOS 28 nm dan dibandingkan dengan reka bentuk konvensional. Analisis reka bentuk yang dicadangkan menunjukkan peningkatan sepanjang 55.6% dan pengurangan penggunaan kuasa sehingga 43% berbanding sen","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"36 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87208217","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2190
Azrin Saedi, M. S. Abu Hanifah, Hilmi HELA LADIN, S. Yusoff
In power system electricity delivery, the distribution system has the most electricity loss as the system has the highest R/X ratio and has a radial network at one time. Optimal reconfiguration of the distribution network is needed in order to reduce power losses. However, as it is also involved with multiple objectives and constraint problems such as switching frequency, voltage, and current limits, it is difficult to find the optimal solution. Hence, this paper proposes the Multi-objective Cuckoo Search (MOCS) algorithm to find the optimal reconfiguration of distribution networks by considering minimizing power losses and switch operations. Based on the simulation results on the IEEE-33 bus system, the performance of the MOCS-based scheme has been found to be significantly better than the single-objective algorithm thereby reducing approximately 33% of the power losses. ABSTRAK Melalui sistem penghantaran jana kuasa elektrik, sistem pengagihan mempunyai pembaziran tenaga elektrik terbesar kerana sistem ini mempunyai nisbah R/X paling tinggi dan mempunyai satu rangkaian radial pada tiap-tiap satu masa. Konfigurasi semula rangkaian pengedaran yang optimum diperlukan bagi mengurangkan pembaziran tenaga. Walaubagaimanapun, oleh kerana ia melibatkan objektif dan kekangan masalah yang pelbagai seperti kadar peralihan, had voltan serta arus, adalah sukar bagi mendapatkan bacaan yang optimum. Oleh itu, kajian ini mencadangkan Carian Cuckoo Pelbagai Objektif (MOCS) bagi mencari konfigurasi semula yang optimum bagi sistem pengagihan tenaga dengan mengambil kira pengurangan pembaziran tenaga dan kadar peralihan. Berdasarkan keputusan simulasi pada sistem bas IEEE-33, pretasi MOCS telah menunjukkan peningkatan yang ketara berbanding algoritma objektif tunggal dan pengurangan sebanyak 33% tenaga.
在电力系统的电力输送中，配电系统因其R/X比最高且同时呈放射状网，损耗最大。为了减少电力损耗，需要对配电网进行优化配置。然而，由于它还涉及到开关频率、电压、电流限制等多目标和约束问题，很难找到最优解。因此，本文提出了多目标布谷鸟搜索(MOCS)算法，在考虑功率损耗和开关操作最小化的情况下，寻找配电网的最优重构。基于IEEE-33总线系统的仿真结果表明，基于moc的方案性能明显优于单目标算法，可减少约33%的功率损耗。【摘要】Melalui系统penghantaran jana kuasa elektrik，系统pengagihan mempunyai pembaziran tenaga elektrik，系统kerana系统ini mempunyai nisbah R/X paling tinggi dan mempunyai satu rangkaian径向pada tiap-tiap satu masa。从结构上看，这是一个很好的选择。Walaubagaimanapun, oleh kerana ia melibatkan objektif dan kekangan masalah yang pelbagai seperti kadar peralihan, had voltan serta arus, adalah sukar bagi mendapatkan bacaan yang optimum。(1)在此基础上，提出了一种新的研究方法，即利用该方法研究最优bagi系统。Berdasarkan keputusan simulaspasada系统具有IEEE-33, pretasi MOCS telah menunjukkan peningkatan yang ketara berband算法，目标为tungal danpengurangan sebanyak 33% tenaga。
{"title":"Optimal Distribution Network Reconfiguration Using Multi-Objective Cuckoo Search Algorithm","authors":"Azrin Saedi, M. S. Abu Hanifah, Hilmi HELA LADIN, S. Yusoff","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2190","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2190","url":null,"abstract":"In power system electricity delivery, the distribution system has the most electricity loss as the system has the highest R/X ratio and has a radial network at one time. Optimal reconfiguration of the distribution network is needed in order to reduce power losses. However, as it is also involved with multiple objectives and constraint problems such as switching frequency, voltage, and current limits, it is difficult to find the optimal solution. Hence, this paper proposes the Multi-objective Cuckoo Search (MOCS) algorithm to find the optimal reconfiguration of distribution networks by considering minimizing power losses and switch operations. Based on the simulation results on the IEEE-33 bus system, the performance of the MOCS-based scheme has been found to be significantly better than the single-objective algorithm thereby reducing approximately 33% of the power losses.\u0000ABSTRAK Melalui sistem penghantaran jana kuasa elektrik, sistem pengagihan mempunyai pembaziran tenaga elektrik terbesar kerana sistem ini mempunyai nisbah R/X paling tinggi dan mempunyai satu rangkaian radial pada tiap-tiap satu masa. Konfigurasi semula rangkaian pengedaran yang optimum diperlukan bagi mengurangkan pembaziran tenaga. Walaubagaimanapun, oleh kerana ia melibatkan objektif dan kekangan masalah yang pelbagai seperti kadar peralihan, had voltan serta arus, adalah sukar bagi mendapatkan bacaan yang optimum. Oleh itu, kajian ini mencadangkan Carian Cuckoo Pelbagai Objektif (MOCS) bagi mencari konfigurasi semula yang optimum bagi sistem pengagihan tenaga dengan mengambil kira pengurangan pembaziran tenaga dan kadar peralihan. Berdasarkan keputusan simulasi pada sistem bas IEEE-33, pretasi MOCS telah menunjukkan peningkatan yang ketara berbanding algoritma objektif tunggal dan pengurangan sebanyak 33% tenaga.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"17 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"77218370","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2148
Mohammed Zayan Jalal, A. John, A. Rasheed, Batoul Alallam, Mohammed Khalid, A. Ismail, Hamzah Salleh
Two novel ternary hybrid nanoparticles (THNp) consisting of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxides (rGO) were added to samples of DNA. The effect of the addition of nanoparticles on the thermal denaturation of DNA samples was studied by measuring the absorbance using a temperature-controlled Perkin Elmer UV spectrophotometer. Adding GO-TiO2-Ag and rGO-TiO2-Ag nanoparticles lowered the denaturation temperature of template DNA significantly. The nanoparticles affect the denaturation rate. The optimal GO-TiO2-Ag and rGO-TiO2-Ag concentrations were found to be 5 × 10-2, which resulted in 86- and 180-folds augmentation of DNA denaturation (6.5 µg/mL), respectively, while it resulted in 2- and 7-folds augmentation of DNA denaturation (11.5 µg/mL), respectively, at temperature as low as 80 °C. The results indicated that rGO-TiO2-Ag nanoparticles exhibited significantly higher DNA denaturation enhancement than rGO-TiO2-Ag nanoparticles, owing to their enhanced thermal conductivity effect. Therefore, these nanoparticles could help to get improved PCR yield, hence enable amplification to be performed for longer cycles by lowering the denaturation temperatures. ABSTRAK: Dua ternar baru nanopartikel hibrid (THNp) mengandungi oksida grapen (GO) dan oksida grapen yang dikurangkan (rGO) dan dimasukkan ke dalam sampel DNA. Kesan penambahan nanopartikel pada denaturasi termal pada sampel DNA telah dikaji dengan mengukur penyerapan menggunakan kawalan-suhu Perkin Elmer UV spektrofotometer. Penambahan GO-TiO2-Ag dan rGO-TiO2-Ag nanopartikel telah mengurangkan suhu denaturasi pada templat DNA dengan nyata. Nanopartikel memberi kesan pada kadar denaturasi. Kepekatan optimal GO-TiO2-Ag dan rGO-TiO2-Ag didapati sebanyak 5 × 10-2, menyebabkan penambahan sebanyak 86- dan 180-lipat pada DNA denaturasi (6.5 µg/mL), masing-masing, sementara ia menyebabkan sebanyak 2- dan 7-lipat penambahan pada DNA denaturasi (11.5 µg/mL), masing-masing, pada suhu serendah 80 °C. Dapatan menunjukkan nanopartikel rGO-TiO2-Ag mempunyai kenaikan penambahan DNA denaturasi nyata berbanding nanopartikel rGO-TiO2-Ag, disebabkan kesan kekonduksian penambahan suhu. Oleh itu, nanopartikel ini dapat membantu bagi penambah baikan pengeluaran PCR, membolehkan penguatan dapat dilakukan dalam kitaran lebih lama dengan merendahkan suhu denaturasi.
将氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)组成的两种新型三元杂化纳米颗粒(THNp)添加到DNA样品中。采用温控珀金埃尔默紫外分光光度计测量吸光度，研究纳米颗粒的加入对DNA样品热变性的影响。添加GO-TiO2-Ag和rGO-TiO2-Ag纳米颗粒可显著降低模板DNA的变性温度。纳米颗粒影响变性速率。在低至80℃的温度下，GO-TiO2-Ag和rGO-TiO2-Ag浓度为5 × 10-2时，DNA的变性率分别提高了86倍和180倍(6.5µg/mL)，而GO-TiO2-Ag和rGO-TiO2-Ag的DNA变性率分别提高了2倍和7倍(11.5µg/mL)。结果表明，rGO-TiO2-Ag纳米粒子对DNA变性的增强作用明显高于rGO-TiO2-Ag纳米粒子，这是由于它们具有增强的导热效应。因此，这些纳米颗粒可以帮助提高PCR产率，从而通过降低变性温度使扩增能够进行更长的周期。ABSTRAK: Dua ternar巴鲁nanopartikel hibrid (THNp) mengandungi oksida grapen(去)丹oksida grapen杨dikurangkan (rGO)丹dimasukkan ke dalam山姆普尔DNA。Kesan penambahan纳米粒子paas变性，termal paas样品DNA telah, dikaji, dengan, mengukur, penyerapan, menggunakan, kawalan-suhu Perkin Elmer紫外光谱仪。纳米tio2 - ag纳米颗粒的制备与应用[j]。纳米粒子的组成是一种自然变性的结构。Kepekatan优化GO-TiO2-Ag rGO-TiO2-Ag didapati sebanyak 5 × 10-2, menyebabkan penambahan sebanyak 86- dan 180-lipat pada DNA变性(6.5µg/mL)， masing-masing, sementara ia menyebabkan sebanyak 2- dan 7-lipat penambahan pada DNA变性(11.5µg/mL)， masing-masing, pada suhu serendah 80°C。纳米颗粒rGO-TiO2-Ag，脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸。纳米粒子的聚合酶链反应，纳米粒子的聚合酶链反应，纳米粒子的聚合酶链反应，纳米粒子的聚合酶链反应
{"title":"Earlier Denaturation of DNA By Using Novel Ternary Hybrid Nanoparticles","authors":"Mohammed Zayan Jalal, A. John, A. Rasheed, Batoul Alallam, Mohammed Khalid, A. Ismail, Hamzah Salleh","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2148","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2148","url":null,"abstract":"Two novel ternary hybrid nanoparticles (THNp) consisting of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxides (rGO) were added to samples of DNA. The effect of the addition of nanoparticles on the thermal denaturation of DNA samples was studied by measuring the absorbance using a temperature-controlled Perkin Elmer UV spectrophotometer. Adding GO-TiO2-Ag and rGO-TiO2-Ag nanoparticles lowered the denaturation temperature of template DNA significantly. The nanoparticles affect the denaturation rate. The optimal GO-TiO2-Ag and rGO-TiO2-Ag concentrations were found to be 5 × 10-2, which resulted in 86- and 180-folds augmentation of DNA denaturation (6.5 µg/mL), respectively, while it resulted in 2- and 7-folds augmentation of DNA denaturation (11.5 µg/mL), respectively, at temperature as low as 80 °C. The results indicated that rGO-TiO2-Ag nanoparticles exhibited significantly higher DNA denaturation enhancement than rGO-TiO2-Ag nanoparticles, owing to their enhanced thermal conductivity effect. Therefore, these nanoparticles could help to get improved PCR yield, hence enable amplification to be performed for longer cycles by lowering the denaturation temperatures.\u0000ABSTRAK: Dua ternar baru nanopartikel hibrid (THNp) mengandungi oksida grapen (GO) dan oksida grapen yang dikurangkan (rGO) dan dimasukkan ke dalam sampel DNA. Kesan penambahan nanopartikel pada denaturasi termal pada sampel DNA telah dikaji dengan mengukur penyerapan menggunakan kawalan-suhu Perkin Elmer UV spektrofotometer. Penambahan GO-TiO2-Ag dan rGO-TiO2-Ag nanopartikel telah mengurangkan suhu denaturasi pada templat DNA dengan nyata. Nanopartikel memberi kesan pada kadar denaturasi. Kepekatan optimal GO-TiO2-Ag dan rGO-TiO2-Ag didapati sebanyak 5 × 10-2, menyebabkan penambahan sebanyak 86- dan 180-lipat pada DNA denaturasi (6.5 µg/mL), masing-masing, sementara ia menyebabkan sebanyak 2- dan 7-lipat penambahan pada DNA denaturasi (11.5 µg/mL), masing-masing, pada suhu serendah 80 °C. Dapatan menunjukkan nanopartikel rGO-TiO2-Ag mempunyai kenaikan penambahan DNA denaturasi nyata berbanding nanopartikel rGO-TiO2-Ag, disebabkan kesan kekonduksian penambahan suhu. Oleh itu, nanopartikel ini dapat membantu bagi penambah baikan pengeluaran PCR, membolehkan penguatan dapat dilakukan dalam kitaran lebih lama dengan merendahkan suhu denaturasi.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"31 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"81642363","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2143
C. Ng, S. Lee, Chin Hong Tan, Ramesh Singh, C. Ting, Y. Chuah, C. Y. Tan, U. Sutharsini
Hydroxyapatite (HA) is a type of calcium phosphate-based bioactive ceramic that resembles the mineral phase of bone and teeth with great potential for bone substitution and biomedical implants. Biogenic-derived HA emerges as a cheap and eco-sustainable alternative to improve waste utilization. However, hydroxyapatite has limited applications due to its apparent brittleness, thus prompting investigation for enhanced sintering properties. In the present study, the combination of calcination and chemical precipitation technique was used to extract hydroxyapatite (HA) from ark clamshells (Anadara granosa). The method successfully produced HA powder with a Ca/P ratio of 1.6 and characteristic bands corresponded to pure HA via Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The synthesized HA powder was then sintered at temperatures ranging from 1200 °C to 1300 °C, followed by mechanical evaluation of the density, Vickers hardness, fracture toughness and grain size. It was revealed that the samples sintered at 1250 °C achieved a relative density of ~88%, Vickers hardness of 5.01 ± 0.39 GPa, fracture toughness of 0.88 ± 0.07 MPa.m1/2 and average grain size of ~3.7 µm. Overall, the results suggest that ark clamshell synthesized HA (ACS) had the potential to be used as functional bioceramics for biomedical applications. ABSTRAK: Hidroksiapatit (HA) adalah sejenis seramik bioaktif berasaskan kalsium fosfat yang menyerupai fasa mineral tulang dan gigi, berpotensi besar mengantikan tulang dalam implan bioperubatan. HA yang berasal dari biogenik muncul sebagai alternatif yang murah dan eko-lestari dalam menambah baik pengurusan sisa. Walau bagaimanapun, hidroksiapatit mempunyai aplikasi yang terhad kerana mempunyai kerapuhan yang ketara, menyebabkan penyelidikan diperlukan bagi meningkatkan sifat sintering. Gabungan teknik kalsinasi dan pemendakan kimia telah digunakan dalam kajian ini, bagi mengekstrak hidroksiapatit (HA) dari kulit kerang (Anadara granosa). Kaedah ini telah berjaya menghasilkan serbuk HA dengan nisbah 1.6 Ca/P dan jalur puncak sepadan dengan HA tulen melalui Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR). Serbuk HA ini kemudian disinter pada suhu antara 1200 °C hingga 1300 °C, diikuti penilaian mekanikal pada ketumpatan, kekerasan Vickers, kerapuhan dan ukuran bijirin. Hasil ujian menunjukkan bahawa sampel yang disinter pada suhu 1250 °C mencapai ~88% ketumpatan relatif, kekerasan Vickers 5.01 ± 0.39 GPa, kerapuhan pada 0.88 ± 0.07 MPa.m1/2 dan purata ukuran butiran ~ 3.7 µm. Secara keseluruhan, dapatan menunjukkan bahawa kulit kerang HA yang disentisis (ACS) berpotensi sebagai bioseramik bagi aplikasi bioperubatan.
羟基磷灰石(HA)是一种基于磷酸钙的生物活性陶瓷，类似于骨和牙齿的矿物相，在骨替代和生物医学植入物方面具有很大的潜力。生物来源的透明质酸作为一种廉价和生态可持续的替代品出现，以改善废物利用。然而，羟基磷灰石由于其明显的脆性而限制了其应用，因此需要对增强烧结性能进行研究。采用煅烧与化学沉淀法相结合的方法从蛤壳中提取羟基磷灰石(HA)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)，该方法成功制备了Ca/P比为1.6的HA粉末，其特征波段与纯HA相对应。将合成的羟基磷灰石粉末在1200 ~ 1300℃的温度下进行烧结，然后对密度、维氏硬度、断裂韧性和晶粒尺寸进行力学评价。结果表明，经1250℃烧结后的试样相对密度为~88%，维氏硬度为5.01±0.39 GPa，断裂韧性为0.88±0.07 MPa。M1/2，平均晶粒尺寸~3.7µm。综上所述，方舟翻盖合成HA (ACS)具有作为生物医学用途的功能性生物陶瓷的潜力。摘要:黄芪黄芪(HA)是一种具有生物活性的植物，是一种具有生物活性的植物，是一种具有生物活性的植物。上海上海生物科技有限公司上海上海有限公司，上海上海有限公司，上海上海有限公司，上海上海有限公司。Walau bagaimanapun, hidroksiapatit mempunyai applikasi yang terhad kerana mempunyai kerapuhan yang ketara, menyebabkan penyelidikan diperlukan bagi meningkatkan sifat烧结。Gabungan teknik kalsinasi dan pemendakan kimia telah digunakan dalam kajian ini, bagi mengekstrak hidroksiapatit (HA) dari kulit kerang (Anadara granosa)。1. a/P 1. a/P 1. a . b . a . b . b . a . b . b . a . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . b . c . b . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . b . c . bSerbuk HA ini kemudian disinter pada suhu antara 1200°C hinga 1300°C, diikuti penilaian mekanikal pada ketumpatan, kekerasan Vickers, kerapuhan dan ukuran bijirin。哈西尔乌建menunjukkan bahawa样品阳出土帕达苏胡1250°C曼卡帕依~88%克卡帕依相对，克卡帕依维氏值5.01±0.39 GPa，克卡帕依维氏值0.88±0.07 MPa。M1/2 Dan purata ukuran butiran ~ 3.7µm。Secara keseluruhan, dapatan menunjukkan bahawa kulit kerang HA yang disentisis (ACS) berpoteni sebagai bioserik bagi applied biopubatan。
{"title":"Characterization and Sintering Properties of Hydroxyapatite Bioceramics Synthesized From Clamshell Biowaste","authors":"C. Ng, S. Lee, Chin Hong Tan, Ramesh Singh, C. Ting, Y. Chuah, C. Y. Tan, U. Sutharsini","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2143","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2143","url":null,"abstract":"Hydroxyapatite (HA) is a type of calcium phosphate-based bioactive ceramic that resembles the mineral phase of bone and teeth with great potential for bone substitution and biomedical implants. Biogenic-derived HA emerges as a cheap and eco-sustainable alternative to improve waste utilization. However, hydroxyapatite has limited applications due to its apparent brittleness, thus prompting investigation for enhanced sintering properties. In the present study, the combination of calcination and chemical precipitation technique was used to extract hydroxyapatite (HA) from ark clamshells (Anadara granosa). The method successfully produced HA powder with a Ca/P ratio of 1.6 and characteristic bands corresponded to pure HA via Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The synthesized HA powder was then sintered at temperatures ranging from 1200 °C to 1300 °C, followed by mechanical evaluation of the density, Vickers hardness, fracture toughness and grain size. It was revealed that the samples sintered at 1250 °C achieved a relative density of ~88%, Vickers hardness of 5.01 ± 0.39 GPa, fracture toughness of 0.88 ± 0.07 MPa.m1/2 and average grain size of ~3.7 µm. Overall, the results suggest that ark clamshell synthesized HA (ACS) had the potential to be used as functional bioceramics for biomedical applications.\u0000ABSTRAK: Hidroksiapatit (HA) adalah sejenis seramik bioaktif berasaskan kalsium fosfat yang menyerupai fasa mineral tulang dan gigi, berpotensi besar mengantikan tulang dalam implan bioperubatan. HA yang berasal dari biogenik muncul sebagai alternatif yang murah dan eko-lestari dalam menambah baik pengurusan sisa. Walau bagaimanapun, hidroksiapatit mempunyai aplikasi yang terhad kerana mempunyai kerapuhan yang ketara, menyebabkan penyelidikan diperlukan bagi meningkatkan sifat sintering. Gabungan teknik kalsinasi dan pemendakan kimia telah digunakan dalam kajian ini, bagi mengekstrak hidroksiapatit (HA) dari kulit kerang (Anadara granosa). Kaedah ini telah berjaya menghasilkan serbuk HA dengan nisbah 1.6 Ca/P dan jalur puncak sepadan dengan HA tulen melalui Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR). Serbuk HA ini kemudian disinter pada suhu antara 1200 °C hingga 1300 °C, diikuti penilaian mekanikal pada ketumpatan, kekerasan Vickers, kerapuhan dan ukuran bijirin. Hasil ujian menunjukkan bahawa sampel yang disinter pada suhu 1250 °C mencapai ~88% ketumpatan relatif, kekerasan Vickers 5.01 ± 0.39 GPa, kerapuhan pada 0.88 ± 0.07 MPa.m1/2 dan purata ukuran butiran ~ 3.7 µm. Secara keseluruhan, dapatan menunjukkan bahawa kulit kerang HA yang disentisis (ACS) berpotensi sebagai bioseramik bagi aplikasi bioperubatan.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"12 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75284843","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.1713
S. K. Abdul Mudalip, M. N. Kathiman, J. Gimbun
This paper presents an experimental study on the encapsulation of Mahkota Dewa extracts by maltodextrin using spray drying. The bioactive compound from dried Mahkota Dewa was obtained using a subcritical water extraction process prior to a spray drying process. The effect of feed flow rate (485 to 2115 ml/h) was investigated using one-factor-at-a-time (OFAT). It was observed that the mean particle size increase varied from 3.55 to 8.38 µm when the feed flow rate increased from 485 to 2115 ml/h. Moisture content increased 4.88 to 6.83% as the feed flow rate increased from 485 to 2115 ml/h, whereas the antioxidant activity increased slightly from 90.48 to 91.65%. The findings from this study showed that decrease in feed flow rate reduces antioxidant activity, moisture content, and particle size. ABSTRAK: Kertas kerja ini adalah berkenaan kajian eksperimen melalui proses pengkapsulan ekstrak buah Mahkota Dewa dengan menggunakan maltodekstrin melalui teknik pengeringan semburan. Sebatian bioaktif dari buah Mahkota Dewa kering diperoleh melalui teknik pengekstrakan air subkritikal sebelum proses pengeringan semburan. Kesan kadar aliran masuk (485 hingga 2115 ml/jam) dikaji menggunakan konsep satu-faktor-pada-satu-masa (OFAT). Dapatan kajian mendapati bahawa purata saiz zarah meningkat dari 3.55 kepada 8.38 µm ketika kadar aliran masuk meningkat dari 485 sehingga 2115 ml/jam. Kandungan kelembapan meningkat dari 4.88 kepada 6.83% dengan kenaikan kadar aliran masuk dari 485 hingga 2115 ml/jam, sedangkan aktiviti antioksida meningkat sedikit dari 90.48 hingga 91.65%. Dapatan kajian menunjukkan bahawa penurunan kadar aliran masuk berkurang melalui aktiviti antioksida, kandungan kelembapan dan saiz zarah.
本文对麦芽糖糊精喷雾干燥包封马可达杜瓦提取物进行了实验研究。在喷雾干燥过程之前，使用亚临界水提取工艺从干燥的马科塔杜瓦中获得生物活性化合物。采用单因素单次法(OFAT)研究了进料流量(485 ~ 2115 ml/h)的影响。当进料流量从485 ~ 2115 ml/h增加时，平均粒径增加幅度为3.55 ~ 8.38µm。随着进料流量从485 ~ 2115 ml/h增加，水分含量增加4.88 ~ 6.83%，抗氧化活性从90.48 ~ 91.65%略有增加。本研究结果表明，进料流量的减少会降低抗氧化活性、水分含量和颗粒大小。摘要/ abstract摘要:Kertas kerja ini adalah berkenaan kajian ekspermelalui, pengk荚膜，ekstrak buah Mahkota Dewa dengan menggunakan maltodekstrin melalui, teknak pengeringan和semburan。sebastian bioaktif dari buah Mahkota Dewa kering diperoleh melalui teknik pengekstrakan空气亚临界sebelum处理pengeringan和semburan。Kesan kadar aliran masuk (485 hinga 2115 ml/jam) dikaji menggunakan konsep satu-faktor-pada-satu-masa (OFAT)Dapatan kajian mendapati bahawa purata saiz zarah meningkat dari 3.55 kepaada 8.38µm ketika kadar aliran masuk meningkat dari 485 seingga 2115 ml/jamKandungan kelembapan meningkat dari 4.88 kepada 6.83% dengan kenaikan kadar aliran masuk dari 485 hingga 2115 ml/jam, sedangkan aktiviti antioksida meningkat sedikit dari 90.48 hingga 91.65%。我的朋友，我的朋友，我的朋友，我的朋友，我的朋友，我的朋友，我的朋友，我的朋友。
{"title":"Effect of Feed Flowrates on the Physical Properties and Antioxidant of Mahkota Dewa (Phaleria Macrocarpa) Encapsulated Powder","authors":"S. K. Abdul Mudalip, M. N. Kathiman, J. Gimbun","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.1713","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.1713","url":null,"abstract":"This paper presents an experimental study on the encapsulation of Mahkota Dewa extracts by maltodextrin using spray drying. The bioactive compound from dried Mahkota Dewa was obtained using a subcritical water extraction process prior to a spray drying process. The effect of feed flow rate (485 to 2115 ml/h) was investigated using one-factor-at-a-time (OFAT). It was observed that the mean particle size increase varied from 3.55 to 8.38 µm when the feed flow rate increased from 485 to 2115 ml/h. Moisture content increased 4.88 to 6.83% as the feed flow rate increased from 485 to 2115 ml/h, whereas the antioxidant activity increased slightly from 90.48 to 91.65%. The findings from this study showed that decrease in feed flow rate reduces antioxidant activity, moisture content, and particle size.\u0000ABSTRAK: Kertas kerja ini adalah berkenaan kajian eksperimen melalui proses pengkapsulan ekstrak buah Mahkota Dewa dengan menggunakan maltodekstrin melalui teknik pengeringan semburan. Sebatian bioaktif dari buah Mahkota Dewa kering diperoleh melalui teknik pengekstrakan air subkritikal sebelum proses pengeringan semburan. Kesan kadar aliran masuk (485 hingga 2115 ml/jam) dikaji menggunakan konsep satu-faktor-pada-satu-masa (OFAT). Dapatan kajian mendapati bahawa purata saiz zarah meningkat dari 3.55 kepada 8.38 µm ketika kadar aliran masuk meningkat dari 485 sehingga 2115 ml/jam. Kandungan kelembapan meningkat dari 4.88 kepada 6.83% dengan kenaikan kadar aliran masuk dari 485 hingga 2115 ml/jam, sedangkan aktiviti antioksida meningkat sedikit dari 90.48 hingga 91.65%. Dapatan kajian menunjukkan bahawa penurunan kadar aliran masuk berkurang melalui aktiviti antioksida, kandungan kelembapan dan saiz zarah.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"8 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"83660277","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-07-04DOI: 10.31436/iiumej.v23i2.2168
H. Mansor, Nurulhasanah Amir Hamzah Maju, T. S. Gunawan, Robiah Ahmad
Water pollution has caused negative impacts on human health as humans depend solely on water for drinking, cooking, and cleaning. Even more worrying is that the number of polluted rivers seems to increase as time progresses. Due to no real-time monitoring device being implemented, the authorities are unaware of any given river's real-time conditions. Therefore, this research aims to control the water pollution issue by designing and developing a low-cost device that can detect water pollutants and notifies the authorities if abnormalities occur. In this work, various water pollution sources in Malaysia have been identified: biochemical oxygen demand, ammoniacal nitrogen, and suspended solids. The general performance of the proposed device is also evaluated and analyzed. Water quality data is collected by the sensors and is sent to an IoT platform called ThingSpeak through a Wi-Fi module to be visualized and displayed. When the pollution is detected, the website will alert local authorities for their prompt actions. From the experiment conducted, the developed conductivity sensor managed to give readings with 6.84% and 6.35% error compared to the sensor in a benchmark paper and the ready-made sensor, respectively. Besides, the turbidity sensor also managed to give accurate readings according to various types of solution. The success of this research would help to reduce river pollution and provide positive outcomes to the environment. ABSTRAK: Pencemaran air telah menyebabkan kesan negatif terhadap kesihatan manusia kerana kebergantungan mereka terhadap air untuk minum, memasak dan mencuci. Lebih membimbangkan adalah, jumlah sungai tercemar yang semakin meningkat seiring tahun-tahun yang berlalu. Oleh kerana tiada alat pemantauan masa nyata yang dilaksanakan, pihak berkuasa tidak menyedari keadaan semasa air sungai. Oleh itu, projek ini bertujuan bagi mengawal masalah pencemaran air dengan merancang dan menghasilkan alat kos rendah yang dapat mengesan pencemaran air dan memberitahu pihak berkuasa sekiranya berlaku bacaan yang tidak normal. Melalui kajian ini, pelbagai sumber pencemaran air di Malaysia telah dikenal pasti: permintaan oksigen biokimia, nitrogen amonia dan pepejal terampai. Prestasi umum alat ini juga dinilai dan dianalisis. Kualiti data air dikumpulkan oleh pengimbas dan maklumat dihantar ke platform IoT yang disebut ThingSpeak melalui modul Wi-Fi bagi tujuan tinjauan dan paparan. Apabila pencemaran dikesan, laman web tersebut akan memberi amaran kepada pihak berkuasa tempatan untuk tindakan segera. Melalui eksperimen yang dijalankan, pengimbas kekonduksian yang dihasilkan berjaya memberikan bacaan dengan ralat 6.84% dan 6.35% berbanding pengimbas yang terdapat di kertas penanda aras dan pengimbas siap pakai. Selain itu, pengimbas kekeruhan yang digunakan mampu memberikan bacaan yang tepat mengikut pelbagai jenis larutan. Projek ini diharap dapat membantu mengurangkan pencemaran sungai dan memberikan impak positif kepada alam sekita
水污染对人类健康造成了负面影响，因为人类完全依赖水来饮用、烹饪和清洁。更令人担忧的是，污染河流的数量似乎随着时间的推移而增加。由于没有实施实时监测设备，当局不知道任何给定河流的实时情况。因此，本研究旨在通过设计和开发一种低成本的设备来控制水污染问题，该设备可以检测水污染物并在发生异常时通知当局。在这项工作中，已经确定了马来西亚的各种水污染来源:生化需氧量，氨态氮和悬浮固体。本文还对该装置的总体性能进行了评价和分析。水质数据由传感器收集，并通过Wi-Fi模块发送到一个名为ThingSpeak的物联网平台，以进行可视化和显示。当检测到污染时，该网站将提醒当地政府迅速采取行动。从所进行的实验来看，与基准论文中的传感器和现成传感器相比，所开发的电导率传感器的读数误差分别为6.84%和6.35%。此外，浊度传感器还能根据不同类型的溶液给出准确的读数。这项研究的成功将有助于减少河流污染，并对环境产生积极的影响。摘要:penemaran air telah menyebabkan kesan negative terhadap kesihatan manusia kerana kebergantungan mereka terhadap air untuk minum, memasak dan menuci。Lebih membimbangkan adalah, jumlah sungai tercemar yang semakin meningkat seiring tahun-tahun yang berlalu。我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是，我的意思是我的意思。奥列图，项目ini bertujuan bagi, mengawal, masalah, pengemaran air dunan merancang, menghasilkan, alekas, rendah yang, dapat, mengasan, pengemaran air dan，成员，pihak, berkuasa, sekiranya, berlaku, bacaan yang tidak normal。Melalui kajian ini, pelbagai sumber pencemaran空气di马来西亚telah dikenal pasti: permintaan oksigen biokimia,氮阿摩尼亚丹pepejal terampai。在此之前，我一直在为我的孩子们做准备。Kualiti data air dikumpulkan oleh pengimbas dan maklumat dihantar ke平台IoT yang dish ThingSpeak melalui模块Wi-Fi bagi tujuan tijiwan dan paparan。Apabila penemaran dikesan, laman web tersean，但akan成员amaran kepada pihak berkuasa tempatan untuk tindakan segera。Melalui eksperen yang dijalankan, pengimbas kekonduksian yang dihasilkan berjaya，成员bacaan dengan ralat 6.84% dan 6.35% berbanding pengimbas yang terdapat di kertas penanda aras dan pengimbas siap pakai。Selain itu, pengimbas kekeruhan yang digunakan mampu memberikan bacaan yang tepat mengikut pelbagai jenis larutan。项目ini diharap dapa成员，mengurangkan, pencemaran, sungai，成员impak，积极保持警报警报。
{"title":"The Development of Water Pollution Detector Using Conductivity And Turbidity Principles","authors":"H. Mansor, Nurulhasanah Amir Hamzah Maju, T. S. Gunawan, Robiah Ahmad","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2168","DOIUrl":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2168","url":null,"abstract":"Water pollution has caused negative impacts on human health as humans depend solely on water for drinking, cooking, and cleaning. Even more worrying is that the number of polluted rivers seems to increase as time progresses. Due to no real-time monitoring device being implemented, the authorities are unaware of any given river's real-time conditions. Therefore, this research aims to control the water pollution issue by designing and developing a low-cost device that can detect water pollutants and notifies the authorities if abnormalities occur. In this work, various water pollution sources in Malaysia have been identified: biochemical oxygen demand, ammoniacal nitrogen, and suspended solids. The general performance of the proposed device is also evaluated and analyzed. Water quality data is collected by the sensors and is sent to an IoT platform called ThingSpeak through a Wi-Fi module to be visualized and displayed. When the pollution is detected, the website will alert local authorities for their prompt actions. From the experiment conducted, the developed conductivity sensor managed to give readings with 6.84% and 6.35% error compared to the sensor in a benchmark paper and the ready-made sensor, respectively. Besides, the turbidity sensor also managed to give accurate readings according to various types of solution. The success of this research would help to reduce river pollution and provide positive outcomes to the environment.\u0000ABSTRAK: Pencemaran air telah menyebabkan kesan negatif terhadap kesihatan manusia kerana kebergantungan mereka terhadap air untuk minum, memasak dan mencuci. Lebih membimbangkan adalah, jumlah sungai tercemar yang semakin meningkat seiring tahun-tahun yang berlalu. Oleh kerana tiada alat pemantauan masa nyata yang dilaksanakan, pihak berkuasa tidak menyedari keadaan semasa air sungai. Oleh itu, projek ini bertujuan bagi mengawal masalah pencemaran air dengan merancang dan menghasilkan alat kos rendah yang dapat mengesan pencemaran air dan memberitahu pihak berkuasa sekiranya berlaku bacaan yang tidak normal. Melalui kajian ini, pelbagai sumber pencemaran air di Malaysia telah dikenal pasti: permintaan oksigen biokimia, nitrogen amonia dan pepejal terampai. Prestasi umum alat ini juga dinilai dan dianalisis. Kualiti data air dikumpulkan oleh pengimbas dan maklumat dihantar ke platform IoT yang disebut ThingSpeak melalui modul Wi-Fi bagi tujuan tinjauan dan paparan. Apabila pencemaran dikesan, laman web tersebut akan memberi amaran kepada pihak berkuasa tempatan untuk tindakan segera. Melalui eksperimen yang dijalankan, pengimbas kekonduksian yang dihasilkan berjaya memberikan bacaan dengan ralat 6.84% dan 6.35% berbanding pengimbas yang terdapat di kertas penanda aras dan pengimbas siap pakai. Selain itu, pengimbas kekeruhan yang digunakan mampu memberikan bacaan yang tepat mengikut pelbagai jenis larutan. Projek ini diharap dapat membantu mengurangkan pencemaran sungai dan memberikan impak positif kepada alam sekita","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"30 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.5,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85833663","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：