فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد
۵-۱- نتیجه
امروزه کاربرد داده کاوی دراکثر علوم بهطورچشمگیر مشاهده میگردد. واضح است در صورتیکه بستر مناسبی جهت استفاده از این علم مهیا نگردد، از تکنولوژی روز و بهره گیری از پیشرفتهای بهدست آمده دور خواهیم ماند.
خوشهبندی یکی از ابزار داده کاوی محسوب میگردد. از این رو، سهم بهسزایی از تحقیقات اخیر معطوف به این روش میباشد. الگوریتم FCM یک روش یادگیری بدون نظارت است که در آن تعداد خوشه ها از قبل تعیین نگردیده و علاوه بر آن یک داده می تواند به صورت همزمان به چندین خوشه تعلق داشته باشد. متأسفانه این الگوریتم علیرغم پیادهسازی آسان، با مشکلاتی چون وابستگی به شرایط اولیه، همگرایی زودرس و گیرکردن در بهینه محلی روبهرو است.
در صورتیکه مقدار اولیه مناسب برای الگوریتمFCM انتخاب گردد، امکان همگرایی به نقاط بهینه وجود دارد. لذا، با بهره گیری از الگوریـتم خفاش بهعنوان روش بهینهسازی نوین، این محدودیت مرتفع گردید. قابل توجه است که نسخه اصل الگوریتم خفاش به تنهایی در رفع این مشکل کارساز نبود. به همین دلیل، از روش تولید عدد متضاد جهت انتخاب جمعیت اولیه و روش استراتژی خود تطبیق، برای بهبود عملکرد این الگوریتم استفاده شد. این استراتژی از دو قانون جهش استفاده می کند. قانون اول از همگرایی زودرس و قانون دوم از سکون و گیر کردن در بهینه محلی جلوگیری می کند.
بهاین ترتیب، نتایج بهدست آمده از ترکیب این دو الگوریتم، علاوه بر نوآوری، محدودیتها را نیز پوشش داد و با توجه به مقایسه نتایج، مقاوم بودن و کارایی این روش تضمین گردید.
با توجه به شبیهسازیهای انجام گرفته در اغلب موارد، روش ترکیبی جدید بهترین جواب را با حداکثر دقت نتیجه میدهد. در این روش ترکیبی، علاوه بر اینکه محدودیت وابستگی به شرایط اولیه تا حدود بسیار زیادی خنثی گردیده، مشکل همگرایی دائمی به پاسخ بهینه محلی نیز تا حد قابل قبولی از بین رفته است.
شبیهسازی بر روی مجموعه داده های متنوع اجرا گردیده است. پاسخهای نهایی بهدست آمده گویای این مطلب میباشدکه وابستگی به تعداد نمونهها، تعداد خوشه ها و تعداد پارامترها وجود ندارد و الگوریتم ترکیبی عملکرد مناسبی دارد. بنابراین، این الگوریتم را میتوان بر مجموعه داده ها مشابه اعمال نمود و نتیجه مناسب را بهدست آورد.
عدم وابستگی الگوریتـم به پارامترهای موجود، α، γ،N ، fmax ، یکــی دیگر از برتریهای روش ارائه شده میباشد.
۵-۲-پیشنهاد کارهای آینده
با توجه به تلاش های انجام شده میتوان، ترکیب دو الگوریتم فازی C-means و الگوریتم TLBO را بهعنوان کار آینده پیشنهاد نمود.
مراجع
[۱]M.R. Anderberg, ‘Cluster Analysis for Application.’, New Yourk Academic Press, 1973.
[۲]J.A. Hartigan, “Statistical theory in clustering.”, Journal of Classification, 1985, Vol.2, pp.63-76.
[۳]Jon R Kettering, “The Practice of Cluster Analysis.”, Journal of Classification, 2006, Vol.23, pp.3-30.
[۴]J.J. H.Ward, “Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function.”, Journal of the American Statistical Association, 1963, Vol.58, pp.236-244.
[۵]J. MacQueen, “Some Methods for Classification and Analysis of MultivariateObservations.”, Fifth Berkeley Symp. Math.Statistics and Probability, 1967, Vol.2. pp.281-297.
[۶] Bezdek, J. “Fuzzy mathematics in pattern classification”, Ph.D. thesis. Ithaca, NY: Cornell University, 1794
[۷] I. Karen, A.R. Yildiz, N. Kaya, N. Ozturk, F. Ozturk, Hybrid approach
for genetic algorithm and Taguchi’s method based design
optimization in the automotive industry, International Journal of
همانطور که قبلاً اشاره گردید، روشهای مبتنی بر رفتار گروهی موجودات زنده در مقایسه با دیگر روشهای بهینهسازی بر روی برخی مسائل دارای کارایی بهتری میباشند . به همین دلیل، گرایش زیادی برای استفاده از این روشها وجود دارد. در این تحقیق از روش جدیدی مبتنی بر ترکیب دو الگوریـتم خفاش وFuzzy c-means ، برای خوشــهبندی اطلاعات استفاده خواهد شد. در واقع هدف این است که داده های موجود را بتوان بهنحوی با حداقل خطا خوشهبندی نمود. در این راستا، سعی بر آن است تا مزایای هر دو الگوریتم را به کار گرفته و داده ها را به گونه ای خوشه بندی کنیم که حداکثر شباهت بین داده های یک گروه برقرار باشد و از طرفی داده های موجود در گروه های مجزا کمترین شباهت را داشته باشند.
روش Fuzzy c-means در کنار مزایایی چون همگرا یی و بدون نظارت بودن، معایبی نیز دارد. این معایب را به اختصار میتوان به صورت زیر بیان کرد:
وابستگی به شرایط اولیه: انتخاب مقادیر اولیه در این روش پاسخ نهایی را دستخوش تغییرات قرار میدهد و خوشههای بهدست آمده بنا به مقادیر اولیه بسیار متفاوت خواهند بود.
همگرایی به نقاط بهینه محلی
جهت مرتفع نمودن این معایب، در تحقیقات اخیر ایدههای متفاوتی بیان گردیده است که تا حد قابل قبولی کارساز بوده است. از کارهای انجام شده میتوان به ترکیب این الگوریتم با الگوریتمهای اجتماع پرندگان، الگوریتم ممتیک، ژنتیک و آبکاری فولاد اشاره کرد. در این پایان نامه جهت رفع معایب ذکر شده در الگوریتم Fuzzy c-means از ترکیب این الگوریتم با الگوریتم خفاش استفاده شده است.
۴-۲- خوشه بندی اطلاعات مبتنی بر روش ترکیبی پیشنهادی
در اینجا کاربرد الگوریتم پیشنهادی که مبتنی بر ترکیب الگوریتم بهبود یافته رقابت خفاش و Fuzzy c-means میباشد جهت خوشهبندی اطلاعات توضیح داده خواهد شد. هدف این است که داده های موجود درخوشههای مناسب دستهبندی شده و در این راستا نیز مراکز خوشه و ماتریس تعلق تعیین گردند. مراحل این روش در ادامه ذکر خواهند شد.
مرحله اول: تولید جمعیت اولیه
ابتدا جمعیت اولیه به صورت تصادفی تولید میگردد.
(۴-۱)
Population=[X1 X2 . . . XN] N=1,2,…,number of population
sol(Xi)=[ center1 , center2 , . . . ,centerc] c=1,2,…,number of cluster
center=[y1 y2 . . . yd] d=1,2,…,number of feature
هرX، نمایانگر یک خفاش میباشد. هر خفاش در ابتدا در یک موقعیت تصادفی sol(Xi)
centerنشان دهنده مرکز خوشه است که از موقعیت خفاشها گرفته شده است. c و d و N به ترتیب تعداد خوشه ها، بعد مراکز خوشه و تعداد جمعیت خفاشها می باشد.
مرحله دوم: تولید بردار متضاد برای هر عضو از اعضای جمعیت
مرحله سوم: ارزیابی تابع هدف
ابتدا ماتریس تعلق به صورت تصادفی مقداردهی اولیه می شود. سپس تابع هدف یکبار با بهره گرفتن از Xi به عنوان مرکز خوشه ها و بار دیگر با بهره گرفتن از ، برای هر دیتای ورودی، محاسبه میگردد. . حال اگر دارای تابع هدف بهتری نسبت به باشد جایگزین آن میشود.
(۴-۲)
n، تعداد داده های ورودی است و v مرکز خوشه است.
مرحله چهارم: مرتبسازی جمعیت اولیه بر اساس تابع هدف
جمعیت، براساس مقدار تابع هدف به صورت صعودی مرتب می شود. سپس موقعیت خفاشی که تابع هدف را مینیمم می کند، به عنوان بهترین موقعیت در نظر گرفته می شود.
X1 J1 X2 J2
X_sort = . .
. .
XN JN
-
- مرحله پنجم: انتخاب یکی از دو استراتژی جهش
در ابتدای هر تکرار یکی از دو نوع جهش توسط هر خفاش انجام شده، موقعیت جدید بهدست آمده طبق رابطه (۱۸-۳) با بردار اولیه ترکیب می شود. حال اگر بردار جدید تابع هدف کوچکتری نسبت به بردار اولیه داشته باشد جایگزین آن میشود، در غیر این صورت الگوریتم با همان بردار اولیه به کار خود ادامه میدهد.
-
- مرحله ششم: بهروزرسانی موقعیتها با اجرای الگوریتم خفاش
در این مرحله موقعیتها با اجرای الگوریتم خفاش بهروز میگردد.
مرحله هفتم: اجرای الگوریتم Fuzzy c-means
بعد از بهروزرسانی موقعیتها، موقعیت بهروز شده به عنوان مراکز جدید خوشه ها در نظر گرفته می شود. با بهره گرفتن از این مراکز، ماتریس تعلق داده ها با کمک روابطی که پیشتر برای الگوریتم Fuzzy c-means ذکر شد، بهروز می شود و مجدداً تابع هدف محاسبه میگردد.
مرحله هشتم: اعمال جستجوی محلی بر روی موقعیت جدید
برای فرار از گیر کردن در بهینه محلی، بعد از بهروز شدن موقعیتها، جستجوی محلی انجام میگیرد. این جستجو در دو مرحله انجام می شود :
-
- مرحله اول: جستجوی محلی اتخاذ شده از الگوریتم PSO
-
- مرحله دوم: جستجوی محلی اتخاذ شده از الگوریتم SA
مرحله نهم: اجرای الگوریتم Fuzzy c-means
موقعیت به دست آمده از جستجوی محلی به عنوان مراکز کلاستر در نظر گرفته شده و مطابق با الگوریتم FCM ، تابع هدف محاسبه می شود.
مرحله دهم: پذیرفتن موقعیت جدید و بهروزرسانی دامنه و نرخ ارسال پالس
پلکهایش حالتی داشت
نرم، چون پروانه ای زرد.
هر نگاه او دلم را
چون اناری دانه میکرد
لحظهای احساس کردم
سنگ هستم رو به رویش
غرق بودم مثل ماهی
در میان موج بویش
روح من مثل نسیمی
رفت و با او رو به رو شد
تاب خورد و رفت بالا
گیج گیج از رنگ و بوشد.
عاقبت آن نرگس زرد
روح من را با خودش برد.
دستهای پروانه امّا
توی چشمم تاب میخورد.
(کشاورز، ۱۳۷۶، ص ۱۲)
وزن این شعر فاعلاتن، فاعلاتن میباشد. بحر رمل مربع سالم؛ بنابراین همانطوری که دیدیم بحرهای هزج (مفاعیلن) رمل (فاعلاتن) ورجز (مستفعلن) و زحافهای آن پر کاربردترین بحور در شعر کودک به شمار میآیند؛ اگرچه بحرهایی مثل مضارع، متدارک و … نیز در شعرکودک مورد استفادهی شاعران قرار میگیرد.« بهطور کلّی، ویژگیهای موسیقی بیرونی (وزن) در شعر کودک را چنین میتوان بر شمرد:
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۱- استفاد از وزن های کوتاه
۲- استفاده از وزن های ضربی
۳- استفاده از وزن های شاد و ترانه ای برای خردسالان
۴- عدم کاربرد از وزن های نامطبوع و طولانی.» (علی پور، ۱۳۸۳، ص ۶۱)
۲-۱۱-۲- موسیقی کناری در شعر کودک
در تعریف موسیقی کناری، دکتر شفیعی کدکنی میگوید: «منظور از موسیقی کناری، عواملی است که در نظام موسیقایی شعر دارای تأثیر است ولی ظهور آن در سراسر بیت یا مصراع قابل مشاهده نیست. برعکس موسیقی بیرونی که تجلی آن در سراسر بیت و مصراع یکسان است و به طور مساوی در همه جا به یک اندازه حضور دارد. جلوههای موسیقی کناری بسیار است و آشکارترین نمونهی آن قافیه و ردیف است و دیگر تکرارها و ترجیعها.» (شفیعی کدکنی، ۱۳۷۳، ص ۳۹۱.) پس هدف از موسیقی کناری در شعر، قافیه و ردیف میباشد که ما نخست به قافیه ونقش آن درشعر کودک می پردازیم:
الف) قافیه
قافیه، که در فارسی به آن پساوند نیز میگویند، واژهای است عربی، اسم فاعل است از مصدر ثلاثی مجرد «قَفو» به معنی از پس چیزی یا کسی رفتن است. (ر.ک: شمیسا، ۱۳۶۹، ص ۸۹) «قافیه ، همان مجموعهی آوایی، گذشته از وزن، به لحاظ اشتراک صامتها و مصوتها در مقاطع خاص، وسط یا آخر و حتّی اوّل هر قسمت میتوانند تناسب دیگری هم داشته باشند که خود صورت دیگری از موسیقی شعر است و آن را قافیه میخوانیم.» (شفیعی کدکنی، ۱۳۷۳، ص ۹)
امّا سپهر کاشانی در کتاب براهین العجم، تعریف زیباتری از قافیه ارائه میدهد که مورد پسند شاعران امروز میباشد و آن عبارت است از: «بدان که قافیه، آن چه بدان تکلم کنند و تلفظ نمایند مناط است نه آن چه کتابت فرمایند؛ زیرا که بسیار حروف نگاشته آید و بر آن تکلم نکنند و بسیار حروف نوشته نشود و بدان تکلم کنند؛ در هر صورت آن چه بدان تکلم شود و مناط است و قافیه از آن پدید آید.» (شفیعی کدکنی، ۱۳۷۳، ص ۵۳)
۳-۱۱-۲- جایگاه قافیه در شعر کودک
کودک پیش از این که وزن شعر را بشناسد و برایش اهمیتی داشته باشد، به موسیقی قافیه توجه دارد و هرکلامیکه دارای قافیه باشد، برایش آهنگین است، برای همین اگر مروری به اکثر شعرهای عامیانه داشته باشیم، میبینیم بنیاد این شعرها بر قافیه استوار است. گاهی دارای وزن عروضی است؛ گاهی دارای وزن هجایی. گاهی از دو یا سه وزن و آهنگ جدا برخوردار است. «امّا کودک فقط به قافیه توجه دارد و در واقع ذهن کودک به ویژه خردسال فقط موسیقی قافیه را میشناسد . البته این مسایل در شعر خردسال بیشتر وجود دارد و هرچه قدر از شعر خردسال فاصله میگیریم و به شعر کودک و نوجوان میرسیم، وزن و قافیه به اندازهی هم تأثیر دارند.» (علی پور، ۱۳۸۳،ص ۶۷)
باران میاد
جوی ها شده
آب می کنه
سیل می کنه
تگرگ میاد
به پشت بام
به پنجره
سرم سرم
برف می باره
زمین شده
آب چکه شد
نیزه های
شُر شُر شُر
پُر پُر پُر
گُر گُر گُر
غُر غُر غُر
بعد از قرارگیری زیرلایه در محلول لایهنشانی، ذرات فلزی بر سطح کاتالیز شده زیرلایه رسوب می کنند. رسوب فلز در این فرایند از یک مکانیسم الکتروشیمیایی پیروی می کند(مثل واکنشهای اکسایش و کاهش) که شامل انتقال الکترونها بین انواع واکنش دهندههای شیمیایی میباشد. اکسایش با از دست دادن الکترونها و کاهش با بدست آوردن الکترونها همراه است. بنابراین اکسایش، یک فرایند آندی و کاهش، یک فرایند کاتدی را نشان میدهد. یک مدل الکتروشیمیایی استفاده شده برای فرایند رسوبدهی الکترولس فلز، بر اساس تئوری پتانسیل مخلوط فرایند رسوب پیشنهاد داده شده است. بر اساس تئوری پتانسیل مخلوط رسوبدهی الکترولس، واکنش کلی می تواند به یک واکنش کاهشی و یک واکنش اکسایشی تجزیه شود. این واکنش های کاهشی و اکسایشی در زیر توصیف شد.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
معادله ۱-۳- کاهش
معادله ۱-۴- اکسایش
که یون فلزی، عامل کاهنده، اتم فلزی، محصول اکسایش در اثر عامل کاهنده، الکترون، z و تعداد الکترون های منتقل شده درواکنش های اکسایشی کاهشی هستند.
واکنش کلی رسوب الکترولس توسط معادله ی ۱-۵ نشان داده شده است. تصویر شماتیک اجزای اصلی رسوب الکترولس در شکل ۱-۹ نشان داده است[۹۳].
معادله ۱-۵- واکنش کلی
شکل ۱‑۸- تصویر شماتیک اجزای اصلی لایهنشانی احیایی[۹۳]
زیرلایه
جنس زیرلایهی مورد استفاده نیز بسیار مهم میباشد. منسوج دارای ساختار سه بعدی است. ویژگی ساختارهای منسوج توسط ویژگیهای خاص الیاف تشکیلدهنده و ساختارهای نخ و پارچه تعیین می شود. پلیاستر گستردهترین منسوج مصنوعی مورد استفاده است که یک چهارم الیاف تولیدی جهان را تشکیل میدهد. پلیاستر انواع متفاوتی دارد. ساختار شیمیایی پلیاستر در شکل ۱-۱۰ نشان داده می شود.
شکل ۱‑۹- ساختار شیمایی پلی اتیلن ترفتالات[۹۳]
پلیاستر مزایایی زیادی همچون قیمت ارزان، استحکام بالا، انعطافپذیری، سبکوزنی و ثبات ابعادی دارد. پلیاستر دارای نقطه ذوب بالایی است و در برابر رنگ، حلالها و بیشتر مواد شیمیایی، لک، کشش و جمعشدگی مقاوم است. سریع خشک می شود و در برابر سایش، سفیدک و چین و چروک مقاوم است. پلیاسترها ثیات خوبی در برابر نور، اکسیژن، آب و بسیاری از مواد شیمیایی دارند. علاوه بر مزایای ذکر شده، پلیاستر ویژگیهای نامطلوبی همچون آبگریزی، تولید و تجمع بار الکتریکی ساکن، چربیدوست بودن میباشد[۹۲, ۹۵]
روش متداول برای ایجاد خوردگی و تشکیل گروه های هیدروکسیل در سطح پارچه پلی استری، استفاده از روش هیدرولیز قلیایی میباشد. در طی این فرایند سطح پارچه دچار خوردگی شده و یکسری گروه های هیدروکسیل در آن ایجاد می شود[۹۵].
آماده سازی زیرلایه با فرایند پلاسما
فرایند پلاسما
در سال ۱۸۷۹ آقای ویلیام کروک مفهوم پلاسما را به عنوان حالت چهارم ماده پیشنهاد کرد. در سال ۱۹۲۸ شیمیدان امریکایی ایروینگ لانگمیور برای اولین بار از واژهی پلاسما استفاده کرد. پلاسما مخلوطی از گونه های واکنشپذیر مانند رادیکالهای آزاد، الکترونها و ذرات سنگین است که آن را به یک وسیله بینظیر و متنوع برای اصلاح سطح تبدیل می کند. تکنولوژی پلاسما یک فرایند تمیز و خشک است که نسبت به فرآیندهای شیمیایی قدیمی مزایای متعددی دارد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفهتر و دوستدار محیط زیست است. با توجه به پتانسیلهای متنوع و ویژگیهای بینظیر پلاسما، از آن با موفقیت در زمینه های مختلفی از جمله الکترونیک، صنایع ابزارسازی، خودرو، دستگاههای پزشکی و به طور کلی صنعت پلاستیک و فیلم استفاده شد[۹۶].
ساختار و خواص مواد نساجی کاملا متفاوت و پیچیدهتر از سطح پلاستیک و فلز است. اساسا خواص سطح نقش مهمی را در مراحل مختلف تولید منسوج و همچنین عملکرد ویژه و معمولی منسوج دارد. بسیاری از خواص منسوجات مثل ترشوندگی، چسبندگی، قابلیت چاپ، اصطکاک، تولید بار ساکن، جمعشدگی(در مورد پشم)، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر لک، تا حد زیادی تحت تاثیر ویژگیهای سطح منسوج است. به عبارت دیگر با اصلاح سطح میتوان خصوصیات و عملکرد متنوع و مطلوبی را در منسوجات ایجاد کرد[۹۷].
با ظهور فناوری پلاسما، تحولی جدید در عرصه بهبود خواص سطحی مواد مختلف بوجود آمده است. پلاسما از طریق برخورد الکترونها و فرآیندهای فتوشیمیایی باعث قطع ارتباط مولکولها و درنتیجه تولید رادیکالهای آزاد با چگالی بالا می شود. این عمل باعث اختلال پیوندهای شیمیایی در سطح الیاف و پلیمرها و درنتیجه شکل گیری گونه های شیمیایی جدید می شود. هم شیمی سطح و هم توپوگرافی سطح تحت تاثیر پلاسما تغییر می کند اما در ویژگیهای اصلی ماده تغییری ایجاد نمیکند. [۹۵, ۹۸].
برهمکنش بین پلاسما با سطح منسوجات
مشکلات چسبندگی مخصوصا برای پارچههایی با الیاف مصنوعی در هنگام پوششدهی و چاپ منسوجات وجود دارد. بسیاری از زیرلایهی پلیمری به دلیل انرژی سطحی کم، چسبندگی ضعیفی دارند. چسبندگی از ویژگیهای سطح است که اغلب توسط لایهای از مولکولها کنترل می شود. انواع بسیاری از روشهای مرطوب و شیمیایی برای افزایش چسبندگی سطح وجود دارد ولی به دلیل ملاحظات زیستمحیطی و ایمنی قابل قبول نیستند. در اصلاح الیاف و پلیمرها با پلاسما، ذرات پرانرژی و فوتونهای تولیدشده به شدت با سطح زیرلایه برهمکنش داشته و باعث چهار اثر عمدهی تمیز کردن سطح، فرسایش، پیوند عرضی مولکول های نزدیک سطح و اصلاح ساختار شیمیایی سطح میشوند[۹۹]. از ویژگیهای جالب پلاسما این است که به دلیل سطح نفوذ کم، تغییرات در عمق چند نانومتر محدود میشوند[۹۸]
برای بررسی کاربردهای بالقوه پلاسما در منسوجات، فهمیدن برهمکنش بین گونه های پلاسما با منسوجات ضروری است. وقتی که گونه های برانگیخته و پرانرژی پلاسما(یونها، رادیکالها، الکترونها ) سطح منسوج یا پلیمر را بمباران می کنند، واکنشهای متنوعی را آغاز می کنند. به طور کلی، پلاسما می تواند دو نوع برهم کنش با سطح داشته باشد. نوع اول گسیختگی زنجیرهای سطح است که باعث کندهکاری، تمیز کردن و یا فعالسازی می شود. نوع دوم برهمکنش باعث پلیمریزاسیون یا برقراری پیوند جدید می شود. برهمکنش نوع اول با بهره گرفتن از گازهای غیر پلیمریزه کننده مثل هلیوم، آرگون، اکسیژن، هوا و نیتروژن انجام می شود. پلیمریزه کردن یا ایجاد پیوند بر روی سطح منسوج می تواند با بهره گرفتن از گازهای پلیمریزهکننده متنوعی مثل فلوروکربنها، هیدروکربنها و سیلیکون حاوی مونومرها انجام شود. شکل۱-۱۱ (الف) و (ب) هر دو نوع برهمکنش را نشان میدهد[۹۶].
شکل ۱‑۱۰- برهمکنش بین سطح و پلاسما
در هر دو نوع برهمکنش بین سطح و پلاسما، گازهای حامل نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند. معمولا گازهای بیاثر مثل هلیوم یا آرگون به عنوان گاز حامل، هم برای کندهکاری سطح و هم برای پلیمریزه کردن توسط پلاسما، می تواند استفاده شود. اصلاح سطح منسوجات با بهره گرفتن از گازهای غیر پلیمریزهکننده به پارامترهای مختلفی مثل مدت زمان قرارگیری در معرض پلاسما، ماهیت گاز مورد استفاده، ماهیت زیرلایه و قدرت تخلیه، بستگی دارد. نوع گاز مورد استفاده برای تولید پلاسما هم، نقش مهمی را ایفا می کند. چون می تواند ویژگیهای متفاوتی را بر روی سطح منسوج ایجاد کند. روبل و همکارانش اثر گازهای مختلف مثل نیتروژن، اکسیژن، هوا، کربندیاکسید و آمونیاک را بر روی خواص پارچهی پلیاستری اصلاح شده با پلاسما بررسی کردند. گزارش شد که گازهای مختلف در پلاسما، تغییرات مورفولوژیکی و شیمیایی متفاوتی را بر روی سطح پارچهی پلیاستری ایجاد می کنند. بنابراین برای انتخاب گاز پلاسما باید بسیار دقت کرد تا ویژگی موردنظر در سطح منسوج را ایجاد کند. گازهای بیاثر عمدتا فعالسازی سطح را با تولید رادیکالهای آزاد در سطح بوسیلهی گسیختگی زنجیرها انجام می دهند. در حالیکه گازهای واکنشگری همچون اکسیژن و آمونیاک، گروههایی شامل اکسیژن یا نیتروژن ایجاد کنند. این تغییرات در شیمی سطح ممکن است منجر به کاربردهای مختلفی مثل بهبود در چسبندگی، چاپ، رنگرزی و .. شود[۹۶].
منسوجات مورد عمل قرار گرفته با پلاسما تحت تغییرات شیمیایی و فیزیکی از جمله تغییرات شیمیایی در لایه های سطحی، تغییرات در ساختار لایهی سطحی، تغییرات در خصوصیتهای فیزیکی لایه های سطحی قرار میگیرند. پلاسما از طریق برخورد الکترونها و فرآیندهای فتوشیمیایی باعث قطع ارتباط مولکولها و درنتیجه تولید رادیکالهای آزاد با چگالی بالا می شود. این عمل باعث اختلال پیوندهای شیمیایی در سطح الیاف و پلیمرها و درنتیجه شکل گیری گونه های شیمیایی جدید می شود. هم شیمی سطح و هم توپوگرافی سطح تحت تاثیر پلاسما تغییر می کند و مساحت سطح مخصوص الیاف به طور قابل ملاحظهای افزایش مییابد. عملآوری با پلاسما در سطح الیاف و پلیمر باعث ایجاد گروه های عاملی جدید مثل ، ، می شود. این گروه ها ترشوندگی پارچه را تحت تاثیر قرار می دهند[۹۹].
در تحقیق حاضر به دنبال انجام روشهایی برای پوششدهی منسوج با پلیمرهای رسانا همچون پلیانیلین، پلیپیرول و نانولولههای کربنی است. زیرلایهی استفاده شده در این کار پارچهی پلیاستری خام و پوششدهی شده با نانوذرات مس و نیکل میباشد.
فصل دوم
تجربیات
بخش تجربیات شامل دو قسمت میباشد که عبارتند از: ۱- ساخت پارچهی رسانا ۲- دستگاه ها و تجهیزات.
شرح کلی آزمایشات
برای لایهنشانی منسوج با نانولولههای کربنی و پلیمر رسانا آزمایشات در چندین مرحله انجام شده است.
-
- آماده سازی پارچهی پلیاستری به دو روش هیدرولیز قلیایی و پلاسمای اکسیژن.
-
- ساخت پارچهی رسانا توسط لایه نشانی فلزی، که با لایه نشانی احیایی فلز نیکل و مس صورت میگیرد.
-
- ساخت پارچهی رسانا توسط پلیمرهای رسانا، که شامل پلیمر رسانای پلیپیرول و پلیانیلین میباشد.
-
- ساخت پارچهی رسانا توسط توسط لایه نشانی کامپوزیتی از پلیمر رسانای انیلین و پیرول با فلز مس و نیکل.
-
- ساخت پارچهی رسانا توسط لایهنشانی کامپوزیتی از پلیمر رسانای انیلین و پیرول با نانولولههای کربنی چند دیواره.
-
- ساخت پارچهی رسانا توسط لایهنشانی کامپوزیتی از نانولولههای کربنی، پلیمر رسانای انیلین و پیرول با نانوذرات فلزی مس و نیکل.
آماده سازی
پارچه های پلی استر به دلیل جذب رطوبت پایین و هیدروفوب بودن به یک سری عملیات پیش واکنشی جهت ارتقاء قابلیت جذب نیاز دارند به همین دلیل ابتدا این پارچه را با بهره گرفتن از دو روش هیدرولیز قلیایی با سدیم هیدروکسید یا پلاسمای اکسیژن مورد عمل قرار داده شد تا یکسری گروه های عاملی هیدروکسیل و خراش در سطح آن ایجاد شود و باعث افزایش جذب آب و هیدروفیل شدن سطح زیرلایه گردد.
آماده سازی نمونه با پلاسما
برای آماده سازی نمونهها با پلاسما از دستگاه پلاسما ( ) ساخت کره استفاده شد. نمونهها در یک محفظهی کوچک بین دو الکترود قرار گرفته و از اکسیژن به عنوان گاز ورودی استفاده شد. عملآوری با پلاسمای اکسیژن به مدت ۱۵ دقیقه در فشار ۴ و توان ۹۰ وات انجام شد. شکل ۲-۱ دستگاه پلاسمای استفاده شده در این پروژه را نشان میدهد.
شکل ۲‑۱- دستگاه پلاسما
آماده سازی نمونه با هیدرولیز قلیایی
به منظور آماده سازی نمونه با بهره گرفتن از هیدرولیز قلیایی، ابتدا محلول ۲۰ گرم بر لیتر سدیم هیدروکسید را تهیه کرده و سپس پارچه به مدت ۱۵ دقیقه در دمای ۷۵ درجه در آن غوطهور می شود. سپس پارچه خارج شده و با آب دوبار تقطیر شستشو داده می شود.
مواد و روشهای مورد استفاده برای ساخت منسوج رسانا توسط لایهنشانی به روش احیایی
همان طور که گفته شد هدف از انجام این پروژه لایهنشانی منسوج با کامپوزیتی از پلیمر رسانا و نانولولههای کربنی به منظور استفاده از آن به عنوان الکترود مقابل در سلول خورشیدی میباشد. از آنجایی که در سلولهای خورشیدی از شیشهی رسانا به عنوان زیرلایه استفاده می شود در این پروژه از پارچههای رسانا شده با نانوذرات مس یا نیکل به عنوان زیرلایه استفاده گردید. برای پوششدهی منسوجات با نانوذرات فلزی روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که بهترین آنها لایهنشانی به روش احیایی میباشد. در این روش سطح منسوج بدون استفاده از منبع خارجی مولد جریان الکتریکی لایهنشانی می شود. در پروژه حاصل پارچه پلیاستری را با فلزات نیکل و مس به روش احیایی لایهنشانی کردیم. در این روش یونهای فلزی مس و نیکل که دارای بار مثبت و گیرنده الکترون میباشند توسط احیاء شیمیایی که بوسیله مواد احیاء کننده صورت میگیرد، الکترون دریافت نموده و اتمهای فلزی خنثی روی سطح لایهنشانی میگردد.
لایهنشانی با مس
مواد مورد استفاده در لایهنشانی احیایی با مس
پارچهی ۱۰۰ درصد پلیاستر با تراکم تار و پود (۳۰×۳۵) و ابعاد نمونه ۵ × ۵ سانتیمتر ، شوینده Dyatex ANW (آنیونیک/نانیونیک) از شرکت دایر شیمی، سود (NaOH)، کلرید قلع (SnCl2)، اسید کلریدریک (HCL)، کلرید پالادیم (PdCl2)، سولفات مس (CuSO4)، سولفات نیکل (NiSO4.6H2O)، هیپوفسفیت سدیم (NaH2PO2.H2O)، اسید بوریک (H3BO3) و سیترات سدیم (C6H5Na3O7.2H2O) است همه این مواد شیمیایی از شرکت مرک آلمان خریداری شده است.
روش لایه نشانی احیایی با مس
به دلیل هدایت الکتریکی بسیار بالای فلز مس، از نمک این فلز برای لایهنشانی استفاده شده است. برای لایهنشانی با مس ابتدا لازم است محلول ها از قبل تهیه شوند.
-
- محلول مادهی حساسکننده: ۱۰ گرم بر لیتر از کلرید قلع در اسیدکلریدریک حل شده و به حجم رسانده شد. محلول را به مدت ۲۴ ساعت در دمای محیط نگه داشته تا محلول بهطور کامل شفاف شود.
-
- محلول مادهی فعالکننده: ۱/۰ گرم بر لیتر کلرید پالادیوم در اسیدکلریدریک حل شده و به حجم رسانده شد. محلول را در دمای محیط قرار داده و بعد از ۲ ساعت آماده شد.
فرایند لایهنشانی بهصورت چند مرحلهای انجام گرفت که این مرحلهها در شکل۲-۲ نشان داده است.
شکل ۸: مدل مفهومی ارتباطی زیرساخت الکترونیک با سایر اجزای شهر ۵۴
شکل ۹: مدل مفهومی ارتباط زیرساخت، خدمات و شهر الکترونیکی ۵۵
شکل ۱۰: بسترهای مهم زیرساخت الکترونیک ۵۶
شکل ۱۱: نمایی از پورتال شهر الکترونیک کیش ۷۳
شکل ۱۲: نمایی از پورتال شهر الکترونیک مشهد ۷۴
شکل ۱۳: نمایی از پورتال شهر الکترونیک همدان ۷۶
شکل ۱۴: تعامل بین کنشگران اصلی مدیریت شهر در شهر الکترونیک ۸۲
شکل ۱۵: مدل تحقیق ۸۳
شکل ۱۶: پراکندگی سنی افراد نمونه آماری ۹۸
شکل ۱۷: درصد مالکیت شخصی کامپیوتر ۹۹
شکل ۱۸: میزان آشنایی شهروندان با کامپیوتر ۹۹
شکل ۱۹: میزان شرکت شهروندان در دورههای آموزشی ICT 100
شکل ۲۰: مقایسه روش های دریافت آموزش ICT در بین شهروندان (درصد) ۱۰۰
شکل ۲۱: مقایسه مکانهای استفاده شهروندان از اینترنت ۱۰۱
شکل ۲۲: میزان تمایل شهروندان به استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در زندگی شهری ۱۰۲
شکل ۲۳: میزان اعتماد شهروندان به فناوریهای نوین اطلاعاتی و ارتباطاتی ۱۰۲
شکل ۲۴: سرانه فناوری اطلاعات و ارتباطات، ایران و سایر کشورها ۱۰۶
شکل ۲۵: نمودار مقایسهای زیرساخت تکنولوژیکی ICT همدان، ایران و سایر کشورها ۱۱۰
شکل ۲۶: نمودار مقایسهای شاخص زیرساخت تکنولوژیکی ICT ایران و سایر کشورها، گزارش اکونومیست ۱۱۲
شکل ۲۷: نمودار مقایسهای شاخص سرمایه انسانی ایران و سایر کشورها ۱۱۴
فهرست جداول
جدول ۱: مقایسه مدلهای مختلف سنجش آمادگی الکترونیک ۴۸
جدول ۲: مؤلفهها و شاخصهای بکار گرفته شده در مدل CID 49
جدول ۳: ویژگیهای فضاهای شهری و فضاهای الکترونیکی ۵۶
جدول ۴: شاخص آمادگی دولت الکترونیک: ۲۵ کشور برتر دنیا و ایران ۶۶
جدول ۵ : شاخص آمادگی دولت الکترونیک ایران در سالهای ۲۰۰۵ و ۲۰۰۸ ۶۷
جدول ۶: رتبهبندی کشورها بر اساس شاخص آمادگی الکترونیکی موسسه اکونومیست ۶۷
جدول ۷: جایگاه ایران بر اساس شاخص آمادگی الکترونیکی طی سه سال گذشته ۶۸
جدول ۸: برترین شهرهای الکترونیک دنیا در سال ۲۰۰۷ ۷۰
جدول ۹: برترین شهرهای الکترونیک دنیا طی سالهای ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۷ ۷۱
جدول ۱۰: وضعیت شهر تهران بر مبنای شاخصهای ارزیابی شهرهای برتر دنیا ۷۲
جدول ۱۱: وضعیت شاخصهای عمومی (ارزیابی زندگی الکترونیکی) ۷۷
جدول ۱۲: وضعیت شاخصهای زیرساختهای کسب و کار الکترونیکی (سازمان الکترونیکی) ۷۷
جدول ۱۳: وضعیت شاخصهای دولت الکترونیکی ۷۸
جدول ۱۴: توزیع فراوانی انتخاب گزینهها توسط شهروندان ۹۶
جدول ۱۵: سرانه بودجه فناوری اطلاعات و ارتباطات در کشورهای منتخب و مقایسه با ایران ۱۰۵
جدول ۲۰: مقادیر بیشینه و کمینه زیرساخت فناوری اطلاعات در کشورهای دنیا در مقایسه با شهر همدان ۱۰۸
جدول ۱۷: شاخصهای زیرساخت تکنولوژیک فناوری اطلاعات و ارتباطات در شهر همدان ۱۰۹
جدول ۱۸: وضعیت زیرساخت تکنولوژیک فناوری اطلاعات و ارتباطات، همدان، ایران و سایر کشورها ۱۰۹
جدول ۱۹: وضعیت زیرساخت فناوری اطلاعات و ارتباطات در کشورهای منتخب و مقایسه با ایران ۱۱۱
جدول ۲۰: وضعیت شاخص سرمایه انسانی در کشورهای منتخب و مقایسه با ایران ۱۱۳
فصل اول:
کلیات تحقیق
فصل اول: کلیات تحقیق
بیان مسأله
اطلاعات و اطلاعرسانی، مهمترین ابزار استراتژیک برای مدیریت و اداره صحیح همه واحدهای اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی محسوب میگردد. در این راستا شهرها با توجه به عمق وظایف و پیچیدگی روابط اقتصادی، فرهنگی، اجتماعی و سیاسی عصر تعاملی حاضر، از اهمیتی دو چندان برخوردارند. به دلیل اهمیت اطلاعات در فرایند تصمیمگیری، فناوری اطلاعات در جهان با سرعت چشمگیری در حال توسعه است و تمامی فعالیتهای روزمره بشر را تحت تأثیر قرار داده است. در حوزه شهری، شهرها و شهرداریهای الکترونیکی یکی پس از دیگری در حال ظهور هستند و در آیندهای نزدیک ارائه خدمات شهری را کاملاْ دگرگون میکنند. شهرها و دولتهای الکترونیک دستاوردهای بشر عصر حاضر، حاصل انقلاب فناوری اطلاعات و ارتباطات هستند. شهرها و دولتهای الکترونیک که در کشور ما به عنوان مقولههای نسبتاً جدیدی شناخته میشوند، چندین سال است که در بسیاری از شهرها و کشورهای دنیا به تحقق پیوستهاند. امروزه دانشمندان و متخصصین، روی آوردن به شهرها و دولتهای الکترونیک را گریزناپذیر میدانند. شهرهای ایران نیز در این میان مستثنی نیستند. با توجه به این موضوع، مقوله مهم و حیاتی، نحوه روی آوردن ما به این شهرهاست. اگر قدری به عقب برگردیم و تجارب پیادهسازی شهر الکترونیک در کشور را بررسی کنیم خواهیم یافت که تجارب پیشین، تجارب موفقیتآمیزی نبودهاند. شهرهای الکترونیک کیش و مشهد به عنوان اولین تجارب شهر الکترونیک در کشور، تا کنون به بهرهبرداری و استفاده عملیاتی نرسیدهاند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
در همین راستا سازمان آمار و فناوری اطلاعات شهرداری همدان چندی است که مسئولیت پیادهسازی شهر الکترونیک در شهر همدان را بر عهده گرفته است. لذا با توجه به مطرح شدن موضوع پیادهسازی شهر الکترونیک در شهر همدان و با توجه به تجارب ناموفق پیشین در کشور، به نظر میرسد پیادهسازی موفق این پروژه در شهر همدان نیازمند تأمل و تعمق بیشتری است. انجام مطالعات امکانسنجی پیادهسازی شهر الکترونیک یکی از فعالیتهایی است که تعیین میکند آیا با توجه به شرایط فعلی شهر، امکان تحقق شهر الکترونیک وجود دارد یا نه. در واقع بهتر اینست تا با درس گرفتن از تجارب ناموفق گذشته، مبالغ هنگفتی از سرمایههای کشور صرف بیتجربگی و به آزمون و خطا گرفتن پروژهها نشود. با توجه به همین موضوع در این پروژه سعی خواهیم کرد تا امکان پیادهسازی شهر الکترونیک همدان از جنبهه ای مختلف بررسی گشته و نهایتاً راهکارهای عملی برای پیادهسازی پروژه در شهر همدان ارائه گردد. در این راه از تجارب شهرهای الکترونیک موفق در کشورهای مختلف دنیا نیز کمک گرفته خواهد شد.
پس از بررسی امکان تحقق شهر الکترونیک در شهر همدان، خواهیم کوشید تا اثرات پیادهسازی شهر الکترونیک را بر ارائه خدمات مختلف شهری- با تکیه بر خدمات شهرداری- بررسی کنیم. همواره یکی از مشکلات اصلی پیش روی استفاده از فناوریهای نوین ارتباطی و اطلاعاتی-که شهرهای الکترونیک زاییده آنها هستند- عدم آگاهی مردم و همچنین مدیران از فواید این فناوریهاست. شکی نیست که اگر مزایای پیادهسازی شهر الکترونیک به خوبی برای شهروندان تشریح شود و همه شهروندان آشنایی نسبی با این مقوله پیدا کنند، دیگر این شهروندان هستند که خواهان تحقق هرچه زودتر شهر الکترونیک خواهند بود. همچنین از طرف دیگر اگر مدیران شهری با شهر الکترونیک و محاسن آن آشنا شوند، قطعاً با برنامه ریزی به سمت این مقوله حرکت کرده و در این راه به مشارکت با یکدیگر خواهند پرداخت. در کل میتوان گفت در صورت تشریح و تبیین اثرات شهر الکترونیک بر کیفیت ارائه خدمات شهری، کار پیادهسازی و تحقق شهر الکترونیک تسهیل خواهد شد.
پیشینه تحقیق
در سالیان اخیر در ایران فعالیتهای پراکنده و وسیعی در عرصه فناوری اطلاعات توسط دانشگاهها و مراکز گوناگون آموزشی و صنعتی صورت گرفته است. اولین اقدامات سازمانیافته و فراگیر در این زمینه، به ماههای آغازین سال ۱۳۸۱ معطوف میشود که طی آن طرح توسعه کاربری فنآوری اطلاعات (تکفا) در کشور تدوین و تصویب شد.