Optimizing parameters for 4D hyperchaotic system using Walrus Optimizer Algorithm

Karam Adel Abed; Omar Saber Qasim; Saad Fawzi Al-Azzawi

doi:10.35784/iapgos.7280

PDF (angielski)

Opublikowane: 2026-06-30

DOI: https://doi.org/10.35784/iapgos.7280

Numer Tom 16 Nr 2 (2026)

Ocena wydajności zoptymalizowanego modelu głębokiego uczenia się z Wielowarstwową Techniką Ograniczenia Normy Maksymalnej (MMNR) do klasyfikacji guza mózgu w obrazach wielomodalnych MRI
Mulackal Chandran Binish, Vinu Thomas

5-14
Wykrywanie udaru na podstawie obrazów TK mózgu i wizualizacja jego objętości
Rithu James, Appukuttan Harsha, Liza Annie Joseph

15-21
Adaptacyjna filtracja w celu redukcji szumów w sygnałach
Hicham Loumissi, Adil Barra, Najat Messaoudi, Othmane El Badlaoui, Bahloul Bensassi, Hicham Medromi

22-25
Ocena informacyjnych kryteriów diagnostycznych i biomarkerów ciężkości przebiegu choroby z wykorzystaniem modelu dyskryminacyjnego u pacjentów z COVID-19
Gryhoriy Gradil, Oleg Avrunin, Kateryna Yurko, Natalia Shushlyapina, Yuliia Kalashnyk-Vakulenko, Mariia Shostatska, Aigul Iskakova

26-31
Wzmacniacze sygnału w systemach łączności optycznej
Nurzhigit Smailov, Nurlybek Turar, Akezhan Sabibolda

32-36
Analiza systemów łączności podwodnej opartych na hybrydowej technologii Li-Fi
Nurzhigit Smailov, Aizhan Urazgaliyeva, Akezhan Sabibolda

37-43
Zastosowanie modelu Box-Behnken w badaniach nad systemami automatycznego oświetlenia sterowanymi głosem
Oleksandr Burban, Mykola Polishchuk, Anatolii Tkachuk, Serhii Kostiuchko, Liliia Polishchuk, Valentyna Tkachuk

44-49
Wykrywanie pól ryżowych na obrazach satelitarnych Sentinel-2 za pomocą modelu EfficientDet
Suvarna Vani Koneru, Kamal Epuri, Bhuvanesh Kakumanu, Ram Dinesh Aduri

50-55
Modele oceny dokładności i niezawodności systemów nawigacyjnych opartych na żyroskopach światłowodowych
Maral Abulkhanova, Nurzhigit Smailov, Yerlan Tashtay, Gulbakhar Yussupova, Anar Khabay, Beibarys Sekenov, Akezhan Sabibolda

56-60
Agregacja wielomodalnych strumieni logów i metryk na potrzeby neuronowo-rozmytego wykrywania anomalii w systemach komputerowych
Andrii Mishchenko, Oleksii Shushura, Alona Kolomiiets, Andrii Donets, Olena Kosaruk

61-67
Statyczna analiza kryminalistyczna metodą wyodrębniania plików z dysków SSD z wykorzystaniem metod NIST i ACPO
Khoirul Anam Dahlan, Anton Yudhana, Herman Yuliansyah

68-75
Ocena ryzyka bezpieczeństwa w oparciu o logikę rozmytą w bezprzewodowych sieciach czujnikowych przemysłowego IoT
Olena Semenova, Natalia Kryvinska, Olha Voitsekhovska, Andrii Dzhus, Volodymyr Martyniuk

76-83
Wielokryterialna optymalizacja konfiguracji systemu ochrony informacji w oparciu o algorytm NSGA-II
Valeryi Lakhno, Myroslav Lakhno, Alona Desiatko, Bohdan Bebeshko

84-90
Metoda strukturalnego kodowania blokowego krotek transformacji obrazów wideo
Volodymyr Barannik, Dmytro Uzlov, Yevhenii Yelisieiev, Valeriy Barannik, Nina Petrukha, Mykhailo Babenko, Dmitry Barannik, Vladyslav Kostromytskyi, Oleh Kompaniiets, Artem Bychenko

91-101
Analiza wzrostu dokładności prognozowania modelu po normalizacji danych
Vladyslav Pylypenko, Vladyslava Skidan, Antonina Volivach

102-106
Optymalizacja parametrów dla systemu hiperchaotycznego 4D z wykorzystaniem algorytmu optymalizacyjnego walrus
Karam Adel Abed, Omar Saber Qasim, Saad Fawzi Al-Azzawi

107-112
Optymalizacja koagulacji żelaza podczas uzdatniania wody z wykorzystaniem narzędzi sztucznej inteligencji
Andrii Safonyk, Ivan Tarhonii, Oleksandr Naumchuk, Vladyslav Danchenkov, Roman Zaichuk

113-117
Optymalizacja zdolności wytwórczych generatorów rozproszonych z regulowanym statyzmem zintegowanych w izolowanej mikrosieci AC przy wykorzystaniu algorytmów metaheurystycznych w celu zmniejszenia strat sieciowych
Tuan-Ho Le, Tham X. Nguyen, Robert Lis, Muhammad Jamshed Abbass

118-125
Skład chemiczny, struktura i właściwości elektryczne grubych polikrystalicznych warstw CdZnTeSe
Yaroslav Znamenshchykov, Oleksii Lisovenko, Mykola Khvyshchun, Anatoliy Opanasyuk

126-130
Uzasadnienie nowej metody rozdzielania materiałów sypkich na separatorze wibro-tarczowym
Mykola Bakum, Serhii Kharchenko, Anatolii Mykhailov, Mykola Krekot, Taras Shchur, Oleg Dzhidzhora

131-138
Programowa ocena wydajności i prognozowanie aplikacji webowych z wykorzystaniem modeli uczenia maszynowego
Liubov Oleshchenko

139-144
Analiza porównawcza narzędzi do testów jednostkowych i integracyjnych języka Java: JUnit, TestNg i Spock
Dawid Grabek, Jan Gryta, Mariusz Dzieńkowski

145-151
Zastosowanie języka UML w procesie tworzenia gier komputerowych
Lyudmila Samchuk, Yuliia Povstiana, Yaroslav Tymoshchuk

152-155
Projekt cyfrowego asystenta kulinarnego z nowoczesnym generatywnym modelem głosowym AI
Robert Banasiak, Zdzisława Rowińska, Wojciech Szczucki, Dawid Jantosz, Łukasz Rembowski

156-161
Architektury uczenia głębokiego do rozpoznawania odzieży różnorodnych kategorii jako semantyczny trzon automatycznych systemów wirtualnego przymierzania
Roman Chekhmestruk, Olena Voitsekhovska, Svitlana Kyrylashchuk

162-172
Model wiedzy „Tagi dotyczące partii i pojemników" w systemie ERP „PlasmIS" z możliwością samodoskonalenia z wykorzystaniem lokalnych modeli llm
Oleh Bisikalo, Valerii Starzhynskyi, Tetiana Molodetska, Nelia Burlaka

173-178
Paradygmaty wpływu technologii informacyjnych na edukację ekonomiczną
Artem Yurchenko, Inna Kharchenko, Volodymyr Shamonia, Vladyslav Bespalyi, Serhii Bohoslavskyi, Olena Semenikhina

179-186

Archiwum

2026

Tom 16 Nr 2
2026-06-30 27
Tom 16 Nr 1
2026-03-30 27

2025

Tom 15 Nr 4
2025-12-20 27
Tom 15 Nr 3
2025-09-30 24
Tom 15 Nr 2
2025-06-27 24
Tom 15 Nr 1
2025-03-31 26

2024

Tom 14 Nr 4
2024-12-21 25
Tom 14 Nr 3
2024-09-30 24
Tom 14 Nr 2
2024-06-30 24
Tom 14 Nr 1
2024-03-31 23

2023

Tom 13 Nr 4
2023-12-20 24
Tom 13 Nr 3
2023-09-30 25
Tom 13 Nr 2
2023-06-30 14
Tom 13 Nr 1
2023-03-31 12

2022

Tom 12 Nr 4
2022-12-30 16
Tom 12 Nr 3
2022-09-30 15
Tom 12 Nr 2
2022-06-30 16
Tom 12 Nr 1
2022-03-31 9

Authors

Karam Adel Abed

karamadel@uomosul.edu.iq

University of Mosul

https://orcid.org/0000-0003-0833-4614

Omar Saber Qasim

omar.saber@uomosul.edu.iq

University of Mosul

https://orcid.org/0000-0003-3301-6271

Saad Fawzi Al-Azzawi

saad_alazawi@uomosul.edu.iq

University of Mosul

https://orcid.org/0000-0002-8198-8035

Abstrakt

Głównym tematem niniejszego badania jest kluczowe znaczenie algorytmu optymalizacji walrus (WaOA) w ulepszaniu i tworzeniu systemów hiperchaotycznych. Rozszerzyliśmy sześcioelementowy, trójwymiarowy chaotyczny układ Liu do układu czterowymiarowego zawierającego siedem elementów. Aby z dużą skutecznością wywołać zachowanie hiperchaotyczne, zastosowano algorytm WaOA do optymalizacji parametrów układu w celu maksymalizacji największego wykładnika Lapunowa. W pełni zbadano cechy dynamiczne systemu, takie jak punkty równowagi, macierz jakobianowa, wykładnik Lapunowa, współistnienie oraz wymiar Lapunowa (Kaplan-Yorke). Symulacje proponowanego systemu przy użyciu oprogramowania NI Multisim (wersja 14.2) do symulacji obwodów elektrycznych wykazały skuteczność algorytmu. Praca pokazuje znaczący wkład algorytmu WaOA w poprawę wydajności systemów hiperchaotycznych i poszerzenie ich użytecznych zastosowań w różnych dziedzinach.

Słowa kluczowe:

metaheurystyka, algorytm optymalizacyjny walrus, system hiperchaotyczny, implementacja obwodu

Bibliografia

[1] Abed, K. A. (2024). A better approximation to Sawada-Kotera via differential transform method with hybrid grey Wolf and Cuckoo algorithm. Journal of Interdisciplinary Mathematics, 27(6), 1231–1241. https://doi.org/10.47974/JIM-1513

[2] Abed, K. A., Al-Azzawi, S. F., & Saber Qasim, O. (2025). Electronic circuit and image encryption using a novel simple 4D hyperchaotic system. Physica Scripta, 100(1), 015210. https://doi.org/10.1088/1402-4896/ad941d

[3] AL-Azzawi, S. F., Mujiarto, Patria, L., Sambas, A., & Sanjaya, W. S. M. (2020). Stability of Lorenz System at the Second Equilibria Point based on Gardano’s Method. Journal of Physics: Conference Series, 1477(2), 022009. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1477/2/022009

[4] Al-Kateeb, Z. N., & Jader, M. (2024). Multi level of encryption and steganography depending on Rabinovich Hyperchaotic System & DNA. Multimedia Tools and Applications, 84(3), 1211–1237. https://doi.org/10.1007/s11042-024-19057-3

[5] Alqahtani, A. H., Hasanien, H. M., Alharbi, M., & Chuanyu, S. (2024). Parameters Estimation of Proton Exchange Membrane Fuel Cell Model Based on an Improved Walrus Optimization Algorithm. IEEE Access, 12, 74979–74992. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3404641

[6] Bouteraa, Y., Mostafaee, J., Kchaou, M., Abbassi, R., Jerbi, H., & Mobayen, S. (2022). A New Simple Chaotic System with One Nonlinear Term. Mathematics, 10(22), 4374. https://doi.org/10.3390/math10224374

[7] Chen, S., Yu, S., Lu, J., Chen, G., & He, J. (2018). Design and FPGA-Based Realization of a Chaotic Secure Video Communication System. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 28(9), 2359–2371. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2017.2703946

[8] Dong, C., & Wang, J. (2022). Hidden and Coexisting Attractors in a Novel 4D Hyperchaotic System with No Equilibrium Point. Fractal and Fractional, 6(6), 306. https://doi.org/10.3390/fractalfract6060306

[9] Houssein, E. H., Samee, N. A., Alabdulhafith, M., & Said, M. (2024). Extraction of PEM fuel cell parameters using Walrus Optimizer. AIMS Mathematics, 9(5), 12726–12750. https://doi.org/10.3934/math.2024622

[10] Kumar S., S. P., & Kumar C., A. (2024). Computer Aided Diagnosis of Brain Tumour Using Walrus Optimization Algorithm. Journal of Electrical Systems, 20(3), 9720–9735. https://doi.org/10.52783/jes.9005

[11] Kusuma, P. D., & Prasasti, A. L. (2023). Migrating Walrus Algorithm: A New Metaheuristic that Hybridizes Migration Algorithm and Walrus Optimization Algorithm. International Journal of Intelligent Engineering and Systems, 16(6), 673–683. https://doi.org/10.22266/ijies2023.1231.56

[12] Liu, Y., Pang, S., & Chen, D. (2013). An unusual chaotic system and its control. Mathematical and Computer Modelling, 57(9–10), 2473–2493. https://doi.org/10.1016/j.mcm.2012.12.006

[13] Lorenz, E. N. (2017). Deterministic Nonperiodic Flow. In Universality in Chaos (2nd edition, pp. 367–378). Routledge.

[14] Mohammed, N. M., & Al-Kateeb, Z. N. (2022). A New Secure Encryption Algorithm Based on RC4 Cipher and 4D Hyperchaotic Sprott-S System. 2022 Fifth College of Science International Conference of Recent Trends in Information Technology (CSCTIT), 131–136. https://doi.org/10.1109/CSCTIT56299.2022.10145711

[15] Nestor, T., Belazi, A., Abd-El-Atty, B., Aslam, M. N., Volos, C., De Dieu, N. J., & Abd El-Latif, A. A. (2022). A New 4D Hyperchaotic System with Dynamics Analysis, Synchronization, and Application to Image Encryption. Symmetry, 14(2), 424. https://doi.org/10.3390/sym14020424

[16] Ozpolat, E., Celik, V., & Gulten, A. (2024). A Novel Four-Dimensional Hyperchaotic System: Design, Dynamic Analysis, Synchronization, and Image Encryption. IEEE Access, 12, 126063–126073. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3454820

[17] Park, J. H. (2005). Chaos synchronization of a chaotic system via nonlinear control. Chaos, Solitons & Fractals, 25(3), 579–584. https://doi.org/10.1016/j.chaos.2004.11.038

[18] Petrzela, J., Kaller, O., & Vavra, J. (2024). The Reinartz Oscillator: Analysis Beyond Regular Behavior of the Circuit. IEEE Access, 12, 77891–77902. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3407654

[19] Prakash, P., Rajagopal, K., Koyuncu, I., Singh, J. P., Alcin, M., Roy, B. K., & Tuna, M. (2020). A Novel Simple 4-D Hyperchaotic System with a Saddle-Point Index-2 Equilibrium Point and Multistability: Design and FPGA-Based Applications. Circuits, Systems, and Signal Processing, 39(9), 4259–4280. https://doi.org/10.1007/s00034-020-01367-0

[20] Qasim, O. S., Abed, K. A., & Qasim, A. F. (2020). Optimal Parameters for Nonlinear Hirota-Satsuma Coupled KdV System by Using Hybrid Firefly Algorithm with Modified Adomian Decomposition. Journal of Mathematical and Fundamental Sciences, 52(3), 339–352. https://doi.org/10.5614/j.math.fund.sci.2020.52.3.7

[21] Rössler, O. E. (1976). An equation for continuous chaos. Physics Letters A, 57(5), 397–398. https://doi.org/10.1016/0375-9601(76)90101-8

[22] Shaheen, M. A. M., Hasanien, H. M., Mekhamer, S. F., & Talaat, H. E. A. (2024). Walrus optimizer-based optimal fractional order PID control for performance enhancement of offshore wind farms. Scientific Reports, 14(1), 17636. https://doi.org/10.1038/s41598-024-67581-x

[23] Trojovský, P., & Dehghani, M. (2022). Walrus Optimization Algorithm: A New Bio-Inspired Metaheuristic Algorithm. In Review. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-2174098/v1

[24] Trojovský, P., & Dehghani, M. (2023). A new bio-inspired metaheuristic algorithm for solving optimization problems based on walruses behavior. Scientific Reports, 13(1), 8775. https://doi.org/10.1038/s41598-023-35863-5

[25] Tsafack, N., Kengne, J., Abd-El-Atty, B., Iliyasu, A. M., Hirota, K., & Abd EL-Latif, A. A. (2020). Design and implementation of a simple dynamical 4-D chaotic circuit with applications in image encryption. Information Sciences, 515, 191–217. https://doi.org/10.1016/j.ins.2019.10.070

[26] Vo Hoang, D., Takougang Kingni, S., & Pham, V.-T. (2017). A No‐Equilibrium Hyperchaotic System and Its Fractional‐Order Form. Mathematical Problems in Engineering, 2017(1), 3927184. https://doi.org/10.1155/2017/3927184

[27] Vujošević, S., Ćalasan, M., & Micev, M. (2024). Hybrid walrus optimization algorithm techniques for optimized parameter estimation in single, double, and triple diode solar cell models. AIP Advances, 14(8), 085116. https://doi.org/10.1063/5.0223492

[28] Wang, F., Cao, H., & Zhai, D. (2021). A New 4 D Piecewise Linear Multiscroll Chaotic System with Multistability and Its FPGA‐Based Implementation. Complexity, 2021(1), 5529282. https://doi.org/10.1155/2021/5529282

[29] Wang, J., Zhou, B., & Zhou, S. (2016). An Improved Cuckoo Search Optimization Algorithm for the Problem of Chaotic Systems Parameter Estimation. Computational Intelligence and Neuroscience, 2016, 1–8. https://doi.org/10.1155/2016/2959370

[30] Wang, N., Zhang, G., & Bao, H. (2020). A Simple Autonomous Chaotic Circuit With Dead-Zone Nonlinearity. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 67(12), 3502–3506. https://doi.org/10.1109/TCSII.2020.3005726

[31] Yan, M., Liu, X., Jie, J., & Hong, Y. (2024). Construction and implementation of wide range parameter switchable chaotic system. Scientific Reports, 14(1), 4059. https://doi.org/10.1038/s41598-024-54458-2

Optymalizacja parametrów dla systemu hiperchaotycznego 4D z wykorzystaniem algorytmu optymalizacyjnego walrus. (2026). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 16(2), 107-112. https://doi.org/10.35784/iapgos.7280

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 16 Nr 2 (2026)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja