نمونه سوال پردازش موازی - نیمسال اول 94-93 با پاسخنامه کلیدی

اختصاصی از فی ژوو نمونه سوال پردازش موازی - نیمسال اول 94-93 با پاسخنامه کلیدی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پردازش تکاملی والگوریتم تکاملی

اختصاصی از فی ژوو پردازش تکاملی والگوریتم تکاملی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   46 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

تکامل یعنی اینکه انسانها از نسل میمون ها هستند. این ابتدائی ترین و خام ترین برداشتی است که ممکن است شخصی از تکامل داشته باشد و متاسفانه تنها اطلاعی که بسیاری از
افراد از تکامل دارند همین است، که یک آدمی به نام داروین پیدا شده است و ثابت کرده است انسانها قبلاً میمون بوده اند.

در بیان تاریخچه مختصری از تکامل باید گفت که داروین نخستین کسی نیست که تکامل را کشف کرد، هزاران سال پیشاز داروین تئوری تکامل در افسانه ها و اسطوره های برخی از ملت ها وجود داشته است، مثلا هندو ها معتقد بوده اند حیات از آب شروع شده است و اولین موجودات ابتدا در آب شکل گرفتند و بعد به سایر موجودات تبدیل شدند. بعدها دانشمندان و فلاسفه ای مثل تالس تکامل را بصورت فرضیه های طبیعی برای توضیح علمی حیات مطرح کردند اما بررسی علمی و دقیق تکامل در دوران اخیر شکل گرفته است. پیشاز داروین چند دانشمند دیگر مانند لامارک شخصی که زیست شناسی را به معنی امروزی اش بنا نهاد نیز در مورد تکامل مطالعاتی داشتند و نظریاتی را نیز ارائه داده بودند. تفاوت اصلی میان نظریه تکامل لامارک با نظریه داروین در این بود که داروین تکامل را امری گروهی و مربوط به گونه های جانوری میداند ولی لامارک آنرا امری انفرادی میدانسته است، اما با این وجود، این داروین است که پدر تکامل خوانده میشود زیرا درک مدرن ما از تکامل به تئوری گزینش طبیعی بر میگردد که چارلز داروین و آلفرد راسل والاس آنرا در سال ١٨۵٨ در کتاب "مشاء انواع یا ریشه مطرح کردند. (Origin of species) " گونه ها

تعریف گزینش طبیعی:

بر اساس نظریه گزینش طبیعی، طبیعت موجوداتی که ویژگیهای مساعد برای نجات یافتن و ادامه حیات و تکثیر شدن را دارند را حفظ میکند و موجوداتی که این ویژگی ها و صفات را نداشته باشند تدریجا منقرضمیشوند.
گزینش طبیعی در قیاس با گزینش مصنوعی نامگذاری شده است که در آن انسانها گونه خاصی از جانداران را که مورد نظر آنها است انتخاب میکنند و آنها را تکثیر میکنند، مثلا کشاورزان گندم را گزینش کرده و به تکثیر آن کمک میکنند و یا دامداران گاو را گزیده و با پرورشدادن آن به ادامه حیات و تکثیر آن یاری میرسانند، داروین معتقد بود طبیعت نیز چنین میکند، و موجوداتی که بتوانند خود را با شرایط زیستی همساز کنند احتمال ادامه یافتن حیاتشان از باقی جانداران بیشتر خواهد شد و برعکس، یعنی طبیعت نیز بصورت استعاره ای همچون آن کشاورز که گزینش مصنوعی میکند، موجوداتی را انتخاب میکند و باعث گسترشآنها میشود. مفهوم گزینش طبیعی همان تولید مثل افراقی است، یعنی بعضی از اعضای یک گونه بیش از سایر اعضا تولید مثل میکنند و در نتیجه میزان بیشتری از ژن آنها به نسل بعدی انتقال می یابد. گزینش طبیعی از مرکزی ترین یا شاید هم مرکزی ترین نکاتی است که بیولوژی امروزه بر روی آن تمرکز دارد.

تعریف تکامل:

تکامل در بیولوژی، به پروسه ای اطلاق میشود که بر اساس آن، جمعیت گونه ها با ویژگیهای برتر وراثتی افزایشمی یابند و از نسلی به نسل بعدی منتقل میشوند. در طول زمان این ویژگیها به گونه جانوری کمک میکنند که به تعداد بیشتری نسبت به گونه های رقیب تکثیر بیابند و در جمعیت بر آنها تسلط بیابند. اتفاق افتادن این پروسه در مدت های طولانی میتواند پدید آمدن موجودات جدید را توضیح دهد.

بر اساس تئوری تکامل موجودات جدید تر همگی اجداد مشترکی دارند، و برای نشان دادن این شراکت استفاده میشود، بعنوان مثال (Phylogenetic tree) در اجداد، معمولا از درختواره های فیلوژنتیکی ارتباط حیوانات با گیاهان و سایر موجودات را نشان میدهد.

گاه بصورت تصادفی و بر اثر برخی علت های دیگر گاهی اوقات این اطلاعات ژنتیکی بواسطه یک جهش ژنتیکی تغییر پیدا میکنند. اگر جهش ژنتیکی وجود نداشته باشد تمامی موجودات دقیقاً شبیه یکدیگر خواهند بود. این تغییرات ژنتیکی یکی از عوامل تکامل هستند و عامل دیگر نیز شرایط زیستی در محیطی است که این جانداران در آن زندگی میکنند. تغییرات زیست محیطی باعث میشوند موجوداتی که سازگارتر با محیط هستند نجات پیدا کنند و موجوداتی که سازگاری با محیط ندارند نابود شوند.

تکامل هنوز تنها یک نظریه است:

این اعتراض از رایج ترین اعتراضاتی است که عوام نسبت به تکامل مطرح میکنند. این افراد نمیدانند که در دنیای علم هیچ مفهومی بالاتر از تئوری نمیرود و تئوری بالاترین مرحله ایست که یک نظر علمی
میتواند داشته باشد. بسیاری از سایر مفاهیم علمی همچون جاذبه نیوتون، سرعت نور، بیگ بنگ و غیره تماما تئوری هستند، اساساً هرچیز که بر مشاهده مبتنی باشد نمیتواند از مرحله تئوری بالاتر
است، مفاهیمی وجود دارند که Science رود. در برخی از شاخه های علم منظور از علم همان گفته (Theorem) مشتق شده از اصول قطعی ریاضیات هستند به آن دسته از مفاهیم قضیه یا تئورم میشود مثلا روابط فیثاغورس و تالسدو نمونه از قضایا هستند، سایر چیز ها نمیتوانند چیزی جز تئوری باشند. پیرامون این مسئله در نوشتاری با فرنام علم چیست؟ توضیحات بیشتری آورده شده است.
نتیجه آنکه تئوری بودن تکامل نمیتواند از ارزشو درستی آن بکاهد و کسانی که این ایراد را وارد میکنند مفهوم کلمه "تئوری" را در فلسفه علم درک نمیکنند. از این گذشته هر تئوری برای توضیح یک واقعیت
شکل میگیرد، مثلاً تئوری جاذبه نیوتون برای توضیح واقعیت جاذبه شکل گرفته است، دقیقاً همین ارتباط میان تئوری تکامل و خود تکامل بعنوان یک واقعیت وجود دارد.

تکامل تصادفی است و احتمال آن پایین است، پس محال است:

در پاسخ به این شبهه باید گفت نخست اینکه تکامل تماماً مبتنی بر تصادف نیست، شخصی که این اعتراض را مطرح میکند عامل دوم تکامل را که عاملی غیر تصادفی است را نادیده میگیرد، از این گذشته تئوری تکامل تماماً مبتنی بر تصادف نیست، بلکه عوامل جبری نیز در آن نقش بازی میکنند.
بسیاری از بیولوژیست ها معتقدند دو عامل اساسی در تکامل نقش بازی میکنند،
.١
تغییراتی که بر اساس تحولات تصادفی ژنتیکی (جهش ژنتیکی) انجام میگیرند.
.٢
تغییراتی که قدرت و احتمال نجات یافتن و تکثیر موجود را بالا میبرند، که عدم تحقق این تغییرات موجب حذف آن موجود توسط گزینشطبیعی میشود.
کسانی که این اعتراض را بیان میکنند درکی بسیار ضعیف از تئوری احتمالات دارند، اینکه احتمال وقوع یک اتفاق پایین باشد هرگز و هرگز به این معنی نیست که آن اتفاق محال است، لذا این اعتراض نیز از
پایه غلط است. در این مورد در نوشتاری با فرنام "مگر میشود همه چیز بطور تصادفی بوجود آمده باشد؟" توضیحات کافی داده شده است.

AI به دو مکتب فکری تقسیم می شود:
AI قراردادی (Coventional AI) : توسط رسمی سازی (formalism)، تحلیل آماری، تعاریف و اثبات مشخص می گردد (مثل یادگیری ماشین و سیستم های خبره).
هوش محاسباتی: با ویژگی های غیررسمی، غیراحتمالی و اغلب با رویکردهای آزمون و خطا شناخته می شود. هوش محاسباتی به سه بخش اصلی تقسیم می گردد:
شبکه های عصبی
سیستم های فازی
محاسبه تکاملی
الگوریتم های تکاملی تکنیک پیاده سازی مکانیزم هایی مانند تولید مجدد، جهش، ترکیب مجدد(ادغام)، انتخاب طبیعی (فرایندی که توسط آن افرادی دارای مشخصه های مطلوب با احتمال بیشتری برای تولید افراد بعدی به کار می روند. پس مشخصه های مطلوب در نسل بعد عمومی تر می شوند) و بقای شایسته ترین است. ولی محاسبات تکاملی دارای مشخصه های زیر می باشند:
پیشروی، رشد یا توسعه تکراری
مبنی بر جمعیت
جستجوی تصادفی هدایت شده
پردازش موازی
ملهم از زیست شناسی

محاسبات تکاملی اغلب شامل الگوریتم های بهینه سازی فرااکتشافی است مانند:
الگوریتم های تکاملی (شامل الگوریتم ژنتیک، برنامه نویسی تکاملی، استراتژی تکاملی، برنامه نویسی ژنتیک و سیستم های طبقه بندی کننده یادگیر (
هوش گروهی (شامل بهینه سازی گروه مورچگان و بهینه سازی گروه ذرات)
و تا حد کمتری شامل:
خودسازماندهی (نقشه های خودسازمانده ، گاز عصبی در حال رشد، یادگیری رقابتی)
تکامل تفاضلی (دیفرانسیلی)
زندگی مصنوعی
الگوریتم های فرهنگ
سیستم های ایمنی مصنوعی
مدل تکاملی قابل یادگیری

هوش گروهی (SI) یک تکنیک هوش مصنوعی مبنی بر بررسی رفتار جمعی در سیستم های غیر متمرکز و خودسازمانده است . این واژه توسط Wang و Beni در سال 1989 و در مبحث سیستم های رباتی سلولی مطرح شد.
SI معمولا از جمعیتی از عاملهای ساده تشکیل شده که به طور محلی با یکدیگر و محیطشان تعامل دارند. با اینکه ساختار کنترلی متمرکزی برای تحمیل رفتار عاملها وجود ندارد، تعاملات محلی بین عاملها اغلب منجر به بروز یک رفتار سراسری می گردد. مثال:گروه مورچگان، ازدحام پرندگان و دسته حیوانات.

سیستم های نمونه:

ACO:
یک الگوریتم بهینه سازی فرااکتشافی است که می تواند راه حلهای تقریبی را برای مسایل بهینه سازی ترکیبی مشکل بیابد. در ACO، مورچه های مصنوعی با حرکت روی گراف مساله راه حلها را می سازند و با تقلید از مورچه های حقیقی، روی گراف فرومون مصنوعی به جا می گذارند، به نحوی که مورچه های مصنوعی آینده راه حلهای بهتری بیابند. ACO می تواند با موفقیت بر روی مسایل بهینه سازی زیادی اجرا شود.

الگوریتم کلونی مورچه ها:
انسان همیشه برای الهام گرفتن به جهان زنده پیرامون خود نگریسته است. یکی از بهترین طرح های شناخته شده، طرح پرواز انسان است که ابتدا لئورناردو داوینچی(1519-1452) طرحی از یک ماشین پرنده را بر اساس ساختمان بدن خفاش رسم نمود. چهار صد سال بعد کلمان آدر ماشین پرنده ای ساخت که دارای موتور بود و بجای بال از ملخ استفاده می کرد.
هم اکنون کار روی توسعه سیستم های هوشمند با الهام از طبیعت از زمینه های خیلی پرطرفدار هوش مصنوعی است. الگوریتمهای ژنتیک که با استفاده از ایده تکاملی داروینی و انتخاب طبیعی مطرح شده، روش بسیار خوبی برای یافتن مسائل بهینه سازیست. ایده تکاملی داروینی بیانگر این مطلب است که هر نسل نسبت به نسل قبل دارای تکامل است و آنچه در طبیعت رخ می دهد حاصل میلیون ها سال تکامل نسل به نسل موجوداتی مثل مورچه است.
الگوریتم کلونی مورچه برای اولین بار توسط دوریگو (Dorigo) و همکارانش به عنوان یک راه حل چند عامله (Multi Agent) برای مسائل مشکل بهینه سازی مثل فروشنده دوره گرد (TSP :Traveling Sales Person) ارائه شد.
عامل هوشند(Intelligent Agent) موجودی است که از طریق حسگر ها قادر به درک پیرامون خود بوده و از طریق تاثیر گذارنده ها می تواند روی محیط تاثیر بگذارد.
الگوریتم کلونی مورچه الهام گرفته شده از مطالعات و مشاهدات روی کلونی مورچه هاست. این مطالعات نشان داده که مورچه ها حشراتی اجتماعی هستند که در کلونی ها زندگی می کنند و رفتار آنها بیشتر در جهت بقاء کلونی است تا درجهت بقاء یک جزء از آن. یکی از مهمترین و جالبترین رفتار مورچه ها، رفتار آنها برای یافتن غذا است و بویژه چگونگی پیدا کردن کوتاهترین مسیر میان منابع غذایی و آشیانه. این نوع رفتار مورچه ها دارای نوعی هوشمندی توده ای است که اخیرا مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.باید تفاوت هوشمندی توده ای(کلونی) و هوشمندی اجتماعی را روشن کنیم.
در هوشمندی اجتماعی عناصر میزانی از هوشمندی را دارا هستند. بعنوان مثال در فرآیند ساخت ساختمان توسط انسان، زمانی که به یک کارگر گفته میشود تا یک توده آجر را جابجا کند، آنقدر هوشمند هست تا بداند برای اینکار باید از فرغون استفاده کند نه مثلا بیل!!! نکته دیگر تفاوت سطح هوشمندی افراد این جامعه است. مثلا هوشمندی لازم برای فرد معمار با یک کارگر ساده متفاوت است.
در هوشمندی توده ای عناصر رفتاری تصادفی دارند و بین آن ها هیچ نوع ارتباط مستقیمی وجود ندارد و آنها تنها بصورت غیر مستقیم و با استفاده از نشانه ها با یکدیگر در تماس هستند. مثالی در این مورد رفتار موریانه ها در لانه سازیست.
جهت علاقه مند شدن شما به این رفتار موریانه ها وتفاوت هوشمندی توده ای و اجتماعی توضیحاتی را ارائه می دهم :
فرآیند ساخت لانه توسط موریانه ها مورد توجه دانشمندی فرانسوی به نام گرس قرار گرفت. موریانه ها برای ساخت لانه سه فعالیت مشخص از خود بروز می دهند. در ابتدا صدها موریانه به صورت تصادفی به این طرف و آن طرف حرکت می کنند. هر موریانه به محض رسیدن به فضایی که کمی بالاتر از سطح زمین قرار دارد شروع به ترشح بزاق می کنند و خاک را به بزاق خود آغشته می کنند. به این ترتیب گلوله های کوچک خاکی با بزاق خود درست می کنند. علیرغم خصلت کاملا تصادفی این رفتار، نتیجه تا حدی منظم است. در پایان این مرحله در منطقه ای محدود تپه های بسیار کوچک مینیاتوری از این گلوله های خاکی آغشته به بزاق شکل می گیرد. پس از این، همه تپه های مینیاتوری باعث می شوند تا موریانه ها رفتار دیگری از خود بروز دهند. در واقع این تپه ها به صورت نوعی نشانه برای موریانه ها عمل می کنند. هر موریانه به محض رسیدن به این تپه ها با انرژی بسیار بالایی شروع به تولید گلوله های خاکی با بزاق خود می کند. این کار باعث تبدیل شدن تپه های مینیاتوری به نوعی ستون می شود. این رفتار ادامه می یابد تا زمانی که ارتفاع هر ستون به حد معینی برسد. در این صورت موریانه ها رفتار سومی از خود نشان می دهند. اگر در نزدیکی ستون فعلی ستون دیگیری نباشد بلافاصله آن ستون را رها می کنند در غیر این صورت یعنی در حالتی که در نزدیکی این ستون تعداد قابل ملاحظه ای ستون دیگر باشد، موریانه ها شروع به وصل کردن ستونها و ساختن لانه می کنند.
تفاوتهای هوشمندی اجتماعی انسان با هوشمندی توده ای موریانه را در همین رفتار ساخت لانه می توان مشاهده کرد. کارگران ساختمانی کاملا بر اساس یک طرح از پیش تعیین شده عمل می کنند، در حالی که رفتار اولیه موریانه ها کاملا تصادفی است. علاوه بر این ارتیاط مابین کارگران سختمانی مستقیم و از طریق کلمات و ... است ولی بین موریانه ها هیچ نوع ارتباط مستقیمی وجود ندارد و آنها تنها بصورت غیر مستقیم و از طریق نشانه ها با یکدیگر در تماس اند. گرس نام این رفتار را Stigmergie گذاشت، به معنی رفتاری که هماهنگی مابین موجودات را تنها از طریق تغییرات ایجاد شده در محیط ممکن می سازد.
بهینه سازی مسائل بروش کلونی مورچه(ACO) :
همانطور که می دانیم مسئله یافتن کوتاهترین مسیر، یک مسئله بهینه سازیست که گاه حل آن بسیار دشوار است و گاه نیز بسیار زمانبر. بعنوان مثال مسئله فروشنده دوره گرد(TSP). در این مسئله فروشنده دوره گرد باید از یک شهر شروع کرده، به شهرهای دیگر برود و سپس به شهر مبدا بازگردد بطوریکه از هر شهر فقط یکبار عبور کند و کوتاهترین مسیر را نیز طی کرده باشد. اگر تعداد این شهرها n باشد در حالت کلی این مسئله از مرتبه (n-1)! است که برای فقط 21 شهر زمان واقعا زیادی می برد:
روز1013*7/1 = S1016*433/2 = ms10*1018*433/2 = !20
با انجام یک الگوریتم برنامه سازی پویا برای این مسئله ، زمان از مرتبه نمایی بدست می آید که آن هم مناسب نیست. البته الگوریتم های دیگری نیز ارائه شده ولی هیچ کدام کارایی مناسبی ندارند. ACO الگوریتم کامل و مناسبی برای حل مسئله TSP است.
مورچه ها چگونه می توانند کوتاهترین مسیر را پیدا کنند؟

مورچه ها هنگام راه رفتن از خود ردی از ماده شیمیایی فرومون(Pheromone) بجای می گذارند البته این ماده بزودی تبخیر می شد ولی در کوتاه مدت بعنوان رد مورچه بر سطح زمین باقی می ماند. یک رفتار پایه ای ساده در مورچه های وجود دارد :

آنها هنگام انتخاب بین دو مسیر بصورت احتمالاتی( Statistical) مسیری را انتخاب می کنند که فرومون بیشتری داشته باشد یا بعبارت دیگر مورچه های بیشتری قبلا از آن عبور کرده باشند. حال دقت کنید که همین یک تمهید ساده چگونه منجر به پیدا کردن کوتاهترین مسیر خواهد شد :
همانطور که در شکل 1-1 می بینیم مورچه های روی مسیر AB در حرکت اند (در دو جهت مخالف) اگر در مسیر مورچه ها مانعی قرار دیهم(شکل 2-1) مورچه ها دو راه برای انتخاب کردن دارند. اولین مورچه ازA می آید و بهC می رسد، در مسیر هیچ فرومونی نمی بیند بنابر این برای مسیر چپ و راست احتمال یکسان می دهد و بطور تصادفی و احتمالاتی مسیر CED را انتخاب می کند. اولین مورچه ای که مورچه اول را دنبال می کند زودتر از مورچه اولی که از مسیر CFD رفته به مقصد می رسد. مورچه ها در حال برگشت و به مرور زمان یک اثر بیشتر فرومون را روی CED حس می کنند و آنرا بطور احتمالی و تصادفی ( نه حتما و قطعا) انتخاب می کنند. در نهایت مسیر CED بعنوان مسیر کوتاهتر برگزیده می شود. در حقیقت چون طول مسیر CED کوتاهتر است زمان رفت و برگشت از آن هم کمتر می شود و در نتیجه مورچه های بیشتری نسبت به مسیر دیگر آنرا طی خواهند کرد چون فرومون بیشتری در آن وجود دارد.
نکه بسیار با اهمیت این است که هر چند احتمال انتخاب مسیر پر فرومون ت توسط مورچه ها بیشتر است ولی این کماکان احتمال است و قطعیت نیست. یعنی اگر مسیر CED پرفرومون تر از CFD باشد به هیچ عنوان نمی شود نتیجه گرفت که همه مورچه ها از مسیرCED عبور خواهند کرد بلکه تنها می توان گفت که مثلا 90% مورچه ها از مسیر کوتاهتر عبور خواهند کرد. اگر فرض کنیم که بجای این احتمال قطعیت وجود می داشت، یعنی هر مورچه فقط و فقط مسیر پرفرومون تر را انتخاب میکرد آنگاه اساسا این روش ممکن نبود به جواب برسد. اگر تصادفا اولین مورچه مسیرCFD(مسیر دورتر) را انتخاب می کرد و ردی از فرومون بر جای می گذاشت آنگاه همه مورچه ها بدنبال او حرکت می کردند و هیچ وقت کوتاهترین مسیر یافته نمی شد. بنابراین تصادف و احتمال نقش عمده ای در ACO بر عهده دارند.
نکته دیگر مسئله تبخیر شدن فرومون بر جای گذاشته شده است. برفرض اگر مانع در مسیر AB برداشته شود و فرومون تبخیر نشود مورچه ها همان مسیر قبلی را طی خواهند کرد. ولی در حقیقت این طور نیست. تبخیر شدن فرومون و احتمال به مورچه ها امکان پیدا کردن مسیر کوتاهتر جدید را می دهند.

1-1



2-1



3-1



4-1

مزیتهای ACO :
همانطور که گقته شد «تبخیر شدن فرومون» و «احتمال-تصادف» به مورچه ها امکان پیدا کردن کوتاهترین مسیر را می دهند. این دو ویژگی باعث ایجاد انعطاف در حل هرگونه مسئله بهینه سازی می شوند. مثلا در گراف شهرهای مسئله فروشنده دوره گرد، اگر یکی از یالها (یا گره ها) حذف شود الگوریتم این توانایی را دارد تا به سرعت مسیر بهینه را با توجه به شرایط جدید پیدا کند. به این ترتیب که اگر یال (یا گره ای) حذف شود دیگر لازم نیست که الگوریتم از ابتدا مسئله را حل کند بلکه از جایی که مسئله حل شده تا محل حذف یال (یا گره) هنوز بهترین مسیر را داریم، از این به بعد مورچه ها می توانند پس از مدت کوتاهی مسیر بهینه(کوتاهترین) را بیابند.
کاربردهای ACO :
از کاربردهای ACO می توان به بهینه کردن هر مسئله ای که نیاز به یافتن کوتاهترین مسیر دارد ، اشاره نمود :
1. مسیر یابی داخل شهری و بین شهری
2. مسیر یابی بین پست های شبکه های توزیع برق ولتاژ بالا
3. مسیر یابی شبکه های کامپیوتری
مسیر یابی شبکه های کامپیوتری با استفاده از ACO :
در ابتدا مقدمه ای از نحوه مسیر یابی در شبکه های کامپیوتری را توضیح خواهیم داد :
اطلاعات بر روی شبکه بصورت بسته های اطلاعاتی کوچکی (Packet) منتقل می شوند. هر یک از این بسته ها بر روی شبکه در طی مسیر از مبدا تا مقصد باید از گره های زیادی که مسیریاب (Router) نام دارند عبور می کنند. در داخل هر مسیریاب جدولی قرار دارد تا بهترین و کوتاهترین مسیر بعدی تا مقصد از طریق آن مشخص می شود، بنابر این بسته های اطلاعاتی حین گذر از مسیریاب ها با توجه به محتویات این جداول عبور داده می شوند.
روشی بنام : Ant Colony Routering

ACR پیشنهاد شده که بر اساس ایده کلونی مورچه به بهینه سازی جداول می پردازید و در واقع به هر مسیری با توجه به بهینگی آن امتیاز می دهد. استفاده از ACR به این منظور دارای برتری نسبت به سایر روش هاست که با طبیعت دینامیک شبکه سازگاری دارد، زیرا به عنوان مثال ممکن است مسیری پر ترافیک شود یا حتی مسیر یابی (Router) از کار افتاده باشد و بدلیل انعطاف پذیری که ACO در برابر این تغییرات دارد همواره بهترین راه حل بعدی را در دسترس قرار می دهد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  46  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

کاربرد سیستم اعداد مانده ای (Residue Number System-RNS) در پردازش تصاویر دیجیتال

اختصاصی از فی ژوو کاربرد سیستم اعداد مانده ای (Residue Number System-RNS) در پردازش تصاویر دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پست امروز در مورد کاربرد سیستم اعداد مانده ای در پردازش تصویر است. مهمترین خاصیت سیستم اعداد مانده ای، انتشار رقم نقلی بین پیمانه ای در محاسبات است و بجای انجام محاسبات روی یک عدد بزرگ، محاسبات را روی باقیمانده های آن به صورت همزمان انجام می دهد که این ویژگی به طور قابل ملاحظه ای سرعت محاسبات را افزایش و توان مصرفی را کاهش میدهد. از سیستم اعداد مانده ای بیشتر در کاربردهایی استفاده میکنیم که در آن عملیات جمع، تفریق و ضرب، بیشتر تکرار شده باشند، و عملیات پردازش تصاویر دیجیتال از جمله ی این کاربردهاست و در مجموع باعث افزایش سرعت محاسبات میشود.

سعی کردیم مجموعه ی کاملی از بهترین مقاله ها و پژوهشهای صورت گرفته با موضوع "کاربرد سیستم اعداد مانده ای در پردازش تصویر" را در گردآوری کنیم و در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

دانلود مقاله ISI رسمی از یک مدل معماری برای هماهنگی پردازش استثنا بر اساس مفاهیم عمل CA

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله ISI رسمی از یک مدل معماری برای هماهنگی پردازش استثنا بر اساس مفاهیم عمل CA دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

موضوع فارسی :رسمی از یک مدل معماری برای هماهنگی پردازش استثنا بر اساس مفاهیم عمل CA

موضوع انگلیسی :<!--StartFragment -->

Formalization of an architectural model for exception handling coordination based on CA action concepts

تعداد صفحه :17

فرمت فایل :PDF

سال انتشار :2010

زبان مقاله : انگلیسی

معماری بر اساس هماهنگ عمل اتمی (عمل CA) مفاهیم به ساخت سیستم های تحمل پذیر خطا همزمان استفاده شده است. این مدل مفهومی ترکیبی استثنا همزمان با دست زدن به اقدام تودرتو به ارائه یک مکانیزم کلی برای هر دو فعل و انفعالات متصل به میان اجزای سیستم و هماهنگی جلو اقدامات بازیابی خطا. این مقاله یک مدل معماری برای هدایت به خصوصیات صوری سیستم های تحمل پذیر خطا همزمان. این معماری ساخته شده است در فراهم می کند ارتباط فرایندهای متوالی (CSP) و کانال های از پیش تعریف شده برای هماهنگ پردازش استثنا از اجزای تعریف شده توسط کاربر. از این رو برخی از خواص ایمنی در رابطه با اعمال هدف گذاری و پردازش استثنا همزمان می توان با استفاده از FDR (عدم واگرایی پالایش) ابزار تأیید به اثبات رساند. در نتیجه، یک معماری رسمی و عمومی حمایت از تحمل نرم افزار گسل آماده استفاده شود و ثابت به عنوان کاربران قطعات با رفتارهای طبیعی و استثنایی تعریف است.
© 2010 الزویر B.V. همه حقوق محفوظ است.

دانلود مقاله فناوری اطلاعات و پردازش اطلاعات در ذهن

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله فناوری اطلاعات و پردازش اطلاعات در ذهن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فناوری اطلاعات و پردازش اطلاعات در ذهن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:299

فهرست مطالب :

کلیات… ۵

فصل اول. ۱۱

فن آوری.. ۱۱

۱-۱- فناوری اطلاعات و پردازش اطلاعات در ذهن.. ۱۲

۱-۲- فن آوری اطلاعات و آموزش… ۱۵

۱-۳- مروری بر آموزش الکترونیکی.. ۱۸

۱-۴ تاریخچه پیدایش E-LEARNING… 22

۱-۵- تعریف فن آوری اطلاعات… ۲۳

۱-۶- نسل‌های تکنولوژی اطلاعات… ۲۴

۱-۷- مفهوم تکنولوژی آموزشی و ابعاد آن. ۲۵

۱-۸- اثر بخشی تکنولوژی در آموزش… ۲۹

۱-۹- کامپیوتر در خدمت آموزش… ۳۱

۱-۱۰- فناوری آموزشی به کدام سو حرکت می‌کند؟. ۳۲

۱-۱۱- گرایشهای نوین در فنآوری آموزشی.. ۳۳

۱-۱۲- تحول نحوه آموزش و یادگیری.. ۳۶

۱-۱۳- تغییر وظیفه و کار معلم. ۳۷

۱-۱۴- کار گروهی و از بین رفتن موانع روانی تعلیم گیرندگان. ۳۸

۱-۱۵- کامپیوتر، استاد همیشه در دسترس… ۳۸

۱-۱۶- مراحل فناوری در محیط آموزشی.. ۳۹

۱-۱۶-۱- فناوری توزیعی (Distribution technology) 40

۱-۱۶-۲- فناوری تعاملی (Interactive technology) 40

۱-۱۶-۳- فناوری اشتراکی (collaborative technology) 40

فصل دوم. ۴۳

تکنولوژی آموزشی و کاربردهای آن. ۴۳

۲-۱- مفهوم و ماهیت رویکرد تکنولوژی آموزشی.. ۴۴

۲-۲- روش پژوهش در علم و تکنولوژی آموزشی.. ۴۶

۲-۳- تکنولوژی آموزشی، رویکردی مؤثر در رشد و توسعه اقتصادی، اجتماعی و صنعتی.. ۴۸

۲-۴- تکنولوژی آموزشی ، رویکردی مؤثر در توسعه کمی و کیفی نظام آموزشی عالی.. ۵۱

۲-۵- ارزشیابی و تجدید نظر در نظام آموزش عالی با تکیه بر کاربرد علوم و تکنولوژی‌ آموزشی.. ۵۶

۲-۶- همکاریهای‌ بین المللی و منطقه‌ای.. ۶۱

۲-۷- تکنولوژی آموزشی، چارچوبی مؤثر در توسعه یادگیری و بهبود آموزش… ۶۳

۲-۸- تکنولوژی آموزشی، نیروی محرکه فرآیند توسعه آموزشی.. ۶۵

۲-۹- جهان گرایی تکنولوژی آموزشی.. ۶۷

۲-۱۰- رویکردهای فناوری آموزشی.. ۷۲

۲-۱۰-۱ – رویکرد سنتی (فناوری اطلاعات به مثابه تکنولوژی آموزشی) ۷۲

۲-۱۰-۲- رویکردهای نوین.. ۷۴

فصل سوم. ۷۶

آموزش الکترونیکی.. ۷۶

۳-۱- آموزش… ۷۷

۳-۲- رئوس کار سیستم آموزشی جوامع. ۷۷

۳-۳- نیازهای اساسی آموزشی.. ۷۸

۳-۴- آموزش باز. ۷۹

۳-۵- آموزش از راه دور و شکل گیری دانشگاه مجازی.. ۸۰

۳-۶- آموزش از راه دور ، فرصت‌ها و چشم اندازها ۸۲

۳-۷- دلایل نیاز به آموزش الکترونیکی.. ۸۴

۳-۸- ویژگی‌ آموزش از راه دور. ۸۶

۳-۹- فلسفه‌های آموزش… ۸۹

۳-۱۰- تعریف آموزش الکترونیکی.. ۹۱

۳-۱۱- آموزش مجازی.. ۹۴

۳-۱۲- انواع آموزشهای وب – محور. ۹۵

۳-۱۳- طبقه بندی پنج گانه آموزش وب – محور. ۹۸

۳-۱۴- ضرورت ایجاد آموزشهای الکترونیکی (مجازی) ۱۰۰

۳-۱۵- سرویس‌های آموزش الکترونیکی.. ۱۰۱

۳-۱۶- روش‌ها و ابزارهای آموزش الکترونیکی.. ۱۰۶

۳-۱۷- مؤسسات آموزش از راه دور. ۱۱۶

۳-۱۸-تمهیدات‌لازم‌برای استفاده از آموزش از راه دور آغاز هزاره سوم. ۱۲۰

۳-۱۹- رسانه‌ها و مواد آموزشی در آموزش از راه دور. ۱۲۵

۳-۲۰- محصولات آموزش الکترونیکی و امکانات آن. ۱۳۱

۳-۲۱- ایفا کنندگان نقش اصلی در آموزش… ۱۳۲

۳-۲۲- ابزار آموزش الکترونیکی.. ۱۳۳

فصل چهارم. ۱۳۴

دانشگاه مجازی.. ۱۳۴

۴-۱- مقدمه. ۱۳۵

۴-۲- تاریخچه دانشگاه مجازی.. ۱۳۷

۴-۳- انواع دانشگاه مجازی.. ۱۳۸

۴-۴- خصوصیات دانشگاه مجازی.. ۱۳۹

۴-۵- صحن دانشگاه مجازی.. ۱۴۲

۴-۶- ثبت نام و پرداخت شهریه. ۱۴۲

۴-۷- پاره‌ای از مزایای دانشگاه‌های مجازی.. ۱۴۳

۴-۸- مزایای استفاده از اینترنت در آموزش… ۱۴۴

۴-۹- نقش معلم در دانشگاه مجازی.. ۱۴۶

۴-۱۰- یادگیری و یادگیرنده در دانشگاه مجازی.. ۱۴۹

فصل پنجم. ۱۵۲

راهبردها و موانع. ۱۵۲

آموزش الکترونیکی.. ۱۵۲

۵-۱- مشکلات و موانع. ۱۵۳

۵-۲- سودها برای مصرف کننده‌ها ۱۵۳

۵-۳- چگونه محتوای آموزشی الکترونیک در سازمان شما توسعه می‌یابد؟. ۱۵۴

۵-۴- چگونه سازمان شما خدمات آموزش الکترونیک را ارائه می‌دهد؟. ۱۵۴

۵-۵- سازمان شما چگونه میزان موفقیت آموزش الکترونیک را اندازه می‌گیرد؟. ۱۵۵

۵-۶- تجربیات جهانی در زمینه اجرای طرح‌های آموزش الکترونیکی.. ۱۵۵

۵-۷- کاربرد چند رسانه‌ای در آموزش… ۱۵۸

۵-۸- نمونه‌هایی از روشهای مبتنی بر فناوری‌های مدرن. ۱۶۱

۵-۹- دانشگاه مجازی چیست؟. ۱۶۲

۵-۱۰- سیاست‌های استراتژیک فن آوری اطلاعات و جایگاه آموزش الکترونیکی در برنامه تکفا ۱۷۲

۵-۱۱- کاربرد تکنولوژی آموزشی در آموزش عالی.. ۱۷۴

۵-۱۲- آموزش الکترونیکی در ایران. ۱۷۷

۵-۱۳- موانع رشد و انتقال تکنولوژی آموزشی به کلاس درس در دانشگاه‌ها و ارائه پیشنهاد برخورد با موانع  ۱۸۴

۵-۱۴- پیشنهادات… ۱۸۹

کلیات :

تاریخ نشانگر تغییر و تحول بسیار در عصرهای مختلف می‌باشد. با هر نسل ابزارها، سنت‌ها و عقاید جدید رشد می‌کنند و این موضوع در آغاز قرن بیستم از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. نظام‌های اجتماعی، اقتصادی، سیاسی در حال تحول می‌باشند. ابزارهای جدید موجب پدید آمدن روشهای نوین و نیز چالش در اندیشه انسانی شده و با این چالش تفکرات جدید متولد می‌شوند و در نتیجه نظام‌هایی متنوع و سازگار با نیازهای اجتماعی جدید خلق می‌شوند. زمانی که ایده مرتبط ساختن کامپیوتر به وسیله تلفن در سال 1965 به وسیله دو نفر از محققان به نام‌های لری رابرتز (Lary Roberts) و توماس مریل (Thomas Merril) مطرح گردید و توانستند دو کامپیوتر یکی در کالیفرنیا و دیگری در ماساچوست را به هم وصل نمایند هیچ کس تصور نمی‌کرد که این فناوری بتواند چنین تحولی در جوامع بشری ایجاد کند. در سال 1972، رابرتز اولین حافظه E-mail را نوشت. در سال 1980 ساخت کامپیوترهای شخصی با سرت و حافظه بیشتر توسعه یافت و در دهة 1990 با طراحی شبکه جهانی وب (world wideweb) و گسترش ناگهانی اینترنت تحولی عظم در فناوری اطلاعات به وجود آمد که این فناوری بر روی دانش، آموزش، یادگیری، ارتباطات و دهها مقوله دیگر تأثیر بسزایی گذشت و این موضوع آنچنان سریع رخ داد که بسیاری از دست‌اندرکاران، سیاستگذاران و رهبران آموزش عالی را حتی در کشورهای پیشرفته غافلگیر نمود. به طوریکه پیش بینی می‌شود پس از پایان دهة اول 21 کمتر فعالیت آموزشی و پژوهشی بدون استفاده از اینترنت و ارتباطات کامپیوتری صورت پذیرد. (chronicle of Higher Education, 2001)

مراکز آموزش عالی اغاز مسیر استفاده از اشکال مختلف فناوری اطلاعات برای بهبود آموزش، پژوهش و خدمات اجتماعی را طراحی می‌کنند و این ابزار به عنوان منبع قوی وارد آموزش عالی شده است. (Szatmary, 2000)

در عصر حاضر شکاف شمال و جنوب ناشی از شکاف علمی و فناوری میان این دو گروه از کشورهاست. پر کردن این فاصله محتاج رویکردی نوین و متفاوت به آموزش در سطوح مختلف و برنامه ریزی صحیح و بلندمدت با استفاده از فناوریهای نوین می‌پردازد.

مفهوم آموزش در تمام طول زندگی یکی از کلیدهای ورود به هزاره جدید است. این مفهوم به دلیل پاسخگویی به مسئله تغییر و تحول جهان و نیز به دلیل مزیت‌های انعطاف پذیری و تنوع و قابل دسترس بودن، خود مفهومی ضروری است. به علاوه این مفهوم از تمایز سنتی آن میان آموزش اولیه مدرسه‌ای و آموزش پیوسته پا را فراتر می‌گذارد. (ادگارفورد، 1972) بنابراین آموزش مداوم و مادام العمر می‌تواند از نخستین راهبردهایی باشد که مورد توجه تصمیم سازان آموزش به ویژه فنی و حرفه‌ای و عالی قرار گیرد. قابلیت انعطاف دانشگاه‌ها و متعاقب آن دانش آموختگان و آمادگی برای فراگیری و همگامی با فناوریهای نوین باید سرلوحه برنامه‌ریزان آموزشی آینده باشد. چه بسا دانشگاه‌هایی که آموزش پایه‌ای خوبی را ارائه دهند. اما اگر این آموزش در قالبی خشک و منجمد ارائه شود، نمی‌تواند آموزش صحیح و اصولی در قرن حاضر محسوب شود. و این اصل صرفا شامل حاصل اساتید و دانشجویان نخواهد شد بلکه دانش آموختگان نیز باید بتوانند قابلیت انعطاف را در خود فراهم آورند تا بتوانند در عرصه رقابت‌های حرفه‌ای و عملی باقی بمانند.

امروزه هیچ کس نمی‌تواند منکر اهمیت آموزش و مهارت‌ آموزی شود و پس از جنگ جهانی دوم تقریبا اکثریت نظام‌های آموزشی به این اهمیت پی برده‌اند. وانگهی امروزه ما در سیاره‌ای زندگی می‌کنیم که ساکنان آن ارتباط گسترده‌ای با یکدیگر دارند و تداوم پیشرفت فناوری موجب ایجاد تحولات نوینی در این مناسبات خواهد شد و به عصری گام نهاده‌ایم که دانش و مدیریت دانش نقش عمده‌ای در زندگی هر یک از ما ایفا می‌کند.

اغلب فعالیت های اقتصادی مبتنی بر دانش است و کارهای دستی اغلب برای کارگران بسیار ماهر در نظر گرفته می‌شوند، توده دانش با سرعتی بیشتر از گذشته، نو می‌شود و افکار تازه، خیلی زودتر تازگی خود را از دست می‌دهند.

در سدة بیستم، نظام‌های جدید آموزشی به طور گسترده متأثر از شیوه‌ تولید صنعتی بودند. اما در آستانه هزارة سوم باید آموزش را به گونه‌ای تعریف کرد که بتواند امکانات محدودیت ناپذیری را برای فراگیری در سراسر زندگی ایجاد کند. از این رو نظام‌های آموزشی در این سده با چالشهای نوینی مواجه بوده و چنانچه نتوانند انعطاف لازم را در خود ایجاد کنند، دیگر قادر به ادامة حیات نخواهند بود.در جامعه مبتنی بر دانش، کار دستی بدون مهارت در نهایت از میان خواهد رفت و این در حالی است که استفاده از کار دستی ارزان قیمت در گذشته‌ای نه چندان دور یکی از عوامل موفقیت (CSF) محسوب می‌شده است.

در آینده نزدیک، مهارت در کار دستی یکی از عوامل توسعه به شمار خواهد رفت و دستیابی به مهارت‌های روز آمد جز در سایة آموزشی مداوم میسر نخواهد شد. در سدة بیست و یکم، آموزشی مورد قبول یک جامعه پویاست که در آن دستیابی به اطلاعات،‌امتیازی برای افراد خاص محسوب نمی‌شود و ارتباطات تمامی سده‌های اجتماعی را درهم خواهد شکست، بنابراین وظیفه آموزش ایجاب می‌کند که موقعیت‌های پایان ناپذیر فراگیری را به همگان در همه جا عرضه کند و آموزش از راه دور که با شیوه‌های جدید آمیخته شده می‌تواند از مهمترین راهکارهای پاسخگویی این عصر باشد.

در دنیای کنونی فناوری اطلاعات و ارتباطات نقش مهمی را در پیشرفت کشورها از ابعاد مختلف اقتصادی، اجتماعی، سیاسی و فرهنگی ایفا می‌کند. در دنیائی که ارتباط و اطلاع رسانی در اولویت اول بسیاری از کشورهای نیمه صنعتی قرار دارد، بی‌توجهی نسبت به این پیشرفت‌ها خصوصاً در سطح آموزش عالی باعث می‌شود که جامعه به نوعی عقب ماندگی و برخورد انفعالی در برابر هجوم اطلاعات از سوی جامعه جهانی گرفتار شود. دانشگاه‌ها باید با استفاده بهینه از امکانات فناوری جدید و با توجه به ابعاد مثبت و منفی آن، زمینه را برای تغییر و تحول بنیادی در حرکت نظام آموزشی کشور از حالت سنتی به سوی آموزش نوین آغاز نماید. مهمترین دلایل برای توجه مراکز دانشگاهی به فناوری اطلاعات و ارتباطات به شرح ذیل است:

• از آنجائیکه مراکز دانشگاهی محل جمع آوری و تجزیه و تحلیل آخرین اطلاعات علمی هستند، تجهیز دانشگاه‌ها به هر فناوری، که در انتقال اطلاعات و اطلاع رسانی نقش مهمی را ایفا می‌کند، ضروری به نظر می‌رسد.
• مراکز دانشگاهی محل تحقیق و تتبع برای نیل به حقایق و واقعیات بوده و لازمه دستیابی به این حقائق، داشتن اطلاعات جامع پیرامون موضوع اصلی است. این امر با ایجاد ارتباط تنگاتنگ با مراکز علمی و متخصصان در سطوح مختلف در سراسر جهان حاصل می‌گردد.
• پویائی و تحرک مراکز دانشگاهی مستلزم وجود عناصر محقق و مبتکر اعم از دانشجو و استاد است. مراکز دانشگاهی بستری برای تولید علم و دانش می‌باشد و این تولیدات زمانی تحقق می‌یابد که نظام سنتی در مراکز دانشگاهی جای خود را به نظام پویا، خلاق همراه با ارتباط متقابل دانشجو و استاد بدهد. در عصر جدید استاد و دانشجو هر دو به دنبال کشف حقیقت هستند و هر دو از منابع مختلف اطلاعات استفاده کرده تا دانش جدیدی را تولید نمایند.

لازمه استفاده بهینه از این امکانات، ایجاد نگرش مثبت در دانشجویان و اساتید جهت استفاده در پژوهش‌های علمی است. تا زمانی که دانشجویان نسبت به کارآیی اینترنت امکانات و محدودیت‌ها، نحوه استفاده از آن ها، تأثیر آن در پیشبرد علوم اطلاع ناچیزی داشته باشند. حداکثر بهره‌وری از این امکانات در مراکز دانشگاهی صورت نخواهد گرفت. برای پی بردن به میزان آشنایی دانشجویان به کاربرد اینترنت در آموزش اجرای یک سری تحقیقات در سطح دانشگاه‌ها امر ضروری است تا بتواند نیاز واقعی دانشجویان را در این رابطه تبیین نماید. از میان تحقیقات انجام شده می‌توان به تحقیق سلاجقه در دانشگاه شیراز اشاره کرد. به نظر وی کاربران مرکز اینترنت دانشگاه علوم پزشکی شیراز نسبت به کاربرد اینترنت نگرش مثبتی داشته و آنان علاوه بر انجام پژوهش‌های مشخص، امکانات شبکه را برای آموزش خود نیز مورد استفاده قرار داده‌اند. همچنین میان استفاده از منابع الکترونیکی اطلاعات و استفاده از رایانه، رابطه معنی‌دار است.

ایجاد دوره‌های آشنایی با اینترنت و کاربرد آن در علوم مختلف، زمینه مساعدی برای افزایش آگاهی و اطلاعات دانشجویان در این زمینه است تا بدین وسیله ضمن افزایش آگاهیها، مهارت لازم برای کاربرد شبکه در دانشگاه‌ها ایجاد شود. آشنائی دانشجویان در مراکز دانشگاهی پیرامون فناوری اطلاعات و ارتباطات در دو بعد کلی قابل تقسیم است. یک بعد آن مربوط به علم انفورماتیک است که شامل آشنائی دانشجویان با سخت افزار و نرم افزار رایانه و زبانهای برنامه نویسی می‌باشد. در بعد دیگر کاربرد این فناوری در علوم مختلف و همچنین آموزش علوم با کمک رایانه است. از طرف دیگر یادگیری این علوم به دو صورت امکان پذیر است : شرکت در آموزشهای رسمی با گذراندن دوره‌های مربوطه و یادگیری به صورت خودآموزی یعنی دانشجو با مطالعه انفرادی و با تمرین مستقیم با رایانه مهارت لازم را کسب نماید. میزان موفقیت گروه خودآموز در کار با رایانه موفقتر از گروهی است که به صورت تئوریک مطالب آموزشی را یاد می‌گیرند زیرا آنان با انگیزه درونی و از طرفی با کار مستقیم با رایانه مهارت‌های لازم را کسب می‌نمایند. این بیانگر این واقعیت است که موفقیت دانشگاه در آشنایی دانشجویان به فناوری جدید بیشتر متکی بر تشکیل کارگاه‌های رایانه‌ای و ایجاد امکانات مناسب برای خود یادگیری توسط دانشجویان بوده و صرف تشکیل چند دوره آموزشی بدون آموزش عملی، موفقیت چشمگیری به دنبال نخواهد آمد. ]1[

و...

NikoFile