https://virgool.ir/feed/@Baregheنشریۀ انجمن علمی-فرهنگی دانشکدۀ مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف (رسانا)fa2026-11-12 06:24:38https://files.virgool.ir/upload/users/255193/avatar/ka6E9i.pnghttps://virgool.ir/@Bareghehttps://virgool.ir/@Bareghe/جنگل-خودآگاه-oqxwcidoej0hآیا درخت‌ها با یک‌دیگر حرف می‌زنند؟! سوزان سیمارد، استاد بوم‌شناسی دانشگاه British Columbia، برای جواب دادن به این سوال آزمایشی در جنگل British Columbia انجام داد. او تعدادی نهال از گونه‌های متفاوت را در حاشیه‌ی جنگل و در نزدیکی یک‌دیگر کاشت تا با رشد نهال‌ها، ریشه‌های آن‌ها در هم تنیده شوند و امکان برقراری ارتباط در زیر خاک داشته باشند. بعد از اینکه این نهال‌ها رشد کردند، پروفسور سیمارد هر نهال را در محفظه‌ای جدا گذاشت؛ درون بعضی از محفظه‌ها را از دی‌اکسید کربن خالی کرد و درون بقیه‌ی آن‌ها دی‌اکسید کربن رادیواکتیویته قرار داد. بعد از یک ساعت مشاهده کرد درختانی که دی‌اکسید کربنی در محفظه نداشتند، دی‌اکسید کربن رادیواکتیویته دریافت کرده بودند! انگار درختانی که دی‌اکسید کربن داشتند، منبع تغذیه‌ی خودشان را با درختانی که دی‌اکسید کربن نداشتند تقسیم کرده بودند. چگونه درخت‌ها از نیاز درخت‌های دیگر به دی‌اکسید کربن آگاه شدند؟ اگر ریشه‌های یک درخت را با ذره‌بین نگاه کنیم، متوجه رشته‌های نازک سفیدی می‌شویم که بین درختان مختلف کشیده شده‌اند. این رشته‌های سفید در واقع نوعی قارچ به اسم Mycelium هستند که باعث ارتباط بین درختان می‌شوند و شبکه‌ی زیرزمینی بین درختان ایجاد می‌کنند. درخت دی‌اکسید کربن را می‌گیرد، اکسیژن آن را به هوا برمی‌گرداند و کربن آن را به شکر تبدیل می‌کند. اما یک درخت به جز دی‌اکسید کربن به مواد معدنی‌ مثل فسفر، نیتروژن، پتاسیم و … احتیاج دارد. درخت می‌تواند با جذب مواد معدنی اطراف ریشه‌اش بخش کمی از نیاز خود را تامین کند.قارچ‌ها به مواد معدنی و کربن دی‌اکسید احتیاج دارند. Myceliumها برای پیدا کردن مواد آلی مورد نیاز ریشه‌های‌شان را در زمین گسترش می‌دهند. اگر به سنگی برخورد کنند کمی اسید ترشح می‌کنند و با نفوذ به سنگ، مواد معدنی استخراج می‌کنند. اگر به حشرات برسند وانمود می‌کنند خوراکی هستند تا حشره آن‌ها را بخورد و بعد از آن نیتروژن جانور را از درون بدنش جذب می‌کنند.ارتباط بین درختان جنگلMyceliumها از لاشه‌ی حیوانات هم نیتروژن استخراج می‌کنند اما Myceliumها نمی‌توانند کربن را شبیه مواد معدنی تامین کنند. برای همین Myceliumها دور ریشه‌ی درختان می‌پیچند و مواد معدنی خود را با شکر درختان مبادله می‌کنند.در بعضی از جنگل‌ها مشاهده شده که ۷۵٪ نیتروژن درون درختان از جسد ماهی‌های مرده‌ی نزدیک جنگل به دست آمده که اهمیت این تبادل را برای درخت نشان می‌دهد. هم‌چنین گاهی درخت بیش از ۸۰٪ کربن خودش را به قارچ می‌دهد.حال چون قارچ‌ها با تعداد بسیار زیادی درخت در ارتباط هستند بعد از مدتی این ارتباط از تبادل دو طرفه به یک شبکه‌ی بزرگ تبدیل می‌شود که همه‌ی درختان جنگل از طریق قارچ‌ها به هم متصل می‌شوند!پروفسور سیمارد با بررسی مسیر این قارچ در جنگل و ثبت ارتباطات میان‌درختی، نقشه‌ای از کل اتصالات موجود در بین درختان ترسیم کرد.در بعضی موارد وقتی درختی زیر سایه قرار می‌گرفت و به آن نور نمی‌رسید درختانی که دسترسی بیش‌تری به خورشید داشتند به آن درخت کربن قرض می‌دادند تا از نابودی‌اش جلوگیری کنند!زمانی که یک انگل به بخشی از جنگل حمله می‌کرد درختان آن منطقه با ترشح ماده‌ای شیمیایی‌ بقیه‌ی درختان را نسبت به مهاجم آگاه می‌کردند. این ماده‌ی شیمیایی از طریق شبکه‌ی قارچی به سرعت در کل جنگل پخش می‌شد و تمام درختان به سرعت مواد لازم برای مقابله با انگل را ترشح می‌کردند. هر چه سن درخت بیش‌تر شود ارتباطات بیش‌تری در این شبکه خواهد داشت و تاثیرگذاری آن بر روی شبکه بیش‌تر است تا جایی که می‌توان درختان را به دو گروه مادر و فرزند تقسیم کرد. درختان مادر از فرزندان جنگل مراقبت می‌کردند و به آن‌ها مواد غذایی می‌دادند. ریشه‌های خودشان را در نزدیکی ریشه‌های نهال کاهش می‌دادند تا نهال بتواند ریشه‌هایش را گسترش دهد و رشد کند.اگر درختان مادر آسیبی می‌دیدند و به مرگ نزدیک می‌شدند، تمام ذخایر خود را به درختان کوچک‌تر منتقل می‌کردند تا فرزندان شانس بیش‌تری برای بقا داشته باشند. اما هیچ درختی به تنهایی در این شبکه تصمیم نمی‌گیرد! مثلاً وقتی درختی از بین می‌رود تمام درختان تصمیم می‌گیرند که ذخایر آن چگونه پخش شود. بقای جنگل اولویت این تصمیم است. گویی که جنگل هوشیاری‌ای بزرگ‌تر از تک درخت دارد! همان‌طور که قطع شدن چند سرور اصلی، می‌تواند دسترسی به اینترنت را مختل کند؛ قطع درختان کلیدی جنگل نیز کل حیات جنگل را به خطر خواهد انداخت و جنگل را با خطر جدی مواجه می‌کند. پروفسور سیمارد در مطالعاتش مشاهده کرد که با قطع تنها چند درخت کل شبکه‌ی تامین غذای جنگل به هم می‌ریزد، حیات درختان جوان‌تر به خطر می‌افتد، سیستم حفاظتی جنگل تضعیف می‌شود و در زمان کوتاهی کل جنگل از بین می‌رود. این اتفاقی است که در سال‌های اخیر به دلایل متعدد در حال رخ دادن است. گویی که جنگل‌ها در حال انقراض هستند و نابودی جنگل نابودی ماست!همکاشت پروژه‌ای است که در آن قرار است صد هزار درخت در دانشگاه‌ها کاشته شود. شما می‌توانید به ازای هر ۴ هزار تومان، به کاشت یک نهال کمک کنید. می‌توانید به جای کادو دادن به دوستانتان از طرف آن‌ها درخت بکارید! اگر علاقه دارید به این پروژه کمک کنید از همکاشت بازدید کنید.منابع: پادکست جنگل خودآگاه استرینگ کست و سایت ecowatchنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهTue, 10 Aug 2021 11:19:08 +0430https://virgool.ir/@Bareghe/نبوغ-هلکوپتر-مریخ-پیما-dqhbziclpgzjدر کنار هم به راز شبیه‌سازی پرواز هلیکوپتر در مریخ خواهیم پرداخت.در 11 آوریل، "نبوغ" برای اولین بار در آسمان مریخ پرواز کرد. این کار کاملاً خودکار و بدون دخالت انسان انجام گرفت. دلیل این امر و استفاده از این تکنولوژی تأخیر زمانی بین خلبانان "نبوغ" در ایستگاه و هلیکوپتر در مریخ است. در این شرایط کنترل دستی یا حتی نظارت غیرممکن است. بنابراین بهترین کاری که می توان انجام داد تمرین و تلاش برای شبیه‌سازی شرایط سیاره مریخ پیش از سفر "نبوغ" است؛ پس از این کار تنها می‌توان امیدوار بود که هلیکوپتر بتواند وظایفش را به درستی عمل کند.در اینجا و روی زمین، شبیه‌سازی ابزاری اساسی برای بسیاری از کاربردهای رباتیک است؛ زیرا نیاز به سخت‌افزارهای گران قیمت ندارد، مخرب نیست و می‌توان آن را به صورت موازی و با سرعتی بالاتر از زمان واقعی اجرا کرد تا بتوان روی حل مسئله اصلی تمرکز کرد. هنگامی که فکر می‌کنید همه چیز را درست شبیه‌سازی کرده‌اید، می‌توانید ربات واقعی را امتحان کنید و ببینید نتایج به دست آمده و شبیه‌سازی‌ها تا چه اندازه به هم نزدیک هستند. اگر شبیه‌سازی شما در زندگی واقعی نیز کار کند، عالی است! و در غیر این صورت، می‌توانید برخی از موارد را در شبیه‌سازی تغییر دهید و دوباره امتحان کنید.برای هلیکوپتری که قرار است بر روی مریخ پرواز کند، شبیه‌سازی بسیار مهم‌تر از آنچه بر روی زمین انجام می‌شود خواهد بود. آزمایش هلیکوپتر مریخ در شرایط فیزیکی که آنجا خواهد داشت در زمین امکان پذیر نیست. گروه، مدل‌های مهندسی مختلفی را در شرایط جوی مریخ امتحان کرده‌است. آنها برای شبیه‌سازی هرچه صحیح‌تر از یک اتصال‌دهنده فعال برای تقلید از گرانش مریخ استفاده کرده‌اند، اما تنها راه برای اثبات این شبیه‌سازی‌ها پرواز آن بر روی سطح کره مریخ است. با این حساب، تیم "نبوغ" بسیار به شبیه‌سازی‌ها اعتماد کرده است. ما با خلبان ارشد "نبوغ"، هاوارد گریپ (pirG drawaH) صحبت می‌کنیم تا نحوه کار این هلیکوپتر را از او یاد بگیریم.قرار بود "نبوغ" اولین پرواز خود را در 11 آوریل انجام دهد. قبل از بلند شدن، تیم انواع بررسی‌های قبل از پرواز را انجام می‌دهد؛ از جمله این بررسی‌ها می‌توان به پاسخگویی سیستم کنترل و چرخش تیغه‌ها تا سرعت کامل (2537 دور در دقیقه) اشاره کرد. اگر همه چیز خوب پیش برود، برنامه پرواز اول بدین شکل خواهد بود: صعود با سرعت 1 متر بر ثانیه به ارتفاع 3 متری، 03 ثانیه شناوری بر روی سطح مریخ همراه با کمی چرخش در محل و سپس فرود بر روی مریخ. اگر "نبوغ" از این مرحله عبور کند، باعث تضمین موفقیت او در کل ماموریتش خواهد شد. طی چند هفته پس از این مرحله، پروازهای بیشتری انجام خواهد داد؛ اما تنها چیزی که پیش از آن مطرح است این است که اثبات کنیم "نبوغ" می‌تواند مستقلا در مریخ پرواز کند...حال به سراغ سوالات پرسیده شده از خلبان "نبوغ" می‌رویم و به مهم‌ترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد:• آیا می‌توانید در مورد محیط شبیه‌سازی که LPJ برای برنامه‌ریزی پرواز " نبوغ" استفاده می‌کند برای ما بگویید؟ما خودمان در LPJ شبیه‌سازی هلیکوپتر مریخ را بر اساس چارچوب شبیه‌سازی مولتی‌بادی ایجاد کردیم که آن نیز در LPJ توسعه یافته است (STRAD / LLEHSD). این سیستم حدود 03 سال است که در حال توسعه است و در تعدادی از مأموریت‌ها نیز از آن استفاده کرده‌ایم. سپس مدل روتور، مدل‌های آیرودینامیکی و هر چیز دیگری را که برای شبیه‌سازی هلیکوپتر لازم است خودمان طراحی کرده و قراردادیم. ما همچنین از متخصصان روتوکرفت (tfarcrotor) در قسمت‌های مختلف ناسا کمک زیادی گرفتیم.• بدون توانایی آزمایش در مریخ، تا چه اندازه می‌توانید اعتبار آنچه را که در شبیه‌سازی می‌بینید صحت سنجی کنید؟ما می‌توانیم تا حد خوبی به واقعیت نزدیک شویم، اما این امر نیاز به برنامه‌ریزی زیادی دارد. برای ساخت اولین نمونه اولیه واقعی (با یک روتور که در اندازه‌ای شبیه به چیزی بود که می‌خواستیم در مریخ استفاده کنیم) ابتدا زمان زیادی را صرف طراحی و استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی برای هدایت هلیکوپتر کردیم و وقتی درک کافی از هلیکوپتر داشتیم آن را ساختیم و یک مجموعه کامل از آزمایش‌ها را در یک محفظه خلا برایش طراحی کردیم. در آن آزمایشگاه می‌توانستیم شرایط جوی مریخ را شبیه‌سازی کنیم. تمام این آزمایش‌ها قبل از این بود که بخواهیم با هلی کوپتر پرواز کنیم و فقط برای طراحی شرایط محیطی انجام گرفت. همواره باید بررسی کنیم که مدل‌های ما تا چه اندازه خوب عمل می‌کند.نبوغ در سطح مریخما آزمایش‌های بسیاری را در چندین مرحله انجام دادیم. اما مسلما مواردی وجود دارد که نمی‌توانید به طور کامل آنها را شبیه‌سازی کنید. به عنوان مثال، ما واقعاً نمی‌توانیم گرانش مریخ را روی زمین ایجاد کنیم! می‌توانیم اتمسفر را در آزمایشگاه پیاده سازی کنیم، اما نیروی جاذبه را خیر؛ بنابراین هنگام پرواز مجبوریم کارهای مختلفی انجام دهیم؛ به عنوان مثال یا هلیکوپتر را بسیار سبک کنیم و یا از روش‌های دیگری استفاده کنیم که هیچ کدام برای ما مسجل نمی‌کند شرایط مریخ چگونه خواهد بود. همچنین نمی‌توانیم به طور همزمان محیط آیرودینامیکی مریخ و محیط فیزیکی و بصری را که هلیکوپتر در آن پرواز خواهد کرد ایجاد کنیم. این مسائل و محدودیت‌ها نقاطی هستند که ابزارهای شبیه‌سازی به کار شما می‌آیند. توانایی انجام آزمایش‌ها یعنی هلیکوپتر پرواز کامل از نقطه A به نقطه B را انجام دهد به این ترتیب که از زمین بلند شود، نرم‌افزار پروازی آن اجرا شود، تصاویری را که دوربین ناوبری هنگام پرواز از زمین می گیرد کنترل کند، شبیه سازی‌ها را انجام دهد و همه این فرایند تماما تحت فرمان و کنترل او باشد.چیزی که به ما امکان می‌دهد اسرار ساخت هلیکوپتری را که می‌تواند در مریخ پرواز کند به دست آوریم، همان پرواز اول آن پس از شبیه سازی است.• شبیه‌سازی تا چه اندازه می‌تواند انواع آزمایش‌های فیزیکی را که نمی‌توانیم روی زمین انجام دهیم جبران کند؟این کار به شما چند امکان مختلف می دهد. می‌توانید آزمایش‌های خاصی را روی زمین انجام دهید که در آن‌ها عناصر اصلی محیط را ایجاد کرده‌اید؛ مانند جو یا محیط بصری و سپس شبیه‌سازی خود را بر روی پارامترهایی که می توانید روی زمین آزمایش کنید تأیید کنید. پس از آن می‌توانید این پارامترها را در شبیه‌سازی ترکیب و سناریوهای دلخواه خود را تنظیم کنید و آزمایش‌های زیادی انجام دهید. ما می‌توانیم همچون مونت کارلو عمل کنیم و هزار بار متوالی یک پرواز را با اغتشاشات و اختلالات کوچک و با پارامترهای مختلف انجام دهیم و حساسیتمان را نسبت به این موارد افزایش دهیم و هلیکوپتر خود را شبیه‌سازی کنیم. این‌ها مواردی است که شما نمی‌توانید با آزمایش‌های فیزیکی به آن‌ها دست پیدا کنید؛ ابتدا به این دلیل که نمی‌توانید محیط را به طور کامل بازسازی کنید و دوم آن که لازم دارید یک آزمایش را هزار بار تکرار کنید و این ممکن نیست. • چگونه اطمینان حاصل کنیم که بیش از حد به شبیه سازی اعتماد نکرده‌ایم؟ به خصوص که از بعضی جهات تنها گزینه ماست!بالگرد نبوغ در ماموریت اکتشافی در مریخاین در مورد استفاده کردن از داده‌های واقعی است و ما بسیاری از آن‌ها را با آزمایش فیزیکی خود بررسی کرده‌ایم. فکر می‌کنم آنچه شما به آن اشاره می‌کنید و نگران آن هستید، شبیه‌سازی شما را از شکل واقعی دور و به حالت ایده‌آل نزدیک می‌کند ولی ما مراقب هستیم که موارد و پارامترهای مهم را مدل کنیم. به عنوان مثال سنسورهایی که استفاده می‌کنیم دارای سطوح واقع‌گرایانه نویز شبیه‌سازی‌شده هستند، تصاویر دوربین ناوبری دارای سطح تخریب واقع گرایانه‌ای می باشد و وزش‌های واقعی باد را در نظر می‌گیریم. اگر این موارد را به درستی حساب نکنیم جزئیات مهم را از دست می‌دهیم. بنابراین، سعی می‌کنیم تا آنجا که ممکن است دقیق باشیم و با دقت بالا در پارامترهایی که عدم قطعیت بیشتری نسبت به آنها داریم، مسائل را حل می‌کنیم.• آیا نمونه‌هایی از مواردی که به عنوان بخشی از فرآیند شبیه سازی آموخته‌اید و منجر به تغییر در سخت افزار یا مأموریت شده است، وجود دارد؟ همه می‌دانیم که این یک سفر بوده است. یکی از موارد اولیه‌ای که به عنوان بخشی از مدل‌سازی هلیکوپتر کشف کردیم این بود که دینامیک روتور برای یک هلیکوپتر در مریخ کاملاً متفاوت است؛ خصوصاً در مورد نحوه پاسخ‌دهی روتور به خم شدن بالا و پایین پره‌ها؛ زیرا آنها کاملاً سفت و سخت نیستند. این حرکت تأثیر بسیار مهمی در پویایی پرواز هلیکوپتر دارد و با شروع مدل سازی کشف کردیم که این حرکت در مریخ کاهش می‌یابد؛ به نوعی ممکن است یک مسئله کنترلی جدید برای ما ایجاد کند! اگر بدون در نظر گرفتن این مسئله، ساده لوحانه آن را مانند یک هلیکوپتر روی زمین طراحی کنیم، یک سیستم خواهیم داشت که در آن پاسخ به ورودی‌ها با خطای بسیار زیادی رو‌به‌رو است. به خاطر این موضوع و برخی دیگر از مفاهیم اولیه، طراحی هلیکوپتر به تغییراتی نیاز داشت و ما را به ساخت روتور فوق العاده سبک و محکم سوق داد.چرخه طراحی برای "نبوغ" اینطور نیست که ما فقط وسیله‌ای بسازیم و آن را به حیاط پشتی منتقل کنیم و امتحان کنیم و اگر کار نکرد، دوباره برگردیم و آن را کمی تغییر دهیم و دوباره امتحان کنیم! بلکه تلاشی بزرگ‌تر برای ساخت و توسعه یک برنامه آزمایشی است که در آن مجبورید از اتاق خلا برای آزمایش استفاده کنید. بنابراین شما واقعاً می‌خواهید در اولین تلاش خود، تا حد امکان به مدل واقعی نزدیک شوید و مجبور نباشید برای موارد اساسی نیز آزمون و خطا کنید.• فکر می‌کنید چقدر امکان پیشرفت در شبیه‌سازی‌هایتان وجود دارد؟ و چگونه می‌تواند در آینده به شما کمک کند؟ابزارهایی که ما در اختیار داریم برای ساخت هلیکوپتری که بتواند در مریخ پرواز کند کافی بود. اما شبیه‌سازی یک کار محاسباتی است و اگر قدرت محاسبه بیشتری داشته باشید مطمئناً جایی برای شبیه‌سازی بهتر وجود دارد. برای یک هلیکوپتر مریخی در آینده، می‌توانید با اتصال دقیق‌تر مدل‌های آیرودینامیکی و با کیفیت‎‌بالاتر، سازه‌ای بهتر در اختیار داشته باشید. همچنین می‌توانید این کار را سریع‌تر انجام دهید. مطمئناً پتانسیل زیادی برای بهینه‌سازی کارها وجود دارد.و در پایان، سوال اساسی این است که "نبوغ" در ادامه کار خود چه می‌کند؟ هلیکوپتر اکنون پس از گذراندن موفق سه مرحله ابتدایی، برنامه‌ پرواز بر اساس داده‌های حاصل از سه آزمایش اول را در دستور کار خود دارد. اگر جدول زمانی پروژه اجازه انجام آزمایش‌های پرواز شماره 4 و 5 را بدهد، این پروازها می‌توانند قابلیت‌های هوایی "نبوغ" را بیشتر مورد بررسی قرار دهند. در این آزمایش‌ها پرواز در ساعتی از روز که انتظار می‌رود وزش باد شدیدتر باشد و حرکت دورتر از مرزهای مشخص شده بررسی خواهد شد. همچنین این پروازها با تغییرات بیشتری در ارتفاع خواهد بود.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهTue, 10 Aug 2021 11:17:13 +0430https://virgool.ir/@Bareghe/راهنمایی-برای-شکوفایی-در-ماه-سلامت-روان-xwjpqjiyuolnسلامت روان، حتی علی‌رغم بی‌توجهی‌های بیشتر جوامع به آن در گذشته و عدم آگاه‌سازی صحیح همواره حائز اهمیت بوده است. همان طور که داشتن بدنی سالم از لوازم یک زندگی سالم است، روان سالم نیز از شروط لازم برای داشتن یک زندگی سالم به شمار می‌رود. از این رو، ماه مه (11 اردیبهشت – 10 خرداد) "ماه سلامت روان" نام‌گذاری شده است. شاید امسال این ماه، حتی بیش از سال‌های گذشته نیازمند توجه باشد؛ با همه‌گیری کرونا در جهان، درصد افراد مبتلا به مشکلات روان نیز به طور بی‌سابقه‌ای افزایش یافته است. طبق آمار منتشر شده ازMental Health America، از حدود 3 میلیون نفری که فرم‌های غربالگری وبسایت MHA را طی 12 ماه گذشته پر کرده‌اند، حدود یک میلیون نفر مبتلا به افسردگی و صدها‌ هزار نفر مبتلا به اضطراب یا روان‌پریشی (psychos) بوده‌اند. این آمار به تنهایی، دلیلی است کافی برای اینکه در این دوران، بیش از هر زمان دیگر به سلامت روان خود و عزیزانمان اهمیت دهیم و برای ارتقای آن تلاش کنیم. از این رو، بر آن شدیم تا در این شماره از نشریه بارقه، چندین روش ساده اما کاربردی برای ارتقای سطح سلامت روان ارائه کنیم. با این چند قدم ساده، نه تنها می‌توانید سلامت روان خود را ارتقا بخشید، بلکه می‌توانید در آگاه‌سازی جمعی نسبت به اهمیت سلامت روان نیز موثر باشید.1.آگاهی خود را نسبت به اهمیت سلامت روان و مسائل و مشکلات روان بالا ببرید!با خودتان این قرار را بگذارید و حداقل این ماه، روزی 15 دقیقه به مطالعه در مورد سلامت روان بپردازید. صفحات بسیاری در فضای مجازی هستند که به طور روزانه، مطالبی کوتاه اما کلیدی در مورد سلامت روان و مشکلات و مسائل مربوط به آن منتشر می‌کنند. یکی از بهترین منابعی که می‌توانید به سراغش بروید، کانال یوتوب Psych2go است که هر روز ویدیویی تازه در حوزه روان‌شناسی منتشر می‌کند. ویدیوهای Psych2Go حدود 5 تا 10 دقیقه هستند و برای کسانی که وقتشان محدود است، بهترین منبع برای ارتقای دانش نسبت به سلامت روان و جنبه‌های مختلف آن به شمار می‌روند. از میان منابع فارسی زبان، می‌توانید کانال تلگرامی "حامیان سلامت روان" به آدرس mental_health_support@ را دنبال کنید.2.تست‌های غربالگری را انجام دهید.تست‌های غربالگری یا screening، جنبه تشخیصی ندارند اما به شما کمک می‌کنند تا اطلاعاتی در مورد وضعیت عمومی روانی خود به دست آورید تا در صورت لزوم، به متخصص مراجعه کنید. با مراجعه به آدرس screening.mhanational.org/screening-toolsمی‌توانید تست‌های غربالگری متعددی را (از جمله تست افسردگی، اضطراب، اختلال دوقطبی یا افسردگی-شیدایی و استرس پس از سانحه یا PTSD) انجام دهید.3.دانش خود را با دیگران به اشتراک بگذارید.امروزه به لطف پلتفرم‌های مجازی بسیاری از جمله اینستاگرام و توییتر، به اشتراک گذاشتن دانش و اطلاعات فردی بسیار ساده است. اطلاعاتی را که در مورد سلامت روان یا مسائل و مشکلات روان به دست می‌آورید، با دیگران نیز به اشتراک بگذارید؛ در صفحات خود پست بگذارید، مطالب کوتاه و کاربردی برای دوستان و نزدیکان خود بفرستید و از آن‌های نیز بخواهید تا این مطالب را با اطرافیان خود به اشتراک بگذارند.4.داستان شخصی خود را تعریف کنید.تجربیات خود در مورد سلامت روان را با دیگران به اشتراک بگذارید. اگر با مشکلات و مسائل روان درگیر بوده‌اید، از تجربه و مسیر بهبود خود با دیگران حرف بزنید. داستان شخصی شما ممکن است جرقه‌ای باشد برای دیگران تا آن‌ها نیز، اگر تاکنون شجاعت صحبت کردن در مورد مشکلات خود را نداشته‌اند یا به سبب ترس از قضاوت شدن، از کسی کمک نگرفته‌اند، حداقل در حضور شما، احساس آرامش کنند و در فضای امنی که شما با تعریف کردن داستان خود برایشان ایجاد کرده‌اید، اولین گام خود را برای قرارگیری در مسیر بهبودی بردارند.5.کمک‌های اولیه سلامت روان را یاد بگیرید.همان طور که لازم است همه افراد با کمک‌های اولیه پزشکی آشنا باشند، آگاهی از روش‌های کمک‌های اولیه سلامت روان نیز ضروری است. مهمترین گام در کمک به شخصی که با مشکلات و مسائل روان درگیر است، ایجاد فضایی امن برای اوست. برای این کار، لازم است در وهله اول، شنونده خوبی باشید. برای شنونده خوبی بودن، صحبت‌های طرف مقابل را با توجه کامل بشنوید، با حفظ ارتباط چشمی و تایید حرف‌هایش، به او این اطمینان خاطر را دهید که حرف‌هایش را می‌فهمید و در نهایت، پس از اتمام صحبت‌هایش، اگر ابهامی برایتان وجود دارد، حتما از او سوال کنید و سپس با ارائه خلاصه‌ای از صحبت‌هایش به او بازخورد دهید تا هر دو مطمئن شوید که شما مسئله را به خوبی متوجه شده‌اید. با آن‌ها همدلی کنید و به آن‌ها اطمینان دهید که تنها نیستند و این شرایط همیشگی نخواهد بود. در مراحل بعدی، از آن‌ها بخواهید تا به یک مشاور یا روان‌درمانگر مراجعه کنند.یادتان باشد همان طور که جسم شما به مراقبت نیاز دارد، روانتان نیز نیازمند توجه و مراقبت است؛ پس تلاش کنید تا هر لحظه آگاهی خود را نسبت به مسائل و مشکلات روان بالا ببرید و این دانش خود را با دیگران نیز به اشتراک بگذارید. از همین لحظه شروع کنید.صفحات بسیاری در فضای مجازی هستند که به طور روزانه، مطالبی کوتاه اما کلیدی در مورد سلامت روان و مشکلات و مسائل مربوط به آن منتشر می‌کنند. نشانی این صفحات در شبکه‌های اجتماعی مختلف ملاحظه می‌کنید!نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهFri, 04 Jun 2021 23:15:41 +0430https://virgool.ir/@Bareghe/در-دانشکده-پرونده-ویژه-ترم-مجازی-گذشته-jvpnkrus9ym9در دانشکده پرونده ویژه ترم مجازی به قلم محمدحسن شهبازیان / ورودی 98 دانشکده برقحدودا یک سال پیش همچین روزهایی بود که دانشگاه گفت : نخود نخود هر که رود خانه خود. یادش بخیر، بعد از ظهر شنبه سوم اسفند ماه که پای خود را از دانشگاه بیرون گذاشتیم، چه کسی فکرش را می‌کرد که دیگر حالا حالاها قرار نیست برگردیم. وقتی تعطیلات و قرنطینه خانگی شروع شد، تکلیفِ درس و مشق معلوم نبود، چون معلوم نبود که این تعطیلات تا کِی قرار است ادامه داشته باشد، تا عید نوروز پیش رو؟ تا بعد از عید؟ یا تا شروع تابستان؟ تا انتهای تابستان؟.....اما دانشگاه تکلیفِ درس و مشق را در همان روز های اول معلوم کرد، سیستمی برپا کرد که نامش شد : آموزش مجازی! میعادگاه عاشقان هم در وی‌کلس ها بود. وی‌کلس ها موجوداتی هستند که : ...... بگذریم، معرف حضور همه‌تان هست. برق ۳ و برق ۴ و طبقه اول اِبنِس و.... جای خود را به این وی‌کلس‌ها دادند. لذت خواب روی صندلی‌های دانشگاه، پشت یک دانشجوی قدبلند که در میز جلو نشسته است، جای خود را به رخوت خواب پشت لپ‌تاپ‌ها داد، میز جلوی دفتر استاد که برای تحویل تمرین‌ها، باید تمارین را روی آن میزها می‌گذاشتیم، جای خود را به صفحات آپلود دادند، برگه‌های امتحانی جای خود را به صفحه‌های گوشی و لپ‌تاپ دادند که سوالات را نمایش می‌دادند. و البته بعضی چیز‌ها جای خود را به هیچ چیز ندادند. مثل رزرو کردن غذا در ابتدای هر هفته که جای خود را به هیچ چیز نداد. لذت بازی کردن دو سه دست 4sp با بچه‌ها در طبقه بالای شریف پلاس بعد از یک امتحان سخت که در حکم دَمی آب خوردن پس از بدسگال است هم جای خود را به هیچ چیز نداد، خواب بین دو کلاس در مسجد که دیگر حرفش را نزن.اگر از سطح مادیات عبور کنیم و افق نگاه‌مان را در سطح بالاتری ببریم :)، چیزهای دیگری هم میبینیم که جای خود را به هیچ چیز ندادند، مثلا دیدن دوستان و رفقا و دورهمی‌های حضوری، قدم زدن در گوشه و کنار دانشگاه در یک عصر زمستان با رفیق جان .... این‌ها مواردی بودند که جای خود را به هیچ چیز ندادند. خلاصه سبک زندگی جدیدی بر همه ما آغاز شد، با راحتی‌ها و البته چالش‌های جدید.از آنجایی که این بیماری دست تغییر خود را بر سَر تمام گوشه و کنار‌های زندگی کشیده است، بنابراین وجهی از زندگی نیست که تست کرونایش منفی باشد. اما ما فعلا قصد داریم درباره درس دادن، درس خواندن و درس پس دادن در دوران کرونا صحبت کنیم. درس دادن:اساتید برای درس دادن در آموزش مجازی هر کدام شیوه‌های مختلفی در پیش گرفتند. برخی سر کلاس از روی اسلاید درس میدهند، برخی روی اسلاید هایشان صدا ضبط می‌کنند و مطالب را توضیح میدهند، برخی دیگر روی تخته یا روی تبلت خود مینویسند. بماند که برخی دیگر از اساتید هم (به ویژه در دروس سرویس) هیچ روشی را در پیش نگرفتند و کلا کلاس تشکیل ندادند، یا مثلا بماند که در ابتدای ترم اعلام می‌کردند که کلاس تشکیل نمی‌شود و بروید فیلم های تدریس در فلان دانشگاه خارجی را ببینید، یا بماند که نیمه شب‌های جمعه فیلم تدریس خود را برای دانشجويان می‌فرستادند، (اصلا اشاره به دانشکده خاصی در ناحیه شمال غربی دانشگاه نداریم) الحق و انصاف کیفیت ارائه دروس دانشکده‌مان قابل مقایسه با دروس سرویس نبود . کلاس‌های رفع اشکال هم در ترم زوج سال گذشته که اولین ترم کرونایی بود، کمی بلاتکلیف بود و بعد از گذشت مدتی کم‌کم راه افتاد، اما از ترم فرد سال جاری با برنامه مشخص و تقریبا قابل قبولی تشکیل می‌شد. برخی اساتید هم جهت ارتباط بیشتر با دانشجویان و رفع اشکال بهتر برای آن‌ها، گروه‌هایی در واتساپ یا تلگرام تشکیل می‌دادند و در ساعات مختلف پاسخگوی سوالات بچه‌ها بودند. حتی مورد داشتیم که ساعت ۳ و ۴ بامداد هم دانشجو از استاد سوال پرسیده و استاد عزیز پس از چند دقیقه پاسخ داده است :) . در کل اساتید و دانشجویان متفق القول قبول دارند که کیفیت آموزش نسبت به وضعیت حضوری در سطح پایین‌تری است اما، اکثر اساتید تمام تلاش‌شان بر این بوده و هست که از تمام ظرفیت آموزش مجازی استفاده کنند و از این بابت شايسته تقدیر و تشکر است.درس خواندن:اوضاع درس خواندن در شرایط کرونا، حکایت دیگری است. چراکه درس خواندن در خانه مثل سال کنکور، در ایامی که دانشگاه تعطیل است، بسیار فرق دارد با درس خواندن در خانه، در حالیکه قرنطينه هستیم. در هر دو حالت به دانشگاه نمی‌رویم و در خانه‌ایم، اما این کجا و آن کجا! شاید اولین چالشی که متوجه درس خواندن در این شرایط است، کمبود‌ها و نواقص آموزش مجازی است که در نهایت باعث میشود میزان یادگیری مطالب در کلاس مجازی افت کرده و برای رفع این کمبود، تلاش بیشتر و دو چندان دانشجو برای یادگیری مطالب لازم است. و اما موضوع بسیار مهم و تاثیرگذار دیگر، روحیه دانشجویان در این ایام است! روحیه‌ای که در این یک سال اخیر تحت تاثیر اتفاقات نه‌چندان مطلوب زیادی بوده است.استرس اینکه هر لحظه ممکن است یکی از اعضای خانواده، فامیل، دوستان و اطرافیان به این بیماری مبتلا شود، و خدایی ناکرده اگر مبتلا شد، دوران سختی خواهد گذشت، و متاسفانه غم از دست دادن افرادی که با این بیماری از دنیا رفتند، تلویزیون را که هم روشن کنی، هر روز خبر ابتلای صدها هزار نفر و فوت ده‌ها هزار نفر را میشنوی، بعضی‌ها که به دلیل کرونا موقعیت شغلی‌شان را از دست داده‌اند و ممکن است در شرایط مالی سختی باشند، دوری از دوستان و محروم شدن از نعمت روابط اجتماعی، اینکه باید صبح تا شب در خانه قرنطينه باشی و ..... همه این‌ها مواردی است که ممکن است در نگاه اول به درس خواندن ربطی نداشته باشد، اما اتفاقا بسیار موثر است، چرا که روحیه همه آدم‌ها (من جمله دانشجويان) تحت تاثیر این اتفاقات تلخ، ضربه خورده است و همه‌مان از نقش یک روحیه شاداب و با طراوت در کیفیت روند تحصیلی مطلعیم! که اگر این انرژی و طراوتِ روحیه نباشد، شاید حوصله‌ای هم برای درس خواندن نباشد، و اگر درس خواندنی هم باشد، بازدهی زیادی ندارد! موضوع دیگر که شاید خیلی برایمان ملموس نباشد اما آن هم تاثیر زیادی در توانایی ذهن دارد، "آلودگی ذهنی" است که همین نمایشگرهای روح‌فرسا برای‌مان به ارمغان آورده است. در دوران آموزش مجازی به دلایل مختلف مجبور به استفاده از موبایل (و لپ‌تاپ و ...) هستیم، برای دیدن فیلم ضبط شده کلاس‌ها، مطالعه پی‌دی‌اف سورس‌ها و کتاب‌های درسی، امتحان دادن و کوییز دادن، ارتباط با دوستان از طریق شبکه‌های اجتماعی و .... همه و همه ما را مجبور به استفاده بیشتر از موبایل کرده است. مراجعه بیشتر به موبایل همانا و اتلاف وقت بیشتر در توییتر و اینستاگرام و تلگرام و ‌..... همانا! هر چقدر هم که سعی کنیم در این شبکه‌ها وقت کمتری تلف کنیم(تلاشی که معمولا با وعده "وقتی گوشی را کنار گذاشتم بیشتر درس میخوانم" به نتیجه نمی‌رسد) به هر حال باعث میشود همیشه درصدی از ذهن و تمرکز ما درگیر چت‌ها، حرف‌ها و اتفاقات فضای مجازی باشد و این، همان آلودگي ذهنی است که همه‌مان درگیرش هستیم. برای اینکه تاثیر این آلودگی را حس کنید، پیشنهاد میکنم حداقل یک هفته گوشی خود را خاموش کنید و آن را در جایی دور از دسترس بگذارید تا ببینید چقدر فکر و ذهن تان آرام‌تر است! مواردی که گفته شد شاید از مهم ترین و تاثیر گذار ترین عواملی بودند که درس خواندن مجازی را با چالش مواجه کرده است. درس پس‌دادن:و اما می‌رسیم به چالش برانگیز‌ترین قسمت ماجرا، درس پس دادن یا همان ارزشیابی و امتحانات مجازی! تا پیش از این، اساتید در نحوه ارزشیابی‌شان تفاوت داشتند، اما نه به اندازه الان، برای ارزشیابی، معمولا همه اساتید بخشی از نمره را به کوییزها اختصاص می‌دادند بخشی دیگر به میانترم و قسمتی دیگر به پایانترم، اما دیگر همه با کاغذ امتحان می‌گرفتند و آن کاغذها را هم یکجا در ابتدای آزمون در اختیار دانشجویان قرار می‌دادند، یادش بخیر آن زمان‌ها که حضوری بود برای امتحان دادن می‌نشستی پشت یک صندلی، در حالیکه با اطرافیانت هم از هر طرف به اندازه یک صندلی فاصله وجود داشت. برگه سوالات را بین دانشجویان پخش می‌کردند و شاید حداکثر ناعدالتی که می‌توانست رخ‌دهد این بود که چرا یک دانشجو که در شمال غربی سالن امتحان نشسته است از یک دانشجوی دیگر که در جنوب شرقی سالن نشسته است، برگه امتحانی را زودتر دریافت کرده؟ که این اعتراض هم خیلی به‌جا نبود! چراکه در انتهای آزمون هم به همان ترتیب برگه‌ها را جمع می‌کردند :) . خلاصه برگه امتحان را که می‌گرفتی همه سوالات در اختیارت بود! با قابلیت بازگشت به هر سوالی که بخواهی! در هر زمانی از آزمون! با خیال راحت می‌توانستی در ابتدای آزمون به همه سوالات یک نگاه بیندازی و از هر کدام که دوست داری شروع کنی و با هر سوال که خواستی تمام کنی. تازه در طول آزمون هم استرس اینکه نکند برگه جواب‌هایم به دست استاد نرسد را هم نداشتی! واقعا یادش بخیر، چه آزادی عملی در امتحانات وجود داشت. اما از روزی که امتحانات مجازی شد، انگار دانشگاه شریف در حوزه ارزشیابی کیلومتر‌ها از میدان "آزادی" فاصله گرفت، دیگر حتی در بعضی از امتحانات از ابتدا نمی‌توانیم بدانیم به چه سوال‌هایی قرار است پاسخ دهیم. بچه‌های دانشگاه شریف همه‌شان شاخ کنکور را شکسته اند، همه‌شان می‌دانند که بدیهی‌ترین و شاید یکی از مهم‌ترین تکنیک‌های یک آزمون تستی مثل کنکور، آن است که سوالات را در چند دور پاسخ دهی، دور اول سوالاتی که جواب‌شان را قطعی میدانی، دور دوم سوالاتی که در دور اول کنارشان علامت زدی و ... ولی در آزمون‌هایی که در یک سال اخیر داده ایم، این حق از ما گرفته شده است. البته لزوم اطلاع از همه سوالات آزمون، مخصوص امتحانات تستی نیست و ارزشیابی‌های تشریحی هم مستلزم این قابلیت هستند. بُعد دیگر امتحانات مجازی که برای دانشجويان بسیار اذیت کننده هست، مساله زمان است.سیاستی که غالب اساتید در یک‌ سال اخیر به آن روی آورده‌اند، کاهش بیش از حد زمان امتحان است، آن هم به بهانه کاهش تقلب!!!! جالب است که گاهی اساتید برای توجیه وقت کم آزمون به دانشجوها یادآور می‌شوند که شما به عنوان یک مهندس فارغ التحصیل از دانشگاه شریف، باید بتوانید در مدت زمان کم سوالات را حل کنید و این نشان دهنده مهارت شما است (و از آن مهم‌تر موجب حفظ اعتبار دانشگاه میشود :))) ). و باز جا دارد یادآوری کنیم که بچه های دانشگاه شریف همه‌شان شاخ کنکور را شکسته‌اند، همه‌شان اهل سرعتی امتحان دادن هستند، می‌دانند سرعت عمل در آزمون یعنی چه، اما آیا برای 91 سوال در یک درس، 59 دقیقه وقت کافی است؟؟ یا مثلا در امتحانی که صورت هر سوال آن نزدیک به نیم صفحه آ4 است و سوال چند بخش دارد و خواندن و فهمیدن آن حداقل ۵ دقیقه زمان میبرد، آیا برای هر سوال 02 دقیقه فرصت کافی است؟؟ جالب است بدانید پاسخ اساتید هم به این سوالات منفی است. سوالی که در اینجا پیش می‌آید این است که چرا با وجود اینکه هم اساتید و هم دانشجویان از این شیوه برگزاری آزمون‌های مجازی رضایت ندارند، پس چرا اوضاع تغییری نمی‌کند و ارزشیابی‌ها به شکل صحیحی انجام نمی‌شود؟ پیش از آنکه به جواب این سوال بپردازیم، که خود موضوع مفصلی است، جا دارد تاکید کنیم که اعتراضی که وجود دارد، نسبت به سطح سختی سوالات نیست، بلکه نسبت به شرایط آزمون گرفتن و میزان اعتبار آزمون است. و اما پاسخی که برای پرسش اخیر وجود دارد این است که اساتید با این شیوه آزمون گرفتن و ارزشیابی به دنبال کاهش تقلب و افزایش ضریب اطمینان آزمون هستند، هدفی که مطلوب همه اساتید و دانشجویان است، اما غافل از اینکه با این شیوه ارزشیابی، نه تنها به هدف مورد نظر نمی‌رسیم بلکه به وضوح از آن دور می‌شویم‌! در موضوع تقلب شاید بتوان دانشجویان را به سه دسته تقسیم کرد : دسته اول افرادی که هرگز و تحت هیچ شرایطی دست به تقلب نمی‌زنند، دسته دوم افرادی که برعکس دسته اول، در هر شرایطی(حضوری یا مجازی، تستی یا تشریحی و ...) مرتکب تقلب می‌شوند، و اما دسته مهم سوم، افرادی هستند که قشر خاکستری را تشکیل می‌دهند و بسته به اینکه چقدر شرایط آزمون آنان را به تقلب سوق دهد، به این امر متمایل می‌شوند. سخت کردن و غیرمنطقی کردن شرایط آزمون‌های مجازی،‌ هیچ تاثیری در عملکرد دسته اول و دوم ندارد، ولی باعث می‌شود تا درصد بیشتری از دسته سوم، (شاید حتی بر خلاف میل خودشان) از قوانین سخت گیرانه آزمون تخطی کنند. داستان وقتی جالب‌‌تر می‌‌شود که توجه کنیم این افراد، لزوما درس نخوان‌ها نیستند، بلکه وقتی یک دانشجوی قوی یا متوسط برای یک آزمون بسیار تلاش می‌کند تا بتواند نتیجه خوبی بگیرد، اما وقتی می‌بیند که به دلیل غیرمعقول بودن شرایط آزمون ممکن است حتی نتواند به یک نتیجه حداقلی برسد، طبیعی است که به فکر تقلب می‌افتد، تا زحمات و تلاش‌هایش پایمال نشود. در نهایت آنچه واضح است و تجربه آزمون‌های یک سال اخیر آن را به ما ثابت کرده است این است که در آزمون‌هایی که با هدف کاهش تقلب، امکان بازگشت به سوالات قبلی سلب می‌شود، زمان آزمون به شدت کم می‌شود و یا سطح سوالات بیش‌از حد سخت می‌شود و ...، بر خلاف هدف اولیه، اتفاقا درصد تقلب به دلیل دسته سوم از دانشجویان بسیار بیشتر می‌شود، و در مقابل تجربه‌های (متأسفانه) معدودی که از اعتماد اساتید به دانشجویان در آزمون‌ها وجود دارد، نشان می‌دهد که هر زمان اساتید به دانشجویان اعتماد کرده‌اند و آزمونی گرفته‌اند که دانشجو را تحت فشار قرار نداده است، درصد تقلب بسیار کمتر و درحد همان دسته دومی است که همیشه در صحنه‌اند :) .سخت گیرانه کردن شرایط آزمون، نه تنها باعث افزایش تقلب می‌شود، بلکه باعث می‌شود تا دانشجويانی که پایبند به شرایط آزمون هستند، متضرر شوند، چرا که واضح است با سفت و سخت کردن شرایط، نمره‌ای که هرکس از امتحان می‌گیرد، متناسب با خودش افت می‌کند ولی درنهایت به دلیل اینکه احتمالا افرادی که تقلب کرده‌اند نمره‌ای بیش از حالت عادی گرفته‌اند، در نهایت میانگین آنقدر هم پایین نبوده و خبری از نمودار نیست و این وسط آن‌هایی که سالم امتحان داده‌اند و به خاطر وضعیت امتحان نتیجه مناسبی ندیده‌اند، ضرر می‌کنند. هرچند اگر نمره‌ها در نهایت نمودار هم بخورد، مساله همچنان حل نشده باقی مانده است، مساله "ارزشیابی درست" است! وقتی ارزشیابی درست نباشد، هرچند که در انتها نمرات نمودار هم بخورد، تضمینی برای واقعی بودن نمرات نیست، چراکه اگر آزمون از ابتدا بر مبنای اعتماد و در نظر گرفتن واقعیت‌ها بود، شاید نمرات خام و درنتیجه نمرات نمودار خورده هم متفاوت بود، اما با این شیوه ارزشیابی دانشجویی که سالم امتحان داده است متوجه سطح درک و تسلط خود نسبت به درس نمی‌شود.البته این ضرر، صرفا به بحث نمره ختم نمی‌شود، بلکه آنچه واضح است این است که وقتی یک نفر به اندازه‌ای بسیار کمتر از تلاشش نتیجه می‌بیند، آنچه برایش می‌ماند چیزی نیست جز دلسردی و ناامیدی! آنچه به ذهن می‌رسد این است که به جای توسل به روش‌هایی که حلقه امتحان را بر دانشجو تنگ‌تر می‌کند، میتوان اقداماتی انجام داد که ضمن رعایت حقوق دانشجویان، میزان تقلب را کاهش می‌دهد.راهکار: به عنوان مثال می‌توان بلافاصله بعد از آزمون از دانشجویان تست دوپینگ گرفت! یعنی هنگامی که هنوز تنور داغ است و امتحان تازه تمام شده، به صورت رندوم و تصادفی از میان دانشجویان،‌ در قالب سوالات شفاهی خواسته شود که روند حل خود را توضيح داده شود، البته اجرای این فرآیند باید به گونه‌ای باشدکه بیش‌ از حد برای دانشجويان استرس‌زا نباشد،‌ چراکه در این حالت ممکن است آدم نام خود را هم فراموش کند، چه برسد به معادلات ریاضی! اما به هر حال با اجرای این کار می‌توان تا حد بسیار خوبی صحت آزمون را سنجید. راهکار دیگری که وجود دارد این است که در مقادیر داده‌های یک سوال برای دانشجويان مختلف، تفاوت‌های کوچک وجود داشته باشد، البته نه تفاوت‌های از پیش تعیین شده! مثلا اینکه مقادیر یک سوال متناسب با شماره دانشجویی فرد در نظر گرفته شود، راهگشا نیست چرا که مشخص است که کدام پارامتر از سوال برای دانشجويان متفاوت بوده و با پارامتری حل کردن سوال و به اشتراک گذاشتن پاسخ، عملا موضوع حل می‌شود. بلکه پارامترهای مختلف یک سوال برای افراد متفاوت باشد و ترجیحا اعداد مختلف، به لحاظ رُند بودن در یک‌ سطح باشند. با این ملاحظات اگر هم خدایی ناکرده تقلبی رخ دهد:) عملا هم فرستنده و هم گیرنده مشخص میشود! موضوع دیگر اینکه ممنوعیت استفاده از جزوه و کتاب در امتحانات مجازی، عملا سود خاصی ندارد. نکته قابل توجه این است که اساتید گاهاً برای طراحی شرایط امتحان، "آینده واقعی" دنیای مهندسی را در نظر می‌گیرند و تصمیم به برگزاری آزمون‌های تستی می‌کنند، با این استدلال که در "آینده واقعی" شما به عنوان یک مهندس باید بتوانید به جواب آخر درست برسید، و لذا راه‌حل شما ارزشی نداشته و صرفا جواب آخر مهم است. اما اگر قرار است شرایط امتحان را ناظر به "آینده واقعی" طراحی کنیم، باید این نکته را هم در نظر بگیریم که آنچه از یک مهندس طلب می‌شود، جواب آخر درست است، ولی کسی شرط و شروط نمی‌گذارد که برای رسیدن به جواب نهایی حق استفاده از کتاب و جزوه و ... نیست. یک مهندس در دنیای واقعی می‌تواند برای حل یک مساله از منابع مختلف کمک بگیرد و در نهایت به پاسخ مطلوب برسد. البته بدیهی است که کسی هم هیچ علم و مهارتی نداشته باشد، حتی با در اختیار داشتن همه کتاب ها هم نمی‌تواند در زمان مطلوب به پاسخ برسد. لذا استفاده از جزوه و کتاب، برای کسی که مسلط بر درس نیست، هیچ فایده‌ای ندارد‌.‌ بنابراین به نظر می‌رسد آزادی استفاده از جزوه و کتاب در امتحانات می‌تواند بی‌ضرر باشد.بماند که هیچ خبری از برخورد با متقلبین نیست، که اگر بود، شاید تقلب هم‌ کمتر می‌بود. پیداست که در قدم اول شرایط امتحان نباید به گونه‌ای باشد که دانشجو را به تقلب سوق دهد،اما در گام بعد فارغ از نحوه برگزاری آزمون، تقلب مستلزم برخورد جدی است، برخوردی بازدارنده! به عنوان مثال برخی اساتید پس از محرز شدن تقلب، یک عدد دورقمی دلخواه انتخاب کرده و یک دهم آن را به عنوان نمره نهایی برای دانشجو وارد می‌کنند، کاملا جدی، بدون تعارف! البته گزینه‌های دیگری هم مانند D هم وجود دارد که می‌تواند برای سابقه‌دارهای این عرصه باشد. حال که یک سال از مجازی شدن همه چیز می‌گذرد، چه درس‌‌‌ها که مجازی داده‌اند و خوانده‌ایم و امتحانش را هم به هر شکلی که بوده داده‌ایم، اما این طور که پیداست لباس نه چندان زیبای کرونا، حداقل یک ترم دیگر بر تن دانشگاه است، به امید اینکه در ادامه این مسیر اعتماد متقابل را مبنای حرکت خود قرار دهیم تا اوضاع کمی قابل تحمل‌تر شود.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهWed, 03 Mar 2021 14:24:34 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/خواهی-نشوی-رسوا-همرنک-جماعت-شو-fpw1ij5c5loqسید پوریا فاطمیبه ایام انتخاب شاخۀ دوستان ۹۷ای نزدیک می‌شویم. مثل سال‌های قبل می‌بینیم که جو غالب به سمت تعدادی از شاخه‌هاست و برای تعدادی از دانشجویان یک‌سری از انتخاب‌ها بدون توجه و بررسی از مجموعۀ گزینه‌های موجود حذف شده‌اند.همانطوری که برای همۀ ما واضح است زندگی ما به شدت به انتخاب‌های ما بستگی دارد و هر انتخاب، مسیر متفاوتی را برای ما رقم می‌زند. در انتخاب‌های مختلف باید دقت کنیم که علاقة ما به کدام سمت است و علاقه واقعاً مه است. اگر شما مخابرات سیستم را انتخاب کردید ولی علاقة شما به سمت قدرت بود همیشه حسرت آن انتخاب را دارید و نمی‌توانید از کاری که می‌کنید لذت ببرید و در حد انتظارتان در آن موفق شوید. در واقع «هر کسی را بهر کاری ساختند». اگر به سمتی حرکت کنیم که برایش ساخته نشده‌ایم و به همین دلیل از آن لذت نبریم و انگیزۀ حرکت در آن مسیر را نداشته باشیم، موفق هم نخواهیم شد، حتی اگر آن حوزه داغترین حوزه باشد. برعکس اگر به حوزه‌هایی که خیلی مورد اقبال نیست واقعاً علاقه‌مند باشیم و به واسطة علاقه‌یمان در آن حرکت جدی کنیم، می‌توانیم اتفاق‌های مهمی را رقم بزنیم. گویی مأموریت ما در زندگی این است که در زمینه‌هایی که برای آن ساخته شده‌ایم، مؤثر و خالق باشیم.شاید با خود بگویید علاقه که تنها معیار نیست. در این مورد باز هم تأکید می‌کنم که انگیزه‌هایی مثل درآمد بالا، موقعیت شغلی مناسب یا اپالی خوب در زمینهایی که به آن علاقه ندارید، دیر یا زود شما را خسته می‌کند. حتی اگر به موفقیت نسبی در حوزهایی که دوست ندارید برسید، باز هم حسرت دنبال نکردن علاقه‌هایتان و چیزی که برای آن ساخته شده‌اید همیشه با شما خواهد بود. دقت کنید که به مسیری که برای آن ساخته شده‌اید، علاقه هم خواهید داشت و در واقع دوگانه‌ای بین علاقه و استعداد وجود ندارد. این بار به کامل شدة این بیت حضرت مولانا اشاره کنم که می‌فرماید: «هر کسی را بهر کاری ساختند/ مهر آن را در دلش انداختند». علاقۀ واقعی و مهرِ دل شما به سمتی است که برای آن ساخته شده‌اید و در آن استعداد دارید.پس برای انتخاب نیاز است ببینیم به چه سمتی علاقه‌مندیم. دروس ۵ ترم اول این کمک را به ما می‌کند. بعد از این ۵ ترم به یک شناخت نسبی از توانایی‌های خود و گرایش‌های مختلف برق رسیده‌ایم و الان موقع انتخاب است. سختی گذراندن دروس مختلف و تا حدودی بی‌ربط را در ۵ ترم اول پذیرفتیم که حالا با شناخت دقیق‌تر، تصمیم آگاهانه‌ای بگیریم و اگر در این لحظه جو زده عمل کنیم گویی زحمات خود را کاملا هدر داده‌ایم. حرکت گلّه‌ای و به دور از خودآگاهی ما را از مسیری که برای آن ساخته شده‌ایم به مسیری که بقیه می‌روند راهی می‌کند. انگار با قطاری که به سمت شیراز راهی است، انتظار رسیدن به تبریز را داریم حال اینکه هر لحظه داریم از تبریز دورتر می‌شویم.رفیق! حالا که ۲۰ سال از زندگیت گذشته وقت آن رسیده که این تصمیم را با خودآگاهی و به وسیلة شناختی که پیدا کرده‌ای بگیری. الان دیگر وقت آن نیست که ببینی رنک قبلی تو چه تصمیمی میگیرد و تو هم دنبال او حرکت کنی. اینجا فقط تویی و علاقه و زندگیت. اگر الان جو زده عمل کنی، با به وجود آمدن مشکلات احتمالی در مسیر انتخابت، خود را سرزنش خواهی کرد که چرا سمتی که باید می‌رفتم قدم نگذاشتم و انتخابم را مستقل از دیگران انجام ندادم ولی اگر خودت انتخاب کنی، خود را مسئول انتخابت می‌دانی و آگاه هستی که با اطلاعاتی که در آن زمان داشتی بهترین انتخاب را کرده‌ای و علاقه و شوق تو به آن مسیر نیروی محرکه‌ای برای ادامة مسیر خواهد بود.در انتها این را هم اشاره کنم که در صورتی که شاخة مورد علاقه‌یتان به شما نرسید اتفاق خیلی ناگواری رخ نداده است! همانطوری که می‌دانید چارت شاخه‌ها منعطف است و تعداد زیادی درس اختیاری وجود دارد که می‌توانید آنها را بردارید. مهم‌ترین مسئله، انتخاب شما در مورد مسیری است که می‌خواهید بروید و قبول شدن یا نشدن در هر کدام از شاخه‌ها نباید باعث ناامیدی شما از انتخاب، علاقه و کاری که برای آن ساخته شده‌اید بشود.تا در طلب گوهر کانی، کانی تا در هوس لقمة نانی، نانیاین نکتۀ رمز اگر بدانی دانی هر چیز که در جستن آنی، آنی...نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهSat, 26 Dec 2020 21:13:35 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/خواهی-نشوی-رسوا-همرنگ-جماعت-شو-hzhxaovgbtiwسید پوریا فاطمیبه ایام انتخاب شاخۀ دوستان ۹۷ای نزدیک می‌شویم. مثل سال‌های قبل می‌بینیم که جو غالب به سمت تعدادی از شاخه‌هاست و برای تعدادی از دانشجویان یک‌سری از انتخاب‌ها بدون توجه و بررسی از مجموعۀ گزینه‌های موجود حذف شده‌اند.همانطوری که برای همۀ ما واضح است زندگی ما به شدت به انتخاب‌های ما بستگی دارد و هر انتخاب، مسیر متفاوتی را برای ما رقم می‌زند. در انتخاب‌های مختلف باید دقت کنیم که علاقة ما به کدام سمت است و علاقه واقعاً مه است. اگر شما مخابرات سیستم را انتخاب کردید ولی علاقة شما به سمت قدرت بود همیشه حسرت آن انتخاب را دارید و نمی‌توانید از کاری که می‌کنید لذت ببرید و در حد انتظارتان در آن موفق شوید. در واقع «هر کسی را بهر کاری ساختند». اگر به سمتی حرکت کنیم که برایش ساخته نشده‌ایم و به همین دلیل از آن لذت نبریم و انگیزۀ حرکت در آن مسیر را نداشته باشیم، موفق هم نخواهیم شد، حتی اگر آن حوزه داغترین حوزه باشد. برعکس اگر به حوزه‌هایی که خیلی مورد اقبال نیست واقعاً علاقه‌مند باشیم و به واسطة علاقه‌یمان در آن حرکت جدی کنیم، می‌توانیم اتفاق‌های مهمی را رقم بزنیم. گویی مأموریت ما در زندگی این است که در زمینه‌هایی که برای آن ساخته شده‌ایم، مؤثر و خالق باشیم.شاید با خود بگویید علاقه که تنها معیار نیست. در این مورد باز هم تأکید می‌کنم که انگیزه‌هایی مثل درآمد بالا، موقعیت شغلی مناسب یا اپالی خوب در زمینهایی که به آن علاقه ندارید، دیر یا زود شما را خسته می‌کند. حتی اگر به موفقیت نسبی در حوزهایی که دوست ندارید برسید، باز هم حسرت دنبال نکردن علاقه‌هایتان و چیزی که برای آن ساخته شده‌اید همیشه با شما خواهد بود. دقت کنید که به مسیری که برای آن ساخته شده‌اید، علاقه هم خواهید داشت و در واقع دوگانه‌ای بین علاقه و استعداد وجود ندارد. این بار به کامل شدة این بیت حضرت مولانا اشاره کنم که می‌فرماید: «هر کسی را بهر کاری ساختند/ مهر آن را در دلش انداختند». علاقۀ واقعی و مهرِ دل شما به سمتی است که برای آن ساخته شده‌اید و در آن استعداد دارید.پس برای انتخاب نیاز است ببینیم به چه سمتی علاقه‌مندیم. دروس ۵ ترم اول این کمک را به ما می‌کند. بعد از این ۵ ترم به یک شناخت نسبی از توانایی‌های خود و گرایش‌های مختلف برق رسیده‌ایم و الان موقع انتخاب است. سختی گذراندن دروس مختلف و تا حدودی بی‌ربط را در ۵ ترم اول پذیرفتیم که حالا با شناخت دقیق‌تر، تصمیم آگاهانه‌ای بگیریم و اگر در این لحظه جو زده عمل کنیم گویی زحمات خود را کاملا هدر داده‌ایم. حرکت گلّه‌ای و به دور از خودآگاهی ما را از مسیری که برای آن ساخته شده‌ایم به مسیری که بقیه می‌روند راهی می‌کند. انگار با قطاری که به سمت شیراز راهی است، انتظار رسیدن به تبریز را داریم حال اینکه هر لحظه داریم از تبریز دورتر می‌شویم.رفیق! حالا که ۲۰ سال از زندگیت گذشته وقت آن رسیده که این تصمیم را با خودآگاهی و به وسیلة شناختی که پیدا کرده‌ای بگیری. الان دیگر وقت آن نیست که ببینی رنک قبلی تو چه تصمیمی میگیرد و تو هم دنبال او حرکت کنی. اینجا فقط تویی و علاقه و زندگیت. اگر الان جو زده عمل کنی، با به وجود آمدن مشکلات احتمالی در مسیر انتخابت، خود را سرزنش خواهی کرد که چرا سمتی که باید می‌رفتم قدم نگذاشتم و انتخابم را مستقل از دیگران انجام ندادم ولی اگر خودت انتخاب کنی، خود را مسئول انتخابت می‌دانی و آگاه هستی که با اطلاعاتی که در آن زمان داشتی بهترین انتخاب را کرده‌ای و علاقه و شوق تو به آن مسیر نیروی محرکه‌ای برای ادامة مسیر خواهد بود.در انتها این را هم اشاره کنم که در صورتی که شاخة مورد علاقه‌یتان به شما نرسید اتفاق خیلی ناگواری رخ نداده است! همانطوری که می‌دانید چارت شاخه‌ها منعطف است و تعداد زیادی درس اختیاری وجود دارد که می‌توانید آنها را بردارید. مهم‌ترین مسئله، انتخاب شما در مورد مسیری است که می‌خواهید بروید و قبول شدن یا نشدن در هر کدام از شاخه‌ها نباید باعث ناامیدی شما از انتخاب، علاقه و کاری که برای آن ساخته شده‌اید بشود.تا در طلب گوهر کانی، کانی تا در هوس لقمة نانی، نانیاین نکتۀ رمز اگر بدانی دانی هر چیز که در جستن آنی، آنی...نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهMon, 14 Dec 2020 00:43:21 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/انرژی-تعریق-nwpzls7woxwoامروزه استفاده از وسائلی مثل ساعت و مچ‌بند هوشمند بسیار فراگیر شده‌ است. اما این وسائل، مانند سایر «گجت‌های پوشیدنی» (wearables)، با معضل تأمین انرژی مواجه‌ اند. گجت‌های پوشیدنی بسته به کاربردشان، به توانی بین یک تا ده‌ها میلی‌وات نیاز دارند و باتری‌های کوچک با حداکثر توان سیصد میلی‌آمپر‌ساعت، تنها می‌توانند انرژی چند روز آن‌ها را تأمین کنند. برای افزایش طول عمر باتری‌های به کار رفته در این گجت‌ها، باید از باتری‌های بزرگ و حجیم استفاده کرد ولی از آنجا که انعطاف‌پذیری و کوچک‌ بودن، ویژگی مهم این گجت‌هاست، باتری‌های بزرگ امروزی در آن‌ها قابل استفاده نیستند.برای حل این مشکل، برخی محققان به‌دنبال تولید باتری‌ها و ابر‌خازن‌های انعطاف‌پذیر هستند اما تولید آن‌ها هزینۀ زیادی دارد. عده‌ای دیگر قصد دارند با استفاده از فناوری (Near-Field Communication) NFC مشکل استفاده از باتری‌ها را حل کنند؛ ولی این روش نیز نیاز به وجود یک منبع انرژی در فاصلة نزدیک دارد و دور شدن از آن، عملکرد گجت‌ها را مختل می‌کند.اما در بخش سنسور‌های پوشیدنی دانشگاه سن‌دیه‌گوی کالیفرنیا، با استخراج انرژی از بدن فرد، به ویژه از طریق سوخت‌های‌ زیستی مثل عرق، روش متفاوتی برای حل این معضل انرژی یافته‌اند. با این ایده، می‌توان گجت‌های پوشیدنی را آنقدر کوچک ساخت که فرد حتی وجودشان را احساس نکند. آن‌ها این دستگاه‌ها را «پوشیدنی‌های نامحسوس»(Unaware-ables) نامیده‌اند.ایدۀ استخراج انرژی از بدن یا محیط، ایدۀ جدیدی نیست و از قدیم با استفاده از حرکت بدن، نور محیط و یا گرمای بدن انجام می‌شده‌است: ساعت‌های خودکار، در گذشته به وسیلۀ وزنه‌های مکانیکی و اکنون به صورت الکتریکی، از طریق سیم‌پیچ‌های القایی یا مواد «پیزوالکتریک»(Piezoelectric)، از حرکات بدن برای تولید انرژی استفاده کرده و می‌کنند. سلول‌های خورشیدی کوچک، دهه‌ها در ماشین‌حساب‌ها برای تأمین انرژی از نور به کار رفته‌اند. ژنراتور‌های ترموالکتریک نیز با استفاده از تفاوت دمای بدن با محیط اطراف، انرژی تولید می‌کنند. اما هر یک از این روش‌ها محدودیت‌هایی برای تأمین انرژی گجت‌های پوشیدنی دارند. دلیل محققان دانشگاه سن‌دیه‌گو برای استفاده از تعریق بدن این است که مواد شیمیایی موجود در عرق می‌توانند به عنوان سوخت در سلول‌های سوختی کوچک به کار روند و نسبت به سایر روش‌های موجود، چگالی انرژی بیشتری را در مقیاس عملی و در ابعاد گجت‌های پوشیدنی فراهم کنند.سلول‌ سوختی مجموعه‌ایست که از الکترودهای آند و کاتد و یک الکترولیت در میان آن دو تشکیل شده‌است. در فرآیند تولید انرژی، ابتدا سوخت وارد آند می‌شود و در آنجا یک مادۀ کاتالیست مولکول‌های سوخت را به الکترون و پروتون تبدیل می‌کند. سپس پروتون‌ها از طریق یک غشاء درون سلول و الکترون‌ها پس از عبور از مدار به کاتد می‌روند. اولین نمونۀ سلول‌ سوختی توسط William Robert Grove در سال 1839 ساخته شد که در آن از هیدروژن به عنوان سوخت و اکسیژن به عنوان کاتالیست استفاده شده بود. اما هیدروژن سوخت مناسبی برای سلول سوختی گجت‌های پوشیدنی نیست زیرا بسیار اشتعال‌زا و کمیاب است، در حالی که عرق، بی‌خطر بوده و هنگام فعالیت بدنی بسیار در‌دسترس است.عرق به جز آب، دارای مقدار زیادی مواد ‌معدنی و موادی مثل گلوکز و «لاکتات»(Lactate) است. محققان، به طور ویژه بر استفاده از لاکتات تأکید دارند؛ زیرا مقدار آن، با فعالیت بدنی افزایش می‌یابد. آن‌ها در سلول سوخت زیستی مبتنی بر عرق، از لایه‌ای از آنزیم استفاده می‌کنند تا با لاکتات واکنش دهد و آن را به الکترون و پروتون تجزیه کند. با اینکه به دلیل تولید مداوم سوخت‌های زیستی در بدن، کمبود سوخت وجود ندارد اما مشکل عمده این است که پس از مدتی، لایۀ آنزیم از بین می‌رود و باید پَد سوختی را جدا کرده و لایۀ آنزیم را دوباره احیاء کرد. برای جلو‌گیری از این مشکل، این گروه روی تولید پَد‌های پوشیدنی قابل تعویض که خارج از بدن قرار می‌گیرند تمرکز کرده‌است.محققان سن‌دیه‌گو، اولین سلول سوخت زیستی خود را در سال 2014 روی یک سر‌بند و نوعی دست‌بند پیاده‌سازی کردند. در آزمایش‌های انجام شده، هر فرد سربند و دست‌بند عرق‌گیر را می‌پوشید و با دوچرخة ثابت تمرین می‌کرد. هر یک از سلول‌های سوختی به یک مبدل DC به DC متصل بود تا سطح ولتاژ را به ولتاژ مورد نیاز یک LED کوچک و یک ساعت دیجیتال تبدیل کند. در این آزمایش،‌ سلول‌های سوختی چگالی توانی به اندازة 100 میکرو‌وات بر سانتی‌متر‌مربع تولید کردند که برای روشن کردن LED و ساعت کافی بود و از سایر روش‌های تولید انرژی مثل ژنراتور ترموالکتریک و سلول خورشیدی (در نور معمولی اتاق) چگالی انرژی بیشتری تولید می‌کرد.این، اولین نمونة سلول سوخت زیستی پوشیدنی بود که به راحتی پوشیده می‌شد و با خمش‌های مکرر همچنان کارایی خود را حفظ می‌کرد؛ اما مشکلش این بود که نمی‌توانست به اندازۀ کافی برای یک ردیاب سلامتی پیچیده یا یک ساعت هوشمند انرژی تولید کند؛ زیرا این گجت‌ها کار‌هایی بیشتر از یک ساعت دیجیتال انجام می‌دهند و حداقل دارای قطعاتی مثل شتاب‌سنج، حافظه و فرستندۀ بلوتوث هستند. این قطعات در کنار هم حدود یک یا دو میلی‌وات توان نیاز دارند که حدود ده برابر توان تولیدی سلول سوخت زیستی است. از آنجا که برتری این سلول در برابر سایر روش های تولید انرژی، چگالی انرژی بیشتر آن است، توان تولیدی این سلول‌ها باید باز هم افزایش می‌یافت.محققان با بازنگری طراحی سلول‌ها متوجه شدند که تخت بودن سطح آند موجب محدود شدن سطح تماس سلول با عرق می شود. آن‌ها با کمک تیمی از کالج سن‌دیه‌گو، توانستند ساختاری سه‌بعدی از نانو‌لوله‌های کربنی طراحی کنند که با اتصال به بالای آند و کاتد باعث افزایش سطح تماس مؤثر آن‌ها شود، بدون اینکه حجم کل دستگاه افزایش یابد. با افزایش سطح تماس مؤثر و چند ارتقاء دیگر در ترکیب مواد کاتالیست، آن‌ها توانستند انرژی تولید شده را ده برابر و تا حدود یک میلی‌‌وات بر سانتی‌متر‌مربع افزایش دهند که برابر چگالی انرژی تولید شده توسط سلول خورشیدی در نور مستقیم خورشید است. این طراحی توانست انرژی مورد نیاز مجموعه‌ای متشکل از یک فرستندۀ بلوتوث، یک میکروپروسسور، سنسور دما و مبدل ولتاژ را که روی بازوی آزمایش‌شونده (دوچرخه‌سوار) قرار گرفته بود، به خوبی تأمین کند.ویژگی مهم دیگر این پَدهای سوختی پوشیدنی این است که علاوه بر انعطاف‌پذیری باید کشسان نیز باشند تا به خوبی با سطح پوست هم شکل شوند؛ اما می‌دانیم الکترودهای سه‌بعدی کربنی منعطف نیستند. برای همین آن‌ها برای حل این مشکل با کمک گروه همکارشان، از ساختار «پل و جزیره‌ای» برای ارتباط نانولوله‌های کربنی استفاده کردند. در این طراحی، نانو‌لوله‌های کربنی که نیمی از آن‌ها آند و نیمی دیگر کاتد بودند، نقش جزیره را داشته و سیم‌های نازک فنرمانند، پل‌های ارتباطی متصل کنند‌ة آن‌ها بودند. البته این ساختار به‌ دلیل شکل مکانیکی‌اش دارای مشکلاتی است که محققان همچنان روی راه‌حل آن کار می‌کنند.تا اینجا دیدیم که لازمة کار این سلول‌های سوختی، وجود تعریق است و اگر عرق به میزان لازم موجود نباشد، سلول‌ها از کار می‌افتند. از آنجا که استفاده از این پَدها نباید مختص ورزشکاران و شرایط خاص باشد، برای حل این مشکل می‌توان المان‌های ذخیره‌ساز انرژی و یا سایر روش‌های تولید انرژی را به عنوان مکمل به‌کار برد.در مواردی که تأمین دائم انرژی لازم است، می‌توان از باتری‌ها یا ابرخازن‌ها استفاده کرد و برای این‌کار به باتری‌ها و خازن‌هایی انعطاف پذیر و کشسان نیاز داریم. در سال گذشته گروهی در دانشگاه سن‌دیه‌گو توانستند خازن‌هایی انعطاف‌پذیر برای ذخیر‌ۀ انرژی حاصل از تعریق بسازند. همچنین آن‌ها توانستند از نسخۀ اولیۀ باتری منعطف اکسید روی و نقره رونمایی کنند که می‌تواند صدها بار شارژ شود (هرچند که هنوز با مشابه‌های غیرمنعطف خود، از لحاظ میزان چگالی انرژی تولیدی، بسیار فاصله دارد). برای افزایش احتمال تولید انرژی در شرایط مختلف نیز، می‌توان از ادغام همۀ روش‌های تولید انرژی استفاده کرد تا هر زمان، یک یا چندتا از این روش‌ها به تأمین انرژی بپردازند. به این ساختار که متشکل از مجموعه‌ای از روش‌های تولید انرژی برای تغذیۀ گجت‌هاست، «ساندویچ انرژی»(Energy Sandwich) می‌گویند.سلول‌های سوخت زیستی علاوه بر تأمین انرژی، کاربرد شگفت‌انگیز دیگری هم دارند. از آنجا که میزان انرژی تولیدی در این سلول‌ها به مواد زیستی موجود در ترشحات (از جمله، لاکتات، گلوکز و نمک) بستگی دارد، سلول‌های سوخت زیستی به عنوان یک سنسور بی‌نیاز از باتری نیز کاربرد دارند. از این فناوری می‌توان در ساخت سنسور‌های خود‌شارژشونده(Self-Powered) استفاده کرد که کار حس‌گری و تأمین انرژی خود را به طور همزمان انجام می‌دهند.استفاده از سوخت‌های زیستی، شیوة جدیدی است و تنها به تعریق نیز محدود نمی‌شود. بسیاری از ترشحات بدن مثل اشک، بزاق دهان و غیره، می‌توانند به روش مشابه مورد استفاده قرار گیرند. اما همانطور که دیدیم، این کار چالش‌های مختلفی دارد. با ارتقاء دوام و کارایی این سیستم‌ها و بررسی نحوة ادغام روش‌های متفاوت تولید انرژی، این فناوری باید بتواند در شرایط مختلف و در کاربردهای گسترده‌تر قابل استفاده باشد. با دستیابی به این ویژگی‌ها، می‌توانیم در آیندة نزدیک گجت‌هایی کوچک، انعطاف پذیر، مقاوم و قابل شستشو داشته‌ باشیم که این، همان افق پیش ‌روی پوشیدنی‌های نامحسوس است.https://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/why-sweat-will-power-your-next-wearableنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهSun, 13 Dec 2020 00:43:00 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/صنفی-چیست-opnunnlp38arضمن عرض سلام به تمامی دوستان نو ورود که این یادداشت را می‌خوانید، در این بخش می‌خواهیم شما را با یکی از مهم ترین راه‌های ارتباطی بین دانشجوها و دانشکده آشنا کنیم. شورای صنفی دانشکده‌ی برق شامل هفت مسئولیت اصلی است که توسط هفت عضو شورا پیگیری می‌شود که به صورت مختصر در این متن آن‌ها را شرح خواهیم داد.1 - دبیر شورا:دبیر شورا رابطی بین شورای صنفی دانشکده و شورای صنفی مرکز می‌باشد که محدود به دانشکده نیست و مسئولیت‌هایی در سطح کل دانشگاه دارد. دبیر شورا در صورت نیاز مسائل و مشکلات داخلی دانشکده را به شورای مرکز منتقل می‌کند. همچنین او به طور مستقیم با مسئولان دانشکده و دانشگاه در ارتباط است و در تصمیم گیری‌های مربوط به شورا نقش کلیدی و مهمی را بازی می‌کند.2 – مسئول امور مالی:تمامی امور مالی شورا اعم از هزینه‌ها، نمایشگاه‌های کتاب، حقوق اعضای شورای صنفی و موارد دیگر بر عهده‌ی معاونت مالی شورا می‌باشد.3 – مسئول تاسیسات:در سطح دانشکده ممکن است مشکلات تأسیساتی و عمرانی پیش بیاید که تمامی آن‌ها باید به شورای صنفی ارجاع داده شود تا در اسرع وقت مشکلات برطرف شوند. این مشکلات می‌توانند از ترکیدن لوله آب تا خراب شدن آسانسور و یا حتی درب کلاس‌ها باشند.4 - مسئول آموزش:در دانشکده‌ی برق، آموزش نقشی بسیار کلیدی و مهم دارد بنابراین از این جهت مسئولیت شورای صنفی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. معاون آموزشی شورا مشکلات مربوط به زمان کلاس‌ها، زمان امتحانات، کمبود ظرفیت ارائه شده برای یک درس که در چارت آموزشی باید در ترم مشخصی برداشته شود و موارد مشابه را پیگیری می‌کند. همچنین در مواردی می‌تواند درس جدید یا گروه جدید برای یک درس اضافه کند. لازم به ذکر است که در زمان‌ انتخاب واحد، این مسئولیت نقش بسیار مهمی را در رفع مشکلات زمان‌بندی، تداخل و ظرفیت دروس ایفا می‌کند.5 – روابط عمومی:مسئول روابط عمومی شورا وظیفه‌ی ایجاد ارتباط بین شورای صنفی و دانشجویان (اعم از ورودی‌های جدید تا دانشجویان دکتری) را بر عهده دارد و دانشجویان می‌توانند هرگونه مشکلی را که در چهارچوب مسئولیت‎های شورای صنفی بگنجد، اعم از تاسیسات تا مسائل آموزشی، به مسئول روابط عمومی شورا منتقل کنند تا شورای صنفی مشکل را در اسرع وقت پیگیری کند.6 – کمد و نمایشگاه کتاب:در طبقات بالایی دانشکده‌ی برق، تعدادی کمد قرار گرفته‌است که دانشجویان می‌توانند وسایل خود را در این کمدها قرار دهند. شورا صنفی مسئولیت ساماندهی این کمدها را بر عهده دارد و دانشجویان برای امانت گرفتن کمد می‌توانند به مسئول مربوط مراجعه کنند.همچنین هر سال، در مهر ماه، نمایشگاه کتاب توسط شورای صنفی برگزار می‌شود که در آن کتب استفاده شده را با بهای کم به فروش می‌گذارد. همچنین دانشجویان کتاب‌هایی که خود دیگر نیازی به آن ندارند را نیز در نمایشگاه به فروش می‌گذارند .7 – نشریه:نشریه‌ای که این یادداشت در آن منتشر شده‌است، نشریه بارقه مربوط به انجمن علمی فرهنگی رسانا دانشکده است. لازم به ذکر است که شورای صنفی در نظر دارد که بعد از این ویژه‌نامه‌هایی مربوط به شواری صنفی در قالب نشریه بارقه منتشر کند و یا در صورت نیاز در شماره‌های مختلف این نشریه یادداشتی‌هایی قرار دهد، که در آن به مسائل مهم مربوط به دانشکده، درس، تجربیات سایر دانشجویان، معرفی گرایش‌ها و تغییرات چارت و مسائلی از این دست پرداخته می‌شود.اکنون لازم است که در رابطه با نحوه‌ی تشکیل شدن شورا نیز مطالبی را ذکر کنیم تا دوستانی که علاقه‌مند هستند که در دوره‌های بعد در انتخابات شورای صنفی شرکت کنند، اطلاعات کافی داشته باشند.انتخابات شورا، در حوالی اردیبهشت و خرداد ماه هر سال برگزار می‌شود. تمامی دانشجویان حق رأی دارند. به توجه به مطالبی که ذکر شد، شورای صنفی هفت بخش اساسی دارد و پس از انتخاب هفت عضو شورا توسط دانشجویان، برای هر بخش یک مسئول توسط خود اعضا انتخاب می‌گردد.انتخابات شورای صنفی شامل سه قانون اصلی است که باید هر سه برقرار باشند:1 - تعداد نامزدها باید بیش از چهارده نفر باشد.2 - میزان مشارکت دانشجویان دانشکده در مجموع باید بیش از یک چهارم کل دانشجویان برق باشد.3- نامزد منتخب باید حداقل نیمی از آرا را کسب کند. در غیر این صورت انتخابات به دور دوم موکول می‌شود.اکنون پاسخ به این پرسش ضرورت دارد که چرا شورای صنفی، نهادی مهم در دانشکده می‌باشد؟در دانشکده‌ی برق، آموزش نقش بسیار برجسته‌ای دارد. به همین خاطر در زمان انتخاب واحد که مشکلات زیادی ایجاد می‌گردد، تنها منجی دانشجویان از مشکلات انتخاب واحد، بخش آموزش شورای صنفی خواهد بود. بنابراین بیشترین تمرکز شورای صنفی دانشکده برق، بر حل مشکلات مربوط به مسائل آموزشی خواهد بود. ولی این اولویت دال بر کوتاهی در مسئولیت‌های دیگر نخواهد بود. بلکه تمامی مسئولیت‌های هفت‌گانه‌ی ذکر شده در الویت‌های شورای صنفی قرار دارد.سخن آخر:با توجه به اینکه متاسفانه شما عزیزان احتمالا تا مدتی امکان شرکت به صورت حضوری در دانشگاه را ندارید، و پیش‌بینی می‌شود در کلاس‌های مجازی نیز به مشکلات زیادی برخورد کنید، لازم است به چند نکته اشاره کنیم. اول آنکه در صورت برخورد به هر گونه مشکل که حل آن به شورای صنفی مربوط می‌شود، حتما آن را گزارش بدهید تا دوستان ما در شورا مساله را پیگیری کنند. دوم آنکه درصورتی که امکان حضوری شدن فعالیت‌های دانشگاه، پس از رفع بیماری، فراهم شد، می‌توانید به صورت حضوری نیز مشکلات خود را با شورا مطرح کنید و به عنوان نکته آخر نیز خوب است بدانید که شورای صنفی، اتاقی واقع در ضلع جنوبی دانشکده و در کنار انجمن رسانا است و پیشنهاد می‌کنیم حتما به هر دو اتاق سر بزنید.با آرزوی توفیقات بسیار برای همه‌ی ورودی های 99از طرف شورای صنفی برقنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهFri, 11 Dec 2020 18:40:28 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/کنترل-همه-چیز-lyv2jhpes1s5واژۀ کنترل معنی دوگانه‌ای دارد. اول، کنترل یک سیستم می‌تواند به سادگی به عنوان آزمون و یا بررسی این که رفتار آن رضایت‌بخش است، قابل‌درک باشد. در یک نگاه عمیق‌تر، کنترل به معنای قرار دادن عوامل به منظور تضمین این است که سیستم به همان اندازه مطلوب رفتار می‌کند. همانطور که s.bennett کتاب خود در تاریخ مهندسی کنترل را به نقل از ارسطو آغاز می‌کند: اگر هر ابزاری بتواند کار خودش را انجام دهد و در راه هدف اطاعت کند، نه کارگران ارشد به خدمتکار نیاز خواهند داشت و نه ارباب‌ها به برده. این جمله از ارسطو بیان می‌کند که هدف راهبردی تئوری کنترل، نیاز به فرآیندهای خودگردانی است که به انسان آزادی می‌بخشند.در این مقاله مجال مرور کامل تئوری کنترل و همچنین ارتباط آن با فلسفه که هم‌اکنون اشاره شد نیست، اما به طور مختصر به تاریخچۀ آن و نخستین و واپسین جرقه‌های آن در ذهن بشر می‌پردازیم.اگر به ریشه‌های مهندسی و تئوری کنترل برگردیم می‌توانیم نتیجه بگیریم که رومیان از برخی عناصر کنترل در آبراهه‌ها استفاده کرده‌اند، در واقع سیستم‌های ابتکاری تنظیم‌کنندۀ شیر در این سازه‌ها به منظور حفظ پایداری سطح آب تعبیه شده‌است. برخی ادعا می‌کنند که در بین‌النهرین باستانی، بیش از ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد، کنترل سیستم‌های آبیاری نیز یک هنر شناخته ‌شده‌بود.از سوی دیگر در مصر باستان، برای دست‌یابی به مسیر مستقیم در بناکردن سازه‌های بزرگ، طناب‌های کششی به کار برده می‌شد، که این فناوری حاکی از آن است که در آن عصر، دو اصل زیر به خوبی درک می‌شده‌است:۱.کوتاه‌ترین فاصله میان دو نقطه، خط مستقیم است.۲.در تمام مسیرها با طول مشخص، مسیری که طولانی‌ترین فاصله را ایجاد می‌کند، خط مستقیم است.وظیفه‌ی این طناب‌های کششی، دقیقاً ایجاد این منحنی‌های بهینه بود.همچنین پژوهش‌های هویگنس و هوک در پایان قرن هفدهم بر نوسان آونگ به قصد رسیدن به اندازه‌گیری دقیق زمان از نمونه‌های نوین‌ترِ توسعۀ نظریۀ کنترل است. این تحقیقات بعدها در تنظیم سرعت آسیاب‌های بادی به‌کار گرفته‌شد. مکانیزم اصلی مبتنی بر یک سیستم چرخش توپ حول یک محور با سرعت متناسب با سرعت آسیاب بادی بود. هرچه سرعت دورانی آونگ افزیش می‌یافت، توپ‌ها از محور آونگ فاصله می‌گرفتند و از این طریق بر بال‌های آسیاب اثر و سرعت آن را کم می‌کردند.جیمز وات نیز با سازگار کردن این ایده، موتور بخار را اختراع کرد و توانست گام بزرگی در انقلاب صنعتی بردارد. در این مکانیزم، زمانی که سرعت دورانی توپ‌ها افزایش می‌یابد، یک یا چند دریچه باز می‌شود و بخار به بیرون می‌آید، در نتیجه فشار بخار داخل دیگ کاهش می‌یابد و سرعت چرخش افت می‌کند. در واقع هدف این مکانیزم کنترلی، ثابت نگه‌داشتن سرعت چرخش است.ایده‌های اصلی نظریۀ کنترل مورد اقبال روزافزون قرار گرفت و در دهه ۲۰، مهندسان، پردازش مداوم و استفاده از تکنیک‌های کنترل نیمه‌اتوماتیک یا خودکار را ترجیح می‌دادند. به این ترتیب، مهندسی کنترل جوانه زد و به عنوان یک رشتۀ مجزا به رسمیت شناخته‌شد. در دهه ۳۰، پیشرفت‌های مهمی در زمینه کنترل خودکار و تکنیک‌های طراحی و تحلیل صورت گرفت. تا پایان آن دهه، دو روش یا رویکرد جدید و به وضوح متفاوت در دسترس بودند: روش اول براساس استفاده از معادلات دیفرانسیل بود و ریاضی‌دانان مشهور در این رویکرد سهم به‌سزایی داشتند. روش دوم با ماهیت فرکانس بود؛ براساس تحلیل دامنه و فاز "ورودی" و "خروجی" و به شدت تحت تاثیر مطالعات فوریه.در دهۀ ۴۰، با شروع جنگ جهانی دوم، مهندسین و دانشمندان تجربۀ خود را در مورد مکانیزم‌های کنترل هواپیما و موشک‌های بالستیک و دیگر طراحی‌های ضد هواپیمایی بهبود بخشیدند. این امر توسعۀ مهمی در روش‌های فرکانس ایجاد کرد.از سال ۱۹۶۰ به بعد، به روش‌های کنترلی که تا اینجا بیان شد، نام کنترل کلاسیک را اطلاق کردند. جنگ نشان داد که مدل‌های در نظر گرفته‌شده تا آن زمان به اندازه کافی دقیق نبودند تا پیچیدگی دنیای واقعی را توصیف کنند. در واقع، تا آن زمان مشخص نبود که سیستم‌های واقعی اغلب غیرخطی و غیرقطعی هستند، چرا که تحت‌تأثیر نویز قرار گرفته‌اند. درک این مطلب زمینۀ تلاش‌های جدیدی را در این راستا فراهم کرد.بر اساس این تحولات، امروزه نظریۀ کنترل را می‌توان از دو دیدگاه متفاوت و مکمل در نظر گرفت: به عنوان یک پشتیبانی نظری برای مهندسی کنترل (‏بخشی از مهندسی سیستم)‏ و همچنین به عنوان یک گرایش از علوم ریاضی. در واقع امروزه نظریۀ کنترل یکی از میان‌رشته‌ای‌ترین حوزه‌های علمی است که در آن مهندسی و ریاضیات به طور کامل با هم ترکیب می‌شوند و یکدیگر را غنی می‌کنند.ریاضیات در حال حاضر نقش رو به افزایشی را در نظریۀ کنترل ایفا می‌کند. در واقع، درجۀ پیچیدگی سیستم‌های نظریۀ کنترل باید دائماً افزایش پیدا کند و این امر باعث افزایش تقاضای ریاضیات در این زمینه می‌شود. کالمن، یکی از بزرگ‌ترین پایه‌گذاران تئوری کنترل مدرن، در سال ۱۹۷۴ گفت که در آینده، پیشرفت‌های اصلی در کنترل و بهینه‌سازی سیستم‌ها بیشتر از پیشرفت ریاضی ناشی می‌شود تا توسعۀ تکنولوژیکی. امروزه، وضعیت فناوری و امکاناتی که ارائه می‌دهد چنان مؤثر است که در درستی این جمله تردید داریم، اما بدون شک توسعۀ نظریۀ کنترل نیازمند کمک‌های عمیق از هر دو زمینه است.طیف کاربردهای نظریۀ کنترل از ساده‌ترین مکانیزم‌هایی که ما در زندگی روزمره استفاده می‌کنیم تا پیچیده‌ترین مکانیزم‌هایی که در فن‌آوری‌های جدید ظهور می‌کنند، ادامه می‌یابد. یکی از ساده‌ترین کاربردهای نظریۀ کنترل، در ماشین ساده‌ای در مخزن سیفون ظاهر می‌شود. سیستم‌های گرمایش و تهویۀ هوا در ساختمان‌های بزرگ، سیستم‌های کنترل مقیاس ‌بزرگِ بسیار کارآمد هستند که از اتصال سیستم‌های سیال و الکترومکانیکی تشکیل شده‌اند. هدف اصلی این سیستم‌ها حفظ یک هوای خوب، با هزینۀ عملیاتی کم و میزان بالای قابلیت اطمینان است.فهرست کاربردهای تئوری کنترل در صنعت بی‌پایان است. برای مثال می‌توانیم به کنترل pH در واکنش‌های شیمیایی، صنایع کاغذ و خودرو، امنیت هسته‌ای، دفاع و … اشاره کنیم. امروزه کنترل هرج و مرج مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته‌است. برای مثال، کنترل در امتداد مسیرهای ناپایدار، کاربرد زیادی در کنترل دینامیک هواپیماها دارد. ساختارهای فضایی، حافظه‌های نوری ابعاد بزرگ، سیستم‌های ارتباطی ماهواره‌ای و … نیز نمونه‌هایی از سیستم‌های مدرن و پیچیدۀ کنترلی هستند. کنترل ربات‌ها، از ساده‌ترین موتورها گرفته تا bipedهایی که توانایی تحرک چندبعدی انسان‌ها را شبیه‌سازی می‌کنند، یکی دیگر از حوزه‌های نوظهور نظریۀ کنترل است.با توجه به تاریخچۀ غنی تئوری کنترل، می‌توان پرسید که آیا این حوزه به انتهای خود رسیده‌است یا نه. واقعیت این است که جامعۀ ما هر روز مسائل جدیدی را برای تئوری کنترل طرح می‌کند و این واقعیت، نیاز به علم ریاضی نوین‌تر و پژوهش‌های پیشرفته‌تر را روز‌به‌روز بیشتر می‌کند.منابع:Control theory: history, mathematical achievements and perspectives- Enrique Zuazuaنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهWed, 02 Dec 2020 18:23:33 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/پنجمین-نسل-mfsjrmvpceqoآینده‌ای که برای جهان خود متصوریم پر از سیستم‌های هوشمند و ارتباطات مجازی است؛ خودروهای خودران، خانه‌های هوشمند و ... . اما سوال این است که چه قدر با این آیندة جذاب فاصله داریم؟ در جهان پرسرعت امروزی، برای ما کاملاً پذیرفته شده‌است که یک فایل چند ده مگابایتی در کمتر از پنج دقیقه دانلود شود. اما در بسیاری از این فرآیند‌های هوشمند مثل هدایت یک خودروی خودران، جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها نباید بیش از چند میلی ثانیه طول بکشد. و می‌دانیم که استانداردهای فعلی تبادل داده، مثل 5G، نیازهای لازم برای این امر را تأمین نمی‌کند. اما راه حل چیست؟طبق پیش‌بینی‌ها، نخستین شبکه‌های تجاری 5G در دهۀ پیش رو به بهره‌برداری می‌رسند، روندی که هم‌اکنون آغاز شده و نصب اولین آنتن‌های BTS نسل پنجم را در کشور خودمان هم شاهد بوده‌ایم. در حال حاضر تکنولوژی 5G هنوز در مرحلۀ برنامه‌ریزی و طراحی قرار دارد و شرکت‌ها و صنایع در حال سنجش جوانب گوناگون آن هستند. با این حال همگی روی یک چیز توافق دارند: نسل جدید باید بتواند حجم بسیار بیشتری از داده را در مدت زمانی بسیار کوتاه‌تر از استانداردهای فعلی مدیریت کند. تأخیر این بستر باید کمتر از 1 میلی‌ثانیه و حداکثر سرعت دانلود آن 20 گیگابیت بر ثانیه باشد. (برای مقایسه، شبکه‌های 4G در حدود 70 میلی ثانیه تأخیر دارند و حداکثر سرعت دانلود آن‌ها 1 گیگابیت بر ثانیه است!)ولی چه پیشرفتی در فناوری قرار است چنین تحولی را رقم بزند؟ با اینکه هنوز دقیقاً نمی‌توان گفت که چه فناوری‌هایی بیش‌ترین نقش را در توسعۀ 5G خواهند داشت، اما چند روش و تکنولوژی تاکنون مورد توجه بیشتری قرار گرفته‌اند که معرفی آن‌ها می‌تواند تمایز نسل چهارم و پنجم را بهتر نشان دهد.محدودیت در پهنای باندشبکه‌های بی‌سیم فعلی برای افزایش سرعت با مشکل بزرگی مواجه هستند؛ ارائه‌کنندگان خدمات برای تبادل داده محدود به باند فرکانس رادیویی هستند. بنابراین با افزایش تعداد کاربران، پهنای باند اختصاص یافته به هر کاربر و سرعت تبادل داده کاهش می‌یابد. در این شرایط، تحولاتی در ابعاد IoT که نیازمند تبادل حجم زیادی از داده‌اند تنها در حد یک رویا باقی می‌ماند.راه حل، استفاده از باند فرکانسی تازه‌ای است که تا به حال برای شبکه‌های موبایل مورد استفاده قرار نگرفته‌است. در حالی که شبکه‌های بی‌سیم فعلی از باند 3-6 GHz استفاده می‌کنند، ارائه‌دهندگان شبکه‌های 5G از باند «موج‌ میلی‌متری» که در فرکانس‌های 6-300 GHz قرار دارد بهره خواهند برد. پیش از این، تنها ماهواره‌ها و سیستم‌های راداری از این امواج استفاده می‌کردند و اخیراً هم، برخی از سرویس‌دهندگان مخابراتی این امواج را برای انتقال داده بین دو نقطۀ ثابت، مثل دو ایستگاه مخابراتی، به کار گرفته‌اند. اما استفاده از موج میلی‌متری برای تبادل داده بین دو گوشی موبایل رویکردی کاملاً جدید است.البته چالشی بزرگ در استفاده از امواج میلی‌متری وجود دارد؛ این امواج نمی‌توانند به خوبی از ساختمان‌ها و موانع عبور کنند و همچنین، ممکن است به وسیلۀ باران یا شاخ و برگ درختان جذب شوند. شبکه‌های بی‌سیم فعلی از ایستگاه‌های مخابراتی بزرگ و با توان بالا استفاده می‌کنند که با فاصلۀ نسبتاً زیادی از هم قرار گرفته‌اند. اما به دلیل مشکلات انتشار امواج میلی‌متری، در سیستم‌های 5G نمی‌توان از این شیوة توزیع ایستگاه‌های مخابراتی برای برقراری ارتباط بهره برد، چرا که اگر یک نفر پشت مانعی مثل یک درخت ایستاده باشد، تماس با او غیر ممکن می‌شود!حل این چالش ما را به سوی استفاده از فناوری بعدی سوق می‌دهد: «شبکه‌های سلولی کوچک»؛ یعنی استفاده از تعداد خیلی زیادی ایستگاه‌های کوچک با توان پایین که با فاصلۀ کمی نسبت به یکدیگر قرار گرفته‌اند. آنتن‌های مخابراتی موجود، معمولاً در ارتفاع حدود 30 متری زمین نصب می‌شوند اما آنتن‌های 5G به اندازه‌ای کوچک هستند که بتوان آن‌ها را روی چراغ راهنمایی و یا پشت‌بام یک ساختمان نصب کرد به همین دلیل می‌توان به وسیلة تعداد زیادی از این آنتن‌ها، مناطق مختلف را با شبکه‌هایی متراکم پوشش داد. استفاده از این سلول‌های کوچک در استفادۀ بهینه از پهنای باند هم کمک‌کننده خواهد بود، چون آنتن‌هایی که در مجاورت هم نیستند می‌توانند از فرکانس یکسانی استفاده کنند. البته در این فناوری لازم است که هر آنتن در فاصلۀ 100 یا 200 متری آنتن قبلی نصب شود. بنابراین، تعداد آنتن‌های مورد نیاز چندین برابر آنتن‌های فعلی خواهد بود و این مسئله ممکن است برای استفاده از 5G در مناطق روستایی ایجاد مشکل کند.افزایش ظرفیت هر کانالایستگاه‌های 4G تنها 12 پورت برای اتصال آنتن دارند، 8 فرستنده و 4 گیرنده. اما با کمک سیستم‌های «Massive MIMO(Multiple Input Multiple Output)» تعداد بسیار بیشتری آنتن می‌تواند در یک آرایه قرار بگیرد و هر ایستگاه‌ 5G در حدود 100 پورت خواهند داشت! با این روش می‌توان با تقسیم اطلاعات و ارسال آن‌ها از چند مسیر، بازدهی یک کانال فرکانسی (نرخ بیت‌های ارسالی به تعداد کاربرهای مشخص) را افزایش داد و همچنین، هم‌زمان داده‌ها را با تعداد کاربر بسیار بیشتری تبادل کرد. این فناوری، ظرفیت شبکه‌های موبایل را تا چند ده برابر حالت فعلی افزایش می‌دهد و استفاده از سیستم‌های MIMO بزرگ برای آیندۀ 5G بسیار امیدوارکننده است.عکس 2-1اما این روش هم، مثل اکثر راه‌کارهای مهندسی، بدون مشکل نیست و در این سیستم نصب تعداد بسیار زیادی آنتن بر روی یک ایستگاه باعث تداخل شدید بین امواج می‌شود. راه کاهش این تداخل استفاده از «Beamforming» است. این فناوری، یک تکنیک ارسال سیگنال است که مانند یک چراغ راهنمایی، فقط در مسیرهای مشخصی هر سیگنال را ارسال می‌کند. در این روش، با تبادل اطلاعات اولیه بین فرستنده و گیرنده، وضعیت مکانی آن‌ها نسبت به هم و مشخصات کانال ارتباطی موجود معلوم شده و سپس مناسب‌ترین مسیرها برای انتقال سیگنال تعیین می‌شوند و فرستنده، بسته‌های داده را تنها در این مسیرها ارسال می‌کند. بنابراین هم تداخل بین امواج کاهش می‌یابد و هم با تعیین دقیق مسیرها، شانس عبور سیگنال از بین موانع موجود بیشتر می‌شود. به این ترتیب Beamforming این امکان را فراهم می‌کند تا با استفاده از Massive MIMO پهنای باند برای استفادة تعداد زیادی کاربر بهینه شود.ارتباط دوطرفة هم‌زماندر سیستم‌های ارتباطی دوطرفه، همة کاربران می‌توانند اطلاعات را هم ارسال و هم دریافت کنند اما یکی از ویژگی‌های مهم، هم‌زمان بودن این ارتباط دوطرفه است(full duplex). هنگامی که تنها یک مجرای ارتباطی وجود دارد، برای مثال در بی‌سیم‌های ساده مثل walkie-talkie، شما در آن واحد باید فقط اطلاعات را ارسال یا دریافت کنید چون یک آنتن ساده نمی‌تواند بدون رخ دادن تقابل، بر روی یک فرکانس، سیگنالی را ارسال و هم‌زمان روی همان فرکانس، سیگنال دیگری را دریافت کند. این پدیده باعث زمان‌بر شدن ارتباط می‌شود. یک راه رفع این مشکل، استفاده از دو فرکانس مجزا برای ارسال و دریافت داده‌است اما این کار پهنای باند مصرفی را بیشتر می‌کند و مزیت چندانی ندارد.راه‌کار مناسب‌تر، ارسال و دریافت هم‌زمان روی یک فرکانس با اختصاص نوبت‌هایی به ارسال و دریافت است. در این راستا متخصصین موفق به ساخت ترانزیستورهایی شده‌اند که می‌توانند به عنوان سوییچ‌های فوق سریع مورد استفاده قرار گیرند تا وقفه‌ای در انتشار برعکس امواج ایجاد کنند و ارسال و دریافت را به صورت مجزا انجام دهند. البته مشکل این فناوری، ایجاد تداخل از طریق اکوهای مزاحم است. سیگنالی که فرستنده تولید می‌کند به مراتب به آنتن دستگاه نزدیک‌تر و از سایر سیگنال‌هایی که دستگاه دریافت می‌کند قوی‌تر است. بنابراین، ارتباط دوطرفة هم‌زمان، نیازمند روش‌های ویژۀ از بین بردن اکو نیز هست.چالش‌های غیرفنیاخیراً در چندین شهر بزرگ اعتراضاتی علیه راه‌اندازی و نصب شبکۀ 5G صورت گرفته و بعضاً به حدی بوده‌است که نصب ایستگاه‌ها را در چند شهر لغو کند یا به تأخیر بیندازد. معترضان عموماً به خطر احتمالی تشعشعات رادیویی آنتن‌هایی اشاره می‌کنند که در مجاورت مردم نصب می‌شوند. هم‌چنین فقدان شواهد علمی که نشان دهد سیگنال‌های 5G، به خصوص امواج میلی‌متری، برای سلامتی خطری ندارند آن‌ها را نگران کرده‌است. یکی از مسائلی که در این باره مطرح است، فاصلۀ کم آنتن‌های 5G با افراد است. آنتن‌های 4G عموماً در ارتفاعی قابل توجه و با فاصله نسبت به یکدگیر قرار می‌گرفتند. اما فاصلۀ بین آنتن‌های 5G به مراتب کمتر و ارتفاعشان هم به اندازۀ یک تیر چراغ راهنمایی یا یک ساختمان خواهد بود.عکس 2-2به گفتۀ متخصصین، اگر یک ایستگاه 5Gکه در یک ایستگاه اتوبوس نصب شده، همان توانی را مصرف کند که یک آنتن 4Gدر 30 متری زمین مصرف می‌کند، خطر ابتلا به سرطان وجود خوهد داشت، اما باید توجه داشت که هر آنتن 5Gقرار است مساحت بسیار کمتری را پوشش دهد و بنابراین، توان بسیار کمتری مصرف می‌کند. همچنین در فاز اولیة راه‌اندازی نسل پنجم، تنها باند فرکانس رادیویی به کار گرفته می‌شود که هم‌اکنون هم در نسل سوم و چهارم مورد استفاده است. در این باند، به دلیل آنکه هنوز به فرکانس‌های یونیزه‌کننده وارد نشده‌ایم، خطر ابتلا به سرطان وجود نخواهد داشت. البته در فاز اولیه، تنها بهبودی اندک را در سرعت تبادل داده مشاهده خواهیم کرد و فاز اصلی، فاز دوم است که امواج میلی‌متری در آن استفاده خواهد شد. در این فاز، نکتۀ حائز اهمیت این است که امواج میلی‌متری جذب پوست نمی‌شوند، بلکه روی سطح پوست بازتاب می‌یابند. بنابراین تاثیر آن‌ها روی پوست خیلی کمتر است. تنها خطر شناخته شده در رابطه با امواج میلی‌متری، گرم شدن موضعی پوست است که می‌تواند در حد نیم درجۀ سانتی‌گراد باشد. اما همچنان ممکن است خطرات ناشناخته‌ای وجود داشته باشد که موجب نگرانی است.آنچه که واضح است، این است که آیندۀ سرشار از واقعیت مجازی، اتومبیل‌های خودران و اشیای هوشمند بدون بالا رفتن سرعت تبادل داده ممکن نخواهد بود. از طرفی، نباید برای آیندۀ درخشان، بی‌گدار به آب زد و سلامتی خود را به خطر انداخت. با مشخص شدن جزئیات بیش‌تر از طراحی‌های نسل پنجم، می‌توانیم امیدوار باشیم که شواهد علمی متقنی برای خطرناک نبودن این تکنولوژی نیز کشف شود.https://spectrum.ieee.org/video/telecom/wireless/everything-you-need-to-know-about-5ghttps://spectrum.ieee.org/news-from-around-ieee/the-institute/ieee-member-news/will-5g-be-bad-for-our-healthنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهWed, 02 Dec 2020 18:05:36 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/پنجمین-نسل-hm8xx1paaq3jویژگی‌ها و چالش‌های ارتباطات 5Gآینده‌ای که برای جهان خود متصوریم پر از سیستم‌های هوشمند و ارتباطات مجازی است؛ خودروهای خودران، خانه‌های هوشمند و ... . اما سوال این است که چه قدر با این آیندة جذاب فاصله داریم؟ در جهان پرسرعت امروزی، برای ما کاملاً پذیرفته شده‌است که یک فایل چند ده مگابایتی در کمتر از پنج دقیقه دانلود شود. اما در بسیاری از این فرآیند‌های هوشمند مثل هدایت یک خودروی خودران، جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها نباید بیش از چند میلی ثانیه طول بکشد. و می‌دانیم که استانداردهای فعلی تبادل داده، مثل 5G، نیازهای لازم برای این امر را تأمین نمی‌کند. اما راه حل چیست؟طبق پیش‌بینی‌ها، نخستین شبکه‌های تجاری 5G در دهۀ پیش رو به بهره‌برداری می‌رسند، روندی که هم‌اکنون آغاز شده و نصب اولین آنتن‌های BTS نسل پنجم را در کشور خودمان هم شاهد بوده‌ایم. در حال حاضر تکنولوژی 5G هنوز در مرحلۀ برنامه‌ریزی و طراحی قرار دارد و شرکت‌ها و صنایع در حال سنجش جوانب گوناگون آن هستند. با این حال همگی روی یک چیز توافق دارند: نسل جدید باید بتواند حجم بسیار بیشتری از داده را در مدت زمانی بسیار کوتاه‌تر از استانداردهای فعلی مدیریت کند. تأخیر این بستر باید کمتر از 1 میلی‌ثانیه و حداکثر سرعت دانلود آن 20 گیگابیت بر ثانیه باشد. (برای مقایسه، شبکه‌های 4G در حدود 70 میلی ثانیه تأخیر دارند و حداکثر سرعت دانلود آن‌ها 1 گیگابیت بر ثانیه است!)ولی چه پیشرفتی در فناوری قرار است چنین تحولی را رقم بزند؟ با اینکه هنوز دقیقاً نمی‌توان گفت که چه فناوری‌هایی بیش‌ترین نقش را در توسعۀ 5G خواهند داشت، اما چند روش و تکنولوژی تاکنون مورد توجه بیشتری قرار گرفته‌اند که معرفی آن‌ها می‌تواند تمایز نسل چهارم و پنجم را بهتر نشان دهد.محدودیت در پهنای باندشبکه‌های بی‌سیم فعلی برای افزایش سرعت با مشکل بزرگی مواجه هستند؛ ارائه‌کنندگان خدمات برای تبادل داده محدود به باند فرکانس رادیویی هستند. بنابراین با افزایش تعداد کاربران، پهنای باند اختصاص یافته به هر کاربر و سرعت تبادل داده کاهش می‌یابد. در این شرایط، تحولاتی در ابعاد IoT که نیازمند تبادل حجم زیادی از داده‌اند تنها در حد یک رویا باقی می‌ماند.راه حل، استفاده از باند فرکانسی تازه‌ای است که تا به حال برای شبکه‌های موبایل مورد استفاده قرار نگرفته‌است. در حالی که شبکه‌های بی‌سیم فعلی از باند 3-6 GHz استفاده می‌کنند، ارائه‌دهندگان شبکه‌های 5G از باند «موج‌ میلی‌متری» که در فرکانس‌های 6-300 GHz قرار دارد بهره خواهند برد. پیش از این، تنها ماهواره‌ها و سیستم‌های راداری از این امواج استفاده می‌کردند و اخیراً هم، برخی از سرویس‌دهندگان مخابراتی این امواج را برای انتقال داده بین دو نقطۀ ثابت، مثل دو ایستگاه مخابراتی، به کار گرفته‌اند. اما استفاده از موج میلی‌متری برای تبادل داده بین دو گوشی موبایل رویکردی کاملاً جدید است.البته چالشی بزرگ در استفاده از امواج میلی‌متری وجود دارد؛ این امواج نمی‌توانند به خوبی از ساختمان‌ها و موانع عبور کنند و همچنین، ممکن است به وسیلۀ باران یا شاخ و برگ درختان جذب شوند. شبکه‌های بی‌سیم فعلی از ایستگاه‌های مخابراتی بزرگ و با توان بالا استفاده می‌کنند که با فاصلۀ نسبتاً زیادی از هم قرار گرفته‌اند. اما به دلیل مشکلات انتشار امواج میلی‌متری، در سیستم‌های 5G نمی‌توان از این شیوة توزیع ایستگاه‌های مخابراتی برای برقراری ارتباط بهره برد، چرا که اگر یک نفر پشت مانعی مثل یک درخت ایستاده باشد، تماس با او غیر ممکن می‌شود!حل این چالش ما را به سوی استفاده از فناوری بعدی سوق می‌دهد: «شبکه‌های سلولی کوچک»؛ یعنی استفاده از تعداد خیلی زیادی ایستگاه‌های کوچک با توان پایین که با فاصلۀ کمی نسبت به یکدیگر قرار گرفته‌اند. آنتن‌های مخابراتی موجود، معمولاً در ارتفاع حدود 30 متری زمین نصب می‌شوند اما آنتن‌های 5G به اندازه‌ای کوچک هستند که بتوان آن‌ها را روی چراغ راهنمایی و یا پشت‌بام یک ساختمان نصب کرد به همین دلیل می‌توان به وسیلة تعداد زیادی از این آنتن‌ها، مناطق مختلف را با شبکه‌هایی متراکم پوشش داد. استفاده از این سلول‌های کوچک در استفادۀ بهینه از پهنای باند هم کمک‌کننده خواهد بود، چون آنتن‌هایی که در مجاورت هم نیستند می‌توانند از فرکانس یکسانی استفاده کنند. البته در این فناوری لازم است که هر آنتن در فاصلۀ 100 یا 200 متری آنتن قبلی نصب شود. بنابراین، تعداد آنتن‌های مورد نیاز چندین برابر آنتن‌های فعلی خواهد بود و این مسئله ممکن است برای استفاده از 5G در مناطق روستایی ایجاد مشکل کند.افزایش ظرفیت هر کانالایستگاه‌های 4G تنها 12 پورت برای اتصال آنتن دارند، 8 فرستنده و 4 گیرنده. اما با کمک سیستم‌های «Massive MIMO(Multiple Input Multiple Output)» تعداد بسیار بیشتری آنتن می‌تواند در یک آرایه قرار بگیرد و هر ایستگاه‌ 5G در حدود 100 پورت خواهند داشت! با این روش می‌توان با تقسیم اطلاعات و ارسال آن‌ها از چند مسیر، بازدهی یک کانال فرکانسی (نرخ بیت‌های ارسالی به تعداد کاربرهای مشخص) را افزایش داد و همچنین، هم‌زمان داده‌ها را با تعداد کاربر بسیار بیشتری تبادل کرد. این فناوری، ظرفیت شبکه‌های موبایل را تا چند ده برابر حالت فعلی افزایش می‌دهد و استفاده از سیستم‌های MIMO بزرگ برای آیندۀ 5G بسیار امیدوارکننده است.?عکس 2-1اما این روش هم، مثل اکثر راه‌کارهای مهندسی، بدون مشکل نیست و در این سیستم نصب تعداد بسیار زیادی آنتن بر روی یک ایستگاه باعث تداخل شدید بین امواج می‌شود. راه کاهش این تداخل استفاده از «Beamforming» است. این فناوری، یک تکنیک ارسال سیگنال است که مانند یک چراغ راهنمایی، فقط در مسیرهای مشخصی هر سیگنال را ارسال می‌کند. در این روش، با تبادل اطلاعات اولیه بین فرستنده و گیرنده، وضعیت مکانی آن‌ها نسبت به هم و مشخصات کانال ارتباطی موجود معلوم شده و سپس مناسب‌ترین مسیرها برای انتقال سیگنال تعیین می‌شوند و فرستنده، بسته‌های داده را تنها در این مسیرها ارسال می‌کند. بنابراین هم تداخل بین امواج کاهش می‌یابد و هم با تعیین دقیق مسیرها، شانس عبور سیگنال از بین موانع موجود بیشتر می‌شود. به این ترتیب Beamforming این امکان را فراهم می‌کند تا با استفاده از Massive MIMO پهنای باند برای استفادة تعداد زیادی کاربر بهینه شود.ارتباط دوطرفة هم‌زماندر سیستم‌های ارتباطی دوطرفه، همة کاربران می‌توانند اطلاعات را هم ارسال و هم دریافت کنند اما یکی از ویژگی‌های مهم، هم‌زمان بودن این ارتباط دوطرفه است(full duplex). هنگامی که تنها یک مجرای ارتباطی وجود دارد، برای مثال در بی‌سیم‌های ساده مثل walkie-talkie، شما در آن واحد باید فقط اطلاعات را ارسال یا دریافت کنید چون یک آنتن ساده نمی‌تواند بدون رخ دادن تقابل، بر روی یک فرکانس، سیگنالی را ارسال و هم‌زمان روی همان فرکانس، سیگنال دیگری را دریافت کند. این پدیده باعث زمان‌بر شدن ارتباط می‌شود. یک راه رفع این مشکل، استفاده از دو فرکانس مجزا برای ارسال و دریافت داده‌است اما این کار پهنای باند مصرفی را بیشتر می‌کند و مزیت چندانی ندارد.راه‌کار مناسب‌تر، ارسال و دریافت هم‌زمان روی یک فرکانس با اختصاص نوبت‌هایی به ارسال و دریافت است. در این راستا متخصصین موفق به ساخت ترانزیستورهایی شده‌اند که می‌توانند به عنوان سوییچ‌های فوق سریع مورد استفاده قرار گیرند تا وقفه‌ای در انتشار برعکس امواج ایجاد کنند و ارسال و دریافت را به صورت مجزا انجام دهند. البته مشکل این فناوری، ایجاد تداخل از طریق اکوهای مزاحم است. سیگنالی که فرستنده تولید می‌کند به مراتب به آنتن دستگاه نزدیک‌تر و از سایر سیگنال‌هایی که دستگاه دریافت می‌کند قوی‌تر است. بنابراین، ارتباط دوطرفة هم‌زمان، نیازمند روش‌های ویژۀ از بین بردن اکو نیز هست.چالش‌های غیرفنیاخیراً در چندین شهر بزرگ اعتراضاتی علیه راه‌اندازی و نصب شبکۀ 5G صورت گرفته و بعضاً به حدی بوده‌است که نصب ایستگاه‌ها را در چند شهر لغو کند یا به تأخیر بیندازد. معترضان عموماً به خطر احتمالی تشعشعات رادیویی آنتن‌هایی اشاره می‌کنند که در مجاورت مردم نصب می‌شوند. هم‌چنین فقدان شواهد علمی که نشان دهد سیگنال‌های 5G، به خصوص امواج میلی‌متری، برای سلامتی خطری ندارند آن‌ها را نگران کرده‌است. یکی از مسائلی که در این باره مطرح است، فاصلۀ کم آنتن‌های 5G با افراد است. آنتن‌های 4G عموماً در ارتفاعی قابل توجه و با فاصله نسبت به یکدگیر قرار می‌گرفتند. اما فاصلۀ بین آنتن‌های 5G به مراتب کمتر و ارتفاعشان هم به اندازۀ یک تیر چراغ راهنمایی یا یک ساختمان خواهد بود.?عکس 2-2به گفتۀ متخصصین، اگر یک ایستگاه 5Gکه در یک ایستگاه اتوبوس نصب شده، همان توانی را مصرف کند که یک آنتن 4Gدر 30 متری زمین مصرف می‌کند، خطر ابتلا به سرطان وجود خوهد داشت، اما باید توجه داشت که هر آنتن 5Gقرار است مساحت بسیار کمتری را پوشش دهد و بنابراین، توان بسیار کمتری مصرف می‌کند. همچنین در فاز اولیة راه‌اندازی نسل پنجم، تنها باند فرکانس رادیویی به کار گرفته می‌شود که هم‌اکنون هم در نسل سوم و چهارم مورد استفاده است. در این باند، به دلیل آنکه هنوز به فرکانس‌های یونیزه‌کننده وارد نشده‌ایم، خطر ابتلا به سرطان وجود نخواهد داشت. البته در فاز اولیه، تنها بهبودی اندک را در سرعت تبادل داده مشاهده خواهیم کرد و فاز اصلی، فاز دوم است که امواج میلی‌متری در آن استفاده خواهد شد. در این فاز، نکتۀ حائز اهمیت این است که امواج میلی‌متری جذب پوست نمی‌شوند، بلکه روی سطح پوست بازتاب می‌یابند. بنابراین تاثیر آن‌ها روی پوست خیلی کمتر است. تنها خطر شناخته شده در رابطه با امواج میلی‌متری، گرم شدن موضعی پوست است که می‌تواند در حد نیم درجۀ سانتی‌گراد باشد. اما همچنان ممکن است خطرات ناشناخته‌ای وجود داشته باشد که موجب نگرانی است.آنچه که واضح است، این است که آیندۀ سرشار از واقعیت مجازی، اتومبیل‌های خودران و اشیای هوشمند بدون بالا رفتن سرعت تبادل داده ممکن نخواهد بود. از طرفی، نباید برای آیندۀ درخشان، بی‌گدار به آب زد و سلامتی خود را به خطر انداخت. با مشخص شدن جزئیات بیش‌تر از طراحی‌های نسل پنجم، می‌توانیم امیدوار باشیم که شواهد علمی متقنی برای خطرناک نبودن این تکنولوژی نیز کشف شود.https://spectrum.ieee.org/video/telecom/wireless/everything-you-need-to-know-about-5ghttps://spectrum.ieee.org/news-from-around-ieee/the-institute/ieee-member-news/will-5g-be-bad-for-our-healthنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهSat, 21 Nov 2020 13:55:04 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/خداحافظ-نیمکت-y0hv2epq6tslشماهایی که این متن را می‌خوانید، احتمالاً ۱۸ یا ۱۹ سال سن دارید و این یعنی چیزی نزدیک به دو سوم عمرتان را پشت نیمکت‌های چوبی مدارس گذرانده‌اید. شاید تازه یک تا ده را یاد گرفته بودید بشمارید که به اجبار خانواده یا اشتیاق خودتان یا برای بودن در کنار دوستان‌تان یا به هر دلیل دیگری سر‌خورده‌اید پشت این نیمکت‌های نه چندان نرم و گرم.کم‌کم داشتید یاد می‌گرفتید که چگونه مساحت دایره، مثلث و مستطیل را حساب کنید که به شما گفتند که دیگر دوران یک معلم برای تمام سال تمام شد و دیگر حتی امید امام (ره) هم به شما نیست، باید بروید به مقطع بعدی تحصیلی‌تان. رفتید راهنمایی (البته فکر کنم شماها به آن متوسطۀ اول می‌گویید)، جایی که بخوانیم و بنویسیم تبدیل شد به فارسی؛ زبان‌های عربی و انگلیسی هم به محتوای آموزشی‌تان اضافه شد. شاید برای اولین بار آن‌جا بود که با دیدن معلم‌های متفاوت برای درس‌های مختلف متوجه شدید که دیگر قرار نیست کسی هم‌زمان پزشک و مهندس و خلبان بشود.هنوز شاید دقیق تفاوت جابه‌جایی و مسافت را بلد نبودید که دوباره به شما گفتند که دوران خواندن زیست، شیمی، فیزیک باهم تمام شده است و زمانِ اولین و شاید مهم‌ترین انتخاب تحصیلی‌تان فرا رسیده است. و این‌جا بود که برای اولین بار پا به مسیری گذاشتید که مقصد آن شاید یکی از رویاهای کودکی‌تان بود، مهندس خوانده شدن.داستان دبیرستان اما با دو مقطع دیگر متفاوت بود. از این‌جا دیگر قرار نبود به این راحتی‌ها وارد مقطع بعدی بشوید. انتهای این جاده غول به ظاهر بی‌شاخ و دمی! نشسته بود به نام کنکور. کنکوری که برای چند سال شده بود تمام فکر و ذکرتان. دیگر جمعه‌هایتان را نه به عنوان یک روز تعطیل بلکه با آزمون‌های آزمایشی و تراز و رتبه به یاد می‌آوردید.حال این شما هستید که به عنوان برنده نبرد با این غول چهار سر (که فقط زدن یکی از سرهایش امتیاز داشت) دستتان بالا برده شده است. این شما هستید که با موفقیت در ماراتنی چهار‌ساعته که شاید چندین سال از عمرتان را در جهت آمادگی برای آن سپری کردید، بلیط‌هایتان به مقصد خیابان آزادی صادر شده است. حال دیگر وقت خداحافظی با نیمکت‌های چوبی است که ۱۲ سال پابه‌پایتان آمدند.این مسئله بسیار خوش‌حال‌کننده است که شما به هدفی که چندین سال پیش برای خودتان گذاشته بودید، رسیدید، برای این که رویاهایتان را باور کردید و برای آن برنامه‌ریزی کردید، سختی کشیدید، ممارست نشان دادید و در نهایت جامۀ عمل به آن‌ها پوشاندید و شاید مهم‌ترین آورده‌تان از رقابتی به نام کنکور هم همین تلاش‌کردن‌هایتان باشد. شاید سبک و سیاق دانشگاه با دبیرستان و راهنمایی و دبستان متفاوت باشد، اما عناصر کلیدی این داستان نیز با قبلی‌ها فرقی نمی‌کند. عناصری به نام پشتکار، سخت‌کوشی، برنامه‌ریزی و مفاهیمی از این قبیل.حالا دیگر وارد دانشگاه شده‌اید و از این به بعد به جای دانش‌آموز شما را دانش‌جو خطاب می‌کنند. انتظاری که از شما می‌رود هم دانش‌جو بودن است و دیگر مثل گذشته قرار نیست اساتید آن‌چنان نگران درس خواندن یا نخواندن شما باشند و انتظار دارند تا حدی خودتان دانش را از عمق دل کتاب‌‌ها و تمارین بیرون بکشید.همان‌طور که همین حالا با انتخاب رشتۀ برق مسیر آینده‌یتان را تا حدی جهت‌دهی کرده‌اید، کم‌کم باید علاقه و توانایی‌هایتان را بهتر بشناسید و جهت‌دهی‌تان را دقیق‌تر کنید. دیگر در دانشگاه آزمونی به نام کنکور وجود ندارد که موفقیت افراد بر اساس آن سنجیده شود(مثلاً شما موفق‌اید!). در این ۴ سال(یا شاید برای تعدادی نسبتاً زیادی از دانشجویان ۵ سال) که برای گرفتن لیسانس در این دانشگاه عمر خود را می‌گذرانید، نخ و سوزن زندگی و تصمیم‌هایتان دست خودتان است. مثلاً می‌توانید به طور جدی وارد فضای کار شوید یا درستان را جدی‌تر دنبال کنید، می‌توانید در انجمن‌های علمی و تشکلات دانشجویی فعالیت کنید و ده‌ها انتخاب و مسیر دیگر.شاید مهم‌ترین چالش شما در دورۀ لیسانس، شناختن علاقه و مهارت‌های خودتان باشد تا به سمتی که باید بروید و برای شما ساخته شده است حرکت کنید و برای این شناخت نیاز است تجربه کنید. تا وقتی مسئول برگزاری یک برنامه نباشید نمی‌دانید که علاقۀ به انجام کار اجرایی دارید یا نه تا وقتی به طور جدی دروس دانشگاه را نخوانید نمی‌دانید علاقه به انجام کار علمی دارید یا نه تا وقتی که فضای کار را تجربه نکنید نمی‌دانید که آدم صنعت هستید یا نه و...ما با تجربه‌های مختلف سعی می‌کنیم خود را بهتر و بهتر بشناسیم و نقطۀ بهینه و طلایی خود را پیدا کنیم و بتوانیم آینده‌یمان را در آن مسیر رقم بزنیم. شاید این تصور را داشته باشید که با آمدن به رشتۀ برق آینده ما معلوم است و دیگر این حرف‌ها چیست ولی تعداد زیادی از تصمیم‌ها هنوز گرفته نشده است! هنوز شما باید بین تعداد زیادی از مسیرهای مختلف، مسیری که برای شما ساخته شده است و ماشین شما پرسرعت در آن گاز می‌دهد را پیدا کنید.البته برای چشیدن فضاهای مختلف و پیدا کردن نقطۀ بهینه‌یتان فرصت دارید و تا اطلاع ثانوی آرام برانید! شما در ترم اول و حتی اوایل ترم دوم هنوز به دانشگاه عادت ندارید و شاید امن‌تر و منطقی‌تر این باشد که اوایل کار حواستان بیشتر به خودتان باشد (شبیه مامان باباها شد!) و به طور جدی وارد فعالیت فوق‌برنامه‌ای نشوید تا کم‌‌کم به فضای دانشگاه بیشتر عادت کنید و با توجه به شناختی که از خود و محیط دانشگاه پیدا کرده‌اید، بتوانید در فضایی که برای خود مفید می‌دانید بیشتر فعالیت کنید.مسیر هیجان‌انگیز و زیبایی در انتظارتان هست. از آن لذت ببرید.همتم بدرقه راه کن ای طایر قدس که دراز است ره مقصد و من نوسفرمنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهSat, 21 Nov 2020 13:29:49 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/میراث-نوابغ-rrzszmkkmp2f✅بخش علمی بارقه?یگانه شریفیکنترل همه چیزتاریخچۀ مختصری از تئوری کنترل واژۀ کنترل معنی دوگانه¬ای دارد. اول، کنترل یک سیستم می¬تواند به سادگی به عنوان آزمون و یا بررسی این که رفتار آن رضایت¬بخش است، قابل¬درک باشد. در یک نگاه عمیق¬تر، کنترل به معنای قرار دادن عوامل به منظور تضمین این است که سیستم به همان اندازه مطلوب رفتار می¬کند. همانطور که s.bennett کتاب خود در تاریخ مهندسی کنترل را به نقل از ارسطو آغاز می¬کند: اگر هر ابزاری بتواند کار خودش را انجام دهد و در راه هدف اطاعت کند، نه کارگران ارشد به خدمتکار نیاز خواهند داشت و نه ارباب¬ها به برده. این جمله از ارسطو بیان می¬کند که هدف راهبردی تئوری کنترل، نیاز به فرآیندهای خودگردانی است که به انسان آزادی می¬بخشند.در این مقاله مجال مرور کامل تئوری کنترل و همچنین ارتباط آن با فلسفه که هم¬اکنون اشاره شد نیست، اما به طور مختصر به تاریخچۀ آن و نخستین و واپسین جرقه¬های آن در ذهن بشر می¬پردازیم. اگر به ریشه¬های مهندسی و تئوری کنترل برگردیم می¬توانیم نتیجه بگیریم که رومیان از برخی عناصر کنترل در آبراهه¬ها استفاده کرده¬اند، در واقع سیستم¬های ابتکاری تنظیم¬کنندۀ شیر در این سازه¬ها به منظور حفظ پایداری سطح آب تعبیه شده¬است. برخی ادعا می¬کنند که در بین¬النهرین باستانی، بیش از ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد، کنترل سیستم¬های آبیاری نیز یک هنر شناخته ¬شده‌بود. از سوی دیگر در مصر باستان، برای دست¬یابی به مسیر مستقیم در بناکردن سازه¬های بزرگ، طناب¬های کششی به کار برده می¬شد، که این فناوری حاکی از آن است که در آن عصر، دو اصل زیر به خوبی درک می¬شده¬است:۱.کوتاه¬ترین فاصله میان دو نقطه، خط مستقیم است.۲.در تمام مسیرها با طول مشخص، مسیری که طولانی¬ترین فاصله را ایجاد می¬کند، خط مستقیم است.وظیفه¬ی این طناب¬های کششی، دقیقاً ایجاد این منحنی¬های بهینه بود.همچنین پژوهش¬های هویگنس و هوک در پایان قرن هفدهم بر نوسان آونگ به قصد رسیدن به اندازه¬گیری دقیق زمان از نمونه¬های نوین¬ترِ توسعۀ نظریۀ کنترل است. این تحقیقات بعدها در تنظیم سرعت آسیاب¬های بادی به¬کار گرفته¬شد. مکانیزم اصلی مبتنی بر یک سیستم چرخش توپ حول یک محور با سرعت متناسب با سرعت آسیاب بادی بود. هرچه سرعت دورانی آونگ افزیش می¬یافت، توپ¬ها از محور آونگ فاصله می¬گرفتند و از این طریق بر بال¬های آسیاب اثر و سرعت آن را کم می¬کردند.جیمز وات نیز با سازگار کردن این ایده، موتور بخار را اختراع کرد و توانست گام بزرگی در انقلاب صنعتی بردارد. در این مکانیزم، زمانی که سرعت دورانی توپ¬ها افزایش می¬یابد، یک یا چند دریچه باز می¬شود و بخار به بیرون می¬آید، در نتیجه فشار بخار داخل دیگ کاهش می¬یابد و سرعت چرخش افت می¬کند. در واقع هدف این مکانیزم کنترلی، ثابت نگه¬داشتن سرعت چرخش است.ایده¬های اصلی نظریۀ کنترل مورد اقبال روزافزون قرار گرفت و در دهه ۲۰، مهندسان، پردازش مداوم و استفاده از تکنیک¬های کنترل نیمه‌اتوماتیک یا خودکار را ترجیح می¬دادند. به این ترتیب، مهندسی کنترل جوانه زد و به عنوان یک رشتۀ مجزا به رسمیت شناخته¬شد. در دهه ۳۰، پیشرفت¬های مهمی در زمینه کنترل خودکار و تکنیک¬های طراحی و تحلیل صورت گرفت. تا پایان آن دهه، دو روش یا رویکرد جدید و به وضوح متفاوت در دسترس بودند: روش اول براساس استفاده از معادلات دیفرانسیل بود و ریاضی¬دانان مشهور در این رویکرد سهم به‌سزایی داشتند. روش دوم با ماهیت فرکانس بود؛ براساس تحلیل دامنه و فاز "ورودی" و "خروجی" و به شدت تحت تاثیر مطالعات فوریه.در دهۀ ۴۰، با شروع جنگ جهانی دوم، مهندسین و دانشمندان تجربۀ خود را در مورد مکانیزم‌های کنترل هواپیما و موشک¬های بالستیک و دیگر طراحی¬های ضد هواپیمایی بهبود بخشیدند. این امر توسعۀ مهمی در روش¬های فرکانس ایجاد کرد.از سال ۱۹۶۰ به بعد، به روش¬های کنترلی که تا اینجا بیان شد، نام کنترل کلاسیک را اطلاق کردند. جنگ نشان داد که مدل¬های در نظر گرفته¬شده تا آن زمان به اندازه کافی دقیق نبودند تا پیچیدگی دنیای واقعی را توصیف کنند. در واقع، تا آن زمان مشخص نبود که سیستم¬های واقعی اغلب غیرخطی و غیرقطعی هستند، چرا که تحت¬تأثیر نویز قرار گرفته-اند. درک این مطلب زمینۀ تلاش¬های جدیدی را در این راستا فراهم کرد. بر اساس این تحولات، امروزه نظریۀ کنترل را می¬توان از دو دیدگاه متفاوت و مکمل در نظر گرفت: به عنوان یک پشتیبانی نظری برای مهندسی کنترل (‏بخشی از مهندسی سیستم)‏ و همچنین به عنوان یک گرایش از علوم ریاضی. در واقع امروزه نظریۀ کنترل یکی از میان¬رشته¬ای¬ترین حوزه¬های علمی است که در آن مهندسی و ریاضیات به طور کامل با هم ترکیب می¬شوند و یکدیگر را غنی می¬کنند.ریاضیات در حال حاضر نقش رو به افزایشی را در نظریۀ کنترل ایفا می¬کند. در واقع، درجۀ پیچیدگی سیستم¬های نظریۀ کنترل باید دائماً افزایش پیدا کند و این امر باعث افزایش تقاضای ریاضیات در این زمینه می¬شود. کالمن، یکی از بزرگ¬ترین پایه¬گذاران تئوری کنترل مدرن، در سال ۱۹۷۴ گفت که در آینده، پیشرفت¬های اصلی در کنترل و بهینه¬سازی سیستم¬ها بیشتر از پیشرفت ریاضی ناشی می¬شود تا توسعۀ تکنولوژیکی. امروزه، وضعیت فناوری و امکاناتی که ارائه می¬دهد چنان مؤثر است که در درستی این جمله تردید داریم، اما بدون شک توسعۀ نظریۀ کنترل نیازمند کمک¬های عمیق از هر دو زمینه است. طیف کاربردهای نظریۀ کنترل از ساده¬ترین مکانیزم¬هایی که ما در زندگی روزمره استفاده می¬کنیم تا پیچیده¬ترین مکانیزم¬هایی که در فن¬آوری¬های جدید ظهور می¬کنند، ادامه می¬یابد. یکی از ساده‌ترین کاربردهای نظریۀ کنترل، در ماشین ساده¬ای در مخزن سیفون ظاهر می-شود. سیستم‌های گرمایش و تهویۀ هوا در ساختمان¬های بزرگ، سیستم¬های کنترل مقیاس -بزرگِ بسیار کارآمد هستند که از اتصال سیستم¬های سیال و الکترومکانیکی تشکیل شده¬اند. هدف اصلی این سیستم¬ها حفظ یک هوای خوب، با هزینۀ عملیاتی کم و میزان بالای قابلیت اطمینان است. فهرست کاربردهای تئوری کنترل در صنعت بی¬پایان است. برای مثال می¬توانیم به کنترل pH در واکنش¬های شیمیایی، صنایع کاغذ و خودرو، امنیت هسته¬ای، دفاع و … اشاره کنیم. امروزه کنترل هرج و مرج مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته¬است. برای مثال، کنترل در امتداد مسیرهای ناپایدار، کاربرد زیادی در کنترل دینامیک هواپیماها دارد. ساختارهای فضایی، حافظه‌های نوری ابعاد بزرگ، سیستم¬های ارتباطی ماهواره¬ای و … نیز نمونه¬هایی از سیستم¬های مدرن و پیچیدۀ کنترلی هستند. کنترل ربات¬ها، از ساده¬ترین موتورها گرفته تا bipedهایی که توانایی تحرک چندبعدی انسان¬ها را شبیه¬سازی می¬کنند، یکی دیگر از حوزه¬های نوظهور نظریۀ کنترل است.با توجه به تاریخچۀ غنی تئوری کنترل، می¬توان پرسید که آیا این حوزه به انتهای خود رسیده‌است یا نه. واقعیت این است که جامعۀ ما هر روز مسائل جدیدی را برای تئوری کنترل طرح می¬کند و این واقعیت، نیاز به علم ریاضی نوین¬تر و پژوهش¬های پیشرفته¬تر را روز¬به¬روز بیشتر می‌کند.منابع:Control theory: history, mathematical achievements and perspectives- Enrique Zuazuaما را در تلگرام بارقه دنبال کنید.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 05 Nov 2020 18:52:37 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/قیل-و-قال-anhy14nxq8ki✅بخش علمی بارقه?فربد یداللهی چطور تئوری کنترل در کنترل covid-19 به ما کمک می کند؟همه گیری کرونا یک مسئلۀ واضح یا تخصصی مهندسی نیست ولی از دیدگاه کلی کرونا یک سیستم باز ناپایدار است. اگر تدبیری اتخاذ نشود، کرونا همانطور که بارها شنیده¬ایم، به طور نمایی رشد می¬کند. با این حال نکتۀ مثبت این است که مانند هر سیستم مشابهی می¬توان با استفاده از مفاهیم تئوری کنترل و به ویژه استفاده از بازخوردها این سیستم را به طور موثر و بهینه¬ای پایدار کرد.همه¬گیری کرونا به دلایل مختلف با سایر بیماری¬های همه¬گیر اخیر متفاوت است. یکی از دلایل تعداد بازتولید یا RO بالای آن است. RO یک معیار است که نشان می¬دهد هر فرد مبتلا می¬تواند چند نفر دیگر را با بیماری درگیر کند. RO مقدار ثابتی ندارد و بسته به چگالی جمعیت، سلامت عمومی جامعه، زیرساخت¬های بهداشتی، منابع در دسترس و عوامل بسیار دیگری مرتبط با اجتماع تغییر می¬کند. برای مثال RO برای آنفولانزا حدود 1.3 است در حالی که RO کرونا در ووهان چین برابر 2.6 و در ایتالیا بین 2.76 تا 3.25 است.هدف از کنترل بیماری¬های واگیردار کاهش RO به زیر یک است، زیرا این به این معنا است که تعداد مبتلایان جدید در حال کاهش است و در انتها به 0 می¬رسد. ولی در مورد کرونا فوریت کنترل به طور عجیبی بالا است و این به خاطر نرخ کشندگی نسبتاً بالای آن است. نرخ کشندگی متغیر است و به عواملی چون سن، تناسب اندام، پاتولوژی موجود، منطقۀ جغرافیایی و دسترسی به مراقبت¬های پزشکی بستگی دارد. ولی به طور کلی این نرخ در مورد کرونا بسیار بالاتر از آنفولانزا است. بسیاری از افرادی که کرونا می¬گیرند دچار ذات¬الریه ویروسی می¬شوند که گاهی منجر به مرگ می شود. بسیاری از این بیماران نیاز به تنفس مصنوعی دارند و اگر تعداد آن¬ها از ظرفیت بخش¬های ICU بیمارستان¬ها بیشتر شود، تعدادی از آن¬ها و حتی شاید عمدۀ بیماران می¬میرند.به همین دلیل، تلاش گستردۀ جهانی بر آن است تا شیب منحنی مبتلایان نسبت به زمان را کاهش دهد. یک منحنی با شیب تند و مقدار بالا موجب افزایش شدید تعداد مبتلایان در مدت زمانی کوتاه می¬شود. این اتفاق موجب می¬شود تعداد بیماران حاد از توانایی بیمارستان¬ها برای درمان بیماران بیشتر شود و منجر به مرگ¬و¬میر بالایی از مبتلایان شود. بنابراین قدم اول برای کاهش فشار بر کادر درمانی، کنترل موارد جدید بیماری است. در قدم بعد می¬توان بر مدیریت طولانی¬مدت بیماران در جهت بازگشت به حالت عادی تمرکز کرد و همزمان نرخ مرگ¬و¬میر و تأثیرات منفی بر اقتصاد را کاهش داد.دو رویکرد برای کنترل گسترش بیماری وجود دارد: استراتژی کاهش که بر کند کردن گسترش بیماری و نه لزوماً بر متوقف کردن روند بیماری تمرکز دارد واستراتژی سرکوب که هدف آن معکوس کردن روند رشد اپیدمی است.در استراتژی کاهش، مقدار RO کاهش می¬یابد، اما همچنان بالای یک باقی می¬ماند، در حالی که در استراتژی سرکوب، مقدار RO به زیر یک می¬رسد. در هر دو استراتژی تغییر در RO مشهود است. مسئولان با استفاده از تعریف معیارهای اجتماعی مانند مسافرت¬های محدود، قرنطینۀ خانگی، فاصله-گذاری اجتماعی و... به این هدف می¬رسند. از این محدودیت¬ها با عنوان تدابیر غیر دارویی (NPI) نام برده می¬شود. چیزی که نویسندگان این مقاله پیشنهاد می¬دهند یک استراتژی سیستماتیک بر مبنای بازخورد است. این استراتژی RO را با توجه به مدل¬سازی NPI تغییر می¬دهد. این استراتژی بین استراتژی¬های کاهش و سرکوب تغییر می¬کند تا گسترش بیماری را در سطح تعیین شده نگه دارد.این راهکار بنظر سر راست می¬آید ولی چالش¬های زیادی وجود دارد. بعضی از این چالش¬ها از ناشناخته بودن کرونا ناشی می¬شود. با وجود تلاش¬های زیادی که برای شناخت این ویروس انجام شده است، زیست¬شناسان هنوز نتوانستند دلیلی برای این مسئله بیابند که چرا تعدادی از بیماران نشانه¬های خفیفی از بیماری را تجربه می¬کنند در حالی که عده¬ای دیگر روز¬به¬روز بدتر می¬شوند و نشانه¬های شدید و غیرقابل کنترل سیستم ایمنی و حتی مرگ را تجربه می¬کنند. همچنین هیچ¬کس نمی¬تواند توضیحی برای علت غلبه مرگ¬و¬میر در مردان به نسبت زنان ارائه دهد.موارد ناشناختۀ دیگر این بیماری شامل دور¬ۀ کمون طولانی آن – 14 روز بین ورود بیماری تا آشکار شدن علائم بیماری – و احتمال مبتلا شدن مجدد به بیماری است. این چالش¬ها و پیچیدگی¬ها مانعی برای کنترل این همه¬گیری شده¬است. بر اساس نوشتۀ تحقیقی ایمپریال کالج، موارد غیرقطعی زیادی در مورد انتقال بیماری از شخصی ¬به ¬شخص دیگر، احتمال تاثیر¬بخشی سیاست¬های مختلف و شدت سازگاری جمعیت با سیاست¬های کاهشی وجود دارد. برای مثال مدت زمان طولانی دورۀ کمون و گسترش ویروس قبل از ظهور علائم را در نظر بگیرید. این دلیلی بر مقدار زیاد RO است. زیرا بیماران مبتلا با دیگران تعامل دارند و بیماری را به دیگران انتقال می¬دهد بدون اینکه آگاه باشند.این تأخیر در ظهور علائم متناظر با تأخیر زمانی در تئوری کنترل سیستم است. استفاده از نوسانات در سیستم بسته کار مناسبی نیست بخصوص زمانی که این نوسانات با عدم قطعیت زیادی در خود مدل همراه است.علاوه بر تأخیرها، عدم قطعیت¬های چشم¬گیری وجود دارد. برای مثال تست¬گیری از مردم در کشورهای مختلف به طور مناسب و مداوم انجام نمی¬گیرد. و این بی¬نظمی تعداد واقعی مبتلایان را تحت¬الشعاع قرار داده¬است. این موجب شده¬است تا مسئولان نتوانند از سطح واقعی همه¬گیری آگاه شوند. حتی رعایت NPI ها هم تغییر می¬کند. سطح رعایت NPI ها توسط عموم نیز 100 درصد نیست و حتی با دقت بالایی نیز قابل محاسبه نیست.مردم ممکن است با گذر زمان این تدابیر را کمتر جدی بگیرند. همچنین ظرفیت بسترهای درمانی براساس افزایش تخت¬های بیمارستانی ممکن است زیاد شود و یا بر اثر افزایش تأثیر بیماری در جامعه کاهش یابد.نکته این است که همه¬گیری پویا با شرایطی سریع پیش¬رونده است و تصمیمات نامناسب در ارزیابی و کنترل آن می تواند فاجعه¬بار باشد.یکی از پیشنهادات پر ارجاع برای ایجاد حالت سکون در معیارهای فاصله¬گذاری اجتماعی رویکرد خاموش- روشن است. در این رویکرد بعضی از محدودیت¬ها هنگامی که تعداد مبتلایان جدیدِ نیازمند به مراقبت¬های ویژه از حد معینی کمتر شد اعمال نمی¬شوند و هنگامی که این تعداد از آن حد معین بیشتر شد اعمال می¬شوند. تحقیقات انجام شده در دانشگاه ایمپریال کالج نشان داده¬است که این استراتژی چطور موجب ایجاد قطعیت در موارد نامعین در مقدار RO و در شدت عملکرد ویروس می¬شود ونسبت به تدابیر ثابت قطعیت بیشتری حاصل می¬کند و همچنین امکان سازگاری¬های منطقه¬ای را نیز دارا می¬باشد.این رویکرد خاموش – روشن مثالی از کاربرد بازخورد است. به طوری که متغیر بازخورد تعداد بیماران در بخش مراقبت ویژۀ بیمارستان¬ها است. مشکل این رویکرد این است که ممکن است شرایط بین دو یا چند حالت نوسان کند و اگر این شرایط شدید باشد ممکن است امکان رسیدگی کادر درمان به موارد بحرانی را کاهش دهد.از فواید اصلی بازخورد در این رویکرد کاهش تأثیر عدم قطعیت مدل است. به عبارت دیگر اگر استراتژی به طور دقیق طراحی شود، آن استراتژی ممکن است مؤثر باشد هرچند مدلی که بر اساس آن استراتژی طراحی می¬شود دقیق نباشد.در نبود ایمنی اجتماعی یا واکسیناسیون تنها راه سرکوب بیماری قرنطینه کامل است هرچند در طولانی-مدت امکان¬پذیر نیست. یک راه منطقی این است که سیاست بازخورد مناسبی اتخاذ کنیم تا مقدار RO را نزدیک 1 و نهایتاً با مقداری نوسان کوچک در هر یک از طرفین نگه¬داریم. اگر این مورد محقق شود، می¬توانیم موارد ویژۀ بیماری را در حد ظرفیت امکانات بهداشتی و بیمارستان¬ها نگه¬داریم. علاوه بر این نگه داشتن این نرخ در همچین بازه¬ای به مدت طولانی به جامعه این اجازه را می¬دهد تا آهسته و ایمن تعداد مردمی که در مقابل بیماری آنتی¬بادی دارند و یا در برابر بیماری واکسیناسیون شده¬اند را افزایش دهد. ترجیحاً مورد دوم بهتر است.نکتۀ کلیدی این است که از دید یک مهندس کنترل طراحی این چنین سیاستی سخت¬گیرانه است اما از دید اپیدمیولوژیست¬ها، سیاست¬گذاران و کسانی که از مفاهیم تئوری کنترل آگاهی ندارند قابل درک و توجیه-پذیر است. این سیاست¬گذاری¬ها همچنین باید توانایی تولید سیستم¬های جدید محدودیت را دارا باشند به طوری که این سیستم¬ها به سیاست¬های عمومی عملی ختم شوند. اگر مکانیزم تغییر بسیار سخت¬گیرانه باشد – برای مثال بین حالت¬های فاصله¬گذاری اجتماعی و عدم استفاده از فاصله¬گذاری اجتماعی تغییر وضعیت دهد – می تواند نوسانات شدیدی ایجاد کند و در نتیجه شرایط کنترل بیماری از دست بیمارستان-ها خارج می¬شود. و همچنین ممکن است ناامیدی و خستگی از فاصله¬گذاری اجتماعی بین مردمی که باید به طور ناگهانی از قوانین متفاوتی تبعیت کنند، شایع شود.ولی یک سیاست مبتنی بر بازخورد که به طور مناسب طراحی شده است و عدم قطعیت و پویایی را در بردارد، می¬تواند نتیجه¬ای پایدار به همراه داشته باشد. در نهایت همان¬طور که درصدی از جمعیت که بیماری را تجربه کرده¬اند و بهبود یافته¬اند به اندازه کافی بالا رود، تعداد مردم در معرض ابتلا به اندازۀ کافی کم خواهد بود به طوری که نرخ گسترش بیماری به طور طبیعی کاهش می¬¬یابد. این پدیده را ایمنی گروهی می¬نامند و همه¬گیری¬ها عمدتاً به این شیوه به مرور ریشه¬کن می‎شوند. البته این پرسش که این ایمنی در برابر covid-19 چگونه ساخته شود در مرحلۀ تحقیق و پژوهش است. به همین دلیل کنترل اوضاع بیماری و مدیریت NPIها به عنوان تابعی ازگسترش واقعی ویروس و نرخ بستری به¬ویژه مهم است.در طراحی سیستم کنترل ما از این نکته که NPI ها باینری نیستند بهره می¬گیریم. این بدین معنا است که NPI ها می¬توانند یک سری از مقادیر را به خود بگیرند و سیاست¬گذاران می¬توانند از این طریق مدل را توسعه دهند. برای مثال دستورالعمل¬های ماندن در خانه می¬تواند به یک گروه مشخص از مردم که به علت سن و یا بیماری¬های زمینه¬ای در معرض ابتلا قرار دارند به طور تصادفی اعمال شود. سپس می-توان تعداد مردمِ تحت این دستورالعمل ها را با تغییر دستورالعمل مبنی بر اینکه چه کسانی در معرض ابتلا قرار دارند کاهش یا افزایش داد. به طور مشابه می¬توانیم تعریف مردمی که ویژه اطلاق می¬شوند و در نتیجه از اجرای دستورالعمل¬ها معاف می¬شوند را گسترش یا کاهش دهیم. جلسات عمومی نیز ممکن است برای n نفر مسدود شود به طوری که اگر شرایط بهتر شد مقدار n افزایش یابد.منحنی مرگ و میر ناتوانی در پاسخگویی به بیماری¬های کشنده و بسیار واگیردار منجر به ایجاد پیک در موارد بحرانی و پر شدن ظرفیت بیمارستان¬های محلی می¬شود.یک پیک بزرگ و طولانی به شدت بالاتر از تخت¬های موجود در بخش مراقبت¬های ویژه نشان¬دهندۀ موارد زیادی از بیماران است که ممکن است بمیرند. به همین دلیل بسیاری از کشورها معیارهایی برای جلوگیری از ایجاد پیک و هموار کردن نمودار انجام داده¬اند.حال اگر تعداد بیماران کاهش یابد چه کار خواهیم کرد؟ همان¬طور که شبیه¬سازی دوم به وضوح نشان می¬دهد رها کردن محدودیت¬ها وقتی که تعداد بیماران کاهش می¬یابد تنها منجر به ایجاد پیک دوم در تعداد بیماران می¬شود. این پیک دوم نه تنها ظرفیت بیمارستان¬ها را پر می¬کند بلکه نرخ کشتار را نیز نسبت به پیک اول افزایش می¬دهد، همان طور که در چند شهر آمریکا در طول همه¬گیری آنفولانزای اسپانیایی در 1918 اتفاق افتاد. برداشتن محدودیت ها بعد از آنکه تعداد بیماران به مقداری کم کاهش یافت منجر به چرخۀ دیگری از فراگیری می¬شود که پیک آن بیشتر از چرخۀ اول است.حال یک رویکرد قرنطینۀ سادۀ خاموش– روشن را در نظر بگیرید که در آن محدودیت¬های معمول شامل اجتماعات، مسافرت و برخوردهای اجتماعی، با کاهش موارد جدید بیماران ICU به زیر سطحی پایین و مشخص برداشته می¬شود و هنگا¬می که از سطحی بالاتر و مشخص می¬گذرد دوباره وضع می¬شود. در این مورد RO بین مقداری بالاتر از دو و مقداری پایین¬تر از یک تغییر می¬کند، همان¬طور که با نمودار آبی در تصویر زیر مشخص است. این رویکرد منجر به نوسان می¬شود و اگر بسیار سخت¬گیرانه انجام شود سطح بالای آن منجر به پر شدن ظرفیت بیمارستان¬ها می¬شود. مشکل بعدی این رویکرد با عنوان خستگی فاصله¬گذاری اجتماعی نام برده می¬شود. مردم از تغییر مکرر در برنامۀ روزانه¬شان خسته می-شوند. این¬که باید برای چند هفته به سر کار بروند و دوباره چند هفته در خانه بمانند و این چرخه ادامه یابد.وضع و برداشتن محدودیت¬های سختگیرانۀ اجتماعی منجر به تغییرات ناگهانی در مقدار Ro می¬شود. این تغییرات موجب نوسان در موارد بیماری می شود که می¬تواند منجر به پر شدن بیمارستان¬های محلی شود.ما می¬توانیم بهتر کار کنیم. برای آزمایش سوم سناریویی را توسعه می¬دهیم که در آن90 درصد ظرفیت مراقبت¬های ویژۀ بیمارستان¬ها را هدف قرار می¬دهیم. برای رسیدن به این هدف ما یک سیاست مبتنی بر بازخورد با استفاده از اصول تئوری کنترل سیستم طراحی می¬کنیم.وقتی RO بالا باشد، محدودیت¬ها وضع می¬شوند. مردم به طور عمده در قرنطینۀ خانگی به سر می¬برند و خدمات به حد مینیمم مورد نیاز جامعه محدود می¬شود. سپس وقتی شرایط بهبود می¬یابد و این توسط معیار بازخورد برای ظرفیت تخت¬های بیمارستانی آشکار می¬شود، خدمات دیگر به تدریج ارائه می¬شوند. بیماران درمان شده می‌توانند آزادانه به هرجایی بروند زیرا دیگر بیماری را انتقال نمی¬دهند. همچنین مردم می¬توانند به رستوران¬ها البته با فاصله¬گذاری اجتماعی بروند. بعضی از شرکت¬های کوچک تحت شرایطی مشخص باز می¬شوند یا گروه¬های سنی مشخصی اجازه دارند محدودیت¬های کمتری را رعایت کنند. نکته مهم این است که محدودیت¬ها به تدریج و وابسته به نتایج بدست آمده از بازخورد قابل برداشتن هستند.این استراتژی به یک پاسخ پایدار منجر می¬شود که نرخ احیاء را بیشینه می¬کند. علاوه بر این تقاضا برای تخت¬های ICU از حد مشخصی بیشتر نمی¬شود و این به دلیل قرار دادن حدی زیر حد بیشینه است. همچنین این استراتژی موجب برداشتن تدریجی محدودیت¬ها می¬شود و وقتی تعداد بیماران بهبود یافته و افراد ایمن بیشتر می¬شود NPI ها به تدریج برداشته می¬شوند. یک پاسخ بر مبنای اصول تئوری کنترل مقدار RO را نزدیک یک نگه‌می¬دارد. هنگامی که موارد بیماری کم می¬شود مسئولین می-توانند محدودیت¬ها را آسان¬تر کنند و RO را طوری کنترل کنند که به تدریج به یک نزدیک شود. این استراتژی موارد بیماری را در محدودۀ ظرفیت بیمارستان¬ها حفظ می¬کند.این مثال ساده شده نشان می¬دهد که چگونه استفاده از بازخورد برای مدل¬سازی محدودیت¬ها بر جامعه برای تغییر RO به سیاست¬های محکم و قوی منجر می¬شود. برای مثال در آغاز این همه¬گیری عدم قطعیت زیادی در مورد RO وجود داشت زیرا تست¬ها به صورت منظم گرفته نمی¬شد و بسیاری از مردم بدون آگاهی از بیماری خود به آن مبتلا بودند. این عدم قطعیت¬ها مانند سوخت موجب افزایش موارد بیماری در آغاز می¬شد. با این حال به محض اینکه تعداد موارد بیماری با استفاده از سیاست¬های محدود کنندۀ اولیه پایدار شد سیاست¬های مبتنی بر بازخورد نشان داده¬اند که به تغییرات RO مقاوم هستند. همان طور که نمودار زیر نشان می¬دهد بعد از چند ماه مقدار RO اهمیتی ندارد و هر چه باشد موارد بیماری به علت استفاده از بازخورد از ظرفیت بیمارستان¬ها بیشتر نمی¬شود.در بازه های طولانی زمانی مقدار RO اهمیتی ندارد و با استفاده از بازخورد می¬توان پس از چند ماه موارد بیماری را پایدار کرد و از سطح معینی پایین¬تر نگه داشت.به عنوان فایده¬ای دیگر، استفاده از بازخورد سیاست¬ها را مؤثر جلوه می¬دهد هرچند مردم به طور کامل قوانین وضع شده را رعایت نکنند. عدم رعایت سیاست¬ها ممکن است موجب شود حدود مثلا 10 درصد سیاست¬ها کمتر موثر واقع شوند اما با استفاده از بازخورد، سیاست¬ها به طور خودکار سختگیرانه¬تر می-شود تا این تأثیر را خنثی کند.مسئولین هیچگاه نمی توانند مقدار دقیق این قضیه را که مردم چقدر به سیاست ها پایبند هستند تعیین کنند ولی اگر سیاست ها بر پایۀ بازخورد باشد، عدم رعایت های منطقی اختلاف اندکی را با پیش بینی ها ایجاد می کنند.همکاری مهندسین کنترل در کنار اپیدمیولوژیست¬ها، مسئولین سیاسی و... می¬تواند موجب طراحی سیاست¬هایی شود که مضرات و مشکلات را تحت کنترل درآورد. اینگونه همکاری¬ها در مشکلات آتی می¬تواند جان افراد بی‌شماری را نجات دهد.منابع:https://spectrum.ieee.org/biomedical/diagnostics/how-control-theory-can-help-control-covid19ما را در تلگرام بارقه دنبال کنید.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 05 Nov 2020 18:19:51 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/پردازندۀ-نوری-m9daxeg0wjlrراهکاری متفاوت برای تسریع محاسبات عصبیچندین سال است که استفاده از شبکه‌‌‌‌‌‌های عصبی مصنوعی (ANN) در کابردهای مختلف گسترش پیدا کرده اما یکی از مشکلات پیش ‌‌‌‌‌‌روی این حوزه که مهندسین برق و کامپیوتر مدت‌‌‌‌‌‌هاست برای حل آن تلاش می‌‌‌‌‌‌کنند، انجام سریع‌‌‌‌‌‌تر و پربازده‌‌‌‌‌‌تر محاسبات شبکه‌‌‌‌‌‌های عصبی است. به همین دلیل طراحی سخت‌‌‌‌‌‌افزارهای شتاب‌‌‌‌‌‌دهنده‌‌‌‌‌‌ با انواع مختلف فرآیندهای پردازش تخصصی و موازی و ساختارهای حافظه‌‌‌‌‌‌ای، اخیراً کانون فعالیت‌‌‌‌‌‌ها شده و استفاده از GPU ها، ASIC ها و FPGA ها از جملة این روش‌‌‌‌‌‌هاست.اما حالا، رقیب دیگری با ایده‌‌‌‌‌‌ای کاملاً متفاوت وارد میدان شده است: محاسبه با نور. شرکت Lightmatter، از زیرمجموعه‌‌‌‌‌‌های MIT، تراشه‌‌‌‌‌‌ای به اسم Mars طراحی کرده که از این تکنولوژی استفاده می‌‌‌‌‌‌کند. بخش اصلی این تراشه یک پردازندة نوری آنالوگ است که در انجام عملیات محاسباتی می‌‌‌‌‌‌تواند نه تنها از پردازنده‌‌‌‌‌‌های آنالوگ قدیمی همتای خودش، بلکه از برخی از این شتاب‌‌‌‌‌‌دهنده‌‌‌‌‌‌های دیجیتال هم مفیدتر باشد.عملیات کلیدی در محاسبات شبکه‌‌‌‌‌‌های عصبی، ضرب ماتریسی است؛ یعنی ضرب‌‌‌‌‌‌ اعداد و جمع کردن حاصلشان با هم. جمع کردن به وسیلة نور به نظر کار بزرگی نیست چون با ترکیب پرتوهای نوری، امواج الکترومغناطیسی تشکیل‌‌‌‌‌‌دهندة آن‌‌‌‌‌‌ها با هم جمع می‌‌‌‌‌‌شوند؛ در واقع عملیات پیچیده‌‌‌‌‌‌تر، ضرب اعداد با استفاده از نور است. این کار به کمک نوعی از تداخل‌‌‌‌‌‌سنج‌‌‌‌‌‌ها (Interferometer) امکان‌‌‌‌‌‌پذیر است. این دستگاه، نور را به دو پرتو تقسیم می‌‌‌‌‌‌کند و پس از عبور دادنشان از دو مسیر مجزا، آن‌‌‌‌‌‌ها را با هم جمع می‌‌‌‌‌‌کند.اگر دو پرتوی نور مسیر یکسانی را طی کنند، خروجی دقیقاً مشابه ورودی خواهد بود ولی اگر یکی از پرتو‌‌‌‌‌‌ها مسیر طولانی‌‌‌‌‌‌تری را طی کند یا سرعتش کم‌‌‌‌‌‌تر شود، اختلاف فازی بین دو پرتو ایجاد می‌‌‌‌‌‌شود. در بیشترین حالت، دو پرتو می‌‌‌‌‌‌توانند ۱۸۰ درجه اختلاف فاز داشته باشند و خروجی‌‌‌‌‌‌را صفر کنند. به طور کلی، دامنة میدان موج خروجی برابر حاصل‌‌‌‌‌‌ ضرب دامنة موج ورودی در کسینوس نصف اختلاف فاز دو موج ا‌‌‌‌‌‌ست. اگر بتوانیم این اختلاف فاز را کنترل کنیم، یک ضرب‌‌‌‌‌‌کنندة نوری خواهیم داشت.تراشة Mars بر مبنای دستگاه‌‌‌‌‌‌تداخل‌‌‌‌‌‌سنج ماخ-زندر که در دهة ۱۸۹۰ توسط لودویگ ماخ و لودویگ زندر اختراع شده کار می‌‌‌‌‌‌کند اما چالش اصلی، کوچک کردن این دستگاه در حد نانومتر و مجتمع کردن تعداد زیادی از آن‌‌‌‌‌‌ها درون یک تراشه ا‌‌‌‌‌‌ست. تداخل‌‌‌‌‌‌سنج‌‌‌‌‌‌ها در این پردازنده به وسیلة موج‌‌‌‌‌‌بر(waveguide)هایی کوچک پیاده‌‌‌‌‌‌سازی شد‌‌‌‌‌‌ه‌‌‌‌‌‌اندکه ضریب شکست آن‌‌‌‌‌‌ها وابسته به میدان الکتریکی اعمال شده به آن‌‌‌‌‌‌هاست. به این ترتیب می‌‌‌‌‌‌توان اختلاف فاز دو پرتوی نور را با ایجاد یک میدان الکتریکی توسط اعمال ولتاژ، مشابه عملکرد خازن‌‌‌‌‌‌ها، کنترل کرد.استفاده از این فناوری، مزیت دیگری هم به جز سرعت پردازش بالا دارد. همانند خازن‌‌‌‌‌‌ها که فقط هنگام شارژ شدن جریان می‌‌‌‌‌‌کشند، در تداخل‌‌‌‌‌‌سنج‌‌‌‌‌‌ها هم تنها موقع تجمع بارها جریان وجود دارد؛ یعنی فقط هنگام تعیین مقادیر ولتاژ(ضرایب) انرژی مصرف می‌‌‌‌‌‌شود. به علاوه، گذر نور از موج‌‌‌‌‌‌برها هم اتلاف چندانی ندارد. بنابراین سیستمی با بازده بالا داریم که با سرعت نور پردازش انجام می‌‌‌‌‌‌دهد.البته این تراشه، مشابه همة پردازنده‌‌‌‌‌‌های آنالوگ، معایبی هم دارد. یکی از این معایب، محدودیت دقت محاسبات است؛ زیرا در آن‌‌‌‌‌‌ها برخلاف پردازنده‌‌‌‌‌‌های دیجیتال نمی‌‌‌‌‌‌توان به سادگی ارقام را با دقت دلخواه پردازش کرد. خوشبختانه محاسبات شبکه‌‌‌‌‌‌های عصبی در مرحلة استنتاج (بعد از آموزش دادن (training) شبکه) نیاز به دقت بالایی ندارند؛ اما آموزش دادن شبکه‌‌‌‌‌‌ها چرا. به گفتة مدیر عامل شرکت، ازآن‌‌‌‌‌‌جا که آموزش دادن نیازمند بازة دینامیک بیشتری است، تمرکز اصلی شرکت روی مرحلة استنتاج است اما تراشة Mars در حال حاضر هم دقتی معادل یک سیستم ۸ بیتی دارد.شاید فکر کنید این قطعه هنوز یک نمونة اولیة آزمایشگاهی است؛ ولی شرکت Lightmatter در حال آماده‌‌‌‌‌‌سازی یک محصول کاربردی است که به راحتی قابل اضافه شدن به مادربردهای دارای PCI Express Slot باشد. به علاوه، آن‌‌‌‌‌‌ها نه تنها سخت افزار، بلکه نرم‌‌‌‌‌‌افزار مورد نیاز آن را به گونه‌‌‌‌‌‌ای توسعه داده‌‌‌‌‌‌اند تا به وسیلة قالب‌‌‌‌‌‌های کاری متداول مثل TensorFlow و PyTorch نیز قابل استفاده باشد. همچنین از آنجا که ابعاد قطعات نانوفوتونیک به کار رفته در این تراشه لازم نیست در حد ساختارهای الکترونیکی بسیار کوچک موجود باشد، قیمت آن چندان بالا نبوده و قابل رقابت با GPU‌‌‌‌‌‌ها خواهد بود. همچنین انتظار می‌‌‌‌‌‌رود این محصول تا اواخر سال ۲۰۲۱ وارد بازار شود.https://medium.com/lightmatter/optical-components-for-matrix-processing-73687cdd7aa6https://spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconductors/optoelectronics/lightmatter-mars-photonic-chip-neural-network-calculations-speed-of-lightنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهMon, 02 Nov 2020 20:30:26 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/به-دنبال-حقیقت-iundcnqfdf1lبشر در طول تاریخ همواره در پی کشف حقیقت و تشخیص راست از دروغ بوده و این آرزوی خود را در داستان‌‌ها و فیلم­‌ها به شکل­‌های مختلف به تصویر کشیده‌­است. ساخت دستگاهی به نام «دروغ­سنج» ملموس­‌ترین ایدة انسان‌­ها برای رسیدن به این آرزو بوده­‌است و در طول قرن گذشته، برخی روان‌شناسان، کارشناسان جرم و بسیاری دیگر، در جست­‌وجویی نه­‌چندان موفق برای ساختن یک دروغ­‌سنج بدون خطا تلاش کرده‌­اند. یکی از اصلی­‌ترین طرح‌­های موجود برای دروغ­‌سنجی، استفاده از دستگاهی به نام «پلی­‌گراف» (Polygraph) است. پلی­‌گراف که اولین بار در اوایل قرن بیستم ساخته شده، یک وسیلۀ پزشکی برای ثبت علائم حیاتی مثل ضربان قلب، فشارخون، دمای بدن و نرخ تنفس است. این وسیله، در اصل برای کمک به تشخیص ناهنجاری­‌های قلبی و نظارت بر بیماران در حین جراحی طراحی شده بود، اما اتفاقاتی باعث تغییر کاربری آن به دستگاهی برای بازجویی و کشف حقیقت شد.دستگاه Polygraphساخته شده در سال 1960 برای استفاده­‌های پزشکیسال‌­ها قبل از اختراع پلی­گراف، دانشمندان در تلاش بودند تا رابطه‌­ای را بین علائم حیاتی و احساسات پیدا کنند. در اوایل سال 1858 فیزیولوژیست فرانسوی، اتین­‌ژول ماری، آزمایش‌­هایی ابتدایی برای ثبت تغییرات بدنی ایجاد شده در پاسخ به عوامل ناخوشایند و تنش‌­زایی مثل حالت تهوع یا شنیدن صداهای آزاردهنده انجام داد. گام بعدی در کشف رابطه احساسات و علائم حیاتی بدن، در دهۀ 1890 توسط جرم­‌شناسی ایتالیایی به نام سزار لومبروسو برداشته شد. او وسیله‌­ای مخصوص برای اندازه‌­گیری فشارخون طراحی کرد و از آن در حین بازجویی استفاده کرد. البته او عقیده داشت که مجرمان، گونه­‌ای متفاوت و پست از انسان­‌ها بودند و سعی داشت این موضوع را به کمک دستگاهی که ساخته‌بود اثبات کند.دستگاهی که لومبروسو برای اندازه­‌گیری فشارخون اختراع کرده‌­بود.جنگ جهانی اول زمان خوبی برای گسترش تحقیق در مورد شیوه­‌های فریب دادن و دروغ‌گویی بود. در سال­‌های ابتدایی منتهی به جنگ، روان‌شناسی از هاروارد به نام هوگو مونستربرگ، از ابزارهای مختلفی، از جمله نمونه‌های اولیۀ پلی‌گراف، برای ثبت احساسات و ارتباط دادن‌شان به علائم حیاتی استفاده کرد. او با استفاده از مشاهدات علمی بی‌طرف سعی داشت تا کاربرد این وسیله را در مسائل کیفری و شناسایی مجرمین اثبات کند. ویلیام مارستون که به عنوان دانشجوی کارشناسی در آزمایشگاه مونستربرگ کار می­‌کرد نیز مجذوب کار او شد و تصمیم گرفت راهش را ادامه دهد. مارستون توانست دستگاهی بسازد که فشار سیستولیک خون را اندازه­‌گیری کند (فشارخون بالای ناشی از انقباض قلب و پمپاژ خون به اندام­‌ها، فشار سیستولیک نام دارد). او از این دستگاه برای بررسی ارتباط بین علائم حیاتی و احساسات استفاده کرد و پس از آزمایشاتی که روی دوستانش انجام داد، موفقیت دستگاهش را در تشخیص دروغ، 96%اعلام کرد. همچنین، در بازجویی‌­هایی که از 20زندانی انجام داده‌‌بود، ادعا کرد که در تشخیص دروغ 100% موفقیت دارد. این ادعا توجه بسیاری از کارشناسان به ویژه روان‌شناسی به نام رابرت یرکز را جلب کرد. او که در زمینۀ تست­‌های جاسوسی در ارتش آمریکا کار می‌­کرد، به بررسی آزمایش­‌های مارستون پرداخت. بسیاری از منتقدان، از جمله یرکز، صحت این بازجویی‌­ها را قبول نداشتند و تفسیر نتایج دستگاه دروغ­‌سنج را نه یک روش علمی، بلکه یک هنر می­‌دانستند. آن‌ها معتقد بودند نمی‌­توان فقط براساس سیگنال­‌های دستگاه‌­هایی مشابه پلی­‌گراف، افراد را قضاوت کرد؛ چون ممکن است شخصی که دروغگو معرفی شده فقط درگیر استرس هنگام بازجویی شده‌‌باشد و فردی که راستگو معرفی شده، با کنترل احساساتش دستگاه را فریب داده‌باشد.جان لارسون، یک پلیس تازه­کار با دکترای روان‌شناسی، پس از خواندن مقالۀ «احتمالات فیزیولوژیکی آزمایش فریب» مارستون تصمیم گرفت دستگاه او را ارتقاء دهد. لارسون دستگاه «cardio-pneumo-psychogram» را اختراع کرد و اجازه گرفت تا آن را روی چندصد پرونده آزمایش کند. او لیستی از سوالات بله یا خیر به عنوان نمونۀ پایه طراحی کرد که به صورت یکسان و با لحنی ثابت توسط بازجو از همۀ مظنونین یک پرونده پرسیده می‌شد. لارسون سوالاتش را روی 861 مظنون از 313 پرونده مختلف آزمایش کرد و با مقایسۀ این نتایج با رأی‌های صادره در دادگاه، دستگاه لارسون توانسته­‌بود 80% در تشخیص موفق عمل کند.بازجویی شخصی که متهم به قتل همسرش شده‌­بود با دستگاه ساخته شده توسط لارسونعلی­‌رغم حمایت مردم و ادارات پلیس از دستگاه لارسون، دادگاه‌­ها از داده‌­های این دستگاه به عنوان مدرک استفاده نمی­‌کردند زیرا باور داشتند که این روش مورد قبول بخش عمده­‌ای از جامعۀ علمی نبوده و همچنان بحث­‌برانگیز است. به همین دلیل روان‌شناسان و دانشمندان بیشتری به دنبال ساخت دستگاه دروغ‌­سنج نرفتند و روند این اختراعات که بر پایۀ پلی­گراف ساخته شده‌بودند تقریباً متوقف شد. اما در دهه­‌های اخیر و با پیشرفت علوم زیستی و شناختی، محققین رویکرد جدیدی نسبت به تحلیل رفتار و علائم زیستی انسان در پیش گرفته­‌اند.در دهۀ 1980، جی. پیتر روزنفلد روان‌شناس، دستگاهی برپایۀ امواج مغزی ساخت که از یکی از فعالیت‌­های مغز به نام P300 استفاده می­‌کرد. سازوکار این دستگاه این‌گونه بود که پس از نشان دادن عکس‌­های مختلف مربوط به صحنۀ جرم به مظنون، واکنش مغزش را بررسی می­‌کرد. با دیدن عکس­‌های صحنۀ جرم، مغز فرد مجرم بعد از تقریباً 300 میلی‌ثانیه واکنش نشان می­داد و سطح فعالیتش تغییر می­‌کرد، در صورتی که فرد بی‌‌گناهی که آن صحنه­‌ها را ندیده بود چنین واکنشی نشان نمی­‌داد. مشکل اصلی این روش این بود که در بسیاری از موارد نمی­‌توان عکس­‌های مناسبی از صحنه جرم یا اموال دزدیده شده پیدا کرد که فقط ذهن مجرم را تحریک کند در نتیجه مجرمین به خوبی شناسایی نمی­‌شدند.در سال 2002 استاد روانپزشکی دانشگاه پنسیلوانیا، دانیل لنگلبن، با استفاده از دستگاه­‌های fMRI (functional magnetic resonance imaging) نشان داد که معمولاً فعالیت قسمت­‌های مختلف مغز هنگام دروغ گفتن بیشتر می­‌شود. او باور داشت یکی از دلایل این پدیده این است که گفتن حقیقت حالت پیش‌­فرض مغز انسان­‌هاست و در هنگام دروغ گفتن مغز نیاز به فعالیت بیشتری دارد تا خلاف عادت رفتار کند و در این هنگام می­توان آن را شناسایی کرد. لنگلبن پس از آزمایش­‌های بسیاری که انجام داد گزارش کرد که می‌­تواند با دقت 78% دروغ­‌ها را تشخیص دهد.تصویر fMRI مغز در هنگام دروغ گفتن (سمت راست) و در حالت عادی (سمت چپ)اخیراً قدرت هوش مصنوعی نیز وارد داستان تشخیص دروغ شده­‌است. محققان دانشگاه آریزونا سیستمی ساخته­‌اند که با نام AVATAR (Automated Virtual Agent for Truth Assessments in Real-Time) شناخته می­‌شود. این سیستم با ارزیابی تغییرات در حرکت چشم، صدا و وضعیت بدن می­‌تواند موارد فریب احتمالی را تشخیص دهد و بر اساس آن‌­ها احتمال دروغ‌گو بودن مظنون را محاسبه کند. وزارت امنیت داخلی آمریکا در حال بررسی این سیستم است و قصد دارد آن را بهبود بدهد، در حال حاضر میزان دقت این دستگاه بین 60تا 75 درصد تخمین زده شده‌است و این در حالی است که کارآگاهان و بازپرس­‌های حرفه‌­ای در بهترین حالت حدود 50 درصد در تشخیص دروغ‌گو دقت دارند.دستگاه AVATAR مجهز به انواع سنسورهادر حالت کلی با اینکه سیستم‌­هایی مشابه fMRI و AVATAR درصدهای قابل­ توجهی را برای تشخیص دروغ ارائه داده­‌اند، اما کاملاً قابل استناد نیستند؛ زیرا هردوی آن­‌ها داده‌­های فردی را با دسته­‌های داده­‌ای که از جمعی از افراد به دست‌­آمده مقایسه می­‌کنند. چنین روش‌­هایی مثل سایر الگوریتم‌­های یادگیری ماشین، باید بدون پیش‌­فرض بوده و با داده­‌های جامع و کامل از جامعۀ هدف تغذیه شوند؛ در غیر این صورت، صرفاً نمونۀ مدرنی از سیستم‌­های ناکارآمد و ناعادلانۀ پیشین خواهند بود.با اینکه در دهه­‌های اخیر گزارش‌­های جنایت­‌ها و نمایش‌­های هالیوودی باعث شده مردم تصور کنند که دروغ‌سنج­ها یک فناوری اثبات شده هستند اما آن‌­ها در واقع راه بسیار طولانی‌­ای برای تبدیل‌ شدن به مدرک در دادگاه‌­ها در پیش دارند. امروزه نیز نتایج به‌دست آمده از دستگاه‌­های دروغ‌سنج و پلی‌­گراف­‌ها در بیشتر دادگاه‌ها قابل قبول نیست و فقط در بعضی از دادگاه­‌ها با شرایط خاص نتایج آزمایش دروغ­‌سنجی را می‌­پذیرند؛ مثلاً متهمان و مظنونین نمی‌توانند نتایج دستگاه‌­ها را برای دفاع از خود استفاده کنند و این دستگاه برای اثبات بی­‌گناهی هیچ متهمی مورد استفاده قرار نمی‌­گیرد چرا که متهمان می‌­توانند با روش‌­های خاص دستگاه را فریب بدهند و ادعای راست‌گویی کنند.البته عدم استفاده از دستگاه دروغ­سنج در دادگاه­‌ها و پرونده‌­های جنایی به معنای بی‌­استفاده بودن این دستگاه‌­­ها نیست؛ برای مثال در حال حاضر در آمریکا، در بخش‌­های مختلفی مانند ارتش، دولت فدرال و آژانس‌های امنیتی از این دستگاه­‌ها برای سنجش صلاحیت اشخاص در گرفتن شغل­‌های مهم و مجوزهای امنیتی بسیاری استفاده می‌کنند. به علاوه، جستجو برای ثبت و شناخت واکنش‌­های رفتاری و حیاتی انسان در شرایط مختلف همچنان ادامه دارد.https://spectrum.ieee.org/tech-history/heroic-failures/a-brief-history-of-the-lie-detectorنشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 15 Oct 2020 21:14:20 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/صلح-کردیم-که-ما-را-سرِ-پیکار-تو-نیست-yshmt7dxivquبیست‌ویکم سپتامبر در سال 1981 میلادی به عنوان روز جهانی صلح در مجمع عمومی سازمان ملل به ثبت رسید. در چنین روزی که به تاریخ شمسی ما سی‌ویکم شهریور است، سازمان ملل همۀ کشورها را به گرامیداشت آرمان جهانی صلح دعوت می‌کند و از آن‌ها می‌خواهد به جنگ و خصومت‌ها ، حتی برای یک 24 ساعت! ، پایان دهند.گرچه امروز جنگی که همۀ ملت‌ها را درگیر کرده است جنگ با کروناست ، اما از دیرباز منطقه‌ای که در آن زندگی می‌کنیم درگیر جنگ‌های واقعی بسیاری بوده است. از علت‌های این امر می‌توان به ظهور بیشتر ادیان الهی از این منطقه و به دنبال آن مناقشه‌هایی در مورد مالکیت اراضی مقدس سرزمین خاورمیانه، پدید آمدن کشور‌های مستقل و نوپا بعد از فروپاشی شوروی در دوران پسااستعمار اشاره کرد.تداوم جنگ آثار مخرب فراوانی در زمینه‌های اجتماعی، فرهنگی و آموزشی می‌گذارد. بی‌ثباتی و درگیری‌ها یکی از موانع شرکت کودکان در آموزش ابتدایی است. درگیری‌ها نه تنها فرصت آموزش را از کودکان می‌گیرند. بلکه امید و آرزو‌های یک نسل را مورد هدف قرار می‌دهند. شدت آسیب به میانگین سواد جمعی و نسبت جمعیت باسواد بستگی دارد. بررسی‌ها نشان می‌دهد اکثر افراد جوامع که در سنین کودکی کشورشان درگیر جنگ بوده است از تحصیلات کمتری نسبت به سایر نسل‌ها برخوردارند. ناراحت‌کننده‌تر آن است که معمولاً پس از پایان منازعات نیز تعداد کمی تحصیلات خود را از سر می‌گیرند. این سال‌های از دست رفتۀ تحصیل برای یک نسل، که معمولاً جبران آن نیز سخت و حتی نشدنی است، میراثی است که جنگ و درگیری در حوزۀ آموزش به جای می‌گذارد. مسئلۀ مهاجرت از دیگر تبعات جنگ‌های منطقه‌ای است. در حوالی سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۶ درگیری از اصلی‌ترین دلایل مهاجرت مردم به کشور‌های اروپایی به شمار می‌رفته است. شاید با خودتان فکر کنید مهاجرت در چنین موقعیتی امکانات بیشتری در اختیار آوارگان جنگ‌ها قرار می‌دهد که البته تا حد خوبی درست است. آمار و ارقام حاکی از آنند که کودکانی که همراه والدین خودشان از مناطق جنگ‌زده مهاجرت کرده‌اند از نظر وضعیت آموزشی در سطح بهتری قرار دارند. اما از دید سطح بهداشت و مراقبت‌های اجتماعی نمی‌توان اینگونه با اطمینان صحبت کرد. وجود بیماری‌های واگیر در کمپ‌های پناهندگان و وضعیت بد رسیدگی به این افراد از گذشته مورد انتقاد سازمان‌های حقوق بشری بوده است.اما تأثیر جنگ فقط بر کودکان نیست. (هر چند در این میان بیشترین آسیب را کودکان می‌بینند). نمی‌توان از آثار اقتصادی جنگ که معمولاً به سرپرستان خانواده‌ها وارد می‌شود غافل بود. شاید شدت آسیب‌های جنگ در معرکۀ میدان بیشتر به چشم بیاید. اما جنگ آثار مخرب بنیادین خود را تازه زمانی که به اتمام برسد برجا خواهد گذاشت! این آسیب‌ها در مدت زمان مشخصی از بین نخواهند رفت و در جامعه ریشه می‌دوانند.شگفت‌انگیزتر آن است که تأثیر جنگ محدود به جغرافیای منطقۀ درگیر هم نیست‌! به گزارش صندوق بین‌المللی پول، کشور اردن که در همسایگی عراق و سوریه قرار دارد در سال 2013 شاهد کاهش چنددرصدی رشد اقتصادی و افزایش تورم بوده‌است. از علت‌های این مورد می‌توان به مسئله‌ی پناهجویان و ناتوانی کشور‌های میزبان در تأمین نیازهای این قشر اشاره کرد.در آخر برای اینکه مصداقی برای ادعاهای‌مان آورده باشیم، به جنگ افغانستان اشاره می‌کنیم. این جنگ که از سال 2001 تا همین الآن که این متن نوشته می‌شود ادامه دارد، یکی از جنگ‌های بزرگ و شاید بتوان گفت بزرگ‌ترین جنگ خاورمیانه در ایام معاصر بوده است. شروع جنگ به خاطر ماجرای ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱ بود و بالاخره در سال 2014 ناتو رسما مسئولیت‌های امنیتی را به دولت افغانستان واگذار کرد. از آن دوره تا کنون جنگ افغانستان وارد دورۀ جدیدی شد. جنگ فعلی بین دولت وقت و طالبان هنوز ادامه دارد. بمب‌های کنار جاده‌ای و مین‌ها باعث شده‌اند آمار کشته‌شدگان و مجروحان غیرنظامی این جنگ به شدت زیاد باشد. بنابر گزارش‌های سازمان ملل حداقل 2400 نفر آن هم فقط در یک سال (۲۰۰۹) در اثر این جنگ کشته و زخمی شده‌اند. تعداد دقیق تلفات در دست نیست اما آنچه مشخص است قربانی شدن کودکان و مردم بی‌گناه در این میانه است.آیا می‌توان روزی را امید داشت که این صلح بیشتر از یک ۲۴ ساعت به طول بیانجامد؟ آیا روزی خواهد رسید که شاهد جنگی نباشیم؟ باور اکثرمان این است که آیندۀ بشر یک آیندۀ سرشار از عدالت و دادخواهی است. اما واقعیت جامعۀ امروزی طور دیگری پیش می‌رود. شاید کاری که بتوانیم انجام دهیم، آگاه کردن دیگران و آگاه شدن خودمان در مورد آسیب‌های جنگ است. به امید روزی که شاهد صلح همگانی باشیم.اگر دوست دارید بیشتر در مورد آسیب‌های جنگ مطالعه کنید ، سری به بخش معرفی کتابمان بزنید! یک کتاب در این مورد معرفی کرده‌ایم که خواندنش هم جذاب است و هم دید وسیع‌تری از این آسیب‌ها ارائه خواهد داد.خلاصه اینکه، آسیبی که جنگ به فرهنگ و روح یک جامعه می‌زند. اگر بیشتر از آسیب‌های عمرانی نباشد، کمتر نیست! ما را در تلگرام دنبال کنید.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 01 Oct 2020 20:51:50 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/بانوی-غزل-mikwtvjfupipزندگی‌نامهسیمین خلیلی معروف به "سیمین بهبهانی" در ۲۸ ام تیر ماه سال ۱۳۰۶ در تهران چشم به جهان گشود. مادر او ،فخر عظمی ارغون، از روزنامه‌نگاران و شاعران صاحب‌نام زمان خود بود و از زنان پیشرو در "جنبش زنان ایران" به شمار می‌آمد. از سال ۱۳۱۱ سردبیر روزنامۀ "آیندۀ ایران" بود و در سال ۱۳۱۴ مجلۀ "بانوان" را منتشر کرد. او همچنین عضو فعال "کانون بانوان" و از اعضای حزب دموکرات ایران بود. فخر عظمی ارغون در تأسیس مدارس دخترانه، نقش چشم‌گیری داشت و خود مدرس زبان فرانسه و آموزگار رسمی آموزش و پرورش بود. پدر سیمین، عباس خلیلی، دیپلمات، شاعر، نویسنده و مدیر روزنامۀ " اقدام" بود. عباس خلیلی نویسنده ده‌ها جلد رمان و كتب تحقیقی و تاریخی‌ست. همچنین وی از نخستین نویسندگان فارسی زبان بود كه نوشتن را به شیوۀ رمان آغاز كرد و آثار ارزشمندی چون "روزگار سیاه" ، "انتقام" و "اسرار شب" از او برجای مانده است.سیمین خلیلی در سال ۱۳۲۵ با حسن بهبهانی ازدواج کرد و از آن پس با نام سیمین بهبهانی شناخته شد. حاصل این ازدواج دو پسر با نام‌های علی و حسین، و یک دختر به نام امید بود. زندگی مشترک سیمین و حسن بهبهانی بعد از ۲۴ سال به جدایی انجامید.در سال ۱۳۴۹ سیمین با دوست دوران دانشجویی خود ،منوچهر کوشیار، ازدواج کرد. منوچهر کوشیار در تیرماه سال ۶۳ بر اثر عارضه‌ی قلبی درگذشت.زندگی سیمین هیچ‌گاه از شورِ شعر و ادب خالی نبود؛ و همین شور و شوق بود که سبب‌ساز روی‌ آوردنِ او به شعر و شاعری در سال‌های نوجوانی شد.او از ۱۲ سالگی شعر می‌سرود و دانش‌آموزی نمونه بود و دوران متوسطه را ظرف ۴ سال به پایان رساند. او بعد از ازدواج تحصیل را رها کرد اما در سال ۱۳۳۷ تحصیل را از سر گرفت و وارد دانشگاه حقوق شد. او هیچ‌گاه شغلی در زمینه حقوق، نپذیرفت و از سال ۱۳۳۰ تا سال ۱۳۶۰ به تدریس مشغول بود.در تمامی این سال‌ها اما، سرودن جزء جدایی‌ناپدیرِ زندگی‌اش بود. سیمین از شاعران پیش‌گام زمان خود و از بزرگ‌ترین غزل‌سرایان معاصر بود. شهرت وی بیشتر به واسطۀ غزل‌های بی تکلف، نو و دلنشین او بود.سیمین در کارنامۀ هنریِ پربارش بیش از ۶۰۰ غزل به همراه دارد که بسیاری از آن‌ها در اوزان جدیدی سروده شده‌اند که در تاریخ شعر پارسی بی‌سابقه بودند. نوآوری سیمین در غزل، میان شاعران جوان، پیروانِ بسیار به دست آورد که زمینه‌ساز بقای قالب كهنۀ غزل در شعر معاصر شد.سیمین در سال ۱۳۴۸ به عضویت "شورای شعر و موسیقی" درآمد. در آن زمان سیمین بهبهانی، هوشنگ ابتهاج، نادر نادرپور، یدالله رویایی، بیژن جلالی و فریدون مشیری این شورا را اداره می‌کردند. وی در سال ۱۳۵۷ عضویت در "کانون نویسندگان ایران" را پذیرفت .انسانیت، نوع دوستی و برابری جنسیتی در اشعار سیمین موج می‌زند؛ و به پاس تلاش‌های بسیار وی در این راستا، در سال ۱۳۷۸ "سازمان جهانی حقوق بشر" در برلین مدال "کارل فون اوسی یتسکی" را به سیمین بهبهانی اهدا کرد. در همین سال جایزۀ "لیلیان هیلمن / داشیل هامت" نیز توسط "سازمان نظارت بر حقوق بشر" به وی اعطا گردید.سیمین به علت مشکلات تنفسی و قلبی در بیمارستان پارس تهران بستری بود. او از پانزدهم مرداد ۱۳۹۳ در کما به سر می‌برد؛ و سرانجام ساعت یک بامداد روز سه شنبه، ۲۸ مرداد ماه ۱۳۹۳، در سن ۸۷ سالگی دار فانی را وداع گفت. پیکر او با حضور انبوهی از مردم، ادیبان و هنرمندان از مقابل "تالار وحدت" تشییع و در بهشت زهرا در مقبرۀ خانوادگی، در جوار پدر، به خاک سپرده شد.آثاراولین مجموعۀ شعر سیمین در اسفند سال ۱۳۲۹ با نام "سه تار شکسته" منتشر شد. پس از آن دفتر‌های شعرِ "جای پا" در سال ۱۳۳۵ و "چلچراغ" در سال ۱۳۳۶ از سیمین به انتشار رسید. این ۳ مجموعه سرشار از مضامین عاشقانه، عواطف عریان زنانه و احساسات انسان‌دوستانه بودند.در اواخر دهۀ ۳۰، تحت تأثیر شاعران شعر نو، زبان و تخیل رمانتیک به اشعار سیمین رنگی تازه بخشید. که آثار این تحول در چهارمین دفتری که از سیمین -در سال ۱۳۴۲- به چاپ رسید ،با نام "مرمر"، قابل مشاهده است.مجموعه شعر رستاخیز که در سال ۵۲ به انتشار رسید، تجلی جدیدی از مضامین اجتماعی در غزل پارسی بود. بعد از این مجموعه‌های "خطی ز سرعت و آتش" در سال ۶۰، "دشت ارژن" در سال ۶۲، "گزیده اشعار" در سال ۶۷، "درباره هنر و ادبیات" در سال ۶۸، "آن مرد، مرد همراهم" در سال ۶۹، "کاغذین جامه" در سال ۷۱، "کولی و نامه و عشق" و "عاشق تر از همیشه بخوان" در سال ۷۳، "یک دریچه آزادی" در سال ۷۴ ، "با قلب خود چه خریدم" در سال ۷۵، "مجموعه اشعار" در سال ۸۲ و "یکی مثلاً اینکه" در سال ۱۳۸۴ منتشر شدند.او همچنین ترجمه فارسی کتاب "شاعران امروز فرانسه" اثر پیر دوبوادفر را در سال ۱۳۷۳ در کارنامۀ خود دارد.سیمین بهبهانی در سال ۱۳۹۰ زندگی نامۀ خود را در کتابی با عنوان "با مادرم همراه" منتشر کرد.نمونه اشعاردلم گرفته ای دوست...دلم گرفته ای دوست، هوای گریه با منگر از قفس گریزم، کجا روم، کجا من؟کجا روم؟ که راهی به گلشنی ندارمکه دیده بر گشودم به کنج تنگنا مننه بسته‌ام به کس دل، نه بسته دل به من کسچو تخته پاره بر موج، رها... رها... رها... منز من هرآن که او دور، چو دل به سینه نزدیکبه من هر آن که نزدیک، از او جدا جدا مننه چشم دل به سویی، نه باده در سبوییکه تر کنم گلویی، به یاد آشنا منز بودنم چه افزون؟ نبودنم چه کاهد؟که گویدم به پاسخ که زنده‌ام چرا من؟ستاره‌ها نهفتم، در آسمان ابریدلم گرفته‌ای دوست ، هوای گریه با مندوباره می‌سازمت، وطن !دوباره می‌سازمت وطن! اگر چه با خشت جان خویشستون به سقف تو می زنم، اگر چه با استخوان خویشدوباره می‌بویم از تو گل، به میل نسل جوان تودوباره می‌شویم از تو خون، به سیل اشک روان خویشدوباره یک روزِ روشنا، سیاهی از خانه می‌رودبه شعر خود رنگ می زنم، ز آبیِ آسمان خویشکسی که « عظم رمیم» را ،دوباره انشا کند به لطفچو کوه می‌بخشدم شکوه، به عرصۀ امتحان خویشاگر چه پیرم ولی هنوز، مجال تعلیم اگر بُوَد،جوانی آغاز میۀکنم ،کنار نوباوگان خویشحدیث حب الوطن ز شوق، بدان روش ساز می‌کنمکه جان شود هر کلام دل، چو برگشایم دهان خویشهنوز در سینه آتشی، بجاست کز تاب شعله‌اشگمان ندارم به کاهشی، ز گرمیِ دودمان خویشدوباره می‌بخشی‌ام توان، اگر چه شعرم به خون نشستدوباره می‌سازمت به جان، اگر چه بیش از توان خویش پایان انتظارمرا هزار اُمید است و هر هزار توییشروع شادی و پایان انتظار توییبهارها که ز عمرم گذشت و بی‌تو گذشتچه بود غیر خزان‌ها اگر بهار تویی؟دلم ز هرچه به غیر از تو بود خالی مانددر این سرا تو بمان، ای که ماندگار توییشهابِ زودگذر، لحظه‌های بوالهوسی است؛ستاره‌ای که بخندد به شام تار توییجهانیان همه گر تشنگان خون من‌اندچه باک زان ‌همه دشمن؟ که دوستدار توییدلم صراحیِ لبریزِ آرزومندی‌ استمرا هزار امید است و هر هزار توییما را در تلگرام دنبال کنید.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 01 Oct 2020 20:48:33 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/تاریخچه-ای-مختصر-هاجکین-و-هاکسلی-pbnhzuaoj9p6آلن هاجکین و اندرو هاکسلی با کار کردن در کنار یکدیگر در سال 1939 و سپس از سال 1946 تا 1952، موفق شدند تاثیرگذارترین یافته‌های تاریخ نوروساینس را به جهان معرفی کنند. نتیجه فعالیت¬های این دو دانشمند، در یک سری از پنج مقاله¬ ارزشمند ارائه شده‌است که حتی امروزه نیز در تحقیقات و شبیه سازی¬ها از نتایج، مدل سازی¬ها و روش¬های آن¬ها استفاده می¬شود.اولین مشاهدۀ آن¬ها با قرار دادن الکترودی ریز در آکسون¬های بزرگ ماهی مرکب انجام شد (تصویر 1A) که نتیجۀ آن ثبت اولین اختلاف ولتاژ درون نورونی بود که action potential یا spike نام¬گذاری شده‌است. به طور دقیق، مشاهده‌ی آن¬ها یک افزایش و کاهش سریع ولتاژ نورون نسبت به ولتاژ مرجع بود که حدس می‌زدند مبنای انتقال پیام¬های عصبی در بدن می¬باشد. (تصویر 1B)چند هفته بعد از اولین مشاهدات آن¬ها، هیتلر به لهستان حمله کرد و شروع جنگ جهانی دوم، به معنی توقف پژوهش¬های آن¬ها بود. در نتیجه آن¬ها اولین مقالۀ خود را که شامل نظریه¬ها، روش¬های اندازه گیری ولتاژ و جریان و جدول¬های مقادیر محاسبه شده می¬باشد را در اکتبر سال 1939 در مجلۀ Nature منتشر کردند. فعالیت مشترک این دو حدود هفت سال متوقف شد و در این هفت سال، هر دوی آن¬ها به انجام تحقیقات نظامی و جنگی پرداختند. برای مثال هاجکین مشغول طراحی سیستم¬های راداری شد و هاکسلی به طراحی سیستم¬های هدف¬گیری پرداخت. در نتیجۀ این تحقیقات نظامی هر دوی آن¬ها تجارب ارزشمندی کسب کردند که در تحقیقات آیندۀ آن¬ها نیز بسیار موثر بود. به طور خاص احتمالاً تجربه¬های هاکسلی در به‌کارگیری معادلات ریاضی، یکی از علت¬های اصلی بود که توانست یک مدل ریاضی برای اندازه¬گیری-هایشان بیان کند که هنوز هم از این مدل برای بررسی مشاهدات مختلف استفاده می¬شود.پس پایان جنگ و شروع دوباره تحقیقات، دو دانشمند توانستند منابع مختلفی از جریان¬ها را کشف کنند که حدس می¬زدند این منابع، عامل ایجاد اختلاف ولتاژ و action potential اشاره شده در بالا هستند. در ادامه، این دو کشف کردند که این منابع جریان که باعث وقوع action potential ها می¬شوند، یک سری از جریان¬های یونی مربوط به یون¬های K+ و Na+ مثبت هستند. همچنین در مشاهدات مشخص شد که این جریان¬ها با ولتاژ نیز رابطه دارند. یعنی در طول رخ‌دادن action potential که نشان¬دهندۀ تغییرات ولتاژ نورون است، این جریان¬ها نیز در نورون تغییر می¬کنند. در نتیجه در ادامه تحقیقات، وابستگی هر جریان یونی به ولتاژ نورون با کمک Bernard Katz انجام گرفت.اوج ارزش همکاری¬های این دو دانشمند طراحی مدلی ریاضی برای رفتار action potential ها بود که نه تنها اولین مدل کمی برای توصیف رفتارهای الکتریکی نورون¬ها بود بلکه یک پیش‌بینی دقیق از نحوۀ کار بیولوژیکی و شیمایی نورون¬ها بود. در واقع این دو دانشمند با مشاهدات و اندازه¬گیری¬هایی که کرده بودند، یک مدل ریاضی برای رفتار نورون بیان کردند که توصیفی دقیق و واقعی از پدیده¬ای بود که با توجه به تکنولوژی آن زمان نمی¬توانستند به چشم آن را مشاهده کنند.مدل m3h, n4برای آنالیز رفتار جریان¬های یونی، هاکسلی که در استفاده از معادلات ریاضی توانا بود، مدلی پیشنهاد کرد که به خوبی به داده¬های به دست آمده از اندازه¬گیری¬ها فیت می¬شد. در این مدل، کانال¬هایی برای یون‌های پتاسیم و سدیم درنظر گرفته می¬شود که این کانال¬ها با باز و بسته شدن¬شان به یون¬های K+ و Na+ اجازۀ ورود و خروج می¬دهند. کانال¬های K+، دارای یک دریچه هستند که این دریچه دارای 4 بخش می¬باشد. هر بخش با احتمال n ممکن است باز باشد. در نتیجه با فرض مستقل بودن باز و بسته شدن هر بخش از دریچه، احتمال باز بودن کانال K+ برابر با n4 می¬باشد (تصویر 2A). کانال¬های Na+ دارای دو دریچه هستند. دریچۀ اول 3 بخش دارد که احتمال باز بودن هر بخش برابر با m و دریچۀ دوم 1 بخش دارد که احتمال باز بودن آن برابر با h است. در نهایت احتمال باز بودن کانال Na+ برابر با m3h خواهد بود (تصویر 2B).حالا با فهمیدن نحوۀ عملکرد این دو کانال، به طور خلاصه به علت رخ دادن action potential می¬پردازیم. در ابتدا ولتاژ یک نورون به دلایل محیطی مختلف ممکن است کمی افزایش یابد. در ازای افزایش ولتاژ نورون، تعدادی از کانال-های Na باز می¬شوند و یون¬های Na+ را به داخل نورون راه می¬دهند. اگر افزایش اولیۀ ولتاژ از یک آستانۀ مشخص عبور کرده باشد، تعداد کانال¬های Na باز شده آنقدر زیاد خواهد بود که باعث می¬شود باقی کانال¬های Na نیز باز شوند و در اثر ورود تعداد زیادی یون Na+ به درون نورون، شاهد افزایش چشم¬گیر ولتاژ نورون در مدت زمانی کوتاه خواهیم بود. در عین حال این افزایش ولتاژ نورون، باعث بسته شدن دریچۀ دوم کانال¬های Na می¬شود. یعنی به گونه¬ای مکانیزم کنترل ولتاژ نورون فعال می¬شود تا از این بیشتر شاهد ورود یون¬های Na+ و افزایش ولتاژ نورون نباشیم. در نهایت نیز ولتاژ زیاد نورون باعث باز شدن کانال¬های K می¬شوند و یون های K+ با سرعت زیادی از درون نورون به بیرون آن منتقل می¬شوند که در نتیجۀ این اتفاق دوباره ولتاژ نورون کاهش می¬یابد و به حالت عادی باز می¬گردد. معادلات هاجکین-هاکسلیهمانطور که گفتیم، هاکسلی برای این داینامیک نورون، یک‌سری معادلات پیشنهاد کرده است که به خوبی به مقادیر اندازه¬گیری شده فیت می¬شوند. معادله 1 معادلۀ اصلی¬ای است که از آن ولتاژ نورون قابل محاسبه می¬باشد.-C_m dV/dt=g_L (V-E_L )+¯g_K n^4 (V-E_K )+¯g_Na m^3 h(V-E_Na )-I_e (1)¬در این معادله متغیر V ولتاژ نورون می¬باشد. همچنین ثابت¬هایی مانند C_m,g_L,E_L,I_e و ... در معادله وجود دارند که با توجه به دیتا¬های اندازه¬گیری شده از نورون، مقداردهی مناسب شده‌اند. همچنین متغیر های n، m و h یک داینامیک ساده به فرم معادله دیفرانسیل مرتبۀ یک دارند که در اینجا به آن‌ها نمی¬پردازیم. تنها نکته قابل توجه این است که با تغییر ولتاژ، مقادیر این 3 متغیر نیز عوض می¬شود.اکنون که هاجکین و هاکسلی مدلی ریاضی پیشنهاد کرده‌اند و مقادیر ثابت آن را نیز محاسبه کرده‌اند، نوبت آزمایش این مدل می¬باشد. برای محاسبۀ عددی مدل، ابتدا باید با استفاده از معادلۀ 1 و مقادیر اولیه، ولتاژ نورون در یک لحظه زمانی بعد محاسبه شود. با به دست آوردن مقدار جدید V، اکنون باید مقادیر n، m و h آپدیت شوند. در نتیجه تعداد زیادی محاسبات باید انجام شوند. در ابتدا این دو دانشمند امیدوار بودند که بتوانند با استفاده از کامپیوتر دانشگاه کمبریج، این محاسبات را انجام‌ دهند. اما به‌زودی متوجه شدند که این کامپیوتر به مدت 6 ماه در دست تعمیرات و ارتقاء خواهد بود و نمی¬توان از آن استفاده کرد. در نتیجه هاکسلی تصمیم گرفت که با روش‌های عددی و یک ماشین حساب غول با نام Brunsviga 20 (تصویر 3B)، این محاسبات را خودش انجام‌ دهد. بعد از حدود 3 هفته محاسبه، هاکسلی توانست خروجی مدل ریاضی را برای یک action potential به دست بیاورد (تصویر 3A نمودار بالا) که بسیار مشابه مقادیر اندازه‌گیری شده (تصویر 3A نمودار پایین) بود و صحت مدل و مقادیر ثابت به‌دست‌ آمده توسط آن‌ها، به راحتی تایید شد.تابع پله‌ای در علم نوروساینسنتایج به‌دست‌ آمده توسط این دو دانشمند مانند یک تابع پله در علوم نوروساینس عمل کرد و انفجاری از تحقیقات و علایق به این حوزه در جامعۀ علمی ایجاد کرد. این دو دانشمند در سال 1963 به خاطر فعالیت¬های‌شان برندۀ جایزۀ نوبل شدند و همچنین پایه¬گذار فعالیت¬های دیگری در این حوزه شدند که باز هم منجر به جایزه¬های نوبل در سال‌های آینده شد.Suggested Neuroscience Course in EE Dept. for Undergraduate StudentsNeuroscience of Learning, Memory and Cognition (Graduate Course)[Dr. Hamid K. Aghajan]ReferencesA brief historical perspective: هاجکین and هاکسلی [Christof J. Schwiening]an instructor's guide to (some of) the most amazing papers in neuroscience[Journal of Undergraduate Neuroscience Education]نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 01 Oct 2020 20:43:01 +0330https://virgool.ir/@Bareghe/جعل-عمیق-تر-است-یا-حقیقت-nykuealxtper?مریم قربان صباغدر سپتامبر سال گذشته، فیس‌بوک طی پیامی از مردم خواست تا ویدیوهایی برایش ارسال کنند؛ به این صورت که به وبکم یا دوربین موبایل خود نگاه کرده و دربارۀ مسائل معمولی صحبت کنند. این پیام همچنین حاوی یک هشدار بود مبنی بر اینکه محققان فیس‌بوک ممکن است تصویر چهرۀ افراد را از ویدیو استخراج کرده و به جای چهرۀ فرد دیگری قرار دهند. در حقیقت آن‌ها بازیگر یک ویدیوی دیپ‌فیک( جعل عمیق) بودند.این ویدیوها به عنوان مجموعه‌ی داده برای مسابقه‌ای جهانی با عنوان «چالش کشف جعل عمیق » استفاده شد که فیس بوک با همکاری آمازون، ماکروسافت و محققینی از هشت دانشگاه برگزار کرد. شرکت‌کنندگان این مسابقه برای ساخت ابزاری تلاش می‌کردند که به صورت خودکار ویدیوهای جعلی را تشخیص دهد.کریستین کانتون فرر، مدیر یکی از تیم‌های تحقیقاتی هوش مصنوعی فیس‌بوک، معتقد است دیپ‌فیک فقط یک تهدید برای فیس‌بوک نیست؛ بلکه خطری در حال رشد برای جوامع دموکراتیک است. ویدیوهای جعل شده، سیاست‌مداران را در حال بیان سخنان توهین‌آمیز نشان می‌دهند و قبل از اینکه درستی آن‌ها بررسی شود به سرعت در فضای مجازی پخش می‌شوند. انتخابات ریاست جمهوری 2020 آمریکا انگیزه‌ای مضاعف برای غلبه بر این مشکل است. کانتون فرر پیش‌بینی می‌کرد که در سال 2020 ویدیوهای دست‌کاری شده رایج‌تر شوند و دیپ‌فیک‌ها باورپذیرتر و پیچیده‌تر.ساخت دیپ‌فیک با نرم‌افزارهای متن‌باز به مهارت نسبتاً خوبی نیاز دارد اما با ساخت اپلیکیشن‌هایی برای این کار، تولید ویدیوهای جعلی تقریباً برای همۀ افراد با هر میزان توانایی ممکن می‌شود.دیتاسِت این چالش از افراد ناشناس تشکیل شده است که دربارۀ مسائل روزمره صحبت می‌کنند؛ زیرا روشی که برای کشف دیپ‌فیک استفاده می‌شود باید برای افراد عادی همان¬ قدر کارآمد باشد که برای سیاست¬مداران و افراد مشهور. فیس‌بوک بیش از 3500 نفر را به عنوان بازیگر برای ساخت هزاران ویدیوی دیپ‌فیک استخدام کرد. برای اینکه این مسابقه به واقعیت نزدیک‌تر باشد، آن‌ها از رایج‌ترین نرم‌افزارهای متن‌باز استفاده کردند تا ویدیوهای ارسالی را تغییر دهند. نهایتاً در دسامبر سال گذشته، مسابقه با مجموعه‌ای از 115000 ویدیوی دیپ‌فیک آغاز شد.2114 شرکت‌کننده بیش از 35000 الگوریتم تشخیص را به این مسابقه ارسال کردند. محققان برای آموزش الگوریتم‌های خودشان به این داده‌ها دسترسی پیدا کردند و هنگام آزمایش روی این ویدیوها، میزان دقت الگوریتم‌ها برای تشخیص محتوای دیپ‌فیک در بهترین حالت 82.56 درصد بود. با این حال، هنگام آزمایش روی مجموعه دادۀ «جعبۀ سیاه» متشکل از تصاویر دیده نشده، دقت همین الگوریتم‌ها در بهترین حالت 65.18 درصد بود. بنابراین راه زیادی تا تشخیص دقیق محتوای دیپ‌فیک باقی‌ مانده‌است. فیس‌بوک به تلاش خود در این راستا ادامه می‌دهد و همچنین الگوریتم‌های برنده در این رقابت به عنوان کدهای متن‌باز برای کمک به سایر محققان منتشر خواهند شد.تلاش DARPA برای کشف جعل عمیق:DARPA در سال 2016 پروژه‌ای تحت عنوان Media Forensics Program را آغاز کرد. در این پروژه آن‌ها به دنبال بررسی سه ویژگی مهم اطلاعات بودند: یکپارچگی دیجیتالی ، فیزیکی و معنایی .یکپارچگی دیجیتالی با الگوهایی که در پیکسل‌های تصویر وجود دارد و چشم انسان قادر به تشخیص آن‌ها نیست تعیین می‌شود. این الگوها از دوربین و نرم‌افزارهای پردازش ویدیو نشأت می‌گیرند و هر ناهماهنگی و تناقضی در این الگوها، هشداری است برای اینکه ویدیو تحریف شده‌است. یکپارچگی فیزیکی به هماهنگی در نور و سایه و بقیۀ ویژگی‌های فیزیکی تصویر مربوط است ولی یکپارچگی معنایی زمینه‌های گسترده‌تری را در بر می‌گیرد. به طور مثال اگر ویدیو در فضای بیرون فیلم‌برداری شده است، زمان و مکان فیلم‌برداری را مشخص کرده و بررسی می‌کنند که آیا آب و هوای آن زمان و مکان خاص با ویدیو مطابقت دارد یا خیر. الگوریتمی بهترین است که بتواند هر سه پارامتر را بررسی کند و امتیازی برای یکپارچگی تصویر ارائه دهد.این تیم به عنوان یک مدل اولیه، پرتالی (که فعلا فقط اعضای دولت اجازۀ دسترسی به آن را دارند) ساخته‌است تا نمونه‌ای از آشکارسازهای توسعه داده شده در این پروژه را نمایش دهد. زمانی که کاربر، یکی از انواع رسانه مانند صوت، تصویر، ویدیو و... را آپلود می‌کند، بیش از 20 آشکارساز با رویکردهای متفاوت بررسی می‌کنند که آیا اطلاعات دست‌کاری شده‌است یا خیر. اما تشخیص محتوای جعلی به‌تنهایی کافی نیست. قدم بعدی، تعیین اهمیت تغییری است که در محتوا ایجاد شده‌است. برای مثال، اگر به تصویر یک گلدان، گلی اضافه شود تغییر مهمی رخ نداده‌است اما اگر تصویر یک معترض تغییر داده‌ شود و علامت یا پرچم خاصی به عکس اضافه شود ممکن است معنای تصویر را کاملاً عوض کند.در بهترین حالت ممکن است همۀ این تلاش‌ها منجر به یافتن راه‌های قطعی‌تری برای مقابله با دیپ‌فیک شود. به طور مثال اپلیکیشن کارآمدی برای تشخیص محتوای جعلی معرفی شود یا رسانه‎های اجتماعی مانند فیس‌بوک، توییتر، یوتیوب و... روشی اتخاذ کنند که جلوی انتشار محتوای جعلی را بگیرند، اما به هر حال، حقیقت انکارناپذیر این است که همۀ ما باید نسبت به اطلاعاتی که دریافت می‌کنیم هوشمندانه‌تر برخورد کنیم و قبل از باور یا رد کردن آن، کمی تأمل کنیم.منابع:https://spectrum.ieee.org/tech-talk/artificial-intelligence/machine-learning/facebook-ai-launches-its-deepfake-detection-challengehttps://ai.facebook.com/blog/deepfake-detection-challenge-results-an-open-initiative-to-advance-ai/ ما را در تلگرام دنبال کنید.نشریهٔ بارقهنشریهٔ بارقهThu, 01 Oct 2020 20:30:18 +0330