اخبار
دانشمندان یک پروژه اروپایی که یک محقق ایرانی نیز سرپرستهای یکی از تیمهای شرکت کننده در آن است، روباتی را تودانشمندان یک پروژه اروپایی که یک محقق ایرانی نیز سرپرستهای یکی از تیمهای شرکت کننده در آن است، روباتی را توسعه داده اند که قادر است در انجام فعالیتهای روزانه به سالمندان کمک کند.
به گزارش خبرگزاری مهر، سالمندانی که به تنهایی زندگی می کنند، به زودی می توانند از روباتی استفاده کنند که به آنها در انجام فعالیتهای روزانه کمک خواهد کرد و قادر خواهد بود به روشی طبیعی با آنها ارتباط برقرار کند.
این روبات با عنوان Care-O-bot 3 که درحال حاضر در فاز آزمایش قرار دارد، ثمره یک پروژه اروپایی به نام " Accompany" (همراهان روباتیک قابل قبول برای سالهای پیری) است که با بودجه کمیسیون اروپا و همکاری موسسات تحقیقاتی و دانشگاهی کشورهای مختلف اروپا است.
این روبات به زودی با گروهی از سالمندان در سه کشور فرانسه، انگلیس و هلند آزمایش خواهد شد. نتایج این آزمایش احتیاجات سالمندان، وظایفی که روبات باید انجام دهد و همچنین پذیرفته شدن آن در محیط خانگی را مشخص خواهد کرد.سعه داده اند که قادر است در انجام فعالیتهای روزانه به سالمندان کمک کند.
به گزارش خبرگزاری مهر، سالمندانی که به تنهایی زندگی می کنند، به زودی می توانند از روباتی استفاده کنند که به آنها در انجام فعالیتهای روزانه کمک خواهد کرد و قادر خواهد بود به روشی طبیعی با آنها ارتباط برقرار کند.
این روبات با عنوان Care-O-bot 3 که درحال حاضر در فاز آزمایش قرار دارد، ثمره یک پروژه اروپایی به نام " Accompany" (همراهان روباتیک قابل قبول برای سالهای پیری) است که با بودجه کمیسیون اروپا و همکاری موسسات تحقیقاتی و دانشگاهی کشورهای مختلف اروپا است.
این روبات به زودی با گروهی از سالمندان در سه کشور فرانسه، انگلیس و هلند آزمایش خواهد شد. نتایج این آزمایش احتیاجات سالمندان، وظایفی که روبات باید انجام دهد و همچنین پذیرفته شدن آن در محیط خانگی را مشخص خواهد کرد.
آزمایش Care-O-bot 3 در سه کشور مختلف، حدود استفاده از آن را در فرهنگها و موقعیتهای متفاوت نشان خواهد داد.
یکی از تیمهایی که در این پروژه اروپایی شرکت کرده اند محققان دانشگاه هرتفوردشایر انگلیس هستند که سرپرستی تیم آنها را "فرشید امیرعبدالهیان"، دانشمند ایرانی، مدرس ارشد سیستمهای سازگار و متخصص توانبخشی روباتیک این دانشگاه به عهده دارد.
در طول سه سال فعالیت این پروژه، محققان تیم امیرعبدالهیان تحقیقاتی را بر روی Care-O-bot 3 در خانه روبات دانشگاه هرتفوردشایر انجام خواهند داد.
این محقق ایرانی در این خصوص توضیح داد: "در این آزمایش از ارتباط میان کاربر و روبات انتظار داریم که روبات و کاربر به یکدیگر یک کمک متقابل ارائه کنند و کاربر تحت سلطه فناوری قرار نگیرد. هدف ما ترویج استفاده از روبات برای افزایش استقلال و کیفیت زندگی سالمندان است.
در حقیقت، نقش تیمهای تحقیقاتی این پروژه که از مهندسان، طراحان و مختصصان تعاملات انسان- روبات تشکیل شده است طراحی مکانیزمهای تعامل میان سالمند و روبات و مطالعه بر روی راه حلهای موثر برای ایجاد روش تعامل طبیعی همراه با همدلی میان سالمندان و ماشین است و به گفته امیرعبدالهیان، هدف نهایی این تحقیقات، افزایش خود اتکایی سالمندان به منظور بهبود کیفیت زندگی آنها است.
پروژه ACCOMPANY از ماه قبل با بودجه 4 میلیون و 825 هزار و 492 یورویی کمیسیون اروپا آغاز شده است و تا 30 سپتامبر 2014 به کار خود ادامه خواهد داد.
چهارشنبه 12/11/1390 - 14:38
اخبار

فاطمه معتمدآریا بازیگر سینمای ایران که طی سالهای اخیر توانسته بود نظر سینماگران غرب را به خود جلب کند، جایزه «هانری لانگ لوا» فرانسه را دریافت کرد.
فاطمه معتمدآریا بازیگر سینمای ایران که طی سالهای اخیر توانسته بود نظر سینماگران غرب را به خود جلب کند، جایزه «هانری لانگ لوا» فرانسه را دریافت کرد.
به نقل از باشگاه خبرنگاران جوان، مسئولان این جشنواره دلیل خود را برای اعطای این جایزه حفظ ارزش های فرهنگی حرفه بازیگری و تعهد و حفظ حرمت روح هنر سینما دانسته اند.
معتمدآریا پس از دریافت جایزه اش گفت: همه ما امشب دلیلی مشترک برای با هم بودن داریم. بی آنکه بیاندیشیم به چه زبانی حرف می زنیم و در کدام کشور زندگی می کنیم و از کجای جهان به اینجا آمده ایم. بی آنکه بگوئیم در سرزمین مان سیاست مداران چه چیز را بین خودشان بده بستان می کنند.
چهارشنبه 12/11/1390 - 0:2
دانستنی های علمی
این روزها بحث تعیین جنسیت جنین به موضوع داغی تبدیل شده كه خیلی از همسران، حتی در جوامع پیشرفته به دنبال آن هستند. اما آیا واقعا میتوانیم جنس فرزندمان را خودمان انتخاب كنیم؟
راستی اگر انتخاب جنسیت فرزند آسان بود، چند درصد افراد دختر یا پسر بودن كودكشان را انتخاب میكردند؟
جنسیت جنین چگونه شكل میگیرد؟
سالهاست كه دانشمندان اعلام كردهاند هر یك از والدین نیمی از ساختار ژنتیكی كودكشان را تامین میكنند. درباره ی تعیین جنسیت نیز این مساله صادق است، به نحوی كه دو كروموزم جنسی هر فرد، یكی از پدر و یكی از مادر تامین شده است. دو نوع كروموزوم جنسی در بدن وجود دارد : كروموزوم X و كروموزوم Y.
سلول جنسی زن (تخمك) دارای فرمول XX است و به فرزندش می تواند فقط یك كروموزم X بدهد. اما سلولهای جنسی مرد (اسپرم) دارای دو نوع كروموزم جنسی Y وX هستند. بنابراین بسته به اینكه كدام نوع اسپرم (حاویX یا Y) با تخمكی كه حاوی كروموزوم X است تركیب شود، جنسیت جنین مشخص میشود. اگر اسپرم حاوی كروموزم Y موفق به نفوذ در تخمك شود، جنین پسر خواهد بود و اگر اسپرم حاوی X به تخمك وارد شود، جنین، دختر خواهد بود.
در واقع تمام روشهای توصیه شده برای انتخاب جنسیت فرزند، پیش از وقوع حاملگی موثرند. حتی چند ثانیه پس از لقاح، دیگر نمیتوان جنسیت جنین را تغییر داد، زیرا بلافاصله پس از ورود اولین اسپرم به تخمك، غشایی محكم در اطراف آن ایجاد میشود كه اجازه ورود اسپرم دیگری را نمیدهد.
اسپرم ها، ویژگیهای متفاوت دارند
یكی از مسائل مهمی كه سبب تعیین جنسیت جنین میشود، ویژگیهای متفاوت اسپرمهاست. به عبارت دیگر، اسپرمهای حاوی X (مولد دختر) از نظر سرعت حركت، محیط مناسب زندگی، طول عمر و ... با اسپرمهای حاویY (مولد پسر) متفاوت هستند. این تفاوتها در كنار تفاوتهایی كه در غشای تخمك، شرایط محیطی رحم و بسیاری از عوامل شناختهشده و ناشناخته ی دیگر وجود دارد، جنسیت جنین را رقم میزند.
محققان دریافتهاند اسپرمهای حاویX ، از اسپرمهای Y كمی بزرگترند. بنابراین اسپرمهای X به سبب حجیم بودن، حركت كندتری دارند. اما از سویی دیگر میزان PH محیط داخلی رحم كه به طور طبیعی كمی حالت اسیدی دارد، نیز بر طول عمر اسپرمها تاثیر میگذارد. اسپرمهای Y در محیط رحم دوام كمتری دارند. در عوض اسپرمهای مولد دختر در محیط اسیدی طول عمر بیشتری دارند.
اما آیا میتوان از این ویژگیها برای انتخاب جنسیت جنین بهره گرفت؟
روشهای تجربی: بیمها و امیدها
ویژگیهای متفاوت اسپرمها برای ادامه حیات سبب شده است برخی دانشمندان علوم پزشكی و فیزیولوژی با تكیه بر تجربیات علمی خود، توصیههایی برای پسردار یا دختردار شدن ارائه دهند.
دكتر لاندروم شتلز، برای اولین بار با انتشار یك كتاب، روشهای خاصی را برای انتخاب جنسیت جنین ارائه كرد و پس از آن، پزشكان زیادی از این روشها برای زوجهای علاقمند، بهره گرفتند.
به اعتقاد دكتر شتلز، زمان تخمكگذاری مادر و وقوع عمل لقاح، نقش مهمی را در تعیین جنسیت فرزند ایفا میكند. در واقع روشهای دكتر شتلز بر پایه تخمین زمان تخمكگذاری مادر بنا شده است. او معتقد است اگر لقاح در فاصله كمتر از 12 ساعت از زمان تخمكگذاری به وقوع بپیوندد، احتمال پسردار شدن بیشتر است. اما به سبب دوام كمتر اسپرمهای Y اگر لقاح بعد از یك روز از تخمكگذاری مادر صورت گیرد، احتمال دختردار شدن را بیشتر خواهد كرد. لذا آنچه اهمیت دارد، دانستن زمان تخمكگذاری است كه كار سادهای نیست.
از نظر بیولوژی، زمان تخمكگذاری هر زنی به ویژگیهای ژنتیكی و اكتسابی وی بستگی دارد و اگر چه طبق یك اصل كلی فیزیولوژیك، تخمكگذاری در نیمه سیكل قاعدگی (تقریبا 13 تا 15 روز پس از اولین روز قاعدگی آخر) رخ میدهد، اما زمان دقیق آن مشخص نیست و تنها با كنترل دقیق توسط دستگاه اولترا سوند قابل تشخیص است.
با این حال پزشكان معتقدند هنگام تخمكگذاری، دمای بدن زن كمی بالا میرود و با استفاده از این موضوع، میتوان زمان آن را تخمین زد. برای این كار زن باید هر روز دمای بدن خود را اندازه بگیرد و آن را یادداشت كند. روزی كه دمای بدن وی، نیم تا یك درجه زیاد شود، روز تخمكگذاری وی خواهد بود. با این همه نمیتوان خطاهای دید فرد و خطای ابزار سنجش دما را در این روش نادیده گرفت.
رژیمهای غذایی خاص برای انتخاب جنسیت فرزند
یكی از روشهای پُرطرفدار كه امروزه به شكلی رایج برای انتخاب جنسیت فرزند تجویز میشود، رژیمهای غذایی خاص است كه باید توسط مادر رعایت شود. رعایت رژیمهای غذایی خاص از سوی مادر باعث تغییر میزان اسیدیته (PH) محیط داخلی رحم میشود و این مساله میتواند در بقا و فعالیت اسپرمهایX و Y تاثیرگذار باشد.
با این تفاصیل مصرف برخی غذاها كه سبب اسیدی شدن محیط داخلی رحم میشود، میتواند باعث بقا و فعالیت بیشتر اسپرمهای حاوی X شود و احتمال دخترشدن جنین افزایش یابد. غذاهای حاوی كلسیم و منیزیم مانند شیر و سایر لبنیات، ماهی، میگو، سبزیجات تازه مثل كرفس، پیاز و اسفناج، كاكائو و غذاهای شیرین، همراه با حذف نمك از غذا میتوانند احتمال دختر شدن جنین را زیاد كنند.
از طرفی، قلیایی شدن محیط رحم باعث دوام و فعالیت بیشتر اسپرمهای Y و در نتیجه پسردار شدن میشود و شاید با مصرف غذاهایی كه حاوی میزان سدیم و پتاسیم بیشتری هستند مثل غذاهای نمكی، دانههای روغنی، كره و گوشت قرمز ، همراه با حذف شیر و لبنیات از رژیم غذایی، بتوان به این هدف رسید.
آنچه در این میان اهمیت دارد، آن است كه این رژیمها حداقل باید 2 ماه پیش از حاملگی رعایت شوند تا اثرات مورد نظر را بر محیط داخلی رحم بگذارند.
اگر بر خلاف تمایل زوجین، حاملگی در این مدت اتفاق نیفتد، ادامه رژیم غذایی در آینده، زن را با كمبودهای تغذیهای روبرو خواهد كرد؛ مثلا نخوردن شیر و لبنیات به امید پسردار شدن، مادر را در آینده با خطراتی مانند پوكی استخوان درگیر میكند. زیادهروی در مصرف غذاهای شور برای پسردار شدن، خطر ایجاد فشار خون بالا و مسمومیت حاملگی و مصرف زیاد شیرینیجات ، خطر بروز دیابت را به دنبال دارد. این خطرات، تهدیدكننده جان مادر و كودك هستند و نمیتوان اهمیت آنها را نادیده گرفت.
استفاده از رژیمهای سخت غذایی، علاوه بر ایجاد كمبودهای تغذیهای میتواند اثرات روانی نامطلوبی در مادر بر جای بگذارد. استرس و اضطراب خود یكی از پیامدهای سختگیری در رژیم غذایی است كه این مساله نیز در جنسیت جنین بی تاثیر نخواهد بود.
عوامل موثر دیگر
اگرچه بشر با تكیه بر دانش و تجربه توانسته است بسیاری از عواملی را كه سبب میشود جنین حاصل از لقاح دختر شود یا پسر، بشناسد، اما مطمئنا در این زمینه سازوكارهایی دخالت دارند كه بشر هنوز به آنها واقف نشده است. مكانیسمهای هورمونی و نقش آنها در تعیین جنسیت جنین، امروزه مورد مطالعه دانشمندان قرار دارد.
بارهای الكتریكی خاصی كه در سطح غشای تخمك و در سر اسپرم قرار دارند، خود یكی از عوامل مهم در تعیین جنسیت جنین هستند. در واقع سطوح یونی با بار الكتریكی خاص خود در سطح تخمك و همینطور اسپرم میتوانند در جذب اسپرمهای دخترزا یا پسرزا نقش داشته باشند. جالب است بدانید این سطوح یونی در دورههای مختلف زمانی تغییر میكنند.
امروزه دانشمندان بر این باورند كه سیستم ایمنی هر فرد نیز در تعیین جنسیت كودكش دخالت دارد. شرایط اجتماعی اقتصادی زندگی، شغل و حتی شرایط اقلیمی و آب و هوایی در جنسیت فرزند دخیل هستند. این عوامل به خصوص در تعداد و كیفیت اسپرمها در مردان اثرگذار خواهد بود. امروزه محققان دریافتهاند استرس و اضطراب مادر میتواند به طور ناخودآگاه سبب دختر شدن جنین شود. از سویی دیگر دانشمندان سوئدی با مطالعه یافتههای تاریخی تولد و مرگ دریافتهاند، در زمان سختیها مثل قحطی و خشكسالی تعداد دختران به دنیا آمده نسبت به زمانهای دیگر بیشتر بوده است.
تعیین جنسیت جنین خوب است یا بد؟
پیشگیری از به دنیا آمدن نوزادان مبتلا به بیماریهای ژنتیكی وابسته به جنس، مانند هموفیلی، یكی از مهمترین اهداف انتخاب جنسیت جنین است كه البته به روشی مطمئن نیاز دارد. واقعیت آن است كه روش PGD (تعیین جنسیت پیش از لانهگزینی) به عنوان تكنیكی پیشرفته در دنیا، نه تنها میتواند امكان انتخاب جنسیت جنین را فراهم كند، بلكه میتواند گام بلندی به سوی تشخیص بیماریهای ژنتیكی قبل از لانهگزینی جنین باشد.
گذشته از بیماریهای ژنتیكی، انتخاب جنسیت جنین بر اساس تمایل پدر و مادر با موافقتها و مخالفتهایی روبهروست. مخالفان بر این عقیدهاند كه انتخاب بیشتر یك جنس، ممكن است باعث به هم خوردن تعادل جنسیتی در جامعه شود.
در حالی كه متخصصان معتقدند تنها روشهای مطمئن تعیین جنسیت جنین میتواند شانس صددرصد برای انتخاب را به پدر و مادرها بدهد و تنها تعداد معدودی از زوجین تن به این روشهای هزینهبر و مشكل میدهند. به همین سبب با توجه به تعداد اندك آنها چنین خطری جامعه را تهدید نخواهد كرد.
موافقان انتخاب جنس جنین نیز معتقدند یكی از امكاناتی كه انتخاب جنسیت فرزند در اختیار جوامع قرار میدهد، تنظیم خانواده و كنترل جمعیت است. در بسیاری موارد تمایل به داشتن مثلا یك فرزند دختر در یك خانواده سبب میشود بارداری دوم، سوم و... به امید دختر شدن فرزند بعدی روی دهد. در حالیكه با انجام روشهای مطمئن انتخاب جنسیت، شاید مشكل خانواده در بارداری اول حل شود و بارداری بعدی صورت نگیرد.
سه شنبه 11/11/1390 - 23:18
نجوم
اختر شناسان ده تصویر را بعنوان بهترین تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هابل طی 16 سال گذشته انتخاب کردند. آنها اعتقاد دارند جهان ما نه تنها بسیار عمیق است، بلکه بطور شگفت انگیزی زیبا است.
تصاویر زیر به عنوان بهترین تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ هابل انتخاب شده است.

The Sombrero Galaxy - 28 million light years from Earth - was voted best picture taken
کهشان سامبررو - در فاصله 28 میلیون سال نوری از زمین
by the Hubble telescope. The dimensions of the galaxy, officially called M104, are as
spectacular as its appearance. It has 800 billion suns and is 50,000 light years across.

The Ant Nebula, a cloud of dust and gas whose technical name is Mz3, resembles
آنت نبولا - مخلوطی از غبار کیهانی و گاز
an ant when observed using ground-based telescopes. The nebula lies within our
galaxy between 3,000 and 6,000 light years from Earth.

In third place is Nebula NGC 2392, called Eskimo because it looks like a face
سومین بخش نبولا که اسکیمو نامیده می شود، زیرا شبیه صورت است.
surrounded by a furry hood. The hood is, in fact, a ring of comet-shaped objects
flying away from a dying star. Eskimo is 5,000 light years from Earth.

At four is the Cat"s Eye Nebula
چشم گربه نبولا

The Hourglass Nebula, 8,000 light years away, has a pinched-in-the-middle
look because the winds that shape it are weaker at the centre.

In sixth place is the Cone Nebula. The part pictured here is 2.5 light years in
length (the equivalent of 23 million return trips to the Moon).

The Perfect Storm, a small region in the Swan Nebula, 5,500 light years away,
described as "a bubbly ocean of hydrogen and small amounts of oxygen, sulphur
and other elements".

Starry Night, so named because it reminded astronomers of the Van Gogh painting.
It is a halo of light around a star in the Milky Way.

The glowering eyes from 114 million light years away are the swirling cores of two
merging galaxies called NGC 2207 and IC 2163 in the distant Canis Major constellation.

The Trifid Nebula. A "stellar nursery", 9,000 light years from here, it is where new stars are being born.
سه شنبه 11/11/1390 - 23:17
نجوم
مسئله قابل توجه فقط این نیست كه جسمی در فضا وجود دارد بلكه این جسم مشخص كننده هندسه فضای اطرافش می باشد. انیشتین در این مورد می گوید: همیشه عقیده بر این بوده اگر تمام ماده جهان معلوم شود، زمان و فضا باقی می مانند، در حالی كه نظریه نسبیت تاكید می كند كه زمان و فضا نیز همراه با ماده نابود می گردند. بنابراین ، جرم با فضا ارتباط دارد. هر جسمی باعث می شود كه فضای اطرافش انحنا پیدا كند. ما به سختی متوجه چنین انحنایی در زندگی خود می شویم، زیرا با جرم های نسبتا كوچكی سروكار داریم. ولی در میدان های گرانشی بسیار قوی ، مقدار انحنا ممكن است قابل توجه باشد. تعدادی از رویدادهایی كه اخیرا در فضا مشاهده شده اند، نشان می دهند كه احتمال تمركز مقادیر جرم در بخش های كوچكی از فضا وجود دارد. اگر ماده ای با جرم معین به اندازه ای متراكم شود كه به حجم كوچكی تبدیل گردد و آن حجم برای چنین مادهای بحرانی باشد، ماده تحت تاثیر گرانش خود شروع به انقباض می نماید. با انقباض بیشتر ماده ، فاجعه گرانشی گسترش مییابد و آنچه كه فرو ریختن گرانشی نامیده می شود، آغاز می گردد. تمركز ماده در این فرآیند افزایش می یابد و طبق نظریه نسبیت ، انحنای فضا نیز به تدریج بیشتر می گردد
سرانجام لحظه ای فرا می رسد كه هیچ پرتوئی از نور ، ذره و نشانه فیزیكی دیگر نمی تواند از این قسمت كه دچار فروریختن جرم شده ، خارج گردد. این جسم به عنوان سیاهچاله شناخته شده است. شعاع جسم در حال فرو ریختن كه به یك سیاهچاله تبدیل می گردد، شعاع گرانشی نامیده می شود. این شعاع برای جرم خورشید سه كیلومتر و برای جرم زمین 9/0 سانتی متر است
.
اگر خورشید در اثر انقباض به كرهای با شعاع سه كیلومتر تبدیل شود، به صورت یك سیاهچاله در می آید. گرانش در سطح جسمی كه شعاعش با شعاع گرانشی جرم آن برابر می باشد، فوقالعاده شدید است. برای غلبه بر نیروی گرانشی لازم است سرعت فرار افزایش یابد، كه مقدار آن بیشتر از سرعت نور می باشد. طبق نظریه خاص نسبیت كه اكنون قابل قبول است، در جهان هیچ چیز نمی تواند با سرعت بیشتر از سرعت نور حركت كند. به همین دلیل سیاهچاله ها اجازه نمی دهند هر چیزی از آنها خارج گردد. از سوی دیگر ، سیاهچاله می تواند ماده را از فضای اطراف به درون خود ببلعد و بزرگتر شود. برای توضیح تمام پدیده هایی كه مربوط به سیاهچاله می شوند، فرضیه عام نسبیت لازم می باشد. بر اساس این نظریه ، گذشت زمان در میدان گرانشی قوی آهسته می باشد. برای ناظری كه در خارج سیاهچاله قرار دارد، افتادن یك جسم به درون سیاهچاله مدت طولانی متوقف می گردد. در چنین حالتی ناظر فرضی در ارتبط با عمل انقباضواقعا تصویر كاملا متفاوتی را مشاهده خواهد نمود. ناظر در حالی كه در ظرف مدت محدودی به شعاع گرانشی می رسد، سقوطش ادامه می یابد، تا آنكه به مركز سیاهچاله برسد. ماده در حال فروریختن ، پس از گذشتن از شعاع گرانش به انقباض ادامه می دهد. طبق اختر فیزیك نظری جدید ممكن است سیاهچاله ها مرحله پایانی زندگی ستارگان جسیم باشند. مادامی كه یك منبع انرژی در ناحیه مركزی ستاره فعالیت می نماید، درجات حرارت بالا باعث انبساط گاز و جدا شدن لایه های بالائی آن می شود. در عین حال ، نیروی گرانشی عظیم ستاره این لایه ها را به سوی مركز می كشاند. پس از آن كه سوخت تامین كننده واكنشهای هستهای به مصرف رسید، درجه حرارت در ناحیه مركزی ستاره به تدریج پایین می آید. در این مرحله تعادل ستاره به هم می خورد و ستاره تحت تاثیر نیروی گرانشی خود منقبض می گردد. تكامل و تغییر بیشتر آن به جرمش بستگی دارد. طبق محاسبات اگر جرم ستاره سه تا پنج برابر جرم خورشید باشد، مرحله پایانی انقباض آن ممكن است باعث فروریختن گرانشی و تشكیل سیاهچاله گردد
سه شنبه 11/11/1390 - 23:13
آموزش و تحقيقات
آمار رشته وسیعی از ریاضی است كه راههای جمع آوری، خلاصه سازی و نتیجه گیری از داده ها را مطالعه می كند. این علم برای طیف وسیعی از علوم دانشگاهی از فیزیك و علوم اجتماعی گرفته تا انسان شناسی و همچنین تجارت، حكومت داری و صنعت كاربرد دارد.
هنگامی كه داده ها جمع آوری شدند چه از طریق یك شیوه نمونه گیری خاص یا به وسیله ثبت پاسخ ها در قبال رفتارها در یك مجموعه آزمایشی ( طرح آزمایشcf ) یا به وسیله مشاهده مكرر یك فرایند در طی زمان ( سری های زمانی ) خلاصه های گرافیكی یا عددی را می توان با استفاده از آمار توصیفی به دست آورد.
الگوهای موجه در داده ها سازمان بندی می شوند تا استنباط در مورد جمعیت های بزرگتر به دست آید كه این كار با استفاده از آمار استنباطی صورت می گیرد و تصادفی بودن و عدم حتمیت در مشاهدات را شناسایی می كند. این استنباط ها ممكن است به شكل جوابهای بله یا خیر به سؤالات باشد ( آزمون فرض )، مشخصه های عددی را برآورد كند ( تخمین ) ، پیش گویی مشاهدات آتی باشد، توصیف پیوند ها باشد ( همبستگی ) ویا مدل سازی روابط باشد ( رگرسیون ).
شبكه توصیف شده در بالا گاهی اوقات به عنوان آمار كاربردی اطلاق می شود. در مقابل، آمار ریاضی ( یا ساده تر نظریه آماری ) زیر رشته ای از ریاضی كاربردی است كه از تحلیل و نظریه احتمال برای به كارگیری آمار برروی یك پایه نظری محكم استفاده می كند.
● احتمال
كلمه احتمال از كلمه لاتین probare ( به معنی اثبات یا آزمایش كردن ) منشأ می گیرد. در زبان محاوره، احتمال یكی از چندین لغتی است كه برای دانسته یا پیشامدهای غیر حتمی به كار میرود و كم و بیش با لغاتی مثل مشابه، با ریسك، خطرناك، نامطمئن، مشكوك و بسته به متن قابل معاوضه می باشد. شانس، بخت و شرط بندی از لغات دیگری هستند كه نشان دهنده برداشت های مشابهی هستند. همانگونه كه نظریه مكانیك تعاریف دقیقی از عبارات متداولی مثل كار و نیرو دارد، نظریه احتمال نیز تلاش دارد تا برداشت های احتمال را كمیت سازی كند.
روش های آماری
۱) مطالعات تجربی و مشاهداتی
ـ هدف كلی برای یك پروژه تحقیقی آماری، بررسی حوادث اتفاقی بوده و به ویژه نتیجه گیری روی تأثیر تغییرات در مقادیر شاخص ها یا متغیر های مستقل روی یك پاسخ یا متغیر وابسته است. دو شیوه اصلی از مطالعات آماری تصادفی وجود دارد : مطالعات تجربی و مطالعات مشاهداتی . در هر دو نوع از این مطالعات، اثر تغییرات در یك یا چند متغیر مستقل روی رفتار متغیر های وابسته مشاهده می شود. اختلاف بین این دو شیوه درچگونگی مطالعه ای است كه عملاً هدایت می شود.
ـ یك مطالعه تجربی در بردارنده روش های اندازه گیری سیستم تحت مطالعه است كه سیستم را تغییر می دهد و سپس با استفاده از روش مشابه اندازه گیری های اضافی انجام می دهد تا مشخص سازد كه آیا تغییرات انجام شده، مقادیر شاخص ها را تغییر می دهد یا خیر. در مقابل یك مطالعه مشاهداتی، مداخلات تجربی را در بر نمی گیرد. در عوض داده ها جمع آوری می شوند و روابط بین پیش بینی ها و پاسخ بررسی می شوند.
ـ یك نمونه از مطالعه تجربی، مطالعات Hawthorne مشهور است كه تلاش كرد تا تغییرات در محیط كار را در كمپانی الكتریك غربی Howthorne بیازماید. محققان علاقه مند بودند كه آیا افزایش نور می تواند كارایی را در كارگران خط تولید افزایش دهد. محققان ابتدا كارایی را در كارخانه اندازه گیری كردند و سپس میزان نور را در یك قسمت از كارخانه تغییر دادند تا مشاهده كنند كه آیا تغییر در نور می تواند كارایی را تغییر دهد. به واسطه خطا در اقدامات تجربی، به ویژه فقدان یك گروه كنترل، محققان در حالی كه قادر نبودند آنچه را كه طراحی كرده بودند، انجام دهند توانستند كه محیط را با شیوه Hawthorne آماده سازند.
ـ یك نمونه از مطالعه مشاهداتی، مطالعه ایست كه رابطه بین سیگار كشیدن و سرطان ریه را بررسی می كند. این نوع از مطالعه به طور اختصاصی از یك آمار گیری ( پیمایش ) استفاده می كند تا مشاهدات مورد علاقه را جمع آوری كند و سپس تجزیه و تحلیل آماری انجام دهد. در این مورد، محققان مشاهدات افراد سیگاری و غیر سیگاری را جمع آوری می كنند و سپس به تعداد موارد سرطان ریه در هر دو گروه توجه می كنند.
مراحل پایه برای انجام یك تجربه عبارتند از :
ـ برنامه ریزی تحقیق شامل تعیین منابع اطلاعاتی، انتخاب موضوع تحقیق و ملاحظات اخلاقی برای تحقیق و روش پیشنهادی.
ـ طراحی آزمون شامل تمركز روی مدل سیستم و اثر متقابل متغیر های مستقل و وابسته.
ـ خلاصه سازی از مجموعه مشاهدات برای جامعیت بخشیدن به آنها با حذف جزئیات ( آمار توصیفی ).
ـ رسیدن به اجماع در مورد آنچه مشاهدات درباره دنیایی كه مشاهده می كنیم به ما می گویند ( استنباط آماری ).
ـ ثبت و ارائه نتایج مطالعه.
۲) سطوح اندازه گیری
چهار نوع یا مقیاس اندازه گیری در آمار استفاده می شود. چــهار نوع یا سطح اندازه گیری ( ترتیبی، اسمی، بازه ای و نسبی ) دارای درجات متفاوتی از سودمندی در تحقیقات آماری دارند. اندازه گیری نسبی در حالی كه هم یك مقدار صفر و فاصله بین اندازه های متفاوت تعریف می شود بیشترین انعطاف پذیری را در بین روش های آماری دارد كه می تواند برای تحلیل داده ها استفاده شود. مقیاس تناوبی با داشتن فواصل معنی دار بین اندازه ها اما بدون داشتن میزان صفر معنی دار ( مثل اندازه گیری IQ یا اندازه گیری درجه حرارت در مقیاس سلسیوس ) در تحقیقات آماری استفاده می شود.
۳) تكنیك های آماری
بعضی از آزمون ها و روش های آماری برای مشاهدات تحقیقی آماری شناخته شده عبارتند از :
▪ آزمون تی استیودنت
▪ آزمون توان دوم كای ( خی دو )
▪ آنالیز واریانس ( ANOVA)
▪ آزمون Mann-Whitney U
▪ تحلیل رگرسیون
▪ همبستگی
▪ آزمون كمترین تفاوت معنی دار ( LSD ) فیشر
▪ ضریب همبستگی حاصل ضرب گشتاوری پیرسون
▪ ضریب همبستگی رتبه ای اسپیرمن
نظریه عمومی احتمال به دو اصل وابسته تقسیم می شود :
▪ احتمال كتّره ای : كه نشان دهنده احتمال پیشامدهای آینده است كه به وسیله بعضی از پدیده های فیزیكی تصادفی هدایت می شود. این اصل را می توان به پدیده های فیزیكی كه با اطلاعات كافی اصولاً قابل پیش بینی اند و پدیده هایی كه اساساً قابل پیش بینی نیستند تقسیم بندی كرد. نمونه هایی از نوع اول شامل پرتاب تاس یا بازی رولت در قمار است و یك مثال از نوع دوم از بین رفتن ماده رادیو اكتیویته است.
▪ احتمال شناختیك : كه نشان دهنده عدم قاطعیت ما در مورد گزاره ای است وقتی كه فرد آگاهی كامل از شرایط اتفاقی ندارد. چنین گزاره هایی ممكن است در مورد پیشامدهای گذشته یا آینده باشد اما نیاز به آن نیست. بعضی مثال ها از احتمال شناختیك آنهایی هستند كه در آن ها یك احتمال به گزاره ای داده می شود كه در آن یك قانون پیشنهادی فیزیك به وقوع پیوسته است و تعیین اینكه چقدر احتمال است كه یك مظنون بر اساس شواهد موجود مرتكب جنایت شده باشد.
یك سؤال كلی وجود دارد كه آیا احتمال كتره ای به واسطه عدم توانایی ما در پیش بینی دقیق نیروهایی كه ممكن است وقوع مرگ را متأثر سازند به احتمال شناختیك تبدیل شود یا اینكه چنین عدم اطمینانی در ماهیت خود واقعیت وجود دارد به ویژه در پدیده های كوانتومی كه توسط اصل عدم حتمیت هایزنبرگ بیان شده است.هرچند قوانین ریاضی مشابهی صرفنظر از تفسیر انتخاب شده اعمال می شوند، گزینه انتخابی از نظر احتمال مورد استفاده دارای معانی مهمی است كه برای مدل سازی دنیای واقعی به كار می رود.
● فرموله سازی احتمال
مانند سایر نظریه ها، نظریه احتمال نمادی از اصول احتمال در عبارات رسمی - عباراتی كه جدا از معنیشان كاربرد داشته باشند – است. این عبارات رسمی به واسطه قوانین ریاضی و منطق متأثر می شوند و هر نتیجه ای از آن بر اساس دامنه مسئله تفسیر و برداشت می شود.
حداقل دو تلاش موفق برای فرموله كردن احتمال انجام شده است كه به نام فرمول بندی كلموگروف و كاكس نامیده می شوند. در فرمول بندی كلموگروف، مجموعه ها به صورت پیشامدها و احتمال خود به عنوان معیاری روی یك سری از مجموعه ها تفسیر می شود. در فرمول بندی كاكس، احتمال به عنوان یك مقدمه اولیه قلمداد می شود ( به این معنی كه بعداً آنالیز نمی شود ) و تأكید بر روی ساخت یك رابطه سازگار از مقادیر احتمال برای گزاره ها می باشد.
در هر دو مورد، قوانین احتمال مشابه هستند به جز در مورد جزئیات عملی :
▪ احتمال عددی بین 0 و 1 می باشد.
▪ مجموع احتمال یك پیشامد یا گزاره و مكمل آن برابر 1 است؛ و
▪ احتمال مشترك دو پیشامد یا گزاره برابر با حاصل ضرب احتمال یكی از آن ها و احتمال دومی است به شرطی كه اولی رخ دهد.
● نمایش و تفسیر مقادیر احتمال
احتمال یك پیشامد عموماً به صورت یك عدد حقیقی بین 0 و 1 نمایش داده می شود. یك پیشامد غیر محتمل دارای یك احتمال دقیقاً 0 و یك پیشامد حتمی دارای یك احتمال 1 است، اما عكس آن همیشه صادق نیست؛ پیشامدهای با احتمال 0 همیشه غیر ممكن نیستند و همچنین پیشامدهای با احتمال 1 همیشه واقعیت نمی پذیرند.
اغلب احتمالاتی كه عملاً رخ می دهند اعدادی بین 0 و 1 هستند كه نشان دهنده موقعیت پیشامد روی پیوستگی بین غیر ممكن و حتمیت است. هر چه احتمال پیشامد به 1 نزدیكتر باشد، احتمال وقوع آن بیشتر است.
مثلاً اگر احتمال وقوع دو پیشامد متقابلاً ناسازگار یكسان تصور شود مثل رو یا پشت در پرتاب سكه، ما می توانیم احتمال هر پیشامد را به صورت 1 از 2 یا %50 یا ½ نمایش دهیم.
احتمالات مشابهاً به صورت بخت ها هم نمایش داده می شوند كه نسبت احتمال یك پیشامد به احتمال سایر پیشامدهاست. بخت رو شدن در پرتاب سكه (1/2)/(1 - 1/2) است كه مساوی با 1/1 است كه به صورت بخت 1 به 1 نمایش داده می شود و اغلب به صورت 1:1 نوشته می شود.
بخت های a:b برای یك پیشامد معادل با احتمال a/(a+b) است. مثلاً بخت 1:1 معادل با احتمال ½ است و نمایش 3:2 معادل با احتمال 3/5 است.
این سؤال عملاً باقی می ماند كه از احتمال چه انتظاری می توان داشت و چگونه از اعداد و ارقام می توان استفاده كرد. این سؤال همان تفاسیر و برداشت های از احتمال است. افرادی هستند كه مدعیند احتمال را می توان بر هر نوع از گزاره های منطقی غیر حتمی به كار برد كه همان استنباط بیزی است. در مقابل، افرادی هستند كه با این ایده توافق دارند كه احتمال برای پیشامدهای تصادفی همانند برآمد بعضی آزمایش های تصادفی خاص كاربرد دارد؛ به عنوان مثال نمونه گیری از یك جمعیت كه این تفسیر فراوانی گراست. چندین تفسیر دیگر نیز وجود دارد كه فرم اصلاح شده ای از یكی از این دو تفسیر هستند و در حال حاضر از مقبولیت كمتری برخوردار هستند.
● توزیع ها
توزیع احتمال، تابعی است كه احتمال را به پیشامدها یا گزاره ها تخصیص می دهد. برای هر مجموعه از پیشامدها یا گزاره ها راه های مختلفی برای تخصیص احتمالات وجود دارد به طوری كه شانس یك توزیع یا دیگری معادل با داشتن تصورات متفاوت درباره پیشامدها یا گزاره های مورد سؤال می باشد.
راه های گوناگون معادلی برای نمایش توزیع احتمال وجود دارد. شاید متداولترین آن ها تابع چگالی احتمال باشد؛ به این معنی كه احتمال پیشامد یا گزاره به وسیله انتگرال تابع چگالی به دست می آید. تابع توزیع را می توان همچنین مستقیماً نمایش داد. از یك بعد، تابع توزیع، تابع توزیع تجمعی نامیده می شود. توزیع های احتمال را می توان از طریق گشتاورها یا تابع مشخصه یا به روش های دیگر نیز نمایش داد.
یك توزیع، توزیع گسسته نامیده می شود اگر آن روی یك مجموعه گسسته شمارش پذیر مثل زیر مجموعه ای از اعداد صحیح تعریف شود. یك توزیع، توزیع پیوسته نامیده می شود اگر دارای یك تابع توزیع پیوسته باشد مثل تابع چند جمله ای یا تابع نمایی. اغلب توزیع های با اهمیت كاربردی از نوع گسسته یا پیوسته هستند اما نمونه هایی از توزیع ها هستند كه شامل هیچكدام از اینها نمی شوند.
توزیع های مهم گسسته شامل توزیع گسسته یكنواخت، توزیع پواسون، توزیع دو جمله ای، توزیع دو جمله ای منفی و توزیع ماكسول-بولتزمن می باشند.
توزیع های مهم پیوسته شامل توزیع نرمال، توزیع گاما، توزیع تی استیودنت و توزیع نمایی هستند.
▪ احتمال در ریاضیات
اصول موضوع احتمال، اساس نظریه احتمال ریاضیات را تشكیل می دهند. محاسبه احتمالات را اغلب می توان با استفاده از تركیبات یا مستقیماً با كاربرد اصول موضوع تعیین كرد.كاربردهای احتمال حتی بیشتر از آمار است كه معمولاً بر روی ایده توزیع های احتمال و قضیه حد مركزی پایه ریزی شده است.
برای به دست آوردن یك مفهوم ریاضی از احتمال، پرتاب یك سكه را در نظر بگیرید. بدیهی است كه احتمال آن كه در هر پرتاب سكه رو بیاید %50 است اما این وضعیت به تنهایی فاقد صلابت ریاضی است؛ به این معنی كه ما باید چنین انتظار داشته باشیم كه با پرتاب 10 بار سكه 5 رو و 5 پشت به دست آید اما هیچ تضمینی كه این رخ دهد وجود ندارد. برای مثال این احتمال است كه پشت سر هم 10 بار رو بیاید. پس مفهوم %50 در این متن چیست ؟
یك راه، استفاده از قانون اعداد بزرگ است. در این مورد، ما تصور می كنیم كه می توانیم هر تعداد پرتاب سكه را انجام دهیم و هر پرتاب سكه مستقل است یعنی كه برآمد هر پرتاب سكه به وسیله پرتاب قبلی تحت تأثیر قرار ندارد. اما ما N مرتبه پرتاب سكه داشته باشیم و اگر Nн تعداد مرتبه هایی باشد كه رو بیاید پس ما می توانیم برای هر N نسبت Nн/N را در نظر بگیریم.
هر قدر N بزرگ و بزرگ تر شود، ما انتظار داریم كه نسبت Nн/N به ½ نزدیك و نزدیك تر شود. این به ما اجازه می دهد كه احتمال Pr(H)
رو های سكه را به صورت حد ( ریاضی ) تعریف كنیم، هنگامی كه N به سمت بی نهایت میل میكند :
البته در كاربرد عملی، ما نمی توانیم یك سكه را به تعداد بی نهایت پرتاب كنیم بنابراین عملاً این فرمول باید در موقعیت هایی به كار گرفته شود كه در آن ها از قبل یك احتمال اولیه ای برای یك برآمد خاص تعیین كرده ایم ( در این مورد فرض ما این است كه سكه سالم است ). قانون اعداد بزرگ به ما می گوید كه Pr(H) داده شده و یا به ازای هر عدد كوچـك اختیاری є، عدد n ای وجود دارد كه برای تمام N > nداریم :
به عبارت دیگر، منظور ما از گفتن « احتمال رو ها ½ است » این است كه اگر ما سكه را به اندازه كافی پرتاب كنیم نهایتاً تعداد رو ها نسبت به تعداد كل پرتاب به ½ نزدیك می شود و سپس به هر اندازه كه تعداد بیشتری پرتاب انجام دهیم ما به ½ نزدیك تر می شویم.
توجه كنید كه یك تعریف كامل، مستلزم نظریه اندازه است كه قادر به حذف مواردی است كه مقادیر بالاتر از محدوده جواب درست نمی دهند یا حتی با نمایش مواردی كه دارای میزان صفر هستند نیز محدود نشده است.
جنبه اولیه این روش كاربرد احتمال، گاهی در هنگام مواجهه با موقعیت های دنیای واقعی با مشكل روبه رو می شود. برای مثال اگر شما یك سكه را پرتاب كنید و پشت سر هم رو بیاید برای صد مرتبه شما نمی توانید تصمیم بگیرید كه آیا این تنها یك پیشامد تصادفی محض است اگر چه ممكن است ( هرچند بعید ) كه یك سكه سالم این نتیجه را بدهد یا اینكه تصور شما این خواهد بود كه سكه سالم دچار اشكال می باشد
▪ نكات قابل توجه در محاسبات احتمال
سختی محاسبات احتمال در تعیین تعداد پیشامدهای ممكن، شمارش رخدادهای هر پیشامد و شمارش تعداد كل پیشامدهای ممكن است. اشكال خاص در به دست آوردن نتایج معنی دار از احتمالات محاسبه شده است. یك معمای سرگرم كننده احتمال به نام مسئله Monty Hall به زیبایی چالش های موجود را نشان می دهد.
▪ كاربرد های نظریه احتمال در زندگی روزمره
یك تأثیر مهم نظریه احتمال در زندگی روزمره در ارزیابی ریسك پذیری و در تجارت در مورد خرید و فروش اجناس می باشد. حكومت ها به طور خاص روشهای احتمال را در تنظیم جوامع اعمال می كنند كه به عنوان « آنالیز خط مشی » نامیده می شود و غالباً سطح رفاه را با استفاده از متدهایی كه در طبیعت تصادفیند اندازه می گیرند و برنامه هایی را انتخاب می كنند تا اثر احتمال آن ها را روی جمعیت به صورت كلی از نظر آماری ارزیابی كنند. این گفته صحیح نیست كه آمار، خود در مدل سازی درگیر هست زیرا كه ارزیابی های میزان ریسك وابسته به زمان هستند و بنابراین مستلزم مـدل های احتمال قوی تر هستند؛ مثلاً « احتمال9/11 دیگری »؛ قانون اعداد كوچك در جنین مواردی اعمال می شود و برداشت اثر چنین انتخاب هایی است كه روش های آماری را به صورت یك موضوع سیاسی در می آورد.
یك مثال خوب اثر احتمال قلمداد شده از مجادلات خاورمیانه بر روی قیمت نفت است كه دارای اثرات متلاطمی از لحظ آماری روی اقتصاد كلی دارد. یك ارزیابی توسط یك واحد تجاری در مورد این كه احتمال وقوع یك جنگ زیاد است یا كم باعث نوسان قیمت ها می شود و سایر تجار را برای انجام كار مشابه تشویق می كند. مطابق با این اصل، احتمالات به طور مستقل ارزیابی نمی شوند و ضرورتاً به طور منطقی برخورد صورت نمی گیرد. نظریه اعتبارات رفتاری، به وجود آمده است تا اثر این تفكرات گروهی را روی قیمت ها، سیاست ها و روی صلح و مجادله توضیح دهد.
به طور استدلالی می توان گفت كه كشف روش های جدی برای ارزیابی و تركیب ارزیابی های احتمالی دارای اثر شدیدی روی جامعه مدرن داشته است. یك مثال خوب كاربرد نظریه بازی ها كه به طور بنیادین بر پایه احتمال ریخته شده است در مورد جنگ سرد و دكترین انهدام با اطمینان بخشی متقابل است. مشابهاً ممكن است برای اغلب شهروندان دارای اهمیت باشد كه بفهمند چگونه بخت ها و ارزیابی های احتمال صورت می گیرد و چگونه آن ها می توانند در تصمیم گیری ها به ویژه در زمینه دموكراسی دخالت كنند.
كاربرد مهم دیگر نظریه احتمال در زندگی روزمره، اعتبار است. اغلب تولیدات مصرفی مثل اتومبیل و وسایل الكترونیكی در طراحی آن ها از نظریه اعتبار استفاده می شود به نحوی كه احتمال نقص آن ها كاهش یابد. احتمال نقص با مدت ضمانت فرآورده معمولاً ارتباط نزدیك دارد.
● رشته های اختصاصی
بعضی علوم آن چنان به طور وسیع از آمار كاربردی استفاده می كنند كه برای خود دارای اصطلاحات خاص شده اند. این رشته ها عبارتند از :
▪ زیست آمار
▪ آمار بازرگانی
▪ داده كاوی ( كاربرد آمار و شناسایی الگوها برای كشف علم از داده ها )
▪ آمار اقتصادی ( اقتصاد سنجی )
▪ آمار مهندسی
▪ فیزیك آماری
▪ جمعیت شناسی
▪ آمار روان شناسی
▪ آمار اجتماعی ( برای تمام علوم اجتماعی )
▪ سواد آموزی آماری
▪ آنالیز فرایند و شیمی سنجی ( برای تحلیل داده ها از شیمی تحلیلی و مهندسی شیمی)
▪ مهندسی اعتبار
▪ آمار در ورزش های گوناگون به ویژه بیسبال و كریكت
آمار یك ابزار پایه ای كلیدی در تجارت و تولید است و برای درك تغییر پذیری سیستم های اندازه گیری، فرایند های كنترل ( مثلاً در كنترل آماری فرایند یا SPC )، برای خلاصه سازی داده ها و برای ساخت تصمیمات بر اساس داده ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این نقش ها به آمار یك ابزار كلیدی و شاید تنها ابزار مورد اعتماد باشد.
● نرم افزار
▪ آمار مدرن برای انجام بعضی از محاسبات خیلی پیچیده و بزرگ به وسیله كامپیوترها استفاده می شود.
▪ تمامی شاخه های آمار با استفاده از محاسبات كامپیوتری انجام پذیر شده اند، به عنوان مثال شبكه های عصبی.
▪ انقلاب كامپیوتری با یك توجه نو به آمار « آزمایشی » و « تجربی » رویكردهایی برای آینده آمار داشته است .
شبیه سازی نسخه ای از بعضی وسایل واقعی یا موقعیت های كاری است. شبیه سازی تلاش دارد تا بعضی جنبه های رفتاری یك سیستم فیزیكی یا انتزاعی را به وسیله رفتار سیستم دیگری نمایش دهد.
شبیه سازی در بسیاری از متون شامل مدل سازی سیستم های طبیعی و سیستم های انسانی استفاده می شود. برای به دست آوردن بینش به كاركرد این سیستم ها و همچنین در تكنولوژی و مهندسی ایمنی كه هدف، آزمون بعضی سناریوهای عملی در دنیای واقعی است از شبیه سازی استفاده می شود. در شبیه سازی با استفاده از یك شبیه ساز یا وسیله دیگری در یك موقعیت ساختگی می توان اثرات واقعی بعضی شرایط احتمالی را بازسازی كرد.
▪ شبیه سازی فیزیكی و متقابل
ـ شبیه سازی فیزیكی ، به شبیه سازی اطلاق می شود كه در آن اشیای فیزیكی به جای شی حقیقی جایگزین می شوند و این اجسام فیزیكی اغلب به این خاطر استفاده می شوند كه كوچكتر یا ارزان تر از شی یا سیستم واقعی هستند.
ـ شبیه سازی متقابل كه شكل خاصی از شبیه سازی فیزیكی است و غالباً به انسان در شبیه سازی های حلقه ای اطلاق می شود یعنی شبیه سازی های فیزیكی كه شامل انسان می شوند مثل مدل استفاده شده در شبیه ساز پرواز.
▪ شبیه سازی در آموزش
شبیه سازی اغلب در آموزش پرسنل شهری و نظامی استفاده می شود و معمولاً هنگامی رخ می دهد كه استفاده از تجهیزات در دنیای واقعی از لحاظ هزینه كمرشكن یا بسیار خطرناك است تا بتوان به كارآموزان اجازه استفاده از آن ها را داد . در چنین موقعیت هایی كارآموزان وقت خود را با آموزش دروس ارزشمند در یك محیط مجازی « ایمن » می گذرانند. غالباً این اطمینان وجود دارد تا اجازه خطا را به كارآموزان در طی آموزش داد تا ارزیابی سیستم ایمنی– بحران صورت گیرد.
شبیه سازی های آموزشی به طور خاص در یكی از چهار گروه زیر قرار می گیرند :
ـ شبیه سازی زنده ( جایی كه افراد حقیقی از تجهیزات شبیه سازی شده ( یا آدمك ) در دنیای واقعی استفاده می كنند. )
ـ شبیه سازی مجازی ( جایی كه افراد حقیقی از تجهیزات شبیه سازی شده در دنیای شبیه سازی شده ( یا محیط مجازی ) استفاده می كنند. ) یا
ـ شبیه سازی ساختاری ( جایی كه افراد شبیه سازی شده از تجهیزات شبیه سازی شده در یك محیط شبیه سازی شده استفاده می كنند. ) شبیه سازی ساختاری اغلب به عنوان بازی جنگی نامیده می شود زیرا كه شباهتهایی با بازی های جنگی رومیزی دارد كه در آن ها بازیكنان، ارتش سربازان و تجهیزات را اطراف یك میز هدایت می كنند .
ـ شبیه سازی ایفای نقش ( جایی كه افراد حقیقی نقش یك شخصیت با كاری مجازی را بازی می كنند. )
▪ شبیه ساز های پزشكی
شبیه ساز های پزشكی به طور فزاینده ای در حال توسعه و كاربرد هستند تا روشهای درمانی و تشخیص و همچنین اصول پزشكی و تصمیم گیری به پرسنل بهداشتی آموزش داده شو د. طیف شبیه ساز ها برای آموزش روش ها از پایه مثل خونگیری تا جراحی لاپاراسكوپی و مراقبت از بیمار دچار ضربه، وسیع و گسترده است. بسیاری از شبیه ساز های پزشكی دارای یك كامپیوتر می باشند كه به یك ماكت پلاستیكی با آناتومی مشابه واقعی متصل است. در سایر آنها، ترسیم های كامپیوتری، تمام اجزای قابل رؤیت را به دست می دهد و با دستكاری در دستگاه می توان جنبه های شبیه سازی شده كار ر ا تولید كرد. بعضی از این دستگاه ها دارای شبیه سازهای گرافیكی كامپیوتری برای تصویر برداری هستند مثل اشعه ایكس یا سایر تصاویر پزشكی. بعضی از شبیه سازهای بیمار، دارای یك مانكن انسان نما هستند كه به داروهای تزریق شده واكنش می دهد و می توان آن را برای خلق صحنه های مشابه اورژانس های خطرناك برنامه ریزی كرد. بعضی از شبیه ساز های پزشكی از طریق شبكه اینترنت قابل گسترش می باشند و با استفاده از جستجوگرهای استاندارد شبكه به تغییرات جواب می دهند. در حال حاضر، شبیه سازی ها به موارد غربال گری پایه محدود شده اند به نحوی كه استفاده كنندگان از طریق وسایل امتیازدهی استاندارد با شبیه سازی در ارتباط هستند.
▪ شبیه ساز های پرواز
یك شبیه ساز پرواز برای آموزش خلبانان روی زمین مورد استفاده قرار می گیرد. در این شبیه سازی، به خلبان اجازه داده می شود تا به هواپیمای شبیه سازی شده اش آسیب برساند بدون آن كه خود دچار آسیب شود. شبیه سازهای پرواز اغلب برای آموزش خلبانان استفاه می شوند تا هواپیما را در موقعیت های بسیار خطرناك مثل زمین نشستن بدون داشتن موتور یا نقص كامل الكتریكی یا هیدرولیكی هدایت كنند. پیشرفته ترین شبیه سازها دارای سیستم بصری با كیفیت بالا و سیستم حركت هیدرولیك هستند. كار با شبیه ساز به طور معمول نسبت به هواپیمای واقعی ارزان تر است.
▪ شبیه سازی و بازی ها
بسیاری از بازی های ویدئویی نیز شبیه ساز هستند كه به طور ارزان تر آماده سازی شده اند. بعضی اوقات از این ها به عنوان بازیهای شبیه سازی ( sim ) نامبرده می شود. چنین بازیهایی جنبه های گوناگون واقعی را شبیه سازی می كنند از اقتصاد گرفته تا وسایل هوانوردی مثل شبیه سازهای پرواز.
▪ شبیه سازی مهندسی
شبیه سازی یك مشخصه مهم در سیستم های مهندسی است. به عنوان مثال در مهندسی برق، از خطوط تأخیری استفاده می شود تا تأخیر تشدید شده و شیفت فاز ناشی از خط انتقال واقعی را شبیه سازی كنند. مشابهاً، از بارهای ظاهری می توان برای شبیه سازی مقاومت بدون شبیه سازی تشدید استفاده كرد و از این حالت در مواقعی استفاده می شود كه تشدید ناخواسته باشد. یك شبیه ساز ممكن است تنها چند تا از توابع و عملكرد های واحد را شبیه سازی كند كه در مقابل با عملی است كه تقلید نامیده می شود.
اغلب شبیه سازی های مهندسی مستلزم مدل سازی ریاضی و بررسی های رایانه یار هستند. به هر حال موارد زیادی وجود دارد كه مدل سازی ریاضی قابل اعتماد نمی باشد. شبیه سازی مشكلات مكانیك سیالات اغلب مستلزم شبیه سازی های ریاضی و نیز فیزیكی است. در این موارد، مدل های فیزیكی نیاز به شبیه سازی دینامیك دارند.
▪ شبیه سازی كامپیوتری
شبیه سازی رایانه ای ، جزو مفیدی برای مدل سازی بسیاری از سیستم های طبیعی در فیزیك، شیمی و زیست شناسی و نیز برای سیستم های انسانی در اقتصاد و علوم اجتماعی ( جامعه شناسی محاسباتی ) و همچنین در مهندسی برای به دست آوردن بینش نسبت به عمل این سیستم ها شده است. یك نمونه خوب از سودمندی استفاده از رایانه ها در شبیه سازی را می توان در حیطه شبیه سازی ترافیك شبكه یافت. در چنین شبیه سازی هایی رفتار مدل هر شبیه سازی را مطابق با مجموعه پارامترهای اولیه منظور شده برای محیط تغییر خواهد داد. شبیه سازی های رایانه ای اغلب به این منظور به كار گرفته می شوند تا انسان از شبیه سازی های حلقه ای در امان باشد.
به طور سنتی، مدل برداری رسمی سیستم ها از طریق یك مدل ریاضی بوده است به نحوی كه تلاش در جهت یافتن راه حل تحلیلی برای مشكلات بوده است كه پیش بینی رفتار سیستم را با استفاده از یك سری پارامترها و شرایط اولیه ممكن ساخته است. شبیه سازی رایانه ای اغلب به عنوان یك ضمیمه یا جانشین برای سیستم های مدل سازی می باشد كه در آن ها راه حل های تحلیلی بسته ساده ممكن نمی باشد. انواع مختلفی از شبیه سازی رایانه ای وجود دارد كه وجه مشترك همه آن ها در این است كه تلاش می كند تا یك نمونه از سناریوهای نمایانگر برای یك مدل تولید كنند كه در آن امكان محاسبه كامل تمام حالات ممكن مدل كه مشكل یا غیر ممكن بوده وجود داشته باشد.
به طور رو به افزونی معمول شده است كه نام انواع مختلفی از شبیه سازی شنیده می شود كه به عنوان « محیط های صناعی » اطلاق می شوند. این عنوان اتخاذ شده است تا تعریف شبیه سازی عملاً به تمام دستاوردهای حاصل از كامپیوتر تعمیم داده شود
▪ شبیه سازی در علم كامپیوتر
در برنامه نویسی كامپیوتر، یك شبیه ساز اغلب برای اجرای برنامه ای مورد استفاده قرار می گیرد كه انجام آن برای كامپیوتر با مقداری دشواری همراه است. مثلاً، شبیه سازها معمولاً برای رفع عیب یك ریزبرنامه استفاده می شوند. از آن جایی كه كار كامپیوتر شبیه سازی شده است، تمام اطلاعات در مورد كار كامپیوتر مستقیماً در دسترس برنامه دهنده است و سرعت و اجرای شبیه سازی را می توان تغییر داد.
شبیه سازها همچنین برای تفسیر درخت های عیب یا تست كردن طراحی های منطقی VLSI قبل از ساخت مورد استفاده قرار می گیرند. در علم نظری كامپیوتر، عبارت شبیه سازی نشان دهنده یك رابطه بین سیستم های انتقال وضعیت است كه در مطالعه مفاهیم اجرایی سودمند می باشد.
▪ شبیه سازی در تعلیم و تربیت
شبیه سازی ها در تعلیم و تربیت گاهی مثل شبیه سازی های آموزشی هستند. آن ها روی وظایف خاص متمركز می شوند. در گذشته از ویدئو برای معلمین و دانش آموزان استفاده می شده تا مشاهده كنند، مسائل را حل كنند و نقش بازی كنند؛ هرچند یك استفاده جدید تر از شبیه سازی ها در تعلیم و تربیت شامل فیلم های انیمیشن است ( ANV ). ANV ها نوعی فیلم ویدئویی كارتون مانند با داستان های تخیلی یا واقعی هستند كه برای آموزش و یادگیری كلاس استفاده می شوند.ANV ها برای ارزیابی آگاهی، مهارت های حل مسئله و نظم بچه ها و معلمین قبل و حین اشتغال كارایی دارند.
شكل دیگری از شبیه سازی در سال های اخیر با اقبال در آموزش تجارت مواجه شده است. شبیه سازی های تجاری كه یك مدل پویا را به كار می برند، آزمون استراتژی های تجارت را در محیط فاقد خطر مهیا می سازند و محیط مساعدی برای بررسی موردی مباحث ارائه می دهند.
سه شنبه 11/11/1390 - 23:12
آموزش و تحقيقات
جورجو متا، سخنگوی پروژه روبات کودک (iCub) در گفتگو با مهر در خصوص اینکه آیا این روبات می تواند برپایه پیشنهاد گروهی از دانشمندان انگلیسی، مشعل المپیک 2012 لندن را حمل کند توضیحاتی را ارائه کرد.
به گزارش خبرنگار مهر، موسسه تکنولوژی ایتالیا در شهر جنوا در سال 2003 با یک بودجه بسیار اندک (یک میلیارد یورو برای 10 سال) با همکاری دانشگاهها و شورای ملی تحقیقات این کشور تاسیس شد. در سال 2004 پروژه توسعه روباتی به نام iCub با بودجه 8.5 میلیون یورو برای یک دوره پنج ساله کار در این موسسه از سوی کمیسیون اروپا تصویب شد.
icubعنوان مجموعه ای از روباتهای کودک است که با هدف توسعه هوش مصنوعی در یک پروژه منابع باز (open source) در این موسسه فناوری ایجاد شده اند.
cubکه از نظر ظاهری شبیه به یک کودک چهار ساله است دارای دو کره چشم با قابلیت پلک زدن است که روی آنها دو دوربین ویدئویی نصب شده است. انگشتان دست این روبات توانایی درک فشار را دارند. وزن روبات کودک 22 کیلوگرم و قد آن 104 سانتیمتر است.
به دلیل آزاد بودن استفاده از منابع تحقیقاتی این پروژه، در حال حاضر محققان دانشگاهی و مراکز تحقیقاتی 15 شهر مانند لندن، پاریس، لیون، مونیخ، بیلفلد، بارسلونا، پلیماوث، هرتفوردشایر، روم، لیسون، لوزان، آنکارا و ... در آن شرکت دارند و تاکنون موفق شده اند حرف زدن، بازی کردن با لگو و توپ بازی را به این روبات که توانایی یادگیری دارد بیاموزند.
فاز اول پروژه iCub در ژانویه 2010 به پایان رسید و فاز دوم آن از ماه می 2010 آغاز شد. در طرح توسعه فاز دوم روبات که اکنون نیز ادامه دارد، دانشمندان روباتیک در تلاش برای نسخه های جدیدتری از این روبات با یک قابلیت بهتر شناختی هستند. همچنین مطالعات گسترده ای را بر روی رفتار انسان با هدف توسعه ارتباط و تعامل میان انسان و ماشین انجام می دهند. هدف این محققان، ایجاد روبات انسان نمای خودمختاری است که بتواند تجربیات جدید را بیاموزد و در برخورد با انسانها واکنشهای طبیعی نشان دهد.
طرح کنترل توجه، تحریک و عملکرد انتخابی، زبان، توانایی آموختن و ایجاد تعامل طبیعی روبات و انسان از یک سو و توسعه حسگرهای لمسی و ترانزیستورهای پیشرفته برای توسعه حرکات طبیعی تر روبات کودک از دیگر اهداف فاز دوم توسعه روبات است.
ماه گذشته، دکتر "جیمز لاو" از دپاتمان روباتیک دانشگاه آبریستویث، این روبات را به عنوان گزینه ای که می تواند مشعل المپیک 2012 لندن را حمل کند معرفی کرد. به اعتقاد این دانشمند، iCub قادر خواهد بود این وظیفه را به درستی انجام دهد.
در این راستا، خبرگزاری مهر مصاحبه ای را با "جورجو متا" (Giorgio Metta) سخنگوی پروژه روبات کودک و دانشمند موسسه تکنولوژی ایتالیا (IIT) انجام داد و نظر وی را در خصوص پیشنهاد دانشمندان انگلیسی که بر روی این روبات کار می کنند جویا شد.
خبرگزاری مهر- ماه گذشته، محققان دانشگاه آبریستویث در انگلیس اعلام کردند که iCub می تواند مشعل المپیک 2012 لندن را حمل کند. به اعتقاد شما، این روبات کودک می تواند این کار را انجام دهد و چگونه؟
جورجو متا- فکر نمی کنم که در این لحظه بتواند به روشی قابل اطمینان این کار را انجام دهد. البته همه چیز به این بستگی دارد که "حمل مشعل" در چه مفهومی استفاده شود. اگر منظور این است که روبات باید راه برود، فکر نمی کنم که این امکانپذیر باشد. اما شاید بتوان این روبات را بر روی یک وسیله چرخدار گذاشت. اگر درباره المپیک 2016 حرف می زدیم شاید تا آن زمان می توانستیم به این فکر کنیم که روبات حتی راه هم برود. تحقیق درباره راه رفتن iCub هنوز به اندازه کافی پیشرفته نیست.
* مهمترین پیام دانشمندان انگلیسی برای حمل مشعل توسط روبات کودک که در بزرگداشت "آلن ترنینگ"، بنیانگذار علوم انفورماتیک ممکن است بیان شود، چیست؟
- اینکه هوش مصنوعی هنوز یک مسئله بسیار دشوار است و هنوز به روشی کلی حل نشده است. بیش از 60 سال از زمانی که به امکان ساخت ماشینهای هوشمند فکر شده است می گذرد اما رویهم رفته هنوز راهی طولانی پیش روی دانشمندان روباتیک است.
* دانشمندان از سال 2004 تاکنون درحال مطالعه بر روی تواناییهای مختلف این روبات هستند. تکامل آن در طول این 7 سال چگونه بوده است؟ به نظر شما، درحال حاضر iCub برای اینکه بتواند مشعل را حمل کند به اندازه کافی بزرگ شده است؟
- همانطور که گفتم، iCub از بسیاری جهات بهتر شده است و برای مثال می تواند اجسام ساده را با دست بگیرد و آنها را تشخیص دهد. درحال حاضر، این روبات از یک پوست دارای حسگر برخوردار است و می تواند جملات ساده را درک کند. بنابراین فکر می کنم که این بهبود بسیار چشمگیر بوده است اما هنوز نمی توان از آن خواست که با یک مشعل در دست راه برود. راه رفتن، برنامه ای است که در تیمی از محققانی که با iCub کار می کنند آغاز شده اما هنوز برای یک عملکرد واقعی به اندازه کافی رشد نکرده است.
* نسخه ای که من در طول بازدید خود از IIT در مارس 2010 دیدم نمی توانست حرکت کند. شاید دانشمندان انگلیسی در نسخه خود به این توانایی رسیده اند...
- خیر. در واقع آنها فقط پیشنهاد داده اند که امکان حمل مشعل المپیک با این روبات وجود دارد.
* محققان شورای تحقیقات انگلیس معتقدند که در آینده، روباتها می توانند به جای حیوانات خانگی دوست انسانها شوند. به نظر شما، این ایده می تواند تحقق یابد؟
- از نظر فنی فکر می کنم که بله اینطور باشد. اما اینکه بتوان روباتهای جایگزین حیوانات خانگی را به موفقیت تجاری رساند این را نمی دانم، شاید. افراد معمولاً این شیء را شبیه به انسان دوست دارند. چه کسی می داند، شاید روباتهای به شکل حیوانات خانگی را هم دوست داشته باشند. دوشنبه 10/11/1390 - 20:15
اخبار
راه رفتن بدون توجه به محیط اطراف و حواسپرتی ممکن است مشکل یا خطراتی در برداشته باشد، ولی به خطرناکی گوش دادن به آیپد در حال پیادهروی نیست.
طبق تحقیقات جدیدی که نتایج آن اخیرا در آمریکا منتشر شده، تعداد افرادی که به خاطر گوش دادن به دستگاههای الکترونیکی پخش موسیقی هنگام راه رفتن دچار سانحه و جراحتهای شدید شده یا حتی جان خود را از دست دادهاند در شش سال اخیر سه برابر شده است.به نوشته روزنامه بریتانیایی گاردین، بر اساس نتایج این تحقیقات هر سال تعداد بیشتری از افراد به خاطر حواسپرتی ناشی از استفاده از گوشی دستگاههای پخش موسیقی هنگام پیاده روی و قدم زدن دچار سانحه میشوند. شمار نوجوانان و مردان جوان در میان مجروحان بیش از سایرین است.
پژوهشگران برای تکمیل نتایج این تحقیقات از آمارهای سال ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۱ استفاده کردهاند، سالهایی که در طول آنها حدود ۱۲۰ نفر در آمریکا به خاطر استفاده از گوشی پخش صوت به هنگام راه رفتن جان خود را از دست داده یا به شدت مجروح شدهاند.
نکته قابل توجه این است که تعداد تلفات در ۲۰۱۱ به نسبت همین میزان در سال ۲۰۰۴ از ۱۶ نفر به ۴۷ نفر افزایش یافته و سه برابر شده است.
طبق نتایج آماری این تحقیقات، نزدیک به ۷۰ درصد از این تلفات را مردان و افراد زیر ۳۰ سال تشکیل میدهند و حدود ۱۰ درصد از این موارد افراد زیر سن ۱۸ سال بودهاند. حدود ۹۰ درصد از این سوانح خطرناک در محیطهای شهری روی داده و ۵۵ درصد از قربانیان جان خود را بر اثر بیتوجهی به حرکت قطار در ایستگاهها از دست دادهاند.
از مجموع ۱۱۶ مورد حادثه که در این گزارش قید شده است، ۸۱ مورد یعنی نزدیک به ۷۰ درصد از موارد، به مرگ افراد منجر شده است.
به نوشته روزنامه گاردین، این تحقیقات که موارد حوادث ناشی از استفاده از تلفن موبایل را شامل نمیشود نتیجهگیری کرده است که استفاده از گوشی (هدفون) در اکثر این حوادث نقش بسیار مهمی داشته، چون قربانیان قادر نبودهاند هشدارهای مربوط به بروز خطر را بشنوند.
تهیهکنندگان این گزارش مینویسند: «استفاده از گوشی وسایل پخش موسیقی برای عابران به خصوص در محیطی که اتومبیلها و سایر وسایل نقلیه در حرکت هستند میتواند خطری بزرگ برای ایمنی افراد باشد. برای تشخیص چگونگی تاثیر استفاده از گوشی بر کاهش ایمنی عابران باید پژوهشهای بیشتری صورت بگیرد.»
روزنامه گاردین یادآوری میکند که تحقیقات قبلی نیز نشان داده بود که افراد به هنگام استفاده از گوشی دستگاههای پخش صوت یا تلفن موبایل دچار نوعی حواسپرتی میشوند که اصطلاحا «نابینایی غیرعمدی» نامیده میشود. این حالت توجه افراد به حرکت وسایل نقلیه و میزان شنوایی آنها از صدای محیط و به خصوص صداهای حساس و هشداردهنده را کاهش میدهد.
مقامات ایمنی ترافیک در بریتانیا میگویند هر چند در این کشور همچون آمریکا تحقیقات و آمار دقیقی در مورد حوادث ناشی از استفاده از گوشی توسط عابران وجود ندارد، موارد متعددی از بروز سانحه برای عابرینی که حین استفاده از گوشی دچار تصادف شدهاند گزارش شده است.
توصیه کارشناسان ایمنی ترافیک این است که افراد به شکلی از گوشیهای پخش صوت استفاده کنند که هوشیاری و تماس آنها با حرکات و صداهای موجود در محیط اطراف کاهش نیابد. دوشنبه 10/11/1390 - 20:13
اخبار
روز پنجشنبه (هیجدهم ژانویه) وقتنگهداران که مسئول تعیین وقت مبدا در سراسر جهان هستند در قالب نمایندگانی از ۱۵۰ کشور جهان در ژنو سوئیس گرد هم آمدند تا تصمیم بگیرند که آیا روش قدیمی یعنی تنظیم وقت براساس گردش زمین بهدور خورشید را حفظ کرده و یا آن را کنار بگذارند. این نمایندگان اما این بار به خاطر اختلافنظرهای زیاد به نتیجه نرسیدند و این تصمیمگیری به نشست دیگری در سال ۲۰۱۵ موکول شد.
موضوع اصلی این نشست، مسئله لغو ثانیه کبیسه بود. دانشمندان هر چند وقت یکبار برای هماهنگی میان زمان ساعت اتمی و گردش زمین، یک ثانیه این ساعت را جلو میکشند که این یک ثانیه اضافی با عنوان ثانیه کبیسه شناخته میشود.
تصمیم لغو افزایش این یک ثانیه به ساعت اتمی برای سازگار کردن آن با ساعت خورشیدی مدتها است که ذهن وقتشناسان جهان را به خود مشغول داشتهاست.
در نشست اتحادیه بینالمللی ارتباطات سه کشور از جمله بریتانیا موافق حفظ سامانه موجود و سیزده کشور از جمله آمریکا خواستار تجدید نظر در آن بودند.
سخنران اول نشست روز پنجشنبه، پاول نجاریان، مدیر مخابرات و استانداردها در بخش آمریکایی اتحادیه مخابرات بینالمللی سازمان ملل متحد، به رسانهها گفت که حفظ ثانیه کبیسه همواره دردسرهای فنی ایجاد میکند.
به گفته او از آنجا که نهاد مسئول این امر که در فرانکفورت آلمان مستقر است تنها از شش ماه جلوتر جزئیات آن را اعلام میکند وارد کردن این ثانیه اضافی در نرمافزارها با مشکل زمانی روبهرو میشود.
تاکنون تمام فعالیتهای مهم و حساسی که به تنظیم وقت دقیق نیاز دارند، از شبکههای ارتباطاتی و رایانهای گرفته تا ترابری هوایی و دریایی، براساس تغییرات ناشی از تفاوت موجود در زمان گردش زمین به دور محور خود تنظیم شدهاند. با توجه به زاویه اندکی که در محور گردش دورانی زمین وجود دارد طول دقیق سالها چند یا چندین ثانیه تفاوت دارند. این تفاوت تا به امروز بر اساس محاسبات بسیار دقیقی تعیین شده و توسط ساعتهای اتمی فوق العاده دقیقی به عنوان وقت مبنا در سراسر جهان تعیین میشوند.
این طرح بحثبرانگیز برای تغییر روش تعیین وقت مبدا در اجلاس «اتحادیه بینالمللی ارتباطات» که همواره مسئول این کار بودهاست مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این نهاد هر چند سال یکبار با تغییر چند ثانیهای در وقت مبدا آن را با گردش دورانی زمین تنظیم کردهاست. مورد بعدی این تنظیم وقت روز سی ام ماه ژوئن امسال خواهد بود. مشکل این روش در این نکته است که میزان دقیق این تغییر چند ثانیهای را نمیتوان از مدتها پیش تعیین کرد.
نحوه تعیین وقت مبدا در سطح جهان از سال ۱۹۷۲ به شکلی بنیادی متحول شد و با استفاده از ساعتهای اتمی که ضریب خطای آنها در حد چند ثانیه در طول میلیونها سال است، هماهنگ کردن فعالیتهای حساس در سطح جهان بهبود چشمگیری پیدا کرد. همزمان در طول چند دهه اخیر عرصههایی که به هماهنگی دقیقتر زمان نیاز مبرمی دارند گسترش یافتهاند.
استدلال اصلی برای کنار گذاشتن حرکت دورانی زمین به عنوان مبنای وقت مبدا این است که هر چند سال یکبار این تفاوت چند ثانیهای باید در تمام سامانههای حساس رایانهای منظور شود. این کار علاوه بر صرف وقت و هزینه، یک مشکل دیگر نیز دارد و آن احتمال بروز اشتباه و در نتیجه پیامدهای خطرناک است.
اما مدافعان نظم کنونی میگویند در طول ۴۰ سال گذشته در ۲۴ مورد وقت مبدا براساس گردش دورانی زمین تغییر داده شده و در هیچیک از این موارد هیچ اشتباه یا اختلالی به وجود نیامدهاست. اما علاوه بر این جنبههای فنی، مدافعان سیستم موجود میگویند که سنتهای علمی و فرهنگی تمدن بشری و از جمله سازگار ماندن وقت مبدا با دستاوردهای تاریخ ستارهشناسی را باید حفظ کرد.
یک طرح بینابینی نیز مطرح شد که طرفدار حذف جزئیات گردش دورانی زمین به عنوان وقت مبدا است ولی پیشنهاد میدهد که هر کشور جهان به عنوان مثال هر ده سال و یا هر صد سال یکبار وقت مبدا خود را با تغییر زمان ناشی از حرکت دورانی زمین منطبق کند.
دوشنبه 10/11/1390 - 20:8
آموزش و تحقيقات
در اواخر سال میلادی جاری گروهی کوچکی از دانشمندان در شهر واشینگتن به صرف ناهار گردهم خواهند آمد، ناهاری که احتمالاً قرار است زندگی ما را در سراسر جهان متحول کند. غذای این دانشمندان مرغ سوخاری خواهد بود، البته مرغی که بر خلاف بافت و مزه گوشت مرغیاش هرگز زنده نبوده و به جیک جیک کردن هم نرسیده!به نوشته روزنامه «گاردین»، انجمن «پتا»، بزرگترین گروه حمایت از حیوانات در جهان، پنج سال پیش با تعیین ضرب الاجل سیام ماه ژوئن سال ۲۰۱۲ به دانشمندان اعلام کرد در صورتی که تا این تاریخ موفق به تهیه گوشت مرغ آزمایشگاهی شوند، پاداشی یک میلیون دلاری دریافت خواهند کرد. «پتا» دو شرط را هم برای گوشت مرغ مورد نظرش در نظر گرفت: اول اینکه گوشت آزمایشگاهی باید از گوشت مرغ «طبیعی» غیر قابل تمایز باشد و دوم اینکه امکان تولید و عرضه تجاری آن وجود داشته باشد.هم اکنون گروه فیزیولوژی عروقی در دانشگاه «ماستریخت» هلند در زمینه تولید گوشت آزمایشگاهی پیشتاز هستند. این گروه اعلام کردهاند که تا پایان سال جاری میلادی نوعی «برگر» گوشت گاو مصنوعی تولید خواهند کرد. با این حال دو مسئله مانع دستیابی گروه هلندی به جایزه یک میلیون دلاری پتا خواهند بود: نخست نوع گوشت تولیدی آنهاست، که ظاهراً «گوشت گاو» خواهد بود و دیگر آنکه نمونه گوشت تولیدی گروه دانشگاه ماستریخت تا به اینجای کار از نوارهایی به طول چند سانتیمتر فراتر نرفته است. به گزارش گاردین کار این گروه به کندی پیش میرود و بعید به نظر میرسد بتواند در آینده نزدیک گوشتهایی قطورتر و با مقادر زیاد تولید کند.
اما گروه دومی هم در هلند و در دانشگاه اوترخت در حال انجام آزمایش بر روی سلولهای بنیادی کشت شده از رویان هستند. یک سلول بنیادی توانایی تولید بالقوه چندین تن گوشت را داراست، بدین معنا که میتوان با استفاده از مجموع سلولهای بنیادی برگرفته از تنها یک رأس گاو غذای مردم یک کشور را تأمین کرد.
از سویی دیگر، ولادیمیر میرونوف، رئیس پیشین مرکز پژوهشی همسان سازی زیستی در دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی، نیز در حال حاضر در همین زمینه با یک شرکت تولیدی گوشت برزیلی همکاری میکند. میرونوف که در بخش مهندسی بافت تخصص دارد موفق شده با استفاده از سلولهای رویان بوقلمون بافت عضلانی گوشت را در مقادیر کم کشت نماید.
این پژوهشگر دانشگاه کارولینای جنوبی معتقد است که گوشت حاصل از مهندسی بافت در نهایت به مرحله تولید انبوه خواهد رسید: «البته کسانی هستند که این نوع گوشت را «غذای فرانکشتاین» میدانند. از دید این افراد چنین گوشتی غیر طبیعی است، اما در واقع هیچ چیز غیر طبیعی در این نوع غذا وجود ندارد. ما از سلول حیوانات استفاده میکنیم و آنها را در یک محیط مناسب کشت میدهیم. تنها تفاوت هم در این واقعیت است که این وسط هیچ حیوانی کشته نمیشود.»
به نظر میرسد که اولین نسل از گوشتهای آزمایشگاهی، گوشتهای تکهای کوچک خواهند بود، با این هدف طولانی مدت که دست آخر گوشت عضلانی را به شکل مصنوعی پرورش دهند. از دیدگاه نظری بافت عضلانی هر حیوانی را میتوان در محیط آزمایشگاهی پرورش داد، همچنان که میتوان شیر، پنیر و تخم مرغ را نیز از این طریق به شکل مصنوعی تولید کرد. به رغم تمامی پیشرفتها تا بدین لحظه گوشتهای آزمایشگاهی بیرنگ، بیمزه و فاقد بافت بودهاند و امکان دارد دانشمندان مجبور شوند برای طبیعی ساختن این گوشتها چربی و حتی خون آزمایشگاهی و افزودنیهای رنگی به آن اضافه کنند.
پروفسور جولی گلد، فیزیکدان زیستشناسی از دانشگاه فنی چالمرز در شهر گوتنبرگ سوئد میگوید به باور او چنین محصولاتی تا ارائه تجاری به بازار راه درازی در پیش دارند: «منابع مالی تخصیص داده شده به این پروژهها خیلی ناچیزند. یک آدم پولدار دیوانه نیاز داریم که [برای پیشبرد این طرح] سرمایه گذاری کند و هزینهها را متقبل شود.»
یک نکته حائز اهمیت دیگر که میتواند در نتیجه تولید گوشت آزمایشگاهی حاصل شود آن است که چنین فرآوردهای در مقایسه با گوشت طبیعی حاصل از کشتار حیوانات میزان انرژی و فضای بسیار کمتری را مصرف خواهد کرد. بر پایه یافتههای پژوهشی سال گذشته دانشمندان آکسفورد و آمستردام، روند تولید گوشت مصنوعی تنها یک درصد زمین و چهار درصد آب مورد نیاز برای تولید گوشتهای معمولی را مصرف خواهد کرد.
برای گیاهخواران و طرفداران حیوانات دستاورد تولید چنین گوشتهایی آزار دیدن کمتر حیوانات زبان بسته خواهد بود. به گفته مدیر «پتا»: «تنها در ایالات متحده، سالیانه بیش از چهل میلیارد مرغ، ماهی، خوک و گاو به شیوههایی وحشتناک برای تهیه گوشت سلاخی میشوند و گوشت حاصل از سلولهای بنیادی مانع عذاب کشیدن این حیوانات خواهد شد.»
دوشنبه 10/11/1390 - 20:5