پایان نامه - مقاله - تحقیق

1-1- علم نجوم

علم مطالعه اجرام آسمانی نظیر ماه، سیارات، ستاره گان، کهکشان ها، فواصل، جرم، دما، فیزیک ، شیمی و تحول این اجرام، و اتفاقاتی که خارج از جو زمین رخ میدهند، نظیر انفجارات ابرنواختر[1] ، اشعه گاما و تابش زمینه کیهانی را “ستاره شناسی”[2] یا “نجوم” نام می نهند. ستاره شناسی دارای ریشه ای یونانی از کلمات astron (ἄστρον) بمعنی “ستاره” و nomos (νόμος) بمعنی “قانون” یا “فرهنگ”  می باشد که عبارت “قانون ستاره گان” یا “فرهنگ ستارگان”  را می سازد. [1]

علم نجوم به عنوان یکی از قدیمی ترین علوم ریشه درقدیمی ترین تمدن های بشری دارد. تمدن هایی همچون بابل، مصر، ایران، یونان، چین و مایا مشاهدات قاعده­مندی را در آسمان شب داشتند. توانایی تشخیص سیارات از ستارگان با این نشانه که ستارگان بصورت نسبی طی قرون در جایگاه خود ثابت اند و سیارات در مدت کوتاهی تغییر مکان های قابل توجهی دارند، از دست آوردهای جالب ستاره شناسان باستان است.

گرایشات ستاره شناسی باستان به چند دسته کلی از جمله مسیریابی آسمانی، مشاهده و فاصله سنجی و ساخت تقویم تقسیم می شود. این تقسیم بندی تا زمان اختراع تلسکوپ که کلید ورود به عصر ستاره شناسی نوین میباشد، معتبر بود. امروزه ستاره شناسی بیشتر تحت عنوان “اختر فیزیک” مورد توجه قرار می گیرد. از آنجا که بیشتر تحقیقات نجومی با موضوعات مربوط به علم فیزیک مرتبط می باشد، ستاره شناسی نوین را در واقع، می توان “اختر فیزیک”[3]  نام نهاد.

1-2- مشاهده از درون جو

با وجود حضور ماهواره ها، عمده مشاهدات آسمانی از روی سطح زمین صورت می پذیرد و این گونه از مشاهدات نجومی با چالش هایی روبروست. همانطور که می دانیم جو زمین از لایه های متفاوت و با غلظت های مختلفی تشکیل یافته است که با عبور نور از آن تغییرات بسیار سریعی از شکست را در جهت های گوناگون نتیجه می دهد.

زمانی که یک درخشش رخ می دهد و نور حاصل از آن با جو زمین برخورد می کند، اختلاف شکست در جهات گوناگون باعث آلوده شدن تصویر می گردد که این آلودگی بصورت نقاط لرزشی  بروز می نماید. هر چه این نقاط لرزشی کوچک تر باشند می گوییم مشاهده بهتری انجام شده است.

برخی از نواحی طیف الکترومغناطیس به شدت توسط جو اطراف زمین جذب می شوند. مهمترین ناحیه گذرنده از جو ناحیه نور مرئی در محدوده 300 تا 800 نانومتر است، و این ناحیه بر محدوده حساس چشم انسان (400 تا 700 نانومتر) منطبق گشته است. در طول موج های کمتر از 300 نانومتر، اوزون[4] که لایه باریکی در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری زمین است، از عبور تابش های فرابنفش[5] جلوگیری می کند. همچنین امواج کمتر از 300 نانومتر توسط   و  جذب می شوند. بنابر این تقریبا تمامی تابش های کوچک تر از 300 نانومتر توسط جو جذب شده و راهی به سوی سطح زمین نمی یابند.

در محدوده طول موج مرئی، نور توسط مولکول های و غبار موجود در جو پراکنده شده و در اصطلاح تابش رقیق می گردد. جذب و پراکندگی، تواماً، را “خاموش سازی” یا  “انهدام”[6] گویند. خاموش سازی می بایست در جریان اندازه گیری میزان درخشانی لحاظ گردد.

در قرن نوزدهم، لرد ریلی[7] موفق به توضیح رنگ آبی آسمان شد. وی توضیح داد که پراکندگی ناشی از مولکول ها با معکوس توان چهارم طول موج متناسب است. لذا نور آبی بیشتر از نور قرمز پراکنده می شود. بنابراین نور آبی در سراسر آسمان مشاهده می گردد، همان نور پراکنده شده خورشید است.

در ستاره شناسی، می بایست اجسام بصورت کاملاَ واضح مشاهده شوند. این مسئله بسیار اهمیت دارد که تا حد امکان آسمان سیاه تر دیده شود و جو می بایست تا حد امکان شفاف باشد. به همین خاطر است که رصد خانه های بزرگ را بر فراز کوه ها و دور از شهرها بنا می کنند.

ابزار مشاهده آسمان از داخل جو زمین تلسکوپ ها هستند که خود به انواع گوناگونی تقسیم بندی می شوند. [2]

1-2-1- رادیو تلسکوپ[8]

نجوم رادیویی شاخه ای نوین در ستاره شناسی است که فرکانس هایی از محدوده چند مگاهرتز (100 متر) تا تقریبا 300 گیگاهرتز (1 میلی متر) را شامل می شود.

در اوایل قرن بیستم تلاش هایی در زمینه مشاهده امواج رادیویی ساطع شده از خورشید صورت پذیرفت که این تلاش ها به دلایلی از جمله پایین بودن کیفیت حسگر آنتن سامانه های گیرنده و غیر شفاف بودن یونسفر[9] در فرکانس های پایین ناکام ماندند. اولین مشاهدات امواج رادیویی کیهانی توسط مهندس امریکایی کارل.جی.یانسکی[10] در سال 1932 اتفاق افتاد. وی در حالی که مشغول مطالعه اختلالات رادیویی طوفان آذرخشی در فرکانس 20.5 مگاهرتز (14.6 متر) بود، یک گسیل رادیویی را که از مبدأ نامعلومی ساطع می شد کشف کرد. به هر صورت او یافت که مبدأ امواج گسیل شده مرکز کهکشان ها می باشد.

تولد حقیقی نجوم رادیویی به اواخر دهه سی قرن بیستم باز میگردد، که گروت ربر[11] مشاهدات سیستماتیکی را با آنتن سهمی وار 9.5 متری دست ساز خود انجام داد. بعد از آن نجوم رادیویی به سرعت پیشرفت کرده و دانش ما درباره جهان اصلاح گردید. رادیو تلسکوپ تابش را در یک روزنه یا آنتن جمع کرده و آن را به صورت یک سیگنال رادیویی توسط گیرنده که به آن رادیو متر می گویند تبدیل می کند. سیگنال دریافت شده ابتدا تقویت، ردیابی و کامل می شود و سپس خروجی آن روی دستگاه های ذخیره کننده ثبت می گردد. سیگنال های ورودی بسیار ضعیف هستند و این مسئله باعث اختلال بسیار در فرایند ردیابی امواج می گردد. برای حل این مشکل میبایست تا حد امکان امواج مختل کننده را حذف نموده و شرایط محیطی را مناسب نمود. همچنین تداخل الکترومغناطیسی[12] ناشی از فرستنده های راداری، تلویزونی و رادیویی روی دریافت و ردیابی پرتو های رادیویی کیهانی بسیار تاثیر گذار است. بنابراین رصدخانه های رادیویی را غالباً در میان درّه ها و حفاظ الکترومغناطیسی بنا می کنند، درست مانند رصدخانه های نوری که جهت جلوگیری از اختلال بر فراز قلّه ها بنا میشوند. [3]

بیشترین دانش ما در مورد ساختار کهکشان راه شیری  از مشاهدات رادیویی مربوط به طول موج 21 سانتی متری هیدروژن خنثی و اخیراً از طول موج 2.6 میلی متری مولکول کربن مونو اکسید ناشی می شود. نجوم رادیویی در بسیاری از کشفیات نجومی نقش داشته است. به عنوان مثال پالسارها[13] و کوازارها[14] از یافته های مشاهدات رادیویی هستند. اهمیت این زمینه از نجوم در آن حد است که تا کنون  دو جایزه نوبل فیزیک سال های اخیر به ستاره شناسان رادیویی اختصاص یافته است. [4]

[1]  انفجار فاجعه انگیز ستاره در نزدیکی پایان عمر آن که در هنگام وقوع، درخشانی ستاره برای چندین روز به میلیون ها برابر می رسد.

Astronomy2

[3] Astrophysics

[4]  Ozone

[5]  Ultra-Violet (UV)

[6]  Extinction

[7]  Lord Rayleigh

[8]  Radio telescope

[9]  Ionsphere

[10]  Karl Guthe Jansky

[11]  Grote Reber

[12]  Electromagnetic Interference

[13]  Pulsar

[14]  Quasar

در سال های اخیر، حوزه روباتیك سیر تكاملی را آغاز كرده است كه مبتنی بر نیازهای كاربران می باشد. تقاضای صنعت برای زمانهای پاسخ سریعتر و مصرف انرژی كمتر، طراحان روبات را بر آن داشته تا اصلاحات بنیادی را در طراحی بازوهای روبات صورت دهند. با كاربرد مواد سبك وزن تر و بازسازی پیكربندی فیزیكی روبات، بازوها به مرور بلندتر و نازكتر شدند و اهداف آنها مبنی بر سرعت بالا، شتاب گیری سریع و مصرف انرژی كمتر تحقق یافت. این بازوهای انعطاف پذیر حوزه تحقیقاتی کاملا جدیدی را در زمینه طراحی و كنترل  بازوی ربات با درجه دقت قابل قبول گشوده اند ]1[.
برای بازوی روباتیك صلب، كنترل مسیر نوك دست، معادل كنترل محرك حالت صلب (انعطاف ناپذیر) است. اما برای كنترل مطلوب بازوی انعطاف پذیر، كنترل مطمئن تری از حالات انعطاف ناپذیر لازم است تا ارتعاشات اجتناب ناپذیر و بدون محدودیت در آن مد نظر قرار گیرند. در نتیجه، ردگیری دقیق روبات با بازوی انعطاف پذیر مسئله ای بحث برانگیز شناخته می شود. این را هم باید در نظر گرفت که همواره صلبیت بازوها، یک فرض ایده آل است و با افزایش نسبت بار به وزن بازو، سرعت حرکت و پهنای باند کنترل ممکن است از این صلبیت کاسته شود ]15[.
این درست است که این بازوها به علت سبک بودن و کاهش اینرسی دارای عملکرد سریع تری نسبت به بازوهای صلب هستند و به گشتاور کمتری برای حرکت نیاز دارند و این خود باعث کاهش مصرف انرزی الکتریکی می شود و اقتصادی تر است ]1[. ولی از دیدگاه مدلسازی،

 طبیعت توزیع یافته دینامیک این بازوها واستعداد طبیعی انعطاف پذیری، امکان اینکه بتوان مدل دقیقی با بعد معین بدست آورد، را غیر ممکن می سازد و علاوه بر این به علت ایجاد نوسانات ناشی از کاهش صلبیت در حرکت، کنترل دقیق مسیر حرکت بسیار مشکل می شود ]3[.

 
1-2- ویژگی های مدل سیستم
از دیدگاه مدلسازی، طبیعت توزیع یافته دینامیک این بازوها واستعداد طبیعی انعطاف پذیری ساختمان، امکان اینکه بتوان مدل دقیقی با بعد معین بدست آورد، را غیر ممکن می سازد. در نتیجه مدلی غیرخطی، متغیر با زمان و با مرتبه بالا ( از نظر تئوری بی نهایت ) خواهیم داشت ]3[.
علاوه بر این، به علت ناهم خوانی موقعیت سنسورها و محرکها (ورودی ها و خروجی ها)، چنانچه مستقیما موقعیت انتهای بازو را به عنوان خروجی بگیریم، منجر به کنترل غیر متمرکز و رفتار دینامیک غیر مینیمم فاز خواهد شد. به عبارت دیگر، تابع تبدیل حلقه باز سیستم از محل اعمال گشتاور در مفصل تا موقعیت انتهای بازو، صفر های ناپایدار خواهد داشت.این ویژگی تا وقتی که بهره پایداری حلقه بسته مد نظر باشد، محدودیت های شدیدی را بر طراحی کنترل کننده تحمیل می کند ]3[.
از اینها گذشته، به علت کمتر بودن تعداد محرکها نسبت به درجات آزادی سیستم، سیستم کنترل زیر فعال  خواهد بود که خود محدودیت های زیادی را بر آنچه که از طریق  کنترل  کردن می توان به آن دست یافت، ایجاد می کند. زیرا با تنها یک ورودی باید بتوانیم جابجایی زاویه ای بازو را به نحوی کنترل کنیم که میزان نوسانات انتهای بازو میرا شود ]3[.
 
1-3- چرا کنترل هوشمند
سیستم های مکانیکی که به صورت نرم افزاری شبیه سازی شده اند، معمولاً ویژگی های اجزای صلب را نشان می دهند، در حالی که، در واقعیت محرکها، بازوها و مفصل ها، به دلیل اینکه صلب مطلق نیستند، نسبت به آنچه که به صورت تئوری بدست می آید، تاحدودی کاهش در عملکرد کنترل را نشان می دهند. استفاده از یک سیستم کنترل خاص ، یکی از راه های حل این مشکل است ]5[.
از طرفی، توصیف دقیق دینامیک یک سیستم غیر صلب، به خاطر ویژگی خاص مدل سیستم، مثل غیر خطی بودن، مرتبه بالا و متغیر با زمان بودن معادلات مدل سیستم ، کار بسیار پیچیده ای است ]5[.
مدل های تخمین زده شده توسط روش های معمول ریاضی مثل معادلات دیفرانسیلی نیوتن–اویلر یا لاگرانژ-اویلر، نیاز به ظرفیت محاسباتی بالا و اطلاعات از پیش تعیین شده در مورد پارامترهای سیستم دارد که استفاده کاربردی از آنها را در سیستم های کنترل محدود می کند. بنابراین وجود نا معینی های دینامیک سیستم، مهمترین فاکتوری است که استفاده از روش های کنترل کلاسیک را برای تحلیل سیستم های کنترل غیر صلب نامناسب می کند ]5[.
در طول سال های زیادی، مهندسان کنترل کلاسیک با مدل های ریاضی کار می کردند و اطلاعات بیشتری از سیستم بدست نمی آوردند. اما امروزه مهندسان کنترل علاوه بر اینکه از تمام مراجع اطلاعات کلاسیک استفاده می کنند، از کنترل کننده های غیر کلاسیک، از جمله کنترل کننده هوشمند نیز که به عنوان یک کنترل کننده آزاد از مدل شناخته می شود، استفاده می کنند. از داده های عددی (ورودی/خروجی) و/ یا اطلاعات فرد خبره به عنوان یک مدل تخمینی استفاده می کنند و کنترل کننده ای براساس قانون اگر-آنگاه فازی و یا بر اساس شبکه عصبی با گره هایی در چند لایه طراحی می کنند ]6[.
تحلیل مقالاتی که به کنترل سیستم های انعطاف پذیر با روش های هوشمند از طریق شبکه عصبی پرداخته اند ، نشان از نتیجه مطلوب کنترل کننده های عصبی با آموزش بهنگام، برای غلبه بر مشکل نامعینی و وابسته به زمان بودن دینامیک سیستم ، دارد. نگاشت غیرخطی، طبیعت تطبیقی و توانایی برخورد با عدم قطعیت ها، در شبکه های عصبی آنها را ابزار توانمندی برای کنترل بازوی انعطاف پذیر ساخته است ]4[.
استفاده کاربردی از تئوری مجموعه های فازی در کنترل سازه های انعطاف پذیر نیز روز به روز علاقمندان بیشتری پیدا می کند. کنترل کنندههای فازی، بستری ساده و مقاوم برای ایجاد قوانین کنترلی غیرخطی می باشند که توانایی اصلاح نامعینی و بی دقتی را هم دارند. چنانچه توصیف زبانی از کنترل موجود باشد یا بتوان ایجاد کرد، کنترل کننده های فازی می توانند بدون مدل ریاضی سیستم طراحی شوند و پیاده سازی براساس توصیف زبانی هم به صورت تئوری و هم به صورت عملی ممکن است. بنابراین منطق فازی می تواند ابزار مناسبی برای کنترل سیستم هایی مانند بازوی انعطاف پذیر باشد که مدل ریاضی دقیقی ندارند ]8[.
در کنار این ها کنترل فازی تطبیقی یا کنترل عصبی- فازی نیز مطرح می شود که بنای کار در این پایان نامه می باشد. کنترل عصبی- فازی علاوه بر داشتن مزایای کنترل فازی به عنوان یک کنترل قانونمند و مقاوم، از مزیت تطبیقی بودن شبکه های عصبی هم بهره می برد و می تواند به صورت بهنگام خود را با نا معینی ها و تغییرات نقطه کار سیستم بازوی انعطاف پذیر Quanser تطبیق دهد. علاوه بر این میزان حساسیت به شرایط اولیه نیز کاهش می یابد که این امر در پیاده سازی کنترل کننده روی سیستم Quanser بیشتر خود را نشان می دهد.
[1] Non-collocated
[2] Under Actuated
[3] Model-free
[4] If-Then Rules
[5] Online
[6] Adaptive
[7] Robust
[8] Linguistic Description

از مهمترین شرط­های ارتقای وضعیت فعلی در هر سازمان می­توان به استفادهء مناسب از سرمایه­ها و جلوگیری از هدر رفت آن­ها اشاره كرد. منظور از ” استفادهء مناسب ” در اینجا مفهومِ واژهء كارایی[1] یعنی سرعت عمل در استفاده از ظرفیت است كه بدون داشتن برنامهء از پیش تعیین شده ممكن نیست. افزون بر آن، هرچه دقت در برنامه بیشتر و مطالعه مكفی­تر باشد سرعت عمل بیشتر شده و توان رقابتی بالاتر می­رود. وقتی صحبت از سرمایه­های یك سازمان به میان می­آید ممكن است ذهن­ها به سمت سرمایه­های فیزیكی مثل ماشین­آلات و دستگاه­های گران­قیمت منحرف شود. حال آنكه، مفهوم مورد انتظار ما بطور خاص “زمان” است. استفادهء مناسب از زمان بعنوان یك سرمایه و جلوگیری از هدر رفت آن از جمله ابزارهای مهم مدیرانِ سازمان­ها در عرصه­های رقابتی است. زمان را می­توان منبعی دانست كه باید بطور صحیح تقسیم­بندی و مدیریت شده و با برنامهء خاص به فعالیت­ها تخصیص داده شود و این همان چیزیست كه به آن زمان­بندی[2] اطلاق می­شود.

زمان­بندی شامل تخصیص[3] منابع محدود به فعالیت­هاست با هدف بهینه­سازی یك یا چند معیار اندازه­گیری[4] [1]. از طرفی، ماهیت برخی منابع همچون ماشین­آلات و نیروی انسانی بگونه­ای است كه قادر به انجام همزمان بیش از یك فعالیت نیستند. بنابراین، تعریف دیگری برای زمان­بندی به این شرح ارائه می­شود: زمان­بندی، یافتن توالی[5] مناسب انجام فعالیت­ها توسط ماشین­ها و یا نیروی انسانی

 است بنحوی كه یك یا چند معیار اندازه­گیری بهینه شوند. برای تحلیل سیستم زمان­بندیِ تولیدِ جاری و یافتن راه­های بهبود آن، آگاهی از روش­های زمان­بندی تولید بسیار مهم است. دو مسألهء كلیدی در زمان­بندیِ تولید اولویت و ظرفیت هستند [2]. بعبارت دیگر، “چه كاری باید ابتدا انجام شود؟” و “چه كسی باید آن را انجام دهد؟” وایت [2] زمان­بندی را اینگونه تعریف می­كند: “تعیین زمان برای انجام یك فعالیت”. او همچنین، در یك شركت تولیدی زمان­بندیِ تفصیلی[6] در سطح یك كارگاه را درنظر می­گیرد. یعنی، زمان­بندی كه در آن زمان شروع و پایان هر عملیات معلوم است. كوكس و همكاران [3] زمان­بندی تفصیلی را اینگونه تعریف می­كنند: “تخصیص واقعی زمان شروع و یا پایان فعالیت­ها یا گروهی از فعالیت­ها بنحوی كه سفارش تولید در موعد مقرر تكمیل شود.” آن­ها همچنین از زمان­بندی عملیات[7]، زمان­بندی سفارش[8] و زمان­بندی كارگاه[9] بطور معادل یاد می­كنند.

تعابیر متنوعی از تعریف­های ارائه شده برای زمان­بندی در محیط های مختلف قابل تصور است. بعنوان مثال،  منابع می­توانند ماشین­ها در یك كارگاه، پردازنده و حافظه در یك سیستم كامپیوتری، باندهای فرود در یك فرودگاه، تعمیركاران در یك تعمیرگاه خودرو و غیره باشند. همچنین، فعالیت­ها می­توانند شامل عملیات مختلف در یك فرآیند ساخت، اجرای یك برنامهء كامپیوتری، نشستن و برخاستن هواپیماها در فرودگاه، تعمیر خودروهای تعمیرگاه و مواردی از این دست باشند.

مطالعه بر روی زمان­بندی به دههء 1950 برمی­گردد كه محققان در پژوهش عملیاتی[10]، مهندسی صنایع و مدیریت با مسألهء اداره كردن فعالیت­های مختلفی كه در یك كارگاه رخ می­دادند مواجه بودند. در آن زمان، الگوریتم­های زمان­بندی خوب می­توانستند هزینهء تولید را در فرآیند ساخت كاهش داده و توان رغابتی شركت­ها را بالا ببرند. در اواخر دههء 1960، دانشمندان كامپیوتر نیز با مسألهء زمان­بندی در توسعه سیستم­های عملیاتی روبرو شدند. چراكه، در آن روزها منابع محاسباتی همچون پردازشگرها و حافظه­ها محدود بودند و بهره­برداری مؤثر از این منابع محدود می­توانست هزینهء‌ اجرای برنامه­های كامپیوتری را كاهش دهد. بنابراین، مطالعه بر روی زمان­بندی توجیه اقتصادی پیدا كرد [4].

مسأله­های زمان­بندی در دههء 1950 بسیار ساده بودند و تعدادی الگوریتم­های كارا برای رسیدن به جواب بهینه توسعه یافتند كه كارهای جكسون [5،6]، جانسون [7] و اسمیت [8] از مهمترین آن­ها هستند. با گذشت زمان، مسأله­ها پیچیده­تر شده و دیگر محققان قادر به توسعه الگوریتم­های كارا برای آن­ها نبودند. بیشتر محققان تلاش كردند روش­های شاخه و كران[11] را كه عمدتاً الگوریتم­هایی با زمان نمایی[12] بودند را گسترش دهند. با ظهور تئوری پیچیدگی[13] [11-9]، محققان دریافتند كه بسیاری از این مسأله­ها ذاتاً برای حل سخت هستند. در دههء 1970 نشان داده شد كه بیشتر مسأله­های زمان­بندی NP-hard هستند [15-12] یعنی زمان حل آن­ها شدیداً غیر چندجمله­ای[14] است. در دههء 1980، چندین زمینهء مختلف در دانشگاه و صنعت مورد بررسی قرار گرفت. یكی از این زمینه­ها توسعه و تحلیل الگوریتم­های تقریبی[15] و دیگری افزایش توجه به مسأله­های زمان­بندی اتفاقی[16] بود. از آن پس، تحقیق در زمینهء تئوری زمان­بندی با فراز و نشیب­هایی همراه بوده­است. بعد از گذشت بیش از 60 سال، هنوز ابهاماتی در این شاخه از علم وجود دارد.

• تعاریف زمان­بندی

هر چند كه مفهوم زمان­بندی بسیار فراگیر بوده و كاربردهای متنوعی در محیط­های مختلف برای آن قابل تصور است ولی ما از رویكرد سیستم­های تولیدی و صنعتی جهت بسط و گسترش آن استفاده می­كنیم. پیش از آن كه بخواهیم درمورد زمان­بندی تخصصی­تر صحبت كنیم، لازم است نمادها و عبارت­های مصطلح در این زمینه معرفی شوند. این بخش به معرفی برخی از آن­ها پرداخته و پس از توضیح چند نماد و تشریح محیط مورد نظر و شرایط آن، هدف­ها و معیارهای زمان­بندی بیان می­شوند.

[1] Efficiency

[2] Scheduling

[3] Allocation

[4] Performance measures

[5] Sequence

[6] Detailed scheduling

[7] Operations scheduling

[8] Order scheduling

[9] Shop scheduling

[10] Operations research

[11] Branch-and-bound

[12] Exponential-time

[13] Complexity theory

[14] Non-polynomial

[15] Approximation algorithms

[16] Stochastic

 قشر دانشجو گروهی مهم از جامعه بوده و سرنوشت سازان آینده کشور هستند. در جوامع گوناگون سیاست گذاری ها همواره متوجه این گروه، بررسی ویژگی ها و تربیت آن ها برای دستیابی به آینده مورد نظر بوده است. در ساختار گروه دانشجویی، دانشجویان حوزه و دانشگاه دو گروه اصلی را تشکیل می دهند.

در بررسی هر گروه از افراد باید به این نکته توجه داشت که، انسان موجودی پیچیده و دارای ابعاد وجودی گوناگون است . پیوند مستحکمی که میان این ابعاد وجود دارد، موجب می گردد که نیاز به دیدگاهی چند بعدی و همه جانبه جهت فهم و درک آدمی و کمک به رشد و بهزیستی او، حس گردد.

بهزیستی[1] عاملی مهم در حیطه زندگی فردی و جمعی است که همگان به دنبال دستیابی و گسترش آن در زندگی خود هستند. روانشناسی نقش والایی برای این صفت قائل گشته است. در ابتدای ظهور روانشناسی، تأکید این رشته بر بیماری های روانی و درمان آن ها بود، اما با گذشت زمان «مدل سلامت روانی»، «مدل بیماری» را به چالش کشیده است(کیز[2]، 2002). البته در تاریخ روانشناسی همواره بزرگانی چون جیمز[3]، راجرز[4]، مزلو[5]، فروم[6] و فرانکل[7] برداشت های مثبتی از شخصیت سالم و کنش وری مثبت به دست داده اند. در دیدگاه های نوین روانشناسی مثبت نگر نیز، پژوهشگران برجسته ای چون ریف و سینگر[8] (1998)، سلیگمن و سیکزنتمیهالی[9] (2000) و کیز(2002)، بر لزوم در نظر گرفتن جنبه های مثبت بشر و مفهوم بهزیستی در تعریف سلامت روانی تأکید کرده اند(کیز، 2004).

با تأکید بر بهزیستی، بررسی عوامل مؤثر بر آن به صورت جنبه خاصی از روانشناسی بروز کرد. با ظهور بهزیستی در حیطه روانشناسی، احساس بهزیستی، یکی از ویژگی های مهم افراد دارای سلامت روان شناخته شد.

 در طی سال های 1970-1960 جنبشی جهت مطالعه عوامل مرتبط با کیفیت زندگی[10] در ایالات متحده آغاز گردید و شروع یک عقیده  تدریجی شد، مبنی بر این که رضایت در زندگی فقط بر پایه عوامل عینی نبوده و به عوامل ذهنی مؤثر در این حیطه نیز توجه گردید. همزمان با این جنبش بود که گروهی به اهمیت اثر معنویت در بهزیستی پافشاری کردند. الیسون[11] (1983) و پالوتزین[12] و الیسون(1982)، استدلال کردند که کیفیت زندگی مفهومی است که بهزیستی مادی، روانی و معنوی در آن دخیل اند(بونت[13]، 2009). بهزیستی معنوی از رابطه دو مفهوم بهزیستی و نقش معنویت در آن شکل گرفت و گسترش یافت که ناشی از توجه به نقش معنویت در بهزیستی فردی بود. در مطالعه ای بر روی دانشجویان سنگاپوری مشخص شد که آنان معنویت را برای آدمی، رشد و بهزیستی او اساسی می دانند (تیو ، کریدی و چان[14]،2012). بهزیستی معنوی[15]، حسی از ارتباط با دیگران، داشتن معنی و هدف در زندگی و داشتن ارتباط و اعتقاد به یک قدرت متعالی است( هاکز ، هال ، تالمن و ریچینز[16]، 1995 ). الیسون (1983)، بیان می دارد که بهزیستی معنوی شامل دو عنصر روانی اجتماعی و مذهبی است. بهزیستی مذهبی شامل ارتباط با یک قدرت متعالی است و بهزیستی وجودی که عنصری روانی ـ اجتماعی است، بیانگر احساس فرد است از اینکه چه کسی است؟ چه کاری  و چرا انجام می دهد و به کجا تعلق دارد. این دو بعد در عین جدا بودن، با هم تعامل داشته و احساس سلامت معنوی، رضایت و هدفمندی را به وجود می آورند. به این شکل بهزیستی معنوی نقش والایی در مطالعات مرتبط با بهزیستی و سلامت روان یافت.

سلامت روان[17] یکی از مهم ترین شاخص های سلامت و بهداشت یک جامعه تلقی می شود.  سازمان بهداشت جهانی[18] از سال 1946 برای سلامتی سه بعد زیستی، روانی و اجتماعی قائل شده است، اما در اکثر کشورها دو بعد روانی و اجتماعی  نادیده گرفته می شوند. از زمان ظهور رسمی روانشناسی سلامت در 1970 ، در مدت زمانی بسیار کوتاه، روانشناسی سلامت به رکن اصلی علوم رفتاری تبدیل شد. جنبه های مؤثر در بررسی رشد و تکامل انسان فراوان بوده و سلامت روان به عنوان یکی از مهم ترین موضوعات روانشناسی سلامت، مطرح است. سلامت روان چیزی بیشتر از نبود اختلال های روانی است و شامل خوب بودن ذهنی، ادراک خودکارآمدی، استقلال و خودمختاری، کفایت و شایستگی، وابستگی میان نسلی و خود شکوفایی توانمندی های بالقوه فکری و هیجانی می گردد(سازمان بهداشت جهانی،2001 ).

در پرداختن به هیجان های مثبت و عوامل مؤثر بر کیفیت زندگی، شادکامی[19] نیز از عوامل مطرح شده در حیطه روانشناسی مثبت نگر است و تأثیر شگرفی بر احساس رضایت و بهزیستی دارد. در گذشته روانشناسی بر هیجان های منفی و اختلال متمرکز بود، اما به تدریج از چند دهه گذشته به بررسی هیجان های مثبت و عوامل مؤثر بر کیفیت زندگی پرداخت. در اکثر تعاریف مطرح شده از شادکامی، تجربه احساس مثبت به چشم می خورد. استوارت، واتسون، کلارک، ابمیر و دیری[20] (2010)، شادی را متشکل از لذت از زندگی، نداشتن احساس منفی مثل اضطراب و افسردگی و داشتن میانگینی از رضایت از زندگی می دانند.

اهمیت دادن به بهزیستی فردی، سلامت روان و شادی همواره مدنظر پژوهشگران علوم انسانی بوده است.در سایه توجه به اهمیت معنویت، به عنوان رکنی اساسی در جامعه ایران، اهمیت بررسی این ابعاد در فرد فرد آدمیان مطرح بوده و هست.

2-1- بیان مسئله

این اعتقاد وجود دارد که معنویت[1] و مذهب[2] با یکدیگر همپوشی دارند و هر دو شامل اعتقاد به وجودی مقدس می شوند، اما در حقیقت هریک ویژگی های خود را دارا هستند. وابستگی نسبی این دو مقوله، بررسی این مطلب را که آیا معنویت در مدارس مذهبی ما از دانشگاه ها بالاتر است یا خیر، به صورت سؤالی در ذهن آدمی نمایان می سازد. معنویت در فطرت آدمی ریشه دارد. میلر و تورسن[3] (1999)، بیان داشته اند که دین و معنویت در زندگی افراد نه تنها رایج است بلکه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و با دستاوردهای مثبت سلامت مرتبط است. الکینز[4] ( 1998)، پارگامنت، کوئینگ و پرز[5] ( 2000) و بارکر و بوچانان بارکر[6] ( 2005)، بر اهمیت اثر معنویت در سلامت روان تأکید کردند. پنجمین همایش سالیانه معنویت و سلامت روان(2013)، معنویت را به عنوان راه حلی برای مشکلات فعلی در سیستم مراقبت های سلامت ذکر کرده است(http://gwumc.edu). بهزیستی معنوی به عنوان سازه ای که نشانگر ارتباط با قدرتی متعالی(خدا)، خود و دیگران است، از تلاشی جهت ترکیب معنویت و بهزیستی، ایجاد گردید. در جایی که سلامت روان به صورت توانایی سازگاری فردی و احساس بهزیستی کلی، درک می گردد، نتایج فراوانی از تأثیر دین و بهزیستی معنوی بر سلامت روان وجود دارد. جعفری، دهشیری، سهرابی و نجفی(1388) و صفایی راد، کریمی، شموسی و احمدی طهور(1389)، افراد با بهزیستی معنوی بالاتر را دارای سطوح بالاتر سلامت روان یافتند. شادی نیز به عنوان داشتن احساسات مثبت، رضایت از زندگی و نبود احساسات منفی، متأثر از دین و معنویت فردی است. لویس، مالتبی و دی[7] (2005) شادی و بهزیستی روانشناختی را  تحت تأثیر دین و معنویت می دانند. گرین و الیوت[8] (2010)، نیز افراد دیندار را دارای سلامت و شادی بیشتر، گزارش کرده اند. با وجود اهمیت بهزیستی معنوی، سلامت روان و شادکامی در هر جامعه و تحقیقات فراوان صورت گرفته، نمی توان ادعا کرد که وضعیت جوامع در این موارد رو به پیشرفت و بهبود است. فراوانی افسردگی در قشردانشجو(امیدیان،1388 ؛ ابراهیم، آدامز، کلی و گلازبروک[9]،2012)، احساس تهی بودن و بی معنایی زندگی، به فراوانی قابل درک و مشاهده است. با توجه به اهمیت بهزیستی معنوی و نقش آن در ارتقاء سلامت روان و شادکامی و با توجه به کمبود منابع موجود در این زمینه، با تأکید بر اهمیت قشر جوان و به ویژه دانشجویان و با هدف توسعه و تکمیل نتایج موجود دراین زمینه، در این پژوهش به دنبال این هستیم که ضمن بررسی و مقایسه رابطه بهزیستی معنوی با شادکامی و سلامت روان در دانشجویان دانشگاه شهید باهنر و حوزه های علمیه شهر کرمان، در پی پاسخ به این سؤالات برآییم که: 

آیا  بین بهزیستی معنوی با شادکامی و سلامت عمومی در دانشجویان دانشگاه شهید باهنر رابطه وجود دارد؟

 آیا  بین بهزیستی معنوی با شادکامی و سلامت عمومی در دانشجویان حوزه های علمیه شهر کرمان رابطه وجود دارد؟

[1] – spirituality

[2] – religion

[3] – Miller & Thoresen

[4] – Elkins

[5] – Pargament, Koenig & Peres

[6] – Barker & Buchanan- Barker

[7] – Lewis, Maltby & Day

[8] – Green & Elliott

[9] – Ibrahim, Kelly, Adams & Glazebrook

[1] – well- being

[2] – Keyes

[3] – James

[4] – Rogers

[5] – Maslow

[6] – Fromm

[7] – Frankl

[8] – Ryff, Singer

[9] – Seligman, Csikszentmihalyi

[10] – quality of life

[11] – Ellison

[12] – Paloutzian

[13] – Bonet

[14] – Tiew, Creedy & Chan

[15] – spiritual well- being

[16] – Hawks, Hull, Thalman & Richins

[17] – general health

[18] – World  Health Organization

[19] – happiness

[20] – Stwart, Watson, Clark, Ebmeier & Deary

 
امروزه به دلیل بحران آلودگی‌هایزیستمحیطیناشی از مصرف سوخت‌هایفسیلیروش‌های پاک تولیدانرژی از اهمیتویژه‌ای برخوردار است. بشر به سبب افزایشآلودگی و کاهش منابع سوخت طبیعی مجبور به یافتن راه حلی شد که در اینفرآیند،تولیدانرژی از طریقهیدروژن کشف شد. در طی مطالعات و آزمایشاتی که برایتولیدانرژی از طریقهیدروژن انجام می‌گردیدوسیله‌ای که هیدروژن را به عنوان سوخت استفاده می‌کردپیلسوختینامیدند. سیستم‌هایپیل‌هایسوختی به عنوان یکی از گزینه‌هایتولیدانرژی پاک محسوب می‌شوند. توان تولید شده اینسیستم‌هایک گستره وسیعبین چند وات تا چند هزار کیلو وات را شامل می‌شود، به طوریکهاینسیستم‌هااز یک سوتامین کننده توان مورد نیازبراییکبیمارستان و یایک واحد ساختمانی به عنوان کاربرد ساکن، و از سویدیگرتامین کننده بخشی از توان مورد نیازیک فضا پیما، وسیلهنقلیه، لپ تاپ و یاحتی قلب مصنوعی به عنوان کاربردهای متحرک می‌باشند [1]. دانشمندان معتقد بودند که هیدروژنمی‌تواند راه

 حلیکارآمدبرایتأمین بخشی ازنیازهایانرژیدنیا در آینده باشد. پیلسوختییکوسیله‌ای است که هیدروژن و اکسیژن را ترکیب کرده و آب و الکتریسیتهتولیدمی‌کند. انرژیتولید شده توسط پیلسوختیمی‌تواند در مصارف روزمره استفاده گردد.پیلسوختیمزایایبسیاری نسبت به وسایل مرسوم تولیدانرژی دارد از جمله این مزایا راندمان بالا،عدم ایجاد سر و صدا و آلودگیاست.

ساخت لایه‌های مختلف پیلسوختینظیرلایه‌های نفوذ گاز، صفحات دو قطبی، غشاء و لایهکاتالیستدشوار بوده و نیازمندفناوریپیشرفته‌ایمی‌باشد. چون در ساخت این لایه­ها از موادی نظیر فیبر بسیار نازک کربن، آیونومر، نفیون و … استفاده می­شود که فرآوری آن­ها نیازمند یک پروسه پیشرفته و دشوار می­باشد و در انحصار کشورهای خاصی قرار دارد، همچنین مراحل ساخت برخی از این لایه­ها نظیر لایه کاتالیست که شامل فاز جامد، فاز غشاء و فضای خالی است بسیار پیچیده می­باشد. بنابراین بدون انجام یکمدل‌سازی کامل از کل لایه‌هایپیلسوختی، ساخت یک توده[1]پیلسوختیکار دشواری خواهد بود.همچنین ممکن است پیل ساخته شده از نظر هزینه‌های تمام شده مقرون به صرفه نباشد. به منظور بررسیکارایی و عملکرد پیل‌هایسوختی،بایدلایههای مختلف یکپیلسوختی را مورد مطالعه قرار داده و شبیه‌سازی نمود. در اینپایان‌نامهمدل‌سازییکبعدی عملکرد یکپیلسوختی غشا پلیمری انجام می‌پذیرد، و تمامیلایه‌هایاینپیلسوختی تک سلولیشبیه‌سازیمی‌شوند. مدل ارائه شده برایلایهکاتالیست، مدل توده‌ایمی‌باشد. این مدل افت غلظت موجود در منحنیقطبیتپیل را که در چگالیجریان بالا اتفاق می‌افتد بدون اضافه کردن روابط نیمهتجربی مربوط به افت غلظت درستپیش‌بینیمی‌کندهمچنین در حالتی که اندازه توده­ها به سمت صفر می­رود(توده­های بسیار کوچک) این مدل به مدل همگن ساده می­شود. لایه‌های نفوذ گاز نیزکه در دو طرف آند و کاتد پیل قرار دارند با استفاده از معادلات مربوط به نفوذ گازهای چند جزئی مدل شده‌اند. غشاء نیز با مدل کردن انواع مکانیزم‌های انتقال آب که در آن وجود دارد شبیه‌سازی شده است. عملکرد یکپیلسوختی توسط منحنی ولتاژ بر حسب چگالیجریانبیانمی‌شود. این عملکرد با کسر نمودن افت‌های مربوط به ولتاژ فعال‌سازی، اهمیک و غلظت از ولتاژ بازگشت‌پذیرپیل در یکچگالیجریان بدست می‌آید. سپس با تغییرچگالیجریان، منحنیجریان–ولتاژپیل بدست می‌آید. در اینپایان‌نامه معادلات حاکم بر عملکرد لایه‌های مختلف پیل (که ترکیبی از معادلات دیفرانسیل و معادلات جبریمی‌باشند) بدست آمده سپس این معادلات حل می‌گردد تا افت‌هایقید شده بدست آید. در انتها یکسری مطالعات پارامتری به منظور بررسیمیزانحساسیت تابع عملکرد به یکسریپارامترها انجام می‌پذیرد.
[1]stack