Universiti Malaysia Terengganu

CHE MOHD RUZAIDI GHAZALI (PROF TS DR)

SEM SORTED DATA

MAZIDAH MAMAT (PM CHM DR)

Faculty STEM

ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
1
UNIVERSITI MALAYSIA TERENGGANU
FINAL EXAMINATION
PEPERIKSAAN AKHIR
SEMESTER II SESSION 2021/2022 (STEM FOUNDATION PROGRAMME)
SEMESTER II SESI 2021/2022 (PROGRAM ASASI STEM)
COURSE
KURSUS
: BIOLOGY II
BIOLOGI II
CODE
KOD
: ASB1124
DATE
TARIKH
: 24 APRIL 2022 (SUNDAY)
24 APRIL 2022 (AHAD)
VENUE
TEMPAT
: SULTAN MIZAN HALL
DEWAN SULTAN MIZAN
TIME
MASA
: 12.00 – 2.00 PM ()
12.00 – 2.00 PM
MATRIC NO.
NO. MATRIK
:
______________________________________
DESK NO.
NO. MEJA
:
________________________________________________
INSTRUCTIONS TO CANDIDATES
ARAHAN KEPADA CALON
i. Please answer ALL questions in Part A and B. For Part C, answer ONE (1) question ONLY.
Sila jawab SEMUA soalan di Bahagian A dan B. Bagi Bahagian C, jawab SATU (1) soalan
SAHAJA.
ii. Answer all questions in the answer booklet.
Sila jawab semua soalan di buku jawapan yang disediakan
DO NOT OPEN THE QUESTION PAPER UNTIL INSTRUCTED.
JANGAN BUKA BUKU SOALAN INI SEHINGGA DIBERITAHU.
THIS QUESTION PAPER CONSISTS OF FOURTEEN (14) PRINTED PAGES.
KERTAS SOALAN INI MENGANDUNGI EMPAT BELAS (14) MUKASURAT BERCETAK.
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
2
PART A (20 marks)
BAHAGIAN A (20 markah)
Give the most suitable term to match each of the descriptions given below.
Berikan terma yang paling sesuai untuk setiap huraian diberikan berikut.
a. This allele is one whose effect on phenotype on a heterozygote is identical to its effect in a
homozygote
(1 mark)
Alel ini mempengaruhi fenotip pada heterozigot dan memberi kesan yang sama pada
homozigot (1 markah)
b. The presence of two genes on the same chromosome tends to be inherited together and do
not assort independently.
(1 mark)
Kehadiran dua gen pada kromosom yang sama cenderung untuk diwarisi bersama dan
tidak berpasangan secara bebas (1 markah)
c. A diploid egg stops dividing until the female reaches puberty during oogenesis.
(1 mark)
Telur diploid akan berhenti membahagi sehingga perempuan itu mencapai umur baligh
semasa oogenesis (1 markah)
d. A mechanism pathway during which impulses are transmitted from a receptor to an effector
without involving ‘conscious’ regions of the brain.
(1 mark)
Laluan mekanisma di mana impuls ini akan dihantar daripada reseptor kepada efektor
tanpa melalui kawasan ‘sedar’ di dalam otak. (1 markah)
e. Two (2) enzymes located within the pad on a dipstick to detect the glucose’s presence in a
urine sample.
(2 marks)
Dua (2) enzim ini terletak pada pad pada dipstick untuk mengesan kehadiran glukosa pada
sampel urin (2 markah)
f. The receptor located at the hypothalamus monitors the water potential of the blood in our
body.
(1 mark)
Reseptor yang terletak pada hipotalamus ini akan memantau kadar potensi air di dalam
darah dan badan kita. (1 markah)
g. The graph shows the absorbance of different wavelengths of light by a pigment.
(1 mark)
Graf ini menunjukkan penyerapan cahaya yang berbeza panjang gelombang (1M)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
3
h. The enzyme catalyses the combination of carbon dioxide with phosphoenolpyruvate in C4
plants.
(1 mark)
Enzim memangkin penggabungan karbon dioksida dengan fosfoenolpiruvat dalam
tumbuhan C4 (1 markah)
i. The process traps and fixes carbon dioxide and its subsequent carbohydrate using
hydrogen from water.
(1 mark)
Proses untuk memerangkap dan menukarkan karbon dioksida dan karbohidrat
menggunakan hidrogen dan air (1 markah)
j. Light-harvesting clusters trap light energy and contain primary pigment and accessory
pigment.
(1 mark)
Kluster penuaian cahaya memerangkap tenaga cahaya dan mempunyai pigmen primer dan
pigmen aksesori (1 markah)
k. The synthesis of ATP from ADP and Pi uses light energy in photosynthesis.
(1 mark)
Proses sintesis ATP daripada ADP dan Pi menggunakan tenaga cahaya di dalam
fotosintesis (1 markah)
l. This loosely packed tissue can be found throughout the rice plant's stems that are
submerged under the water.
(1 mark)
Tisu yang disusun longgar boleh dijumpai pada batang pokok padi yang tenggelam di
bawah paras air (1 markah)
m. An apparatus is used to measure the energy value of a respiratory substrate such as
glucose.
(1 mark)
Satu radas digunakan untuk menyukat nilai tenaga pada substrat respirasi seperti glukosa
(1 markah)
n. This anaerobic respiration process does not involve the loss of carbon molecules from the
glucose fuel.
(1 mark)
Proses respirasi anerobik tidak melibatkan kehilangan karbon molekul daripada bahan
bakar glukosa (1 markah)
o. A step involves combining Acetyl CoA with a four-carbon molecule (4C) or Oxaloacetate to
form a six-carbon compound (6C) or citrate.
(1 mark)
Satu Langkah yang melibatkan penggabungan asetil KoA dengan molekul 4 karbon atau
oksaloasetat untuk menghasilkan molekul 6-karbon atau sitrat. (1 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
4
p. A protein that synthesises ATP at the inner mitochondrial membrane during respiration.
(1 mark)
Protin yang menghasilkan ATP pada membran mitokondria dalam semasa proses respirasi
(1 markah)
q. An autoimmune disease that targets the neuromuscular junction between the motor
neurone and skeletal muscle cells.
(1 mark)
Penyakit autoimun akan target kepada persimpangan neuromuskular diantara neuron
motor dan sel otot tulang. (1 markah)
r. Globular glycoproteins that have disulfide bonds and are produced during every pathogen
infection.
(1 mark)
Glikoprotin globular yang mempunyai ikatan disukfida dan dihasilkan oleh setiap kali
jangkitan pathogen (1 markah)
s. These immune cells are produced and remain in the bone marrow until they mature and
spread throughout the body.
(1 mark)
Sel-sel imun ini dihasilkan dan berada di kekal di sum-sum tulang sehingga matang dan
beredar melalui kesuluruhan badan. (1 markah)
t. These cells’ mode of action is non-specific and release histamine upon pathogen infection
and presence.
(1 mark)
Mod tindakan sel-sel ini bersifat tidak spesifik dan melepaskan histamin sejurus selepas
jangkitan oleh pathogen. (1 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
5
PART B (30 marks)
BAHAGIAN B (30 markah)
Answer ALL question.
Jawab SEMUA soalan.
2. In a sweet pea plant, Lathyrus odoratus, one gene codes for flower colour and one gene codes
for pollen grain shape
The flower colour is either purple or red. Pollen grain shape is either long or round.
The inheritance of these genes is an example of autosomal linkage.
 The allele F for purple flowers is dominant over the allele f for red flowers
 Alel F pada bunga ungu adalah dominan terhadap alel f untuk bunga merah
 The allele G for long pollen grain is dominant over allele g for round pollen grains
 Alel G untuk debunga panjang adalah dominan terhadap alel g untuk debunga
berbentuk bulat
Pada pokok kacang pea, Lathyrus odoratus, satu gen yang kod kepada warna bunga dan
satu gen yang kod kepada bentuk debunga.
Warna bunga adalah sama ada ungu atau merah. Bentuk debunga adalah sama ada
panjang atau bulat.
Pewarisan gen-gen ini adalah contoh pautan autosomal.
a. Explain the meaning of the term autosomal linkage.
(2 marks)
Terangkan maksud terma pautan autosomal (2 markah)
b. A dihybrid cross was carried out between homozygous dominant and homozygous
recessive sweet pea plant parents to produce the F1 generation
The offspring from the F1 generation were crossed to produce the F2 generation
Kacukan dihibrid dijalankan diantara homozigot dominan dan homozigot resesif pokok
kacang pea induk untuk menghasilkan generasi F1.
Generasi F1 dikacukkan untuk menghasilkan generasi F2
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
6
i. Draw a genetic diagram to show a dihybrid cross between two offspring from the F1
generation.
(Assume that these genes are closely linked and that there is no crossing over
events)
(4 marks)
Lukis rajah genetic untuk menunjukkan persilangan dihibrid diantara dua benih
daripada generasi F1.
(Menganggarkan gen-gen ini adalah berpaut dan tiada pindah silang gen) (4 markah)
ii. The actual results of the dihybrid cross are shown in Table 1 below.
Hasil lintasan dihibrid ditunjukkan pada Jadual 1 dibawah
Table 1
Jadual 1
The phenotype of F2 generation
Fenotip generasi F2
Number of
individuals
Bilangan individu
Purple flowers, long pollen grain
Bunga ungu, debunga panjang
284
284
Purple flowers, round pollen grain
Bunga ungu, debunga bulat
21
21
Red flowers, long pollen grain
Bunga merah, debunga panjang
21
21
Red flowers, round pollen grain
Bunga merah, debunga bulat
55
55
Describe how the results, as shown in Table 1, support that this is an example of
autosomal linkage.
(1 mark)
Huraikan hasil, yang ditunjukkan di dalam Jadual 1, untuk menyokong bahawa
contoh yang ditunjukkan ini adalah pautan autosomal (1 markah)
iii. A test cross was carried out with sweet pea plants known to be heterozygous for
flower colour and the pollen grain shape.
The results of the test cross are shown in Table 2 below.
Satu ujian lintasan dijalankan pada pokok kacang pea yang telah diketahui sebagai
heterzigot pada warna bunga dan bentuk debunga.
Hasil daripada ujian lintasan ini ditunjukkan pada Jadual 2 dibawah.
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
7
Table 2
Jadual 2
The phenotype of offspring of test
cross
Fenotip anak daripada ujian lintas
Number of
individuals
Bilangan individu
Purple flowers, long pollen grain
Bunga ungu, debunga panjang
215
215
Purple flowers, round pollen grain
Bunga ungu, debunga bulat
30
30
Red flowers, long pollen grain
Bunga merah, debunga panjang
32
32
Red flowers, round pollen grain
Bunga merah, debunga bulat
210
210
The result of a test cross can be used to determine a crossover value (COV).
A crossover value (COV) can be calculated using the formula shown in Fig. 1 given
below.
Hasil daripada ujian lintas boleh digunakan untuk menentukan nilai pindah silang
(COV).
Nilai pindah silang (COV) boleh dikira menggunakan formula yang ditunjukkan pada
Rajah 1 yang diberi dibawah.
Fig. 1
Rajah 1
��� =
������ �� ������������
����� ������ �� �����������
� 100
��� =
�������� ����������
�����ℎ �������� ��������
� 100
Calculate the COV from the results shown in Table 3.
(2 marks)
Kira nilai COV daripada hasil yang ditunjukkan pada Jadual 3 (2 markah)
iv. Suggest what information about the relative distance between the linked genes can
be gained from the crossover values calculated in question 4b(iii).
(1 mark)
Cadangkan informasi tentang jarak diantara gen berkaitan yang boleh didapati
daripada nilai lintas silang (COV) dalam soalan 4b (iii) (1 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
8
3. Figure 2 shows a transmission electron micrograph (TEM) of a section through the striated
muscle.
Rajah 2 menunjukkan gambar mikrograf electron penghantaran (TEM) sebahagian daripada
otot berjalur
Fig. 2
Rajah 2
a. Complete Table 3 below by using the letters A, B or C to show the location of proteins
associated with striated muscle structure
(4 marks)
Lengkapkan Jadual 3 dibawah menggunakan huruf A, B atau C untuk menunjukkan
tempat protein yang berkaitan dengan struktur otot berjalur (4 markah).
Table 3
Jadual 3
Proteins
Protin
Location
Myosin & actin
Actin alone
ATP synthase
ATPase
A
B
C
D
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
9
b. Describe the role of calcium ions in the contraction of striated muscles.
(4 marks)
Huraikan fungsi ion kalsium semasa pengecutan otot berjalur (4 markah)
c. ATP is mainly used in the skeletal muscle.
Explain the role of ATP in the contraction of striated muscle
(5 marks)
ATP digunakan pada otot tulang.
Terangkan fungsi ATP semasa proses pengecutan otot berjalur (5 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
10
4. The sliding filament model explains the contraction of striated muscles. During muscle
contraction, muscles use up ATP very quickly. Therefore, ATP can be synthesised using
creatine phosphate for a short period, as shown in the equation in Figure 3.
Teori gelongsor filamen menerangkan tentang pengecutan otot berjalur. Semasa otot
mengecut, otot telah menggunakan ATP dengan kadar yang sangat cepat. Justeru, ATP akan
dihasilkan menggunakan kreatina fosfat dalam tempoh yang singkat, seperti persamaan yang
ditunjukkan dalam Rajah 3.
Fig. 3
Rajah 3
ADP + creatine phosphate ATP + creatine
ADP + kreatina fosfat ATP + kreatina
The creatine formed due to the resynthesis of ATP is converted to creatinine. Creatinine
production in the body stays relatively constant. Creatinine becomes of the glomerular filtrate
during ultrafiltration in the kidney nephrons
Penghasilan kreatina oleh proses sintesis semula ATP ditukarkan kepada kreatina.
Penghasilan kreatina di dalam badan akan kekal malar. Kreatina menjadi filtrat glomerular
semasa ultrafiltrasi di dalam nefron di buah pinggang.
a. Ultrafiltration requires high blood pressure in the glomerulus.
Explain how this high blood pressure is achieved.
(1 mark)
Ultrafiltrasi memerlukan darah bertekanan tinggi di dalam glomerulus.
Terangkan bagaimana darah bertejanan tinggi boleh dicapai. (1 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
11
b. The creatinine concentration in the blood largely depends on the glomerular filtration rate
(GFR). By measuring the creatinine concentration in the blood, the GFR can therefore be
estimated. Furthermore, the value of the GFR can be used to assess the kidneys' efficiency.
In humans, a normal value of the GFR is 100 cm3 min-1.
Figure 4 shows the relationship between GFR and creatinine concentration in the blood.
Kepekatan kreatina di dalam darah bergantung kepada kadar penapisan glomerular (GFR).
Dengan menyukat kepekatan kreatina di dalam darah, GFR akan boleh dianggarkan.
Justeru, nilai GFR boleh digunakan untuk menilai kecekapan buah pinggang.
Di dalam manusia, nilai GFR yang normal adalah 100 cm-3 min-1.
Rajah 4 menunjukkan hubungan diantara GFR dan kepekatan kreatina di dalam darah.
Fig. 4
Rajah 4
i. Describe the relationship between the creatinine concentration and GFR as shown in
Fig. 4.
(2 marks)
Huraikan hubungan diantara kepekatan kreatina dan GFR seperti yang ditunjukkan
oleh Rajah 4 (2 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
12
ii. Use Fig. 4 to estimate creatinine concentration in the blood that indicates a normal
GFR.
( 2 marks)
Menggunakan Rajah 4, anggarkan kepekatan kreatina di dalam darah yang
menunjukkan nilai GFR yang normal (2 markah)
iii. Suggest two (2) reasons why the GFR could decrease.
(2 marks)
Cadangkan dua (2) sebab kenapa nilai GFR berkurang (2 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
13
PART C (15 marks)
BAHAGIAN C (15 markah)
Answer ONLY one (1) question, Question 5 OR Question 6.
Jawab HANYA satu (1) soalan, Soalan 5 ATAU Soalan 6.
Question 5
a. Explain how dipsticks function to test the level of glucose in a sample of urine.
(7 marks)
Terangkan bagaimana dipstick boleh mengesan tahap glukosa yang berada di dalam
sampel urin (7 markah)
b. Describe how the structure of the nephron and its associated blood vessels are adapted to
the process of ultrafiltration.
(8 marks)
Huraikan bagaimana struktur nefron dan salur darah berkaitan yang beradaptasi untuk
proses ultrfiltrasi (8 markah)
ASB1124 CONFIDENTIAL/SULIT
14
Question 6
a. In mammals, the nervous system and the endocrine system coordinate responses to the
changes in internal and external environments.
State two (2) similarities and five (5) differences between the endocrine and nervous
systems in controlling and coordinating the responses.
(7 marks)
Dalam mamalia, system saraf dan system endoktrin mengawal tindak balas kepada
perubahan yang berlaku di persekitaran dalam dan luar.
Nyatakan dua (2) persamaan dan lima (5) perbezaan diantara system endokrin dan saraf
dalam mengawal respons (7 markah)
b. Describe the transmission process of an action potential in a myelinated neurone.
(8 marks)
Huraikan proses penghantaran aksi potensial di dalam neuron yang mempunyai selaput
myelin (8 markah)
END OF QUESTION PAPER
KERTAS SOALAN TAMAT


Biologi II

FATIMAH HASHIM (PM DR)

SEM RAW DATA

MARINAH MOHD ARIFFIN (PROF DR)

HAZWANI HASHIM

iii 
 
 
Abstract of thesis presented to the Senate of Universiti Malaysia Terengganu in 
fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy 
 
AN INTEGRATED ENTROPY WEIGHT-DEMATEL METHOD BASED ON 
THE INTERVAL NEUTROSOPHIC VAGUE SETS AND THEIR 
APPLICATION  
 
HAZWANI HASHIM  
2022 
 
Main Supervisor : Professor Mohd Lazim Abdullah, Ph.D 
   
Faculty : Faculty of Ocean Engineering Technology and 
Informatics 
 
 
A decision-making trial and evaluation laboratory (DEMATEL) has been used to solve 
various multi-criteria decision-making (MCDM) problems. Previously, fuzzy numbers 
were used to represent the scale in classical DEMATEL. However, fuzzy numbers are 
insufficient to solve the indeterminacy and uncertainty information. To manage such 
information, the new notion is developed by combining interval neutrosophic set (INS) 
and vague set (VS) called interval neutrosophic vague set (INVS) to enhance the 
judgment in DEMATEL involving multiple criteria. Then, the two aggregation 
operators (AOs) are established based on Heronian mean and Shapley fuzzy measure, 
namely interval neutrosophic vague Shapley improved generalized weighted Heronian 
mean (INV-SIGWHM) and interval neutrosophic vague Shapley improved 
generalized geometric weighted Heronian mean (INV-SIGGWHM) operators. These 
operators are proposed to improve the traditional operator that has neglected the 
overall interrelationship among input arguments. There are some deficiencies in the 
DEMATEL method where the criteria weight is neglected in the evaluation process. 
Hence, this study developed an integrated interval neutrosophic vague entropy weight 
DEMATEL method (INV-EWDEMATEL) where the weight of the criteria is 
specified using entropy weight (EW) to improve the final findings. The proposed 
method, INVS, INV-SIGWHM, INV-SIGGWHM and INV-EWDEMATEL, are 
applied to an illustrative example to validate their feasibility. An application to a case 
study of the COVID-19 pandemic is implemented in the proposed method to illustrate 
iv 
 
 
its applicability. Three experts from medical departments were invited to evaluate the 
prevention factors of the COVID-19 virus based on the designed linguistic variable. 
According to the findings, “restriction of mass gathering” and “movement control 
order (MCO)” were the most essential factors in controlling the spread of the COVID-
19 virus. The comparative analysis revealed that the proposed method produces 
different ranking orders from the existing methods. This is due to the inclusion of EW 
and INVS in the DEMATEL method. In future research, the proposed method can be 
applied to other decision-making problems by considering different AO and weightage 
methods.  
 
v 
 
 
Abstrak tesis yang dikemukakan kepada Senat Universiti Malaysia Terengganu 
sebagai memenuhi keperluan untuk Ijazah Doktor Falsafah 
 
KAEDAH ENTROPI PEMBERAT-DEMATEL BERSEPADU 
BERDASARKAN SET SAMAR NEUTROSOFIK SELANG 
DAN APLIKASINYA 
 
HAZWANI HASHIM  
 2022 
 
Penyelia Utama : Profesor Mohd Lazim Abdullah, Ph.D 
   
Fakulti : Fakulti Teknologi Kejuruteraan Kelautan dan  
Informatik 
 
 
Ujian penilaian dan cubaan membuat keputusan (DEMATEL) telah digunakan untuk 
menyelesaikan pelbagai masalah dalam membuat keputusan pelbagai kriteria 
(MCDM). Sebelum ini, nombor kabur digunakan untuk mewakili skala dalam 
DEMATEL klasik. Walau bagaimanapun, nombor kabur tidak mencukupi untuk 
menyelesaikan maklumat ketidakpastian dan ketidaktentuan. Untuk mengurus 
maklumat sedemikian, definisi baru dikembangkan dengan menggabungkan set 
neutrosofik selang (INS) dan set samar (VS) yang disebut set samar neutrosofik selang 
(INVS) untuk meningkatkan penilaian dalam DEMATEL yang melibatkan pelbagai 
kriteria. Kemudian, dua jenis pengendali agregasi (AO) ditubuhkan berdasarkan min 
Heronian dan ukuran Shapley kabur iaitu selang neutrosofik samar Shapley 
meningkatkan min Heronian berwajaran umum (INV-SIGWHM) dan selang 
neutrosofik samar Shapley meningkatkan pengendali Heronian berwajaran geometri 
umum (INV-SIGGWHM). Pengendali ini dicadangkan untuk meningkatkan 
pengendali tradisional yang telah mengabaikan hubungan keseluruhan antara hujah 
input. Terdapat beberapa kekurangan dalam kaedah DEMATEL di mana berat kriteria 
diabaikan dalam proses penilaian. Oleh itu, kajian ini membangunkan kaedah 
DEMATEL berat entropi samar neutosofik bersepadu (INV-EWDEMATEL) di mana 
berat kriteria ditentukan dengan menggunakan berat entropi (EW) untuk menambah 
baik penemuan akhir. Kaedah yang dicadangkan, INVS, INV-SIGWHM, INV-
SIGGWHM dan INV-EWDEMATEL digunakan pada contoh ilustrasi untuk 
vi 
 
 
menggambarkan kebolehgunaanya. Tiga orang pakar dari Jabatan Perubatan dijemput 
untuk menilai langkah pencegahan virus COVID-19 berdasarkan pembolehubah 
linguistik yang direka bentuk. Menurut penemuan, “larangan berkumpul secara 
beramai-ramai” dan “perintah kawalan pergerakan (PKP)” adalah faktor yang paling 
penting dalam mengawal penyebaran virus COVID-19. Analisis perbandingan 
menunjukkan kaedah yang dicadangkan menghasilkan susunan kaedah yang berbeza 
dari kaedah sedia ada. Ini disebabkan oleh kemasukkan EW dan INVS dalam kaedah 
DEMATEL. Dalam penyelidikan akan datang, kaedah yang dicadangkan boleh 
digunakan dalam masalah membuat keputusan lain dengan mempertimbangkan 
kaedah AO dan pemberat yang berbeza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


AN INTEGRATED ENTROPY WEIGHT-DEMATEL METHOD BASED ON THE INTERVAL NEUTROSOPHIC VAGUE SETS AND THEIR APPLICATION

Danang Adi Pratama

iii 
 
 
 
Abstract of thesis presented to the Senate of Universiti Malaysia Terengganu in 
fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science 
 
ENHANCED SELF-ADAPTIVE PINN USING HYBRID  
GA-L-BFGS OPTIMIZER FOR SOLVING  
PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATION 
DANANG ADI PRATAMA 
2022 
 
Main Supervisor : Maharani Abu Bakar, Ph.D 
   
Co-Supervisor : Nur Baini binti Ismail, Ph.D 
   
Faculty : Faculty of Ocean Engineering Technology and 
Informatics 
 
Various numerical solvers for solving PDEs have been studied continuously to 
perform the better solutions, however, the issue is not fully addressed. The recent 
technology based on artificial neural networks (ANNs) has been developed to solve 
the PDE problems. Particularly, this study discusses a high intelligent technique, called 
the physics-informed neural networks (PINN), which combined with some optimizers. 
PINN considers the physical laws of PDEs to regularize the terms of respectively PDE 
itself, initial, and boundary equations, such that the neural networks performances can 
be optimized. Due to its limitation which suffers from the accuracy and stability, 
however, several variants of PINN have been proposed adaptively. A popular adaptive 
PINN, called self-adaptive PINN, uses the trainable weights in the loss function of the 
PDE solutions, so that when the corresponding loss is large, the weight loss will change 
itself to be optimized. This leads to a problem of minimizing the loss function and 
optimizing the weight at the same time. Thus, we propose the hybrid self-adaptive 
PINN with the genetics algorithm (GA) and L-BFGS. GA initiates the population of 
ANN trainable parameters to optimize the training process with a smaller number of 
iterations, L-BFGS is then needed to find the best solution accurately and faster. This 
hybrid self-adaptive PINN-GA-L-BFGS improved the existing self-adaptive with 
Adam optimizer for training ANN which often gets trap in the local minimum as well 
as needs a large number of iterations for the training process. To test our proposed 
method, we solved various types of the second order PDEs such as elliptic, parabolic, 
iv 
 
 
 
and hyperbolic. The numerical results showed that the hybrid self-Adaptive PINN-
GA-LBFGS performed accurately than the existing methods. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
 
 
Abstrak tesis yang dikemukakan kepada Senat Universiti Malaysia Terengganu 
sebagai memenuhi keperluan untuk Ijazah Sarjana Sains 
 
PENYESUAIAN KENDIRI “PINN” DIPERTINGKATKAN 
MENGGUNAKAN PENGOPTIMUM “GA-L-BFGS”  
HIBRID DALAM MENYELESAIKAN  
MASALAH PERSAMAAN  
PEMBEZAAN SEPARA 
DANANG ADI PRATAMA  
2022 
 
Penyelia Utama : Maharani Abu Bakar, Ph.D 
   
Penyelia Bersama : Nur Baini binti Ismail, Ph.D 
   
Fakulti : Fakulti Teknologi Kejuruteraan Kelautan 
dan Informatik 
 
Pelbagai penyelesai persamaan pembezaan separa (PPS) secara berangka telah dikaji, 
namun, isu itu belum dapat ditangani dengan baik. Teknologi terkini berasaskan 
jaringan saraf bantuan (ANN) telah dibangunkan untuk menyelesaikan masalah PPS. 
Secara khusus, kajian ini membincangkan teknik kecerdasan lanjutan, yang dipanggil 
“physics-informed neural network” (PINN), yang digabungkan dengan beberapa 
pengoptimum. PINN mempertimbangkan hukum fizik PPS untuk menyelaraskan 
syarat awal PPS seperti syarat awal dan syarat sempadan, supaya prestasi rangkaian 
saraf boleh dioptimumkan. Disebabkan PINN mempunyai kekangan dari segi 
ketepatan dan kestabilan, maka beberapa varian PINN secara penyesuaian telah 
dicadangkan. Varian PINN yang popular, dipanggil penyuaian kendiri PINN, 
menggunakan pemberat yang dilatih dalam fungsi kehilangan semasa menyelesaikan 
PPS, supaya apabila kehilangan tersebut adalah besar, pemberat kehilangan akan 
berubah dengan sendirinya secara optimum. Ini menyumbang kepada masalah 
meminimumkan fungsi kehilangan dan mengoptimumkan pemberat dalam masa yang 
sama. Oleh itu, kami mencadangkan penyesuaian kendiri PINN secara hibrid dengan 
algoritma genetik (GA) dan L-BFGS. GA memulakan populasi ANN dengan melatih 
parameter untuk mengoptimumkan proses latihan dengan bilangan lelaran yang kecil. 
Kemudian L-BFGS diperlukan untuk mencari penyelesaian terbaik dengan tepat dan 
lebih pantas. Penyesuaian kendiri PINN-GA-L-BFGS secara hibrid ini ditambah baik 
vi 
 
 
 
daripada penyesuaian kendiri sedia ada menggunakan pengoptimum Adam untuk 
melatih ANN yang selalu terkena perangkap dalam minimum setempat dan 
memerlukan lelaran yang besar dalam proses latihan. Untuk menguji kaedah yang 
dicadangkan ini, kami menyelesaikan tiga jenis PPS peringkat kedua iaitu eliptik, 
parabolik dan hiperbolik. Keputusan berangka menunjukkan penyesuaian kendiri 
PINN-GA-LBFGS secara hibrid ini mempunyai prestasi yang lebih tepat berbanding 
kaedah sedia ada. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Enhanced self-adaptive pinn using hybrid GA-L-BFGS optimizer for solving partial differential equation

AZRILAWANI AHMAD@ OTHMAN (PM DR)

SYERRINA BINTI ZAKARIA

STATISTICAL MODELING OF STUDENT ACHIEVEMENT IN THE USE OF I-THINK THINKING MAPS: A CASE STUDY OF FORM 4 STUDENTS IN MATHEMATICS SUBJECTS

FATIN IZZATI  MINHAT (PM DR)

Universiti Malaysia Terengganu

Not a member yet

SEM SORTED DATA

SEM SORTED DATA

Biologi II

SEM RAW DATA

SEM RAW DATA

AN INTEGRATED ENTROPY WEIGHT-DEMATEL METHOD BASED ON THE INTERVAL NEUTROSOPHIC VAGUE SETS AND THEIR APPLICATION

Enhanced self-adaptive pinn using hybrid GA-L-BFGS optimizer for solving partial differential equation

SEM RAW DATA

STATISTICAL MODELING OF STUDENT ACHIEVEMENT IN THE USE OF I-THINK THINKING MAPS: A CASE STUDY OF FORM 4 STUDENTS IN MATHEMATICS SUBJECTS

SEM RAW DATA

209

3,356