موضوعات اصلي
مقدمه : یکی از نتایج اصل هم ارزی محاسبه انتقال گرانشی طول موج نور ( یا هر تابش الکترومغناطیسی ) در میدانهای گرانشی است . بهمین خاطر در قسمت اول این مقاله در ابتدا سعی شده است ، که خود این اصل و نتایج آن معرفی شود . پس از آن در قسمت دوم ، مشابه کار اینشتین از روی انتقال دوپلری و اصل هم ارزی ، انتقال گرانشی طول موج امواج الکترومغناطیسی را بدست می آوریم . در قسمت سوم روابطی کامل تر را از روی این حقیقت که مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل فوتونها ( K+U) در میدانهای گرانشی مقداری ثابت است بدست می آوریم که نتایج اینشتین حالت تقریبی از این فرمولها کلی است . در قسمت چهارم روابط انتقال گرانشی اینشتین را از روی این روابط کلی بدست می آوریم و در قسمت پنجم تغییر طول موج گرانشی در اطراف سیاه چاله ها و شرایط تشکیل ماده کاملا تاریک را ارائه می دهیم و در قسمت پنجم انتقال دوپلری در اتاقک شتابدار را با استفاده از پایستگی انرژی مکانیکی فوتونها بدست می آوریم . قسمت اول – بیان اصل هم ارزی و معرفی پایستگی انرژی مکانیکی فوتونها در ابتدا قبل از بیان مطالب اصلی مقاله ناچاریم بار دیگر به بیان اصل هم ارزی اینشتین و نتایج آن بپردازیم . این مرور تصویری روشن از واقعیتهای پنهانی ارائه می دهد ، که مدتهای مدیدی است از دیده ها پنهان مانده است . برای این منظور به اوایل قرن بییستم باز می گردیم ، هنگامیکه دانشمند نابغه ، آلبرت اینشتین در اداره ثبت اختراعات نشسته بود و در ذهن خود می کوشید که تصور کند که چطور می تواند به یک باریکه نور برسد ، در همین حین فکر بسیار جالبی به ذهنش رسید : اگر کسی بصورت آزاد سقوط کند وزن خود را احساس نخواهد کرد. همین فکر ساده باعث شد که یک نظریه گرانشی را مطرح کند . برای این منظور شخصی را در نظر گرفت که در دو حالت در حال سقوط آزاد است ، در حوزه گرانی زمین و در فضای میان ستاره ای که در آن میدان گرانشی بسیار ضعیف است ، در هر دو مورد شخص در یک اتاقک منزوی است نمی تواند اشیای خارج را ببیند و پی به حرکت اتاقک ببرد . در داخل اتاقک این دو حالت دقیقا هم ارز هم است و هیچ دستگاه اندازه گیری که کاملا در داخل اتاقک قرار دارد نمی تواند دو حالت را از هم تمیز دهد . شتاب a=g با شتاب صفر در یک میدان گرانشی ناچیز هم ارز است . به نظر می رسد که شتاب می تواند آثار یک میدان گرانشی را ازبین ببرد . حال گامی فراتر می نهیم و می پرسیم آیا شتاب می تواند آثار یک میدان گرانشی را تولید کند ؟ دو حالت را در نظر می گیریم در یک حالت ناظر در حوالی زمین ساکن است ، که در آنجا میدان گرانشی برابر است با g . در حالت دیگر ناظر در فضای تهی قراردارد که در آنجا میدان گرانشی تا حد چشم پوشیدنی کوچک است ، اما موتورهای موشک طوری روشن شده اند که شتاب اتاقک برابر a=-g باشد . آزمایشهای متفاوتی در دو اتاقک انجام می گیرند : یک ترازو وزن ناظر ( در واقع ، نیروی عمودی بین ناظر و ترازو ) را نشان می دهد ، یک توپ به زمین می افتد ، وزنه ای یک فنر را می کشد ، و یک آونگ ساده نوسان می کند همه آزمایشها در دو اتاقک به نتایج یکسانی ختم می شوند . در اینجا ، آزمایشی وجود ندارد که بتوان در داخل اتاقک انجام داد و بین دو حالت فرق گذاشت . این موضوع به اصل هم ارزی می انجامد : هیچ آزمایش محلی وجود ندارد که با انجام آن بتوان تا بین آثار یک میدان گرانشی یکنواخت دریک چارچوب مرجع بدون شتاب ، و آثار یک چارچوب مرجع شتابدار ( نالخت ) فرق گذاشت . اینشتین پی برد که اصل هم ارزی نه تنها در مورد آزمایشهای مکانیکی ، بلکه در تمام آزمایشها ، حتی آزمایشهای مبتنی برتابش الکترو مغناطیسی بکار می رود . حال در یک آزمایش اگر تغییر طول موج واقعی چشمه نور را در یک اتاقک شتابدار برای ناظری که طول موج تغییر یافته را دریافت می کند بدست بیاوریم ( که اصطلاحا به آن انتقال دوپلری گفته می شود ) با استفاده از اصل هم ارزی می توانیم انتقال دوپلری را به یک میدان گرانشی تعمیم دهیم . در این حالت تغییر در طول موج نور را براثر گرانش اصطلاحا انتقال گرانش طول موج می نامند . پس از این مرور کلی حال از خود می پرسیم علت واقعی اصل هم ارزی چیست ؟ آیا فقط از روی آزمایشهای یکسان در دوحالت می توان پی به این اصل برد ؟ یا ذرات در دو حالت دارای خواص یکسانی هستند که منجر به چنین وضعیت های یکسانی می شود ؟ و یا می توان با اثبات یک علت یکسان و اساسی در دوحالت این اصل را تا مرحله قانون هم ارزی ارتقا داد ؟ و یا حضور ماده در میدانهای گرانشی معمولی بصورت بسیار جرئی نتایج را کمی متفاوت می کند ( منظور از ماده ، جرم اصلی است که شتاب گرانشی لازم را فراهم می کند ) . در این تحقیق متوجه شدم که با استفاده از نسبت دادن جرم mبه فوتونها طبق رابطه نسبیتی E=mc2 برای فوتونهایی که با سرعت نور حرکت می کنند می توان در دوحالت به فرمولهای کلی رسید ، که در حالت انتقال دوپلری فرمول کلی بدست آمده با استفاده از اصل پایستگی انرژی مکانیکی ذرات فوتون ، انطباق کامل با انتقال دوپلری حاصل از محاسبات معمول (روابط انیشتن ) که از روی اصل هم ارزی نتیجه گیری شده است دارد ، در واقع روابط معمول حالت خاص و تقریبی از فرمول کلی بدست آمده با استفاده از پایستگی مکانیکی ذرات فوتون در میدانهای گرانشی است ، این تقریب در نزدیکی جرم های معمولی که مانند سیاه چاله ها به حد شعاع بحرانی خود نرسیده اند به مقدار برآورد شده از روی اصل هم ارزی بسیار نزدیک است . قسمت دوم – محاسبه انتقال دوپلری در اتاقک شتابدار و انتقال گرانش در میدانهای گرانشی ( با استفاده از روش انیشتن ) در این مقاله ابتدا با مرور نحوه محاسبه فرمول انتقال دوپلری اینشتین ، در اتاقک شتابدار با شتاب a و استفاده از اصل هم ارزی برای فرمول متناظر در انتقال گرانشی ، تصویری روشن از محاسبات معمول در این زمینه ارایه می دهیم ، سپس با استفاده از پایستگی مکانیکی ذرات فوتون هر دو فرمول مربوطه را در حالت کلی بدست می اوریم و ملاحظه می کنیم که انتقال گرانشی بدست آمده از اصل هم ارزی در واقع حالت تقریبی از این فرمول کلی است .
چکیده: دراین تحقیق با استفاده از قضیه کار انرژی ( کارخالص نیروهای وارد برهر ذره برابر است با تغییر انرژی جنبشی آن ذره ) و نسبت دادن جرم نسبیتی M مطابق با رابطه E=mc2 به ذارت فوتون در میدانهای گرانشی و تعریف انرژی پتانسیل U مطابق با رابطه ∆U=-W برای ذرات فوتون می توان نشان داد که در هر مسیر رفت یا برگشت مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی ذرات فوتون K+U مقداری ثابت است از این روی از رابطه k1+U1=K2+U2 می توان تغییر طول موج فوتون را براثر گرانش ( انتقال گرانشی طول موج ) محاسبه کرد . از فرمولهای کلی بدست آمده می توان با تقریب ، انتقال گرانشی طول موج را که اینشتین از روی اصل هم ارزی محاسبه کرده بود بدست آورد و نشان داد که فرمولهای اینشتین ، تقریبی از این فرمولهای کلی است . از طرفی این روابط کلی انتقال گرانشی در اطراف یک سیاه چاله را بخوبی تفسیر می کند و حتی می توان شرایط تشکیل ماده تاریک را توضیح داد .
سلاح تازه ای كه ساخت آن بسیار ساده و تأثیر آن كاملاً گسترده است ، نگرانی هایی را برای دانشمندان و دولتمردان بوجود آورده است . به نوشته هفته نامه علمی نیوساینتیست این سلاح مؤثر « بمب الكترو مغناطیسی » نام دارد كه اساس و عصاره آنها چیزی نیست جز یك پرتو شدید و آنی از موجهای رادیویی یا مایكروویو كه قادر است همه مدارهای الكتریكی را كه در سر راهش قرار گیرد ، نابود سازد . در دورانی كه بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الكترونیكی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستانها تا شبكه های مخابراتی و از رایانه های بانكها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاههای نظارت و مراقبت ، نحوه كار ماشینها و ادوات صنعتی همگی متكی به ساختارهای الكترونیك هستند ، كاربرد بمبهای الكترو مغناطیس می تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسكونی شود . به اعتقاد برخی كارشناسان به نظر می رسد كشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تكمیل كرده اند و حتی برخی بر این باورند كه ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این قبیل بمبها برای تخریب دستگاههای رادار صربها بهره گرفته است . توجه به بمبهای الكترو مغناطیس حدود نیم قرن قبل مطرح شد . متخصصان در آن هنگام به این نكته توجه كردند كه اگر بمبی هسته ای منفجر شود ، امواج الكترومغناطیسی كه در اثر انفجار پدید می آید تمامی مدارهای الكترونیك را نابود می سازد . اما مسئله این بود كه به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد كرد بدون آنكه نیاز به انجام یك انفجار هسته ای باشد ؟
دانشمندان می دانستند كه كلید حل این مسئله در ایجاد پالسهای ( تپ های ) الكتریكی كه با عمر بسیار كوتاه و قدرت زیاد نهفته است . اگر اینگونه پالسها به درون یك آنتن فرستنده تغذیه شوند ، امواج الكترومغناطیس قدرتمندی در فركانسهای ( بسامد ) مختلف از آنتن بیرون می آیند ، هر چه فركانس موج بالاتر باشد ، امكان تأثیرگذاری آن بر مدارهای الكترونیك دستگاهها بیشتر خواهد شد . بزودی این نكته روشن شد كه مناسب ترین امواج الكترومغناطیس برای ساخت بمبهای الكترومغناطیس امواج با فركانس در حدود گیگا هرتز است . این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الكترونیك نفوذ كنند و آنها را از كار بیندازند . برای تولید امواج با فركانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الكترونیكی بود كه تنها 100 پیكو ثانیه تدوام پیدا كنند . یك شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام « مولد ژنراتور ماركس » بود . این دستگاه عمدتاً متشكل است از مجموعه بزرگی از خازنها كه یكی پس از دیگری تخلیه می شوند و نوعی جریان الكتریكی موجی شكل بوجود می آورند . با گذراندن این جریان از درون مجموعه ای از كلیدهای بسیار سریع می توان پالسهایی با دوره زمانی 300 پیكوثانیه تولید كرد . با عبور دادن این پالسها از درون یك آنتن ، امواج الكترومغناطیسی بسیار قوی تولید می شود . مولدهای ماركس سنگین هستند اما می توانند پشت سرهم روشن شوند تا یك سلسله پالس های قدرتمند را به صورت متوالی تولید كنند . این نوع مولدها هم اكنون در قلب یك برنامه تحقیقاتی قرار دارند كه بوسیله نیروی هوایی آمریكا كانزاس در دست اجراست . هدف این برنامه جای دادن مولدهای ماركس روی هواپیماهای بدون خلبان یا در درون بمبها و موشكهاست تا از این طریق نوعی « میدان مین الكترومغناطیس » برای مقابله با دشمن ایجاد شود . اگر هواپیما یا موشك دشمن از درون این میدان مین الكترومغناطیس عبور كند ، بلافاصله نابود خواهد شد . اگر لازم باشد تنها یك انفجار عظیم به انجام رسد ، به دستگاهی نیاز است كه بتواند یك پالس الكترونیكی بسیار قدرتمند را بوجود آورد ؛ این كار را می توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر « تی . ان . تی » انجام داد . دستگاهی كه این عمل را به انجام می رساند ، « متراكم كننده شار » نام دارد . در این دستگاه از انفجار اولیه یك ماده منفجره متعارف برای فشرده كردن یك جریان الكتریكی و میدان الكترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می شود. زمانی كه این جریان فشرده شد ، به درون یك آنتن فرستاده می شود و یك موج الكترومغناطیس بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می آید . نیوساینتیست می افزاید : طرح تكمیل دستگاههای متراكم كننده شار از سوی نیروی هوایی آمریكا در ایالت نیو مكزیكو در دست تكمیل است . از جمله طرحهایی كه برای كاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده ، جای دادن آنها در بمبهایی است كه از هواپیما به پایین پرتاب می شود و نصب آنها در موشكهای هوا به هواست . امتیاز بزرگ بمبهای الكترومغناطیس در دو نكته است : نخست آنكه این بمبها مستقیماً جان انسانها را به خطر نمی اندازد و تنها بر دستگاههای الكترونیك اثر می گذارد ؛ و نكته دوم آنكه ساخت آنها بسیار ساده است . بمبهای الكترومغناطیس در صورتی می توانند بالاترین خسارت را وارد آورند كه فركانس امواجشان با فركانس دستگاههایی كه به آنها وارد می شوند یكسان باشد . بنابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاههای الكترونیكی كه در مراكز حساس كار می كنند ، می توان طراحی مدارها را به گونه ای انجام داد كه اولاً میان بخشهای مختلف ، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیاً در ورودی این قبیل دستگاهها باید صافیها و سنجنده هایی را قرار داد كه بتواند علامتهای مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند .
منبع : ( www . sciencedaily . com )
© کپی رایت توسط .:مقاله نت.: بزرگترین بانك مقالات دانشجویی کلیه حقوق مادی و معنوی مربوط و متعلق به این سایت و گردآورندگان و نویسندگان مقالات است.)
برداشت مقالات فقط با ذکر منبع امکان پذیر است
انسان در معرض انواع میدان های الکترومغناطیسی ناشی از منابع طبیعی و مصنوعی است. این میدان ها باعث ایجاد میدان الکتریکی در بدن و تاثیر بر حرکت یون ها، ایجاد گرما، تحریک عصبی و عضلانی و انواع آثار گوناگون می شوند. آثار بیولوژیکی این امواج به شدت، فرکانس، شکل موج و زاویه بین میدان های اعمالی و میدان مغناطیس زمین و همچنین به پیوسته یا پالسی بودن آنی بستگی دارند. میدان های اکترومغناطیسی ناشی از وسایل معمولی در حد متعارف هستند و به نظر نمی رسد خطری برای انسان داشته باشند. اما نتایج تحقیقات انجام شده بر روی افراد خاص مانند پرسنل نظامی و یا افرادی که در نزدیکی ایستگاه های رادار، فرستنده های پر قدرت مخابراتی و رادیویی و پست های فشار قوی فعالیت و زندگی می کنند نشان می دهد که آثار زیانباری دارند و زندگی در نزدیکی آنها خالی از ریسک نیست. لذا محققین توصیه می کنند تا حد ممکن از چنین میدان هایی اجتناب شود.
**اثر امواج الكترومغناطیس بر رشد و تولید توكسین كلستریدیوم دیفیسیل
هدف: كلستریدیوم دیفیسیل (Closrtidium Difficile) عامل اتیولوژیك عفونتهای متعدد از جمله كولیت با غشای كاذب (Pseudomembranous Colitis) است كه اغلب با مصرف آنتیبیوتیكها ایجاد میگردد. با این حال، موارد بسیاری نیز بدون دخالت آنتیبیوتیكها گزارش شده است. همچنین این باكتری یكی از عوامل مهم عفونتیهای بیمارستانی است و به خاطر ایجاد مقاومت به انواع آنتیبیوتیكها مشكلات فراوانی را ایجاد كرده است. از این رو، دست امر پیشگیری و كنترل عفونتهای ناشی از Closrtidium Difficile به ویژه كولیت با غشای كاذب جلوگیری نماید.
از آنجا كه اثرات بیولوژیك پرتوهای یونیزان بر سلولهای زنده از جمله سلولهای رویشی باكتریهای به طور دقیق مشخص نشده است. لذا تحقیق و بررسی در این خصوص بسیار حائز اهمیت است. بنابراین، تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر پرتوهای Short-Wave و Macro-Wave بر رشد و تولید توكسین از كلستریدیوم دیفیسیل طراحی و انجام شد.
در این تحقیق از دو سویه Closrtidium Difficile یكی توكسیژن و دیگری غیر توكسیژن استفاده گردید. ابتدا از هر كدام به طور جداگانه كشت اولیه تهیه شد پس از آن در شیشههای 50 اونسی، 20 میلیلیتر محیط كشت وارد كرده و استریل گردید. سپس با كشت اولیه به نسبت 2 درصد تلقیح و به مدت 24 ساعت در شرایط بیهوازی و دمای 37 درجه سانتیگراد گرمخانهگذاری شدند. پس از آن در زمانهای مختلف تحت تابش مستقیم پرتوهای Macro-Wave و Short-Wave قرار گرفتند. همه محیطهای اشعه دیده و نیز كنترل (محیط اشعه ندیده) به مدت 4 روز گرمخانهگذاری شدند و پس از آن میزان رشد، تولید پروتئین و توكسیسیتی بررسی شدند. رشد باكتری با شمارش تعداد كلنی، مقدار پروتئین با روش براد فورد و توكسیسیتی با استفاده از كشت سلولی رده BK و لوپ گره شده شده ورده خرگوش انجام شد.
نتایج نشان داد، اثر تابش پرتوهای Macro-Wave باعث حذف فعالیت سمی عصاره كشت میگردد. به عبارت دیگر بر تولید توكسین اثر كرده و مانع از تولید توكسین شده است. در حالی كه اسپورولاسیون را تحریك نموده و باعث میشود پساز 10 ساعت گرمخانهگذاری همه سلولها به اسپور تبدیل شوند.
همچنین نتایج بررسی اثر پرتوهای Shore-Wave بر رشد و تولید توكسین از Closrtidium Difficile نشان داد، تابش مستقیم به این پرتو به مدت 30 تا 60 دقیقه باعث افزایش پایدار تولید توكسین به میزان 2 برابر میگردد. افزون بر این، تابش مستقیم پرتوهای Short-Wave به كشت 24 ساعته سویه غیرتوكسیژن Closrtidium Difficile باعث تحریك تولید پایدار توكسین گردد.
در هر حال، یافتههای این تحقیق موید آن است كه پروهای Macro-Wave باعث حذف تولید توكسین از Closrtidium Difficile شده اما تولید اسپور را القا مینماید. در حالی كه اثر پرتوهای Short-Wave بر سویه توكسیژن، تولید توكسین را القا كرده و آن را به سویه توكسیژن تبدیل نموده است.
**اثرات تابش امواج الكترومغناطیس ضعیف بر غدد تناسلی و باروری موش ماده
مقدمه: كاربرد و گسترش روز افزون وسایل و لوازم خانگی مولد میدان الكترومغناطیسی (یخچال، كامپیوتر، تلویزیون و ...) باعث توجه فراوان مراكز تحقیقاتی نظیر سازمان بهداشت جهانی به بررسی اثرات زیان بار آن بر سلامتی انسان شده است. در این مطالعه اثرات تابش امواج الكترومغناطیسی ضعیف بر غدد تناسلی و باروری موش ماده بررسی شده است.
روش كار: در این پژوهش تجربی با طراحی یك سیستم مولد میدان الكترومغناطیسی با شدت 15 گاوس به بررسی اثرات امواج مذكور بر غدد تناسلی و باروری موش ماده نژاد Balb/C پرداخته شده است. برای انجام كار موش های ماده باكره بالغ به مدت چهار روز و هر روز شش ساعت در سیستم مذكور تحت تاثیر امواج قرار داده شدند و تغییرات سطوح هورمونی FSH, LH، استرادیول و پروژسترون به روش رادیوایمنواسی بررسی و نیز به كمك مطالعات میكروسكوپی نوری و الكترونی گذاره، ساختار و فراساختار تخمدان ها و تعداد و انواع فولیكول های تخمدانی در موش های ماده تیماری و موش های ماده بالغ نسل اول، مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج: یافته های حاصل نشان داد، میدان الكترومغناطیسی با شدت 15 گاوس بر وزن و اندازه تخمدان ها در موش های ماده تیمار شده و فرزندان نسل اول تغییرات معنی دار ایجاد ننمود. لیكن مطالعه آماری تعداد فولیكول های تخمدانی افزایش معنی داری را در موش های ماده تیماری نشان داد (P<0.05). بررسی میكروگراف های تهیه شده بیان گر هتروكروماتینی شدن شدید اووسیت ها و سلول های فولیكولر، افزایش پلی زوم و تجمع میتوكندری ها و شكاف دار شدن هسته ها بود. هم چنین كاهش مقادیر FSH, LH و كاهش درصد موفقیت جفت گیری از دیگر نتایج بود.
نتیجه گیری: یافته های حاصل از این پژوهش بیان گر تاثیرگذاری میدان های الكترومغناطیسی بر ساختار غدد تناسلی، افزایش تعداد فولیكول های تخمدانی و تاثیر بر سیستم آندوكرین و نیز كاهش باروری می باشد.
**اثرات امواج الكترو مغناطیس با فركانس بالا (27.12 مگاهرتز) بر اولترااستراكچر بافت استخوانی جنین موش صحرایی
هدف: بررسی اثرات امواج الكتزومغناطیس با فركانس 27.12 مگاهرتز بر اولترااستراكچر بافت استخوانی جنین رت نژاد Sprague Dawley با استفاده از میكروسكوپ الكترونی
مواد و روشها: موشهای صحرایی باردار در زمانهای مختلف دوران حاملگی (گروه تجربی اول از روز صفر تا ششم بارداری، گروه تجربی دوم از روز هفتم تا سیزدهم بارداری و گروه تجربی سوم از روز چهاردهم تا بیستم بارداری) در میدان الكترومغناطیس با فركانس 27.12 مگاهرتز با شدت 10 وات بر سانتیمتر مربع به مدت هفت روز متوالی و روزانه دردونوبت 15 دقیقه ای و جمعا 210 دقیقه قرار گرفتند. سه گروه شم نیز مشابه گروه تجربی در میدان الكترومغناطیس با شدت صفر قرار گرفتند و گروه كنترل اصلا در میدان امواج قرار نگرفت. برای مطالعه فراساختاری بافت استخوانی جنینها، ناحیه میددیافیز تیبیای راست تعداد 21 جنین 21 روزه مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته ها: تابش امواج باعث افزایش دمای كولون رتهای گروههای تجربی گردید به طوری كه در بدن رتها هایپرترمی ایجاد گردید. مطالعه فراساختاری ناحیه میددیافیز تیبیای این جنینها در گروههای تجربی، تغییرات را به صورت واكوئولیزه شدن و چروكیدگی سیتوپلاسم، دژنرسانس ارگانلهای سیتوپلاسمی مانند میتوكندری و شبكه آندوپلاسمی خشن، چروكیده شدن هسته و افزایش هتروكروماتینی آن در استئوبلاستها واز سوی دیگركاهش ترابكولای استخوانی در فضای بین سلولی نشان داد كه میزان این تغییرات در گروه تجربی دو به مراتب شدیدتر بود.
نتیجه گیری: امواج الكترومغناطیس بافركانس 27.12 مگاهرتز سبب تغییرات ساختاری در تعدادی ازاستئوبلاستها گشته و اثرات وقفه ای بر روند استئوژنز جنینها داشته است
**بررسی اثر بیولوژیكی امواج ماكروویو تلفن سیار بر تغییرات ظرفیت آنتی اكسیدانی خون خرگوش
هدف: امواج ماكروویو در بخش های مختلف صنعتی، پزشكی، علمی و لوازم خانگی، كاربردهای بسیاری دارد. كاربرد این امواج با فركانس 915 مگاهرتز در تلفن سیار باعث ایجاد اثرات حرارتی و غیرحرارتی می شود. با توجه به استفاده فراوان و طولانی مدت افراد مختلف جامعه از این وسیله و نیز با توجه به اهمیت ویژه آنتی اكسیدان ها در سیستم ایمنی بدن و پیشگیری از ابتلا به برخی بیماری ها، در این پژوهش به بررسی اثرات بیولوژیكی امواج ماكروویو تلفن همراه با فركانس 915 مگاهرتز بر تغییرات آنتی اكسیدانی پرداخته شد.
مواد و روش كار: این پژوهش به شیوه تجربی و با آزمایش بر روی 14 سرخرگوش نر سفید سه ماهه با نژاد خالص نیوزلندی و وزن 1400-1700 g انجام شد. خرگوش ها به صورت تصادفی به دو گروه شاهد و مورد تقسیم شدند. گروه مورد به مدت سه هفته، روزی 8 ساعت، در معرض امواج مایكروویو با فركانس 915 مگاهرتز و میانگین چگالی توان 0.6789 mW/cm2، كه توسط دستگاه شبیه ساز، تولید شده بود در یك محفظه كاملا ایزوله در مواجهه تمام بدن قرار گرفتند. پس از مواجهه، به صورت مستقیم از قلب گروه های شاهد و مورد خونگیری شد و میزان ظرفیت آنتی اكسیدانی سپس داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS توسط آزمون t-test، تجزیه و تحلیل گردید.
نتایج: نتایج حاصل از مقایسه میان میانگین غلظت آنتی اكسیدان ها در پلاسمای گروه شاهد (890.619±104.55 mmol/lit) و گروه مورد (630.619±151.08 mmol/lit) تغییرات معنی داری را نشان داد (P<0.003). میانگین غلظت آنتی اكسیدان ها در پلاسمای گروه مورد نسبت به گروه شاهد در حدود 30 درصد كاهش یافت.
نتیجه گیری: یافته ها نشان می دهد، امواج مایكروویو ناشی از تلفن های سیار باعث كاهش ظرفیت آنتی اكسیدانی پلاسما می شود و به عنوان یك عامل زیان آور فیزیكی مطرح می باشد. لذا پیشنهاد می شود به منظور پیشگیری از استرس اكسیداتیو ویا كاهش چشمگیر آن فركانس كاربردی در تلفن های سیار و چگالی توان كاهش یافته و مواد حاوی آنتی اكسیدان در رژیم غذایی كاربران گنجانده شود.
**بررسی تاثیر امواج مایكروویو با توان ها و زمان های مختلف روی مراحل زیستی سه گونه آفت انباری
مراحل مختلف زیستی كه آفت مهم اقتصادی، شب پره هندی Plodia interpunctella. Hub. شب پره مدیترانه ای آرد. (Ephestia kuehniella (Zell وشپشه دندانه دار( Oryzaephilus surinamensis (L. تحت تابش امواج مایكروویو با فركانس 2450 مگاهرتز در توان 100 وات با زمان های 300، 600، 900 ثانیه و توان 200 وات با زمان های 30، 60، 120 ثانیه قرار گرفتند. در تمام آزمایش ها میزان مرگ و میر با افزایش زمان، افزایش یافت. توان و زمان مورد نیاز برای جلوگیری از تفریخ تخم ها، مرگ و میر لاروها، كنترل مرحله شفیرگی و تلفات حشرات كامل نر و ماده در شب پره هندی و شب پره مدیترانه ای آرد به ترتیب 100 وات و 900 ثانیه، 200 وات و 120 وات ثانیه بود. حشرات كامل نر در شب پره هندی و شب پره مدیترانه ای آرد حساسیت بیشتری در مقایسه با حشرات ماده نسبت به امواج داشتند. نتایج نشان داد ك شفیره های شب پره مدیترانه ای آرد در توان 100 وات و زمان 900 ثانیه متحمل 5/97 درصد تلفات و در توان 200 وات و زمان 120 ثانیه با 95 درصد تلفات حساسیت بالایی نسبت به امواج دارند. در شب پره هندی حشرات كامل در توان 100 وات و زمان 900 ثانیه با 5/87 درصد و توان 200 وات و زمان 120 ثانیه با 5/92 درصد تلفات حساس ترین مرحله زیستی بودند. حشرات كامل شپشه دار نیز حساسیت بیشتری نسبت به سایر مراحل زیستی نشان دادند و در توان 100 وات با زمان 900 ثانیه، 5/87 درصد و در توان 200 وات با زمان 120 ثانیه 5/92 درصد تلفات داشتند. توان 100 وات با زمان 600 ثانیه باعث ایجاد مرگ و میر در حشرات كامل و تخم های شپشه دندانه دار گردید و نیز باعث جلوگیری از تفریخ تخم های شب پره هندی شد. توان 200 وات در مدت 60 ثانیه توانست 5/82 درصد تلفات در حشرات كامل شب پرده مدیترانه ای ایجاد كند.
**بررسی تاثیر كلرید سدیم، pH محیط و نوع اسید بر تخریب لیستریا مونوسیتوژنز به وسیله امواج مایكروویو
هدف: بررسی تاثیر كلرید سدیم، pH محیط و نوع اسید بر تخریب لیستریا مونوسیتوژنزتایپ 4aبه وسیله امواج مایكروویو.
طرح: مطالعه تجربی.
روش: اثر غلظتهای مختلف كلرید سدیم (0.5، 1.5 و 3.0 درصد) و pH های مختلف 4.5، 5.5 و 6.5 اسید كلریدریك و همچنین pH=4.5 اسید استیك بر تخریب لیستریامونوسیتوژنزتیپ 4a با منشا غذایی) توسط امواج مایكروویو با فركانس 2450 مگاهرتز و قدرت خروجی هزار وات و در سه تكرار بررسی شد. برای این منظور سوسپانسیونی از باكتری با غلظت حدود CFU ml-1 1.5×107 در محیط آبگوشت مغذی كه میزان كلرید سدیم و pH آن بر اساس مقادیر مورد نظر تنظیم گردیده بود تهیه و به حجمهای 50 میلی لیتری تقسیم گردید. نمونه های مذكور در فواصل زمانی فزاینده 5 ثانیه ای در معرض امواج مایكروویو قرار داده شدند و تا زمان صفر شدن تعداد باكتری آزمایش ادامه یافت.
تجزیه و تحلیل آماری: سیر نزولی تعداد باكتری تحت تاثیر عوامل مذكور توسط آزمون آماری Repeated measures ANOVA مقایسه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
نتایج: غلظتهای 0.5 ، 1.5 و 3.0 درصد كلرید سدیم محیط كشت بر سیر نزولی تعداد باكتری تحت تاثیر امواج مایكروویو تفاوت معنی داری نداشتند (P>0.05). سیر نزولی تعداد باكتری تحت تاثیر امواج مایكروویو در محیط كشت با pH=4.5 به طور معنی داری سریعتر از محیط های كشت با pH های 5.5 و 6.5 بود (P>0.01). اسید استیك و اسید كلریدریك در pH=4.5 بر سیر نزولی تعداد باكتری تحت تاثیر امواج مایكروویو تفاوت معنی داری نداشتند (P>0.05).
نتیجه گیری: نقش كلرید سدیم بر تاثیر ضد باكتریای امواج مایكروویو در شرایط مختلف متفاوت و متاثر از دیگر عوامل محیطی می باشد و برآیند اثر متقابل عوامل مختلف محیطی بر یكدیگر اثر باكتری كشی امواج مایكروویو را در یك محیط تعیین می كند. تحقیق حاضر نشان داد كه كلرید سدیم در غلظت مورد استفاد در مواد غذایی (0.5 تا 3 درصد) در محیطهای مایع تاثیر معنی داری در اثر ضد لیستریایی امواج مایكروویو ندارد. همچنین pH معمول مواد غذایی (7-5) تاثیر معنی داری بر تخریب لیستریامونوسیتوژنز به وسیله امواج مایكروویو ندارد. اما در pH های پایینتر (4.5( این اثر مشهود معنی دار می شود. هر چند در pH یكسان، اسیدهای آلی نسبت به اسیدهای معدنی حساسیت لیستریامونوسیتوژنز را در برابر حرارت بیشتر می كنند، این نكته در مورد حرارت دهی با امواج مایكروویو (شرایط مورد تحقیق) صدق نمی كند. به طوری كه در هر دو حالت (اسید استیك و اسید كلریدریك) سیر نزولی تعداد باكتری تحت تاثیر امواج مایكروویو مشابه بود.
برای دانلود فایل های زیر، بر روی آنها راست کلیک کرده و save target as را بزنید:
سال 85 - لیست رتبه ها و دانشگاه های قبولی (برای رشته های برق،مکانیک،عمران،صنایع،کامپیوتر،it،فیزیک،مهندسی پزشکی)
سال 86 - نمونه کارنامه برق
سال 87 - نمونه کارنامه برق
سال 88 - نمونه کارنامه برق منبع: www.nasir.ir
فایل pdf زیر شامل این مطالب می باشد:
مواد امتحانی و تعداد تست در آزمون سراسری کارشناسی ارشد برق
گرایش های موجود و ضرایب مواد امتحانی در هر گرایش رشته برق
تعداد پذیرش دانشگاه های دولتی در رشته برق
سرفصلهای طبقه بندی دروس در هر آزمون آزمایشی رشته برق
کارنامه برخی از قبول شدگان در آزمون کارشناسی ارشد سراسری برق 88
برای دانلود این فایل بر روی لینک زیر راست کلیک کرده و save target as را بزنید:
دانلود با حجم 503 کیلوبایت
به گفته پژوهشگران در امر امنیت اطلاعات، از پریز برق می توان برای شنود آنچه مردم بر روی صفحه کلید کامپیوتر تایپ می کنند، استفاده کرد.
پژوهشگران موسسه Inverse Path دریافته اند که فقدان لایه های حفاظتی کافی جهت جلوگیری از انتشار اعوجاج در کابل برخی صفحه کلیدها، باعث می شود که در هنگام تایپ هر حرف، اطلاعاتی حساس از طریق این سیم نشت کند.
این پژوهشگران با تحلیل اطلاعاتی که از طریق پریز برق به دست آمد، توانستند دریابند که فرد مورد شنود قرار گرفته، چه چیزی بر روی صفحه کلید کامپیوتر خود تایپ می کند.
در این پژوهش مشخص شد اطلاعات منتقل شده از طریق سیم صفحه کلید، از 15 متری نقطه اتصال کامپیوتر به یک پریز برق، و حتی از نقاطی مانند لوله های آب نیز قابل شنود است.
آندریا باریسانی و دانیل بیانکو، از پژوهشگران موسسه Inverse Path در یک مقاله علمی به تشریح یافته های خود پرداختند و نوشتند: "هدف ما این است که نشان دهیم اطلاعات را از غیرمنتظره ترین راه ها می توان شنود کرد."
پژوهشگران تحقیق خود را بر روی سیم هایی متمرکز کردند که صفحات کلید PS/2 را به کامپیوترهای رومیزی متصل می کند.
این دو نفر گفتند شش سیم داخل یک کابل PS/2 معمولا "نزدیک به یکدیگرند و حفاظ اعوجاجی مناسبی ندارند." این مسئله باعث می شود اطلاعاتی که از طریق سیم داده (data) به شکل تغییر ولتاژ در حال انتقال است به سیم زمین (earth) در همان کابل القاء شود.
سیم زمین نهایتا از طریق منبع تغذیه کامپیوتر به پریز برق، و از آنجا هم به کل مدارهایی که برق اتاق را تامین می کنند متصل می شود.
آنچه شرایط را برای این القاء ناخواسته اطلاعات فراهم می کند سرعت پایین انتقال اطلاعات صفحه کلید است که سرعت آن به مراتب کمتر از سرعت عملکرد دیگر قطعات در کامپیوتر است.
در این مقاله آمده: "موج مربعی سیگنال PS/2 با کیفیت خوب [به سیم زمین] منتقل می شود ... و می توان آن را به اطلاعات اصلی صفحه کلید تبدیل کرد."
پژوهش این افراد نشان داد حتی اگر محلی که تلاش برای دزدی اطلاعات از آن صورت می گیرد تا 15 متر از پریز برق فاصله داشته باشد، اطلاعات بدون مشکل منتقل می شود و نتیجتا چنین روش شنود اطلاعات در اتاق هتل ها یا دفاتر کار نیز قابل استفاده است.
این دو پژوهشگر اعلام کرده اند که تحقیقات آنها در این زمانه کماکان ادامه دارد و قرار است نحوه انجام چنین حمله ای در کنفرانس مسائل امنیتی Black Hat که از روز 25 تا 30 ژوئیه در لاس وگاس برگزار می شود، به نماش گذاشته شود
اشاره :
شبكههای عصبی را میتوان با اغماض زیاد، مدلهای الكترونیكی از ساختار عصبی مغز انسان نامید. مكانیسم فراگیری و آموزش مغز اساساً بر تجربه استوار است. مدلهای الكترونیكی شبكههای عصبی طبیعی نیز بر اساس همین الگو بنا شدهاند و روش برخورد چنین مدلهایی با مسائل، با روشهای محاسباتی كه بهطور معمول توسط سیستمهای كامپیوتری در پیش گرفته شدهاند، تفاوت دارد. میدانیم كه حتی سادهترین مغزهای جانوری هم قادر به حل مسائلی هستند كه اگر نگوییم كه كامپیوترهای امروزی از حل آنها عاجز هستند، حداقل در حل آنها دچار مشكل میشوند. به عنوان مثال، مسائل مختلف شناسایی الگو، نمونهای از مواردی هستند كه روشهای معمول محاسباتی برای حل آنها به نتیجه مطلوب نمیرسند. درحالیكه مغز سادهترین جانوران بهراحتی از عهده چنین مسائلی بر میآید. تصور عموم كارشناسان IT بر آن است كه مدلهای جدید محاسباتی كه بر اساس شبكههای عصبی بنا میشوند، جهش بعدی صنعت IT را شكل میدهند. تحقیقات در این زمینه نشان داده است كه مغز، اطلاعات را همانند الگوها (pattern) ذخیره میكند. فرآیند ذخیرهسازی اطلاعات بهصورت الگو و تجزیه و تحلیل آن الگو، اساس روش نوین محاسباتی را تشكیل میدهند. این حوزه از دانش محاسباتی (computation) به هیچ وجه از روشهای برنامهنویسی سنتی استفاده نمیكند و بهجای آن از شبكههای بزرگی كه بهصورت موازی آرایش شدهاند و تعلیم یافتهاند، بهره میجوید. در ادامه این نوشته به این واژگان كه در گرایش شبكههای عصبی، معانی ویژهای دارند، بیشتر خواهیم پرداخت.
شباهت با مغز
اگرچه مكانیسمهای دقیق كاركرد مغز انسان (یا حتی جانوران) بهطور كامل شناخته شده نیست، اما با این وجود جنبههای شناخته شدهای نیز وجود دارند كه الهام بخش تئوری شبكههای عصبی بودهاند. بهعنوان مثال، یكی ازسلولهای عصبی، معروف به نرون (Neuron) است كه دانش بشری آن را بهعنوان سازنده اصلی مغز میانگارد. سلولهای عصبی قادرند تا با اتصال بهیكدیگر تشكیل شبكههای عظیم بدهند. گفته میشود كه هر نرون میتواند به هزار تا ده هزار نرون دیگر اتصال یابد (حتی در این مورد عدد دویست هزار هم به عنوان یك حد بالایی ذكر شده است).
قدرت خارقالعاده مغز انسان از تعداد بسیار زیاد نرونها و ارتباطات بین آنها ناشی میشود.
ساختمان هر یك از نرونها نیز بهتنهایی بسیار پیچیده است. هر نرون از بخشها و زیرسیستمهای زیادی تشكیل شده است كه از مكانیسمهای كنترلی پیچیدهای استفاده میكنند. سلولهای عصبی میتوانند از طریق مكانیسمهای الكتروشیمیایی اطلاعات را انتقال دهند. برحسب مكانیسمهای بهكاررفته در ساختار نرونها، آنها را به بیش از یكصدگونه متفاوت طبقهبندی میكنند. در اصطلاح فنی، نرونها و ارتباطات بین آنها، فرایند دودویی(Binary)، پایدار (Stable) یا همزمان (Synchronous) محسوب نمیشوند.
در واقع، شبكههای عصبی شبیهسازی شده یا كامپیوتری، فقط قادرند تا بخش كوچكی از خصوصیات و ویژگیهای شبكههای عصبی بیولوژیك را شبیهسازی كنند. در حقیقت، از دید یك مهندس نرمافزار، هدف از ایجاد یك شبكه عصبی نرمافزاری، بیش از آنكه شبیهسازی مغز انسان باشد، ایجاد مكانیسم دیگری برای حل مسائل مهندسی با الهام از الگوی رفتاری شبكههای بیولوژیك است.
روش كار نرونها
در شكل یك، نمای ساده شدهای از ساختار یك نرون بیولوژیك نمایش داده شده است. بهطور خلاصه، یك نرون بیولوژیك، پس از دریافت سیگنالهای ورودی (به شكل یك پالس الكتریكی) از سلولهای دیگر، آن سیگنالها را با یكدیگر تركیب كرده و پس از انجام یك عمل (operation) دیگر بر روی سیگنال تركیبی، آن را بهصورت خروجی ظاهر میسازد
مانطور كه در تصویر مشاهده میكنید، نرونها از چهار بخش اصلی ساخته شدهاند. دندریتها (Dendrite)، سوما (Soma)، اكسان (Axon) و بالاخره، سیناپس (synapse) دندریتها، همان اجزایی هستند كه بهشكل رشتههای طویل از مركز سلول به اطراف پراكنده میشوند. دندریتها نقش كانالهای ارتباطی را برای انتقالدادن سیگنالهای الكتریكی به مركز سلول بر عهده دارند. در انتهای دندریتها، ساختار بیولوژیكی ویژهای بهنام سیناپس واقع شده است كه نقش دروازههای اتصالی كانالهای ارتباطی را ایفا میكند. در واقع سیگنالهای گوناگون از طریق سیناپسها و دندریتها به مركز سلول منتقل میشوند و در آنجا با یكدیگر تركیب میشوند.
عمل تركیب كه به آن اشاره كردیم، میتواند یك عمل جمع جبری ساده باشد. اصولاً اگر چنین نیز نباشد، در مدلسازی ریاضی میتوان آنرا یك عمل جمع معمولی در نظر گرفت كه پس از آن تابع ویژهای بر روی سیگنال اثر داده میشود و خروجی به شكل سیگنال الكتریكی متفاوتی از طریق اكسان (و سیناپس آن) به سلولهای دیگر انتقال داده میشود.
البته تحقیقات جدید نمایانگر این واقعیت هستند كه نرونهای بیولوژیك بسیار پیچیدهتر از مدل سادهای هستند كه در بالا تشریح شد. اما همین مدل ساده میتواند زیربنای مستحكمی برای دانش شبكههای عصبی مصنوعی (Artificial Neural Network = ANN) تلقی گردد و متخصصان گرایش شبكههای عصبی یا هوش مصنوعی میتوانند با پیگیری كارهای دانشمندان علوم زیستشناسی، به بنیانگذاری ساختارهای مناسبتری در آینده دست بزنند.
مدل ریاضی
در متون فنی برای نمایش مدل سادهای كه در بالا تشریح گردید، بهطور معمول از شكلی مشابه شكل 2 استفاده میشود. در این شكل كلاسیك، از علامت p برای نشان دادن یك سیگنال ورودی استفاده میشود. در واقع در این مدل، یك سیگنال ورودی پس از تقویت (یا تضعیف) شدن به اندازه پارامتر w، بهصورت یك سیگنال الكتریكی با اندازه pw وارد نرون میشود. بهجهات سادهسازی مدل ریاضی، فرض میشود كه در هسته سلول عصبی، سیگنال ورودی با سیگنال دیگری به اندازه b جمع میگردد. در واقع سیگنال b خود به معنی آن است كه سیگنالی به اندازه واحد در پارامتری مانند b ضرب (تقویت یا تضعیف) میشود. مجموع حاصل، یعنی سیگنالی به اندازه pw + b، قبل از خارج شدن از سلول تحت عمل یا فرآیند دیگری واقع میشود كه در اصطلاح فنی به آن تابع انتقال (Transfer Function) میگویند. این موضوع در شكل بهوسیله جعبهای نمایش داده شده است كه روی آن علامت f قرار داده شده است. ورودی این جعبه همان سیگنال pw + b است و خروجی آن یا همان خروجی سلول، با علامت a نشانه گذاری شده است. در ریاضی، بخش آخر مدلسازی توسط رابطه (a = f(pw + b نمایش داده میشود. پارامتر w یا همان ضریبی كه سیگنال ورودی p در آن ضرب میشود، در اصطلاح ریاضی به نام پارامتر وزن یا weight نیز گفته میشود.
زمانیكه از كنار هم قرار دادن تعداد بسیار زیادی از سلولهای فوق یك شبكه عصبی بزرگ ساخته شود، شبكهای در دست خواهیم داشت كه رفتار آن علاوه بر تابع خروجی f، كاملاً به مقادیر w و b وابسته خواهد بود. در چنین شبكه بزرگی، تعداد بسیار زیادی از پارامترهای w و b باید توسط طراح شبكه مقداردهی شوند. این پروسه از كار، در اصطلاح دانش شبكههای عصبی، به فرآیند یادگیری معروف است. در واقع در یك آزمایش واقعی، پس از آنكه سیگنالهای ورودی چنین شبكه بزرگی اتصال داده شدند، طراح شبكه با اندازهگیری خروجی و با انتخاب پارامترهایw و b بهگونهای كه خروجی مطلوب بهدست آید، شبكه را <آموزش> میدهد. به این ترتیب پس از آنكه چنین شبكه به ازای مجموعهای از ورودیها برای ساختن خروجیهای مطلوب <آموزش> دید، میتوان از آن برای حل مسائلی كه از تركیب متفاوتی از ورودیها ایجاد میشوند، بهره برد.
تابع f میتواند بر حسب كاربردهای گوناگون بهطور ریاضی، به شكل های متفاوتی انتخاب شود. در برخی از كاربردها، پاسخ مسائل از نوع دودویی است. مثلاً مسأله بهگونهای است كه خروجی شبكه عصبی باید چیزی مانند <سیاه> یا <سفید> (یا <آری> یا <نه>) باشد. در واقع چنین مسائلی نیاز به آن دارند كه ورودیهای دنیای واقعی به مقادیر گسسته مانند مثال فوق تبدیل شوند. حتی میتوان حالاتی را در نظر گرفت كه خروجی دودویی نباشد، اما همچنان گسسته باشد. به عنوان مثال، شبكهای را در نظر بگیرید كه خروجی آن باید یكی از حروف الفبا، مثلاً از بین كاراكترهای اسكی (یا حتی یكی از پنجاه هزار كلمه متداول زبان انگلیسی) باشد. در چنین كاربردهایی، روش حل مسئله نمیتواند صرفاً بر جمع جبری سیگنالهای ورودی تكیه نماید. در این كاربردها، ویژگیهای خواسته شده فوق، در تابع خروجی یا تابع انتقال f گنجانیده میشوند.
مثلاً اگر قرار باشد خروجی فقط یكی از مقادیر صفر یا یك را شامل شود، در این صورت میتوان تابع خروجی شبكه عصبی را به شكل بخش a شكل شماره 3 انتخاب كرد. در این حالت، خروجی چنین شبكهای فقط میتواند بر حسب ورودیهای متفاوت، مقدار یك یا صفر باشد.
در گروه دیگری از مسائلی كه حل آنها به شبكههای عصبی واگذار میشود، خروجی شبكه عصبی الزاماً بین مقادیر معلوم و شناخته شده واقع نمیشود. مسائلی از نوع شناسایی الگوهای تصویری، نمونهای از چنین مواردی محسوب میشوند. شبكههای عصبی در این موارد، باید بهگونهای باشند كه قابلیت تولید مجموعه نامتناهی از پاسخها را داشته باشند. رفتار حركتی یك روبات نمونهای از <هوشی> است كه چنین شبكههای عصبی میتوانند فراهم آورند. اما در چنین شبكههایی هم لازم خواهد بود كه خروجی بین مقادیر مشخصی محدود شده باشد
(موضوع محدود شدن خروجی بین دو مقدار حدی ماكزیمم و مینیمم را در اینجا با موضوع قبلی اشتباه نگیرید. در این مورد خروجی مسأله اساساً گسسته نیست و حتی در بین چنین مقادیر حدی، میتوان به تعداد نامتناهی خروجی دست یافت). اهمیت این موضوع زمانی آشكار میشود كه از مثال واقعی كمك گرفته شود. فرض كنید قراراست از شبكه عصبی برای كنترل حركت بازوی یك روبات استفاده شود. در صورتیكه خروجی یك شبكه عصبی برای كنترل نیروی حركتی بهكار گرفته شود، طبیعی خواهد بود كه اگر خروجی شبكه محدود نشده باشد، ممكن است بازوی روبات بر اثر حركت بسیار سریع، به خود و یا محیط اطراف آسیب برساند. در چنین مواردی ممكن است از تابع انتقال بهشكل بخش b شكل شماره 3 استفاده شود.
قبل از آنكه به بخش دیگری از موضوع شبكههای عصبی بپردازیم، باید یك نكته را یادآوری كنیم كه همانطور كه در ابتدای این بخش تشریح شد، سلولهای عصبی دارای ورودیهای متعددی هستند و خروجی آنها نیز الزاماً محدود به یك خروجی نیست. بر این اساس زمانی كه بخواهیم از مدلسازی ریاضی برای مدل كردن یك سلول عصبی استفاده كنیم، بهجای آنكه همانند شكل 2 از یك ورودی p و یك خروجی a استفاده كنیم، از یك بردار p و یك بردار a سخن میگوییم. بدین ترتیب بدون آنكه نیاز به اعمال تغییری در این تصویر داشته باشیم، میتوانیم از آن برای مدلسازی سلولی با n ورودی (p1,p2,p3 . . . pn) و به همین ترتیب m خروجی (a1,a2,am) استفاده كنیم. توجه داشته باشید كه در این صورت، تعداد عناصر b و w نیز به تناسب افزایش مییابند و هر یك به n عدد افزایش مییابند.
پیادهسازیهای الكترونیكی نرونهای مصنوعی
در این مدل، ورودیها در نخستین گام، در ضریب وزنی (weighting factor) متناظر خود ضرب میشوند. در مرحله بعد، ورودیهایی كه تغییر مقیاس دادهاند وارد واحدی میشوند كه در آن سیگنالهای ورودی با هم تركیب میشوند. بهطور معمول عمل تركیب در این واحد همان عمل جمع جبری است، اما در اصول، میتوان در این واحد، ورودیها را به روشهای دیگری علاوه بر عمل جمع معمولی نیز با یكدیگر تركیب كرد. مثلاً میتوان بهجای عمل جمع، از عمل متوسط گیری، انتخاب بزرگترین، انتخاب كوچكترین، عمل OR یا AND منطقی هم استفاده كرد. در واقع هدف نهایی در این واحد آن است كه از تعداد n ورودی، یك سیگنال خروجی برای ارائه به بخشهای بعدی فرایند، بهدست آید. انتخاب نوع <عمل> در این واحد، موضوع دقیقی است كه كاملاً به كاربرد مسأله وابسته است.
در هر صورت، پس از آنكه ورودیها با یكدیگر تركیب شدند، سیگنال حاصل به واحد دیگری كه در آن تابع انتقال یا Transfer Function به سیگنال اعمال میشود، هدایت میگردد. خروجی این بخش، سیگنالهای حقیقی خواهند بود. بدین ترتیب جعبهای در دست خواهیم داشت كه تعداد n عدد سیگنال ورودی را به m عدد سیگنال خروجی تبدیل میكند. در عمل توابع انتقالی كه در بخش انتهایی نمودار شكل 4 بهكار برده میشوند، معمولاً یكی از توابع سینوسی، تانژانت هذلولی، sigmoid و نظایر اینها است. در تصویر شماره 5، نمونهای از یك تابع انتقال از نوع sigmoid نمایش داده شده است. همانطور كه در این شكل مشاهده میكنید، این تابع انتقال، سیگنال خروجی واحد تركیب را به سیگنال خروجی تبدیل میكند كه مقدار (یا اندازه آن) بین صفر و یك میتواند باشد.
منابع:
www.generation5.org/content/2000/nnintro.asp
http://cortex.snowseed.com/neuralnetworks.htm
www.cs.stir.ac.uk/lss/NNIntro/InvSlides.html
نرمافزارهایی كه در آنها از شبكههای عصبی استفاده شده است، نرونهای شبكه را المان پردازنده (Processing element) مینامند. بهطور معمول در محصولات نرمافزاری، المانهای پردازنده قابلیت بسیار بیشتری از نمونه سادهشدهای كه در بخشهای پیشین تشریح كردیم، دارند. در شكل شماره 4، نمایی با جزئیات بیشتر از یك نرون مصنوعی را نشان میدهد.
بهطور معمول در نرمافزارهای تجاری، امكان انتخاب و حتی ساختن توابع گوناگون برای این واحد، از طرف نرمافزار به كاربران داده میشود. حتی میتوان كاربردهایی یافت كه در آنها، عمل تركیب در این واحد، وابسته به زمان باشد و در زمانهای گوناگون پردازش مسأله، عملیات مختلفی برای تركیب كردن ورودیها بهكار برده شوند.
در عمل، سیگنالِ خروجی یك المان پردازنده میتواند برحسب نوع كاربرد، به المانهای پردازشی دیگر و یا به اتصالات دیگر خارج از شبكه عصبی هدایت شود. در واقع تمامی شبكههای عصبی بر اساس ساختار المانهای پردازشی فوق كار میكنند. در قسمت بعدی این مقاله به تشریح عملیات در شبكههای عصبی و آموزش این شبكهها میپردازیم.
:ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS TECHNOLOGY by