برخلاف سیستم های دو جزئی،در سیستم های چند جزئی حداقل اتلاف اکسرژی نمی تواند لزوماً اطراف سینی خوراک باشد. به این دلیل که برای سیستم های چند جزئی گرمای مبدل جانبی افزلیش می یابد.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

حداقل اتلاف اکسرژی ممکن است بعضاً از سینی مبدل جانبی دورتر باشد (شکل ۴-۱۰(ب)) افزایش بارحرارتی به کاهش این حداقل کمک می کند. (شکل ۴-۱۰(ج)) اما با هر کاهش قابل توجهی در هر قسمت اتلاف اکسرژی داریم. افزایش تعداد سینی­ها تنها موجب تشکیل یک نقطه پینج بدون هیچ سود قابل توجهی می شود. ( شکل ۴-۱۰ (د))

(ب)

(الف)

(د)

(ج)

شکل ۴-۱۰ (الف) مکان نقطه پینچ در سیستم دو جزئی (ب) مکان نقطه پینچ در سیستم سه جزئی (ج) مکان نقطه پینچ در سیستم سه جزئی با اثر افزایش بار حرارتی (د) مکان نقطه پینچ در سیستم سه جزئی با اثر افزایش تعداد سینی ]۲۶[
با بهره گرفتن از حداقل اتلاف اکسرژی می توان حداقل تعداد سینی های اولیه را مشخص کرد .
۴-۱۷- نمودار حداقل نیروی محرکه
هنگامی که حداقل نیروی محرکه در فرایند تقطیر تشکیل شده است می تواند روشی پیشنهادی امکان پذیر برای به دست آوردن بار حرارتی هدف مبدل های جانبی باشد. شناسایی این هدف بار حرارتی مبدل های جانبی و سینی های اضافی مورد نیاز برای ستون در حالی رضایت بخش است که شرایط زیر برقرار باشد:
کل بار حرارتی در برج ثابت باشد. علاوه بر این مبدل جانبی نباید توازن انرژی در برج را تغییر دهد. (به غیر از دمای انرژی جانبی˓ مبدل جانبی)
در برج اصلاح شده باید به خصوصیات جداسازی مطلوب اولیه دست یافت.
اتلاف اکسرژی هیچ سینی نباید کمتر از حداقل اتلاف اکسرژی انتخاب شده باشد.
این روش پیشنهادی می تواند با دقت زیادی بار حرارتی هدف را محاسبه کند.
۴-۱۸- محاسبه ی الگوریتم (عددی)
با توجه به شبیه سازی برج و همگرایی آن، این الگوریتم برای نمودار کمترین نیروی محرکه است.
۱- معین کردن مقدار قابل قبول حداقل نیروی محرکه ( )
۲- در هر سینی m در قسمت جذب در برج اصلی :
اضافه کردن یک سینی در پایین برج
جایگزین کردن جوش آور جانبی در سینی m و محاسبه بار حرارتی که کل انرژی مورد نیاز ثابت نگه داشته شود .
محاسبه نمودار اتلاف اکسرژی و شناسایی سینی در اطراف جوش آور جانبی یا سینی پایین جوش آور جانبی جایی که حداقل اتلاف اکسرژی رخ می دهد.
اگر اختلاف حداقل اکسرژی برابر با حداقل نیروی محرکه انتخاب شده و یا شکلی از نمودار حداقل اتلاف اکسرژی کشف شده باشد، محاسبه ی این بار حرارتی˓ بار حرارتی هدف است اگر نه به مرحله ی ” أ ” برمی گردیم و مراحل را دوباره تکرار می کنیم تا به هدف مورد نظر برسیم.
۳- این روش برای هر سینی m در قسمت دفع از برج اصلی هم تکرار می شود و افزایش شماره سینی رو به بالاست.
۴- ترکیب بار حرارتی هدف در تمام مراحل از دو برج برای به دست آوردن نمودار حداقل نیروی محرکه
این روش شامل حل دقیق موازنه جرمی و حرارتی برای هر سینی در برج است و می توان هر یک از این دو تا را در شبیه سازی برج تجاری استفاده کرد یا به وسیله ی برنامه ی کامپیوتری پیشرفته انجام داد ]۲۶[.
اثر اصلی جایگزین کردن جوش آور جانبی نسبت به برج متناظر ساده، این است که عبور و مرور بخار و مایع در این قسمت بین جوش آور اصلی و جوش آور جانبی و در نتیجه نیروی محرکه در این قسمت راحت تر از نوع برج اصلی هستند و همچنین نسبت جریان برگشتی تغییری نمی کند.
۴-۱۹- تعیین محل مناسب برای یک برج اصلاح شده
نتیجه ای که از روش نمودار حداقل نیروی محرکه به دست می آید، معین کردن مشخصات بار حرارتی مبدل جانبی هدف برای هر سینی برج است. نتیجه مهم دیگر برای برج، تعیین و یا بهینه کردن بهترین مکان برای جایگزینی مبدل جانبی است.
هر یک از بار حرارتی هدف می تواند اثر متفاوتی بر روی بازده ترمودینامیکی برج داشته باشد و از آنجا که اکسرژی˓ منعکس کننده گرمای مورد نیاز برج است˓ جداسازی مطلوب را انجام می دهد. این اکسرژی لازم به وسیله جریان گرم از Utility برآورده می شود و می توان به وسیله فرمول زیر آن را محاسبه کرد:

(۴-۱۶)

معادله ‏۳‑۲۷ ۵۳
معادله ‏۳‑۲۸: درستنمایی الگوی پاسخدهی ۵۳
معادله ‏۳‑۲۹: درستنمایی داده ها در روش CML 53
معادله ‏۳‑۳۰: لگاریتم درستنمایی ۵۳
نه
معادله ‏۳‑۳۱: معادله های برآورد CML 54
معادله ‏۳‑۳۲ ۵۷
معادله ‏۳‑۳۳ مدل احتمال سراسری مسئله به عنوان شبکه باوری بیزین ۶۲
۶۵
۶۵
معادله ‏۳‑۳۶ ۶۷
معادله ‏۴‑۱ ۷۵
معادله ‏۴‑۲ ۷۸
معادله ‏۴‑۳ ۷۹
معادله ‏۴‑۴ ۸۲
ده
چکیده
آزمون انطباقی کامپیوتری یک روش رو به رشد ارزیابی در بسیاری از موسسات آموزشی و همچنین غیر آموزشی در سراسر جهان است. ویژگی متمایزکننده آزمون انطباقی کامپیوتری اجرای آزمون متناسب با توانایی آزمون­دهنده بر اساس پاسخ سوالات قبلی می­باشد. از این رو، می­توان آزمون کوتاه­تر را اجرا و در عین حال تخمین دقیق­تری از توانایی آزمون­دهنده به دست آورد. روش­های مختلفی برای ایجاد آزمون انطباقی کامپیوتری بر اساس نظریه سوال پاسخ ارائه شده است. هدف این پایان نامه بهبود روش انتخاب سوال در آزمون انطباقی کامپیوتری بر اساس نظریه سوال پاسخ با توجه به سطح دانش آزمون­دهنده می­باشد. در این پایان نامه علاوه بر پارامترهای سوال که در نظریه سوال پاسخ مطرح شده است، ساختاری برای سوالات پیشنهاد شده است که بر اساس آن می­توان روش انتخاب سوال را بهبود بخشید، علاوه بر این طول آزمون کوتاه­تر خواهد شد. همچنین می­توان مبحثی که آزمون­دهنده در آن ضعیف می­باشد را شناسایی و بر اساس آن رویکردی مناسب آزمون­دهنده پیشنهاد داد. یعنی اگر آزمون­دهنده­ای در مبحثی ضعیف بود، معلم می ­تواند تصمیمی متناسب با سطح آزمون­دهنده اتخاذ کند.

( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

در انتخاب سوال، موضوع دیگری که مطرح است محاسبه سطح توانایی آزمون­دهنده است، چون بر اساس سطح او، سوال مناسب برای او انتخاب می­ شود. روش­های مختلفی برای محاسبه و تخمین سطح آزمون­دهنده وجود دارد، در این پایان نامه از شبکه ­های عصبی برای تحمین سطح دانش استفاده شده است. سه مدل شبکه عصبی در اینجا مطرح شده است، مدل اول شبکه عصبی هرس جامع است که شبکه­ ای دقیق ولی با طول زمان آموزش بالاست، مدل­های دیگر، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و مدل شبکه عصبی تابع پایه شعاعی است.
واژگان کلیدی: سنجش کامپیوتری ، آزمون های مبتنی بر کامپیوتر ، آزمون انطباقی کامپیوتری، نظریه سوال پاسخ، شبکه بیزین، شبکه عصبی.
فصل اول : مقدمه
آزمون یکی از رایج­ترین راه­های آزمایش دانش است. هدف اصلی از آزمایش به منظور تعیین سطح دانش آزمون­دهنده از یک یا چند موضوع که در آن زمینه­ دانش انتخاب شده باشد، است. امروزه از روش­های مختلفی نظیر ارائه مطلب در کلاس ، نوشتن مقالات، پروژه­ ها، و غیره برای ارزیابی دانش استفاده می­ شود. با این حال، رایج­ترین ابزار برای سنجش دانش، آزمون و امتحان شفاهی است. از آنجا که در دهه­های اخیر کامپیوتر به عنوان بیشترین ابزار آموزش مورد استفاده بوده است، و از آنجایی که استفاده از آن در همه سطوح آموزش و پرورش رایج شده است، آزمون مبتنی بر کامپیوتر بسیار مورد پسند است.
امروزه از انواع روش­های آزمونی که در دسترس می­باشد، «آزمون انطباقی کامپیوتری» تعادلی حداکثری از دقت و کارایی را ​​فراهم می کند. در طول چند دهه گذشته، «آزمون انطباقی کامپیوتری» در زمینه ­های آموزش­، صدور گواهینامه و پروانه، بطورگسترده استفاده شده است. «آزمون انطباقی کامپیوتری» براساس پاسخ آزمودنی به سوالات پیشین، به صورت پیشرونده­ای، سوالاتی را انتخاب می­ کند که دقت آزمون را افزایش دهد. از نظر آزمودنی به نظر می­رسد که دشواری سوال با سطح توانایی او انطباق پیدا می­ کند. به عنوان مثال، اگر آزمودنی در پاسخ به سوالی با دشواری متوسط خوب عمل کند به او سوالی ارائه می­ شود که دشواری بیشتری دارد و یا اگر در پاسخ به سوال با دشواری متوسط عمل کند سوال ساده­تری ارائه می­ شود. در آزمون­های انطباقی کامپیوتری، در مقایسه با آزمون­های چند گزینه­ای ثابت که مجموعه ثابتی از سوالات به آزمودنی ارائه می­ شود، به تعداد سوالات کمتری نیاز دارد تا بتواند به همان نتایج دقیق دست پیدا کند. البته هیچ محدودیتی وجود ندارد که در روش شناسی «آزمون انطباقی کامپیوتری» الزاماً از سوالات چند گزینه‌ای استفاده شود اما از آنجایی که اکثر سوالات چندگزینه‌ای هستند، در بیشتر آزمون­های انطباقی کامپیوتری نیز از این نوع سوالات استفاده می‌شود.
«آزمون انطباقی کامپیوتری» از اجرای سوالات نامربوط اجتناب می­ کند. مانند سوال­هایی که برای آزمودنی خیلی آسان و یا خیلی سخت هستند و رفتارهایی نامناسب مثل حدس زدن، بی توجهی، و الگوهایی که پاسخ دادن را تحریک می­ کنند. این سوالات تا حد خیلی زیادی حذف می شوند. زمانی که سوالات به گونه ای ارائه شوند که با سطح توانایی آزمودنی منطبق نباشد و سطح چالش سوال (درجه دشواری) بالا باشد آزمون­دهنده مضطرب خواهد شد و اگر پایین باشد دچار بی علاقگی خواهد شد. تنها در صورتی فرد تجربه آزمون مناسب را تجربه خواهد کرد که دشواری سوال با سطح توانایی­اش منطبق باشد که آزمون­های انطباقی این ویژگی را دارند.
اهداف تحقیق و تبیین صورت مسئله
در این پایان نامه نحوه انتخاب سوال بعدی برای آزمون­دهنده را با توجه به اینکه بیشترین نزدیکی به سطح دانش او داشته باشد را بهبود داده شده است. برای انتخاب سوال سه تابع برای آن تعریف شده است :
انتخاب سوال بر اساس موضوع درس
انتخاب سوال بر اساس نظریه سوال پاسخ
انتخاب سوال بر اساس تاریخچه سوال­ها پاسخ داده شده
در تابع اول سوالاتی که به موضوع مورد نظر مربوط است انتخاب می­شوند. سپس در تابع با بهره گرفتن از نظریه سوال پاسخ و بهبود روش­های محاسبه احتمال پاسخگویی آزمون­دهنده به سوال، سوالاتی که بیشترین احتمال را دارند که آزمون دهنده آن­ها را پاسخ دهد انتخاب می­شوند. بعد از آنکه سوالات در تابع دوم انتخاب شدند، بر اساس سابقه سوالات، از بین آن­ها یک سوال انتخاب و از آزموندهنده پرسیده می­ شود. بهبود فرایند انتخاب سوال در تابع اول و دوم در این پایان نامه مورد نظر است. در واقع سوالاتی انتخاب خواهد شد که برای آزمون­دهنده از نظر سنجش دانش او، بهترین هستند.
در این پایان نامه، ساختار آزمون انطباقی کامپیوتری شرح داده خواهد شد که با ترکیب روش­های استفاده شده توسط دیگران و تغییری در پیاده­سازی آن­ها ساخته می­ شود، پارامترهای مطرح شده در نظریه سوال پاسخ برای انتخاب سوال کافی نمی ­باشد و نیاز به ویژگی­های دیگری در این تابع است، به همین منظور ساختار سوال را با بهره گرفتن از موضوع، مبحث و مفهوم ایجاد کرده و سوالات با این دسته­بندی از بانک سوالات انتخاب می­شوند و در صورتی که آزمون­دهنده در مفهومی قوی بود، می­توان آن مفهوم را کنار گذاشته و به مفهوم دیگری مراجعه کرد.
مسئله مهم دیگری که در انتخاب سوالات آزمون انطباقی کامپیوتری باید به آن توجه کرد، برآورد و تخمین سطح دانش آزمون­دهنده است. روش­های مختلفی برای این برآورد وجود دارد که می­توان به اطلاعات فیشر، روش نیوتن-رافستر ، شبکه ­های بیزین و شبکه عصبی اشاره نمود. در این پایان نامه این برآورد با بهره گرفتن از سه مدل شبکه عصبی که عبارتند از شبکه عصبی هرس جامع، شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و شبکه عصبی تابع پایه شعاعی. در این پایان نامه، این سه مدل شبکه عصبی را پیاده­سازی و با بهره گرفتن از نتایج بدست آمده مقایسه خواهند شد.
این پایان نامه بدین صورت سازماندهی شده است. در فصل دوم در مورد آزمون انطباقی کامپیوتری بحث خواهد شد و در فصل سوم مباحث مرتبط با آزمون انطباقی کامپیوتری که شامل نظریه سوال پاسخ، شبکه ­های بیزین و کاربرد آن در آزمون انطباقی کامپیوتری و در آخر شبکه ­های عصبی، بحث خواهد شد. در فصل چهارم روش پیشنهاد شده شرح داده خواهد شد و در فصل پنجم در مورد پیاده­سازی روش پیشنهادی صحبت می­ شود. در فصل ششم، مقایسات و نتیجه ­گیری­ها و کارهای آینده صحبت خواهد شد.

فصل دوم : آزمون انطباقی کامپیوتری
مقدمه
«آزمون انطباقی کامپیوتری» توسط لرد (۱۹۷۱) ، اوون (۱۹۷۵)، و وایس (۱۹۷۶)، در میان دیگران، برای اندازه ­گیری سطح توانایی آزمون­دهنده­ها با دقت بیشتر از آزمون­های معمولی و با ساخت یک آزمون فردی برای هر آزمون­دهنده، پیشنهاد شد [۱].
«آزمون انطباقی کامپیوتری» از نوع آزمون توسعه یافته برای افزایش بهره­وری برآورد دانش آزمون­دهنده است. هدف اصلی «آزمون انطباقی کامپیوتری»، بهینه کردن فرایند یادگیری آزمون­دهنده است [۲]. که برآورد را با انتخاب سوال­ها برای آزمون­دهنده بر اساس پاسخ­های خود (بنابراین اغلب به آن، آزمون مناسب^[۱] گفته می­ شود) در طول مدت آزمون قبلی به دست آورد. درجه دشواری سوال بعدی به طوری انتخاب می شود که برای آزمون­دهنده نه خیلی سخت باشد و نه خیلی آسان. بطور دقیقتر، سوال طوری انتخاب می شود که آزمون­دهنده با احتمال ۵۰ درصد سوال را به درستی پاسخ دهد. البته، سوال اول نمی­تواند از این راه تعیین شود چرا که در این نقطه هیچ چیز شناخته شده­ای در مورد قابلیت ­های امتحان بدست نیامده است (سوال با دشواری متوسط ​​انتخاب می­ شود)، اما انتخاب از سوال دوم به بعد را می­توان برای هر آزمون­دهنده با سازگاری بهتر انتخاب نمود. با هر پاسخ به سوال ، کامپیوتر به طور بهتری می ­تواند ارزیابی دانش آزمونگر را انجام دهد.
انواع سنجش انطباقی
نظریه رایت و داگلاس [۳]
رایت و داگلاس (۱۹۷۵) سنجش انطباقی را که در آن سوال­ها بر اساس سطح دشواری الگوی منطقی راش مقیاس بندی شده بودند پیشنهاد کردند. آنها در این روش به آزمودنی اجازه می­ دهند سوالاتی را که می خواهند پاسخ دهد، خود انتخاب کند. به آزمودنی آزمونی ارائه می­ شود که در آن سوالات بر اساس افزایش درجات دشواری مرتب شده ­اند و به او گفته می­ شود که کار خود را با پاسخ دادن به سوال­هایی دشوارتر و آسان­تر ادامه دهد. نمره آزمودنی برابر است با تعداد سوال­هایی که او درست پاسخ داده است، به اضافه تعداد سوال­هایی که از نظر او ساده بوده و ارزش پاسخ دادن را نداشته­اند.
سنجش دو مرحله ای [۴]
نوع دیگر سنجش انطباقی، سنجش دو مرحله­ ای است. نمره آزمودنی در یک آزمون (معمولاً یک آزمون کوتاه جایگزین یک آزمون کوتاه معمولی) تعیین می­ کند که کدام سطح از آزمون دو مرحله­ ای باید پذیرفته شود. در برخی از موارد، در آزمون جایگزین، نمره آزمودنی فقط برای ارزشیابی دومین مرحله آزمون به کار برده می­ شود؛ نه به عنوان بخشی از برآورد نمره واقعی یا مقدار ویژگی آزمودنی. روش لرد (۱۹۶۹)بدین گونه است که اجرای آزمون عادی، با برآورد حاصل از اجرای دومین مرحله ترکیب می­ شود. لرد با بهره گرفتن از مطالعه شبیه­سازی، اطلاعات توابع ترکیب­های مختلف طرح­های آزمون عادی و دومین مرحله را مورد بررسی قرار داده است. روش سنجش دو مرحله­ ای در برآورد ویژگی های افراطی بر سنجش تک مرحله­ ای مرسوم برتری دارد، اما برای برآورد ویژگی­هایی که در حد متوسط قرار دارند، مفید نیستند.
بر اساس کامپیوتر
یک روش پیچیده­تر سنجش انطباقی استفاده از کامپیوتر در انتخاب سوال، ضمن پاسخگویی آزمودنی به هر سوال است (سنجش به کمک کامپیوتر). زمانی که آزمودنی به سوال پاسخ درست می­دهد، بر اساس فرمول خاصی سوال مشکل­تری به او ارائه می­ شود. چنانچه به سوال پاسخ غلط داده شود سوال اسانتری پیشنهاد می گردد. انتخاب سطح دشواری سوال­های متوالی بر اساس عملکرد آزمودنی در هر مرحله صورت می گیرد. دشواری سوال i+1، به نحوی انتخاب می­ شود که اندازه مرحله نامیده می­ شود. اندازه مرحله تفاوت بین دو درجه دشواری سوال است. در برخی از روش­ها، کاهش طول مرحله از اندازه های مرحله بزرگ شروع می­ شود و به تدریج اندازه مرحله کاهش می­یابد و این روند ادامه می­یابد تا موقعی که سطح دشواری آزمون همتا می­ شود. مثلاً در ابتدا سوالی با درجه دشواری ۱ به آزمودنی ارائه می شود وسپس در صورت پاسخ صحیح دادن سوالی با درجه دشواری ۱.۵ ارائه می­ شود(یعنی اندازه مرحله ۰.۵) می­باشد، سپس سوال بعدی با درجه دشواری ۱.۹ ارائه می­ شود(اندازه مرحله ۰.۴) دشواری سوال بعدی ۲.۲ (اندازه مرحله ۰.۳) و الی آخر. در اینجا به تدریج اندازه مرحله کمتر شده است اما دقت اندازه ­گیری بیشتر شده است. در آزمون های دیگر، اندازه مرحله ممکن است در کلیه مراحل ثابت نگه داشته شود. مثلاً ابتدا سوالی با درجه دشواری ۱ به آزمودنی ارائه می­ شود وسپس در صورت پاسخ صحیح دادن سوالی با درجه دشواری ۱.۵ ارائه می­ شود (یعنی اندازه مرحله ۰.۵) می­باشد، سپس سوال بعدی با درجه دشواری ۲ ارائه می شود (اندازه مرحله ۰.۵) دشواری سوال بعدی ۲.۵ (اندازه مرحله ۰.۵) و الی آخر. در اینجا به همه سوالات با یک اندازه مرحله ۰.۵ ارائه می­شوند. و روش کاهش طول مرحله، برآورد خوبی از ویژگی مورد اندازه گیری به دست می­دهد؛ با وجود این، برای انتخاب سوال­های مورد نظر وجود بانک وسیعی از سوال­ها الزامی است. مثلاً اگر یک آزمودنی به N سوال پاسخ دهد، سوال لازم است. برای N=5 در بانک سوال­ها، باید حداقل ۳۲ سوال، و برای N=10 حدود ۱۰۲۴ سوال لازم است. دستیابی به چنین بانک گسترده ای به ندرت امکان پذیر است. در صورتی که روش ثابت نگه داشتن اندازه مرحله به کار برده شده دقت برآورد ویژگی برای Nهای همانند، از روش کاهش طول مرحله کمتر است. برخی از مزایای «آزمون انطباقی کامپیوتری» به شرح زیر است [۵].
آزمون به محض درخواست انجام می­ شود و نمره بلافاصله در دسترس خواهد بود.
نه برگه پاسخ تست و نه مدیران آموزش دیده مورد نیاز هستند. و اشتباهات آزمون­گیرنده نیز در سنجش خطا از بین می­رود.
آزمونی که به صورت مراحل جداگانه انجام می­ شود، آزمون­دهنده لازم نیست برای رفتن به بخش بعد برای دیگران صبر کند تا همه آن بخش را به پایان برسانند و بصورت خودکار نیز زمان بیشتری را برای داوطلبان که به آن نیاز دارند، مدیریت می­ کند و به طور بالقوه سبب کاهش یک منبع از اضطراب امتحان می شود.
امنیت آزمون بالاتر است، چون هرگز نمی­ شود جزوات آزمون را کپی نمود.
آزمون کامپیوتری تعداد بیشتری از گزینه ها را برای زمان بندی و قالب بندی ارائه می دهد. بنابراین به طور بالقوه طیف وسیع­تری از انواع آیتم قابل استفاده است.
«آزمون انطباقی کامپیوتری» می تواند موجب کاهش زمان آزمون به بیش از ۵۰ ٪ با حفظ همان سطح از قابلیت اطمینان، شود. بنابراین زمان کوتاهتر آزمون، خستگی را کاهش داده و میزان قابل توجهی نتایج آزمون آزمون دهنده را نیز تحت تاثیر قرار می­دهد.
«آزمون انطباقی کامپیوتری» ​​می تواند نمره دقیق بیش از یک طیف گسترده ای از توانائی­ها را فراهم آورد، در حالی که آزمون­های سنتی معمولا متوسط توانائی آزمون­دهنده­ها را فراهم می ­آورد.

انتخاب تورنومنت ((Tournament Selection:
یک سری از صفات یک جامعه انتخاب می‌گردند و اعضای آن مجموعه با یکدیگر به رقابت می‌پردازند تا سرانجام از هر زیرمجموعه‌ای فقط یک صفت برای تولید انتخاب شود.

۳-۳-۲ عملگر آمیزش (Crossover):
هدف تولید فرزندی جدید به امید این‌که ویژگی‌های خوب والدین دران جمع شده باشد موجودی بهتر از والدین خود باشد.روش کار به‌صورت زیر است:
به‌صورت تصادفی یک نقطه از کروموزوم را انتخاب می‌نماییم و سپس ژن‌های بعدازآن نقطه را جابه‌جا می‌نماییم.
تلفیق تک نقطه‌ای (Single Point Crossover)
هرگاه عملیات تلفیق در یک نقطه انجام شود به آن، تلفیق تک نقطه‌ای گفته می‌شود. روش کار در تلفیق از ترکیب کردن کروموزوم‌های پدر و مادر به دست می‌آید. روش تولیدمثل نیز به این صورت است که در ابتدا به‌صورت تصادفی، نقطه‌ای که قرار است تولیدمثل ازآنجا آغاز شود، انتخاب شود و سپس اعداد بعدازآن به ترتیب از بیت‌های کروموزوم‌های پدر و مادر قرار گیرد.
شکل ۳-۲ نمونه‌ای از تلفیق [۱۳]
با توجه به شکل، کروموزوم‌های ردیف ۱ و همچنین ردیف ۲، نقش پدر و مادر رادارند و نتیجه تولیدمثل آن‌ها در Offspring ذخیره‌شده است. علامت “|” نشان‌دهنده‌ی نقطه‌ی شروع تولیدمثل است. شایان‌ذکر است اعدادی که بعد از نقطه‌ی شروع و در Offspring1 قراردادند مربوط به بعد از نقطه شروع کروموزوم ۱ و اعدادی که بعد از نقطه‌ی شروع تولیدمثل و در Offspring2 قراردادند مربوط به بعد از نقطه شروع تولیدمثل کروموزوم ۲ می‌باشند
ادغام دونقطه‌ای ((Two-point CrossOver:
دو مکان را به‌صورت تصادفی انتخاب می‌کنیم و سپس مقدارهای بین این دونقطه را باهم جابه‌جا می‌نماییم.
تلفیق چندنقطه‌ای (Multipoint Crossover):
عملیات تلفیق را در چند نقطه انجام می‌دهد که به آن تلفیق چندنقطه‌ای می‌گویند.
تلفیق جامع (Uniform Crossover):
در این نوع از تلفیق باید تمام نقاط کروموزوم را به عنوان نقاط بازترکیبی انتخاب نماییم.
۳-۳-۳ عملگر جهش (Mutation):
هنگامی‌که عمل آمیزش به اتمام رسید، عملگر جهش روی کروموزوم‌ها انجام می‌شود. عملکرد عملگر جهش به این صورت است که به‌صورت تصادفی، یک ژن از یک کروموزوم را انتخاب می کند و سپس محتوای همان ژن را تغییر می‌دهد تا کروموزوم‌های تولیدشده برای اجرای الگوریتم در دور بعد مورداستفاده قرار بگیرند. چنان چه ژن از جنس دودویی باشد، آن را به وارونش مبدل می‌کند و اگر به یک مجموعه تعلق داشته باشد، مقدار و یا عنصر دیگری از همان مجموعه را به‌جای آن ژن قرار می‌دهد.
جهش
۱ ۰ ۱ ۰ ۰ ۰ ۱ ۱ ۱ ۰
۱ ۰ ۱ ۰ ۱ ۰ ۱ ۱ ۱ ۰
محل جهش جهش
شکل ۳-۳ اعمال عملگر جهش دریک کروموزوم [۱۳]
۳-۴ – روند کلی الگوریتم ژنتیک:
در الگوریتم ژنتیک نحوه نمایش دادن کروموزوم به‌صورت رشته‌هایی دودویی می‌باشد. برای این‌که به راه‌ حل ‌های کدگذاری شده ارزشی نسبت داده شود باید تابع برازندگی تعریف نماییم. در طی عملیات اجرا، والدین برای تولیدمثل انتخاب و با بهره گرفتن از عملگرهای آمیزش و همچنین جهش باهم ترکیب می‌گردند تا بتوانند فرزندهای جدیدی را تولید کنند.
این فرایند را چندین بار تکرار می‌کنیم تا نسل بعدی جمعیت تولید گردد آنگاه جمعیت را بررسی می‌نماییم شرط خاتمه در آن رسیدن به ضوابط همگرایی می‌باشد.
جمعیت اولیه
ارزیابی جواب‌ها
آیا جواب مورد نظر حاصل شده؟
انتخاب
تلفیق
بله
جهش
T=T+1
T=0
خیر
شکل ۳-۴ فلوچارت برنامه الگوریتم ژنتیک [۱۳]
۳-۵ روند بهینه‌سازی و حل مسائل در الگوریتم ژنتیک:
در ابتدا تولید تصادفی جمعیت که شامل تعدادی کروموزوم که همان روش‌های حل مسئله می‌باشند، است.
سپس صحت و درستی تابع f(x) به ازا هر کروموزوم x در جمعیت ارزیابی می‌شود. آنگاه یک جمعیت جدیدی با انجام تمامی مراحل ذیل ایجاد می‌شود.

شکل ۳-۵ ارزیابی تابع شایستگی [۱۳]
۱- انتخاب (Selection): که عبارت است از انتخاب نمودن کروموزوم والدین از جمعیت قبلی با توجه به صحت و درستی آن (هر چه Fitnees بهتر باشد شانس بیشتری برای انتخاب دارد.)
۲- تولیدمثل (Crossover): ایجاد نسلی جدید.
۳- جهش (Mutation): یعنی مکان فرزندی که تولیدشده است در کروموزوم مشخص گردد.
۴- پذیرش (Accepting): یعنی فرزند جدیدی که ایجاد گردید، در داخل جمعیت پذیرفته شود.
۵-جایگزینی (Replace): بتوانیم از جمعیت جدید در مراحل بعدی الگوریتم استفاده کنیم و جایگزین جمعیت قبلی شود.
۶-امتحان: (Test): درصورتی‌که به شرایط خوبی برای حل مسئله رسیدیم اعلام کرده و از الگوریتم خارج می‌گردیم. در غیر این صورت به مرحله دوم می‌رویم و دوباره همین مراحل را تکرار می‌نماییم.
۳-۶- شرط پایان الگوریتم
الگوریتم‌های ژنتیک بر پایه تولید و تست می‌باشد درنتیجه جواب آن مشخص نیست و نمی‌توانیم بگوییم کدام جواب بهینه است تا آن را به عنوان شرط بپذیریم درنتیجه ملاک‌های ذیل را به عنوان شرط پایان الگوریتم در نظر می‌گیریم:
شرط خاتمه را تعداد مشخصی از چرخش نسل در برنامه قرار دهیم.

مجموع کمینه سازی جمع وزنی امید ریاضی و تغییرپذیری هزینه کل سیستم تولیدی و زنجیره تأمین و کمینه سازی جریمه ناشی از غیرموجه شدن جواب­های بدست آمده تحت سناریو­های مختلف
بیشینه­سازی امید­ریاضی رضایتمندی مشتریان از طریق کمینه­سازی مجموع حداکثر کمبود محصولات مختلف در بین همه نقاط تقاضا، در دوره­ های مختلف
روش حل: تبدیل مسئله برنامه­ ریزی چند هدفه تصادفی پایدار به یک مسئله چند هدفه بسط یافته قطعیِ معادل و استفاده از روش برنامه­ ریزی توافقی برای حل مسئله چند هدفه قطعی بدست آمده

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

مثال عددی: مطالعه موردی شرکت چوب و کاغذ چوکا
تشریح مسئله و فرضیات
مدل پیشنهادی چندهدفه تصادفی پایدار برای برنامه­ ریزی کلی تولید در زنجیره تأمین به قرار زیر است:
یک زنجیره تأمین سه سطحی مطابق شکل مفروض است که در آن j کارخانه، S تأمین کننده و C نقطه تقاضا وجود دارد. هر کارخانه تعدادی محصول تولید می­ کند و هر محصول از تعدادی مواد/قطعه اولیه تشکیل شده است که با در نظر گرفتن ضریب مصرف از تأمین کنندگان تأمین می­ شود. هزینه­ های تولید اقلام در کارخانه­های مختلف و قیمت خرید مواد اولیه در تأمین­کنندگانِ مختلف، می ­تواند متفاوت باشد. هر کارخانه دارای ظرفیت­های مشخصی برای نگهداری مواد اولیه و محصولات نهائی است. ظرفیت تولید هر کارخانه برای تولید در وقت عادی، اضافه کاری با تعداد کارکنان تولیدی با سطوح مهارتی مختلف محدود می­ شود. کارخانجات می­توانند برای تنظیم نرخ تولید، از اهرم استخدام و اخراج بهره ببرند ضمن آنکه با برگزاری دوره­ های آموزشی می­توانند مهارت کارکنان را ارتقاء دهند. امکان برونسپاری بخشی از تولیدات به پیمانکاران خارج از شرکت امکان پذیر است. سایت­ها، نقاط تقاضا و تأمین کنندگان در یک گستره وسیع جغرافیایی پراکنده اند. و فاصله و هزینه حمل و نقل بین تأمین کنندگان و کارخانجات و همینطور بین کارخانجات و نقاط تقاضا می ­تواند متفاوت باشد. با آگاهی از این مطلب که امکان نگهداری محصولات نهایی در نقاط تقاضا امکان پذیر نیست، و نیز با فرض عدم قطعیت در میزان تقاضا، عدم قطعیت در هزینه­ های تولیدی و هزینه­ های حمل و نقل، عدم قطعیت در هزینه­ های استخدام، اخراج و حقوق کارکنان و هزینه­ های آموزش، مسئله اصلی، تصمیم گیری در مورد ۱- میزان محصولات تولیدی توسط هر شرکت برای پاسخگویی به تقاضای غیر قطعی مشتریان در دوره­ های مختلف تولیدی با تعداد نیروی کار مشخص از سطوح مهارتی متفاوت، ۲- میزان مواد اولیه ای که هر شرکت به تأمین کنندگان مختلف سفارش می­دهد تا با توجه به ضریب­ مصرف، زمان تدارک و قیمت پیشنهادی آن ها پاسخگوی احتیاجات خالص شرکت ها باشد، ۳- تعداد کارکنان از هر سطح تخصصی که در هر کارخانه و هر دوره بایستی اخراج، استخدام و یا برای تخصص­های بیشتر آموزش داده شوند، ۴- میزان مواد اولیه و محصول نهائی که در هر کارخانه و هر دوره بایستی انبار شود و نیز میزان تقاضایی که در هر دوره و هر نقطه تقاضا بایستی به تعویق بیافتد، به قسمی که ضمن کمینه شدن مجموع وزنی امیدریاضی و تغییر پذیری هزینه­ های کل سیستم تولیدی و زنجیره تأمین و کمینه شدن ریسک ناشی از غیرموجه شدن برنامه بدست آمده تحت سناریوهای مختلف آتی، رضایتمندی مشتریان نیز از بابت دریافت به موقع سفارشات به ازای همه محصولات در همه دوره ها حداکثر شود.
فرضیات اصلی:
محصولات ارسالی به نقاط تقاضا امکان انبارش بیش از یک دوره را ندارند، به عبارت بهتر به دلیل ماهیت محصولات که می ­تواند به فسادپذیری آن ها و یا نیاز به انبارهای با هزیه­های سرسام آور مرتبط باشد، نقاط تقاضا نگهداری محصولات را فقط در یک دوره تقبل می­نمایند.
هر محصول در واقع نماینده خانواده ای از محصولات یا مدل­های شبیه به هم است، بنابراین یک واحد ادغامی محسوب می­ شود، به این معنا که هزینه واحد تولید و یا حمل و نقل و غیره برای این واحدهای ادغامی در واقع میانگین آن هزینه ها برای تک تک محصولات/مدل­های آن خانواده می­باشد.
هر محصول از تعداد معینی قطعه با ضریب مصرف مشخص تشکیل یافته است.
میزان تقاضا و تمامی پارامترهای هزینه ای سیستم تولیدی و پارامترهای زنجیره تأمین غیرقطعی فرض شده ­اند.
عدم قطعیت پارامترها با بهره گرفتن از یک سری سناریوهای محدود، قابل بیان است.
همه نقاط تقاضا و همه تأمین کنندگان از طریق یک شبکه کامل و مشخص حمل و نقل با کارخانجات مرتبط می­شوند.
سطوح مهارتی کارکنان دارای یک طبقه بندی استاندارد و از پیش تعریف شده است. برای مثال: کارگر ساده/ نیمه ماهر/ ماهر/ سرکارگر
دوره­ های آموزشی استاندارد و از پیش تعریف شده برای ارتقاء مهارت کارکنان وجود دارد.
کمبود به صورت سفارشات عقب افتاده برنامه­ ریزی می­ شود و فروش از دست رفته وجود ندارد.
ظرفیت نگهداری به تفکیک محصولات نهائی و مواد اولیه در کارخانجات وجود دارد و ثابت فرض می­ شود.

شکل ‏۳‑۱- فرم کلی زنجیره تأمین سه سطحی

پارامترها و متغیرهای مسئله

تقاضای محصول ( ۱, ۲, …, I) i در نقطه تقاضای c ( 1, 2, …, C) در دوره t ( 1, 2, …, T) تحت سناریوی ξ (۱, ۲, …, ζ)
هزینه تولید در یک ساعت از وقت عادی(g=1) ، اضافه کاری (g=2) و یا پیمانکاری(g=3) در سایت j (1, 2, …, J) تحت سناریوی ξ
قیمت فروش محصول i در نقطه تقاضای c در دوره t تحت سناریوی ξ

عوامل ایجاد مطلوبیت در محله مسکونی: پاسخگوی تمام اعضا جامعه به ویژه خردسالان و سالمندان به شکلی ایمن و در دسترس برای

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

استفاده مرتب و دایمی ساکنان را تسهیل کند. حس تعلق به جامعه ای با هویت را تقویت کند. تجربه های به یاد ماندنی و ارزشمندی را بر جای گذارد. مردم را هدایت و فعالیت های مختلف را تسهیل کند. زمینه ای را بسازد که افراد آن مکان را مانند خانه خود احساس کند. راه های ارتباطات انسانی را تقویت کند.
اجزا محله: هدف از چیدمان خانه های شهری به شکل محله، امکان پذیر کردن ارتباط اجتماعی بین خانواده ها در صورت تمایل و ایجاد وحدت فیزیکی ملموس می باشد.
طیف متنوعی از واحدهای مسکونی، مرکز خرید روزانه، مهد کودک، فضایی برای تفریح و سرگرمی، سالن اجتماعات، فضاهای جمعی چون محل بازی کودکان، رختشویخانه مشترک، تاسیسات ورزشی.

معیارهای عمده در تعریف محله در غرب براساس تعداد جمعیت ساکن یا بعد کالبدی در قالب عناصر پنجگانه راه، گره، نشانه، مرکز و لبه است. و در ایران در ارتباط با مفاهیم فرهنگی و اجتماعی بسیار پیچیده ای شکل می گیرد که محیطی سرشار از تعامل و مشارکت است.

محله

تعیین سلسله مراتب دسترسی مناطق مسکونی بر مبنای انواع کاربرد آنها، از موارد لازم در طراحی محله می باشد؛ زیرا تخصیص کاربری هر خیابان بر مبنای نوع خیابان تغییر می کند.

جمع و پخش کننده اصلی
جمع و پخش کننده های محلی
خیابان های مسکونی محلی

سلسله مراتب شبکه ارتباطی

پیاده راه تنها در پیوند با ساختمان ها، کاربری هایی که در آن محاط است و یا در ارتباط با سایر پیاده راه های بسیار نزدیک معنا می یابد. امنیت شهر، وظیفه اساسی خیابان ها و پیاده راه های یک شهر است.

پیاده رو ها و مسیرهای پیاده

مزیت پیوستگی کاربری های شهری:
افزایش روابط شهروندان در مرکز محله
تقویت نقش هر کاربری به واسطه قرارگیری در مجاورت دیگر کاربریها
کاهش سفرهای درون شهری
استفاده بهینه از زمان و امکان برآوردن نیازهای بیشتر
بهره وری در استفاده از زمین شهری
در پیوستگی کاربری ها، این کاربری ها هستند که در نزدیکی و در مجاورت یک محله مسکونی شکل می گیرند و به دنبال برآوردن نیازهای روزانه خود باشد.

هنگامی که در مورد اختلاط کاربری بحث می شود منظور، اختلاط کاربری یک همسایگی، خیابان و یا یک بلوک شهری و یا اختلاط کاربری به صورت عمودی در یک ساختمان است. طراحی شهری خوب باید باعث تشویق بیشتری برای نزدیکی این امکانات گردد.

اختلاط کاربریها

اصول طراحی مسکن بلندمرتبه

شاخصها

تعاریف

پیامدها و راهکارها

ارتباط بلندمرتبه ها با محیط شهری

طراحی ساختمان های بلند باید کمترین اثر منفی را بر همسایگی اطراف داشته باشد.
این اثرات منفی شامل سایه اندازی ها، دید و حریم ها و ایجاد تونل باد می باشد.

ارتفاع ساختمان و حجم ساختمان باید متناسب با همسایگی های اطراف باشد. گره ها و تقاطع های اصلی نقاط مناسبی برای جایگذاری بلندمرتبه ها می باشند.

ترکیب بلندمرتبه ها با محیط شهری

در ساختمان های بلند باید به نیازهای عابران پیاده و نهایتاً کاربران ساختمان به سرپناه، بافت، غنای فرم و رنگ و نیز ریزه کاری های معماری در مقیاسی کوچک توجه شود.
ساختمان های بلند می توانند فرم های الهام بخشی و بیانگر علاقه انسان به خارق العادگی و غافلگیر شدن باشند و می توانند محلی باشند که انسان ها خود را با آن شناسایی می کنند.
ابتکار ایجاد سکو شامل بررسی الگوی خیابان و ایجاد مقیاسی انسانی تر و به حداقل رساندن تاثیرات مخرب باد در سطح زمین می شود که همگی در انسانی کردن ساختمان های بلند تاثیر می گذارند.
ایجاد برج های باریک که سایه اندازی ساختمان های بلند را به حداقل می رسانند، به دلیل توجه ما به خورشید مسئله ای عاطفی می باشد و بنابراین ملاحظه ای دیگر بر ملاحظات مربوط به انسانی کردن ساختمان های بلند می افزاید.

تاثیر بلندمرتبه ها بر فضاهای شهری

فضاهای شهری به عنوان فضایی برای زندگی اجتماعی مردم، به وسیله موجودیت ساختمان های بلند را تحت تاثیر قرار م دهد. که بر سه ویژگی اصلی فضاهای شهری تاکید دارند: