راهنمای انجام پایاننامه با شبیهسازی در پایتون (Python)
Python یکی از زبانهای برنامهنویسی قدرتمند و پرکاربرد برای شبیهسازی در رشتههای مختلف علمی و مهندسی است. این زبان به دلیل وجود کتابخانههای متنوع، قابلیت استفاده در تحلیل داده، یادگیری ماشین، مدلسازی ریاضی، و شبیهسازی سیستمهای پیچیده را دارد.
1. تعریف موضوع پایاننامه
الف. انتخاب موضوع مناسب
ابتدا موضوع پایاننامه خود را مشخص کنید. برخی موضوعات متداول عبارتاند از:
import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import Sequential from tensorflow.keras.layers import Densemodel = Sequential([
Dense(10, activation=“relu”, input_shape=(5,)),
Dense(1, activation=“linear”)
])
model.compile(optimizer=“adam”, loss=“mse”)
پیادهسازی الگوریتمهای یادگیری تقویتی.
ب. شبیهسازی شبکههای کامپیوتری
استفاده از SimPy یا اتصال به ابزارهایی مانند OMNeT++.
مثال:
import networkx as nx import matplotlib.pyplot as pltG = nx.erdos_renyi_graph(10, 0.5)
nx.draw(G, with_labels=True)
plt.show()
ج. شبیهسازی سیستمهای کنترلی
تحلیل پاسخ سیستمهای کنترل:
import control import matplotlib.pyplot as pltnum = [1]
den = [1, 3, 2]
system = control.TransferFunction(num, den)
t, y = control.step_response(system)
Coursera: “Python for Data Science and Simulation”.
Udemy: “Advanced Python for Simulation and Modeling”.
ج. کتابهای مرجع
“Python for Data Analysis” نوشته Wes McKinney.
“Mastering Python for Data Science” نوشته Samir Madhavan.
مثال عملی: شبیهسازی ترافیک با SimPy
مدلسازی
یک چراغ راهنمایی با دو حالت (قرمز و سبز) شبیهسازی شود.
کد Python
import simpy
deftraffic_light(env): whileTrue: print(f”Light is RED at {env.now}“) yield env.timeout(10) # 10 ثانیه قرمز print(f”Light is GREEN at {env.now}“) yield env.timeout(10) # 10 ثانیه سبز
Python ابزار بسیار قدرتمندی برای شبیهسازی پایاننامههای مختلف است. با ترکیب کتابخانههای متعدد آن میتوانید سیستمهای پیچیده را مدلسازی، شبیهسازی و تحلیل کنید. مستندسازی دقیق و تحلیل جامع نتایج شبیهسازی برای موفقیت پروژه پایاننامه ضروری است.