چکیده

در سالهای اخیر بحث های زیادی درباره دورکاری شده و مزایای بسیاری برای آن برشمرده اند. دورکاری را می توان از منظر های متفاوتی بررسی کرد . برای به کارگیری دورکاری به عنوان گونه ای از فناوری اطلاعات  نیازمند ارزیابی تمایلات کاربران در استفاده از دورکاری هستیم .بر این اساس بررسی دورکاری با بهره گرفتن از مدل های پذیرش فناوری توضیحی برای چگونگی و چرایی انتخاب دورکاری توسط مدیران و کارکنان را فراهم می آورد.هدف از انجام این تحقیق میدانی بررسی عوامل مؤثر بر پذیرش دورکاری و دستیابی به یک مدل مفهومی است. که با استعانت از نظریه های مرتبط ، عوامل مهم و اثر گذار مورد بررسی قرار می گیرد .اساس چارچوب مفهومی این تحقیق را مدل مفهومی بر مبنای مدل پذیرش فنآوری تشكیل می دهد .روش تحقیق این پژوهش پیمایشی و ابزار گرد آوری اطلاعات پرسشنامه است .جامعه آماری آن، کارکنان وزارت صنایع و معادن در شهر تهران است كه با بهره گرفتن از روش نمونه گیری تصادفی، 201 نفر به عنوان نمونه انتخاب شده اند. با بهره گرفتن از نرم افزار  spss یافته های این پژوهش مورد تحلیل قرار گرفته و یافته ها نشان میدهد كه ابعاد مدل پیشنهادی روایی و پایایی بالایی جهت سنجش میزان پذیرش دورکاری دارند.با بهره گرفتن از مدل یابی معادلات ساختاری، با بهره گرفتن از نرم افزار لیزرل اعتبار مدل مورد تأیید قرار گرفته و بر اساس نتایج تحلیل،مسیر ارتباط متغیرهای این تحقیق نیز تأیید شده است.

یافته ها نشان می دهد رفتار ،‌هنجار و کنترل رفتاری بر پذیرش دورکاری موثرند بعبارتی فرضیه مدل پذیرش فناوری قابل بسط به پذیرش دورکاری است مورد تائید قرار گرفت.به ترتیب  ادراك از مفید بودن و ادراك ازمنافع شخصی حاصل از دورکاری ،‌کارایی فرد ،فرهنگ,‌ درک از درستی ، درک از راحتی استفاده،‌سازگاری شغل ،‌در دسترس بودن منابع در هنگام دورکاری و در آخر در دسترس بودن فناوری  بیشترین تأثیر را در پذیرش  دورکاری دارند.

واژه های کلیدی : ادراك از مفید بودن ، ادراك ازمنافع شخصی ،‌کارایی ،فرهنگ ،‌ درک از درستی ، درک از راحتی استفاده ،‌سازگاری ،‌در دسترس بودن منابع، در دسترس بودن فناوری

 

 

فهرست مطالب

فصل اول

2

3

3

4

5

فرضیه ها 5

6

ابزار گردآوری داده ها 6

6

7

8

8

8

9

محدودیت موضوعی.. 9

محدودیت زمانی.. 9

فصل دوم

11

11

تعریف دورکاری.. 11

دورکاری در مقابل Telecommuting. 13

حضور از راه دور 14

همكاری از راه دور 14

14

17

20

21

22

مدل رفتار منطقی.. 23

مدل رفتار برنامه ریزی شده 24

مدل پذیرش فناوری.. 24

مدل تركیبی پذیرش فناوری و رفتاربرنامه ریزی شده 26

مدل انگیزشی.. 27

28

فصل سوم

30

30

30

31

34

34

تحقیقات خارجی : 36

57

61

فصل چهارم

63

63

64

متغیر وابسته واسطه (میانجی) 64

متغیر وابسته نهایی.. 64

65

متغیر مشاهده گر (آشکار) 65

متغیر مکنون یا پنهان. 65

65

تعریف متغیرها 65

66

1. درک از راحتی استفاده 66
2. درک از مفید بودن. 66
3. درک از منافع شخصی.. 66
4. سازگاری.. 66

5. 

6.  

7. درک از درستی.. 66
8. ساختار فرهنگ.. 66
9. درجه کارایی.. 67
10. میزان در دسترس بودن منابع. 67

تعریف عملیاتی متغیر ها 67

69

جامعۀ آماری.. 69

نمونه آماری و روش نمونه گیری.. 69

واحد نمونۀ مورد مشاهده 69

69

روش های گرد آوری داده ها 70

70

71

71

72

72

روایی.. 72

اعتبار محتوای پرسشنامه. 72

73

73

74

76

76

76

77

77

فصل پنجم

80

82

82

83

83

84

85

85

86

90

92

95

96

97

100

101

103

104

106

107

108

110

فصل ششم

117

117

وضعیت متغیرها 118

119

121

124

125

کتاب شناسی (منابع) 126

 

 

 

 

 

فهرست  شکل ها

شكل 1-1)‌ فرایند تکمیل تحقیق.. 7

شکل 2-1) مقایسه انواع دورکاری در کشورهای پیشرو 16

شکل 2-2) مزایای دورکاری منتشر شده از سوی CEO.. 20

شکل 2-3)‌ ساختار مفهومی مدل های پذیرش فناوری اطلاعات.. 23

شکل 2-4) مدل رفتار منطقی (TRA) 24

شکل 2-5) مدل رفتار برنامه ریزی شده (TPB) 24

شکل 2-6) مدل پذیرش فناوری اطلاعات.. 25

شکل 2-7) مدل بسط یافته پذیرش فناوری 2. 27

شکل 3-1) شاخص های استخراج شده از مقاله  بررسی دورکاری در سازمان اقتصادی کوثر. 35

شکل 3-2)  مدلی برای انتقال شبکه کار سنتی به نظام دورکاری در کشور 36

شکل 3-3) شاخص استخراج شده از مقاله  شریت و همکاران. 37

شکل 3-4) شاخص استخراج شده از از مقاله  مایو و همکاران 2009. 38

شکل 3-5) شاخص استخراج شده از از مقاله  واریانس منابع فرهنگی در پذیرش دورکاری.. 39

شکل 3-6) شاخص استخراج شده از از مقاله پذیرش دورکاری و مدیریت تغییر و کارایی شرکتها 40

شکل 3-7) شاخص استخراج شده از از مقاله امکانات و محدودیت های دورکاری در محیط اداری.. 41

شکل 3-8) شاخص استخراج شده از از مقاله دوركاری در ژاپن.. 42

شکل 3-9) ‌ مدل تاثیر دورکاری ارائه شده توسط محمد خلیفه و جمشید اعتضادی.. 43

شکل 3-10) ‌ شاخص استخراج شده  مقاله  محمد خلیفه و جمشید اعتضادی.. 43

شکل 3-11)‌ مدل پذیرش و انتشار دوركاری شین و همکاران. 44

شکل 3-11)‌ شاخص استخراج شده از مقاله شین و همکاران. 45

شکل 3-11)‌ مدل پذیرش و انتشار دوركاری کلارک.. 46

شکل 3-12) مدل پذیرش دورکاری هرینگتون و راپل.. 49

شکل 3-14) مدل پذیرش دورکاری هرینگتون و راپل.. 50

شکل 3-15)‌ مدل پذیرش دورکاری توسط لینگ و همکاران. 51

شکل 3-16)‌ شاخص استخراج شده از مقاله لینگ و همکاران. 52

شکل 3-17)‌ مدل پذیرش دورکاری در مالزی.. 52

شکل  3-18)‌ مدل پذیرش دورکاری در مالزی.. 53

شکل 3-19)‌ مدل پذیرش دورکاری مبتنی بر IDM در وزارت دفاع آمریکا 54

شکل  3-20)‌ مدل پذیرش دورکاری توسط جانسون. 55

شکل  3-21)‌ مدل پذیرش دورکاری استخراج شده در تحقیق.. 56

شکل 5-1 ) نمودار مستطیلی وضعیت جنسیتی نمونه. 82

شکل 5-2 ) نمودار مستطیلی وضعیت شغلی.. 83

شکل 5-3) مدل اندازه گیری مرتبه اول در متغیر رفتار در حالت تخمین استاندارد. 98

شکل 5-4) مدل اندازه گیری مرتبه اول در متغیر رفتار در حالت ضرایب معناداری.. 99

شکل 5-5) مدل اندازه گیری مرتبه اول در متغیر هنجار در حالت تخمین استاندارد. 100

شکل 5-6) مدل اندازه گیری مرتبه اول در متغیر هنجار در حالت ضرایب معناداری.. 101

شکل 5-7) مدل اندازه گیری مرتبه اول در متغیر کنترل رفتار درک شده در حالت تخمین استاندارد. 102

شکل 5-8) مدل اندازه گیری مرتبه اول در متغیر کنترل رفتار درک شده در حالت ضرایب معناداری.. 103

شکل 5-9( هیستوگرام متغیر رفتار 105

شکل 5-10)  هیستوگرام متغیر هنجار 107

شکل 5-11)  هیستوگرام متغیر کنترل رفتاری.. 108

شکل 5-12) هیستوگرام متغیر تمایل به پذیرش دورکاری.. 109

شکل 5-13) مدل اندازه گیری مرتبه دوم پذیرش دورکاری در حالت تخمین استاندارد. 111

شکل 5-14) مدل اندازه گیری مرتبه دوم  پذیرش دورکاری در حالت ضرایب معناداری.. 112

شکل 5-15) مدل اندازه گیری مرتبه سوم پذیرش دورکاری در حالت تخمین استاندارد. 113

شکل 5-16) مدل اندازه گیری مرتبه سوم  پذیرش دورکاری در حالت ضرایب معناداری.. 114

شکل 6-1) مدل مفهومی برای پذیرش دورکاری.. 118

 

 

فهرست  جداول

جدول 2-1) ابعاد دورکاری.. 16

جدول 3-1) بررسی دورکاری در سازمان اقتصادی کوثر. 34

جدول 3-2) شاخص استخراج شده از مقاله  شریت و همکاران 2009. 37

جدول 3-3) شاخص استخراج شده از مقاله  مایو و همکاران 2009. 38

جدول 3-4) شاخص استخراج شده از مقاله واریانس منابع فرهنگی در پذیرش دورکاری.. 39

جدول 3-5) شاخص استخراج شده از مقاله واریانس منابع فرهنگی در پذیرش دورکاری.. 43

جدول 3-6) شاخص استخراج شده از مقاله شین 1997. 45

جدول 3-7) مدل پذیرش دورکاری کلارک.. 45

جدول 3-8) مدل پذیرش دورکاری کلارک.. 49

جدول  3-9)‌ مدل پذیرش دورکاری توسط لینگ و همکاران. 51

جدول  3-10)‌ مدل پذیرش دورکاری توسط لینگ و همکاران. 53

جدول  3-11)‌ مدل پذیرش دورکاری توسط جانسون 2008. 55

جدول 3-12) تاریخچه مطالعات انجام شده درباره دورکاری.. 57

جدول شماره 1-4 ) تعریف عملیاتی متغییر ها 67

جدول 4-2) مربوط به ضرایب آلفای کرونباخ بر هر کدام از ابعاد مورد بررسی.. 75

جدول 5 -1) وضعیت جنسیت مربوط به نمونه. 82

جدول 5-2) وضعیت شغلی مربوط به نمونه. 83

جدول 5-3) وضعیت نرمال بودن نمونه. 85

جدول 5-4) آزمون کایزر میر و اوکلین بارتلت متغیر رفتار 86

جدول 5-5) جدول اشتراکات متغیر رفتار 86

جدول 5-6) جدول کل واریانس تبیین شده 88

جدول 5-7) ماتریس چرخش یافته عاملی متغیر رفتار 89

جدول5-8)آزمون کایزر میر و اوکلین بارتلت  متغیر هنجار 90

جدول 5-9) جدول اشتراکات متغیر هنجار 90

جدول 5-01) جدول کل واریانس تبیین شده 91

جدول 5-11) ماتریس چرخش یافته عاملی متغیر هنجار 92

جدول 5-21)آزمون کایزر میر و اوکلین بارتلت کنترل رفتاری.. 92

جدول 5-31) جدول اشتراکات کنترل رفتاری.. 93

جدول 5-41) جدول کل واریانس تبیین شده 94

جدول 5-51) ماتریس چرخش یافته عاملی متغیر کنترل رفتاری.. 95

جدول 5-16) آماره های یک نمونه ای  متغییر رفتار 105

جدول 5-17)آزمون یک نمونه ای متغییر رفتار 105

جدول 5-18) آماره های یک نمونه ای هنجار 106

جدول 5-19)آزمون یک نمونه ای هنجار 106

جدول 5-20) آماره های یک نمونه ای کنترل رفتاری.. 107

جدول5-21)آزمون یک نمونه ای کنترل رفتاری.. 108

جدول 5-22) آماره های یک نمونه ای  پذیرش دوکاری.. 109

جدول 5-23)آزمون یک نمونه ای پذیرش دوکاری.. 109

جدول 5-25 ) بررسی وضعیت متغیرهای تحقیق بصورت خلاصه. 110

جدول 6-1) بررسی وضعیت متغیرهای تحقیق بصورت خلاصه. 118

جدول 6-2) نتایج مربوط به برازش مدل. 119

جدول 6-3) نتایج مربوط به  میزان تاثیر مولفه های مرتبه دوم. 120

جدول 6-4) نتایج مربوط به  میزان تاثیر مولفه های مرتبه اول. 121

 

صفحه نشانه های اختصاری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

هرجا- هر وقت	Any Time-any Place
حضور از راه دور	Telepresence
همكاری از راه دور	Telecollaboration
سبک زندگی چند وجهی	portfolio lifestyles
تئوری عمل مستدل	TRA: Theory Of Reasonel Action
نظریه رفتاربرنامه ریزی شده	TPB:Theory Of Planed Behavior
مدل پذیرش فناوری	TAM :Technology Acceptance Model
مدل تركیبی پذیرش فناوری و رفتاربرنامه ریزی شده	Model Of Combining Technology Accptance Model and TPB
مدل انگیزشی	Motivational Model
درک از راحتی استفاده	Perceived  Ease Of  Use
درک از مفید بودن	Perceived Usefulness
درک از منافع شخصی	Perceived Personal Benefit
سازگاری	Compatibility
درک از درستی	Legitimacy
ساختار  فرهنگ	Culture structure
درجه کارایی	Self Efficacy
میزان در دسترس بودن منابع	Resource Facilitating Condition
تعریف عملیاتی	Technology Facilitating Condition
روایی	Operational definition
آلفای كرانباخ	validity
مدل معادلات ساختاری	Cronbach ‘s Alpha
متغیرهای مشاهده شده	Structural Equation Modeling
متغیرهای مکنون	Observed
ساختارهای كوواریانس	Latent
	Covariance Structures Analysis

 

 

مقدمه

رشد فناوری ها به ویژه فناوری اطلاعات و ارتباطات و نفوذ شگفت آور آن در سطح جامعه، تغییرات گسترده ای را در ابعاد مختلف زندگی انسانها پدیده آورده است. امروزه در كمتر حیطه ای از كسب و كار است كه در آن صحبت از ورود قدرتمند فناوری اطلاعات مطرح نباشد. سازمانها تلاش می كنند برای ارتقائ سطح كیفی خدمات خود و بقا در چرخه فناوری اطلاعات هر روز به معرفی خدمت جدید الكترونیكی بپردازندو مهمتر اینكه مشتریان نیز با همین آهنگ پرشتاب مطالبه خدمات الكترونیكی می نمایند. چنانچه انتظار می رفت حیطه كاربردی فناوری اطلاعات گسترده تر گشت و مفاهیم جدیدی نظیر كار از راه دور یا دوركاری  مطرح گردید. با طرح این موضوع به نظر می رسد انقلاب دیگری در بهره ور نمودن سازمانها، بكارگیر فناوری اطلاعات در حوزه اشتغال زایی، ارتقا كیفی خدمات، توسعه عدالت اجتماعی در راه است. بسیاری از كشورهای دنیا در حال انتقال از یک جامعه مبتنی بر صنعت به جامعه مبتنی بر اطلاعات هستند. این انتقال، انقلابی در زمان، مكان، و چگونگی انجام كار پدید آورده است و شرایط كاری جدید برای اشخاص و سازمان ها به دنبال داشته است. در عصر صنعتی، مراكز تجاری در موقعیت جغرافیایی معین جهت هماهنگی و تولید بیشتر سازماندهی شده بودند، و نیاز بود كه كارمندان به صورت فیزیكی در محل كار جهت تولید و توزیع خدمات حضور یابند. ابزار و وسایل تولید به طور متمركز در كارخانه یا اداره قرار داشتند و غیر قابل انتقال بودند؛ بنابراین حضور فیزیكی در محل كار برای كارمندان ضروری بود. وسایل تولید و عرضه در عصر اطلاعات هرچه بیشتر به صورت الكترونیكی ساخته و توزیع می شوند. با ظهور كامپیوترهای ارزان قیمت، شبكه ها و اینترنت قابل دسترسی برای همه، نیاز به حضور

 

عنوان                                                                                                              صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول: مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………..	1
1-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………..	2
1-2- تعریف مسئله ……………………………………………………………………………………………………………………	3
1-3- نگاهی به فصول پایان نامه……………………………………………………………………………………………………..	4
فصل دوم: پیشینه تحقیقات………………………………………………………………………………………………………	6
2-1- روش‌های موجود برای تشخیص خستگی ……………………………………………………………………………….	9
2-1-1- روش‌های مبتنی بر تحلیل طیف سیگنال EEG ……………………………………………………..	9
2-1-2- روش‌های مبتنی بر تحلیل تغییرات در آنتروپی سیگنال EEG ………………………………….	12
2-1-3- روش‌های مبتنی بر تحلیل نظم منطقی بین نواحی مختلف مغز…………………………………	14
2-1-4- روش‌های مبتنی بر دادن تحریک به فرد در حین فعالیت………………………………………….	15
2-2- تاریخجه و نحوه ثبت سیگنال EEG……………………………………………………………………………………………………..	16
2-3- جمع بندی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………	20
فصل سوم: روش تحقیق……………………………………………………………………………………………………………	21
3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..	22
3-2- نویزهای سوار شده بر روی سیگنال EEG و نحوه کاهش اثر آن‌ ها ……………………………………………..	23
3-2-1- امواج ناخواسته زیستی ……………………………………………………………………………………….	23
3-2-2- امواج ناخواسته محیطی ………………………………………………………………………………………	24
3-2-1- پیش پردازش ……………………………………………………………………………………………………	24
3-3- مدل سیگنال ………………………………………………………………………………………………………………………	24
3-4- انتخاب الکترود مرجع …………………………………………………………………………………………………………..	26
3-5- مشخص کردن تعداد منابع تولید کننده سیگنال ………………………………………………………………………	27
3-6- مکان یابی در فضای پرتوسازی ………………………………………………………………………………………………	30
3-6-1- فیلتر کردن فضایی با محدودیت کمترین واریانس……………………………………………………	31
3-6-2- مشکل روش LCMV…………………………………………………………………………………………..	35

عنوان                                                                                                              صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-6-3- روش پیشنهادی برای مکان یابی ………………………………………………………………………….	36
3-7- محاسبه همبستگی در سیگنال EEG ……………………………………………………………………………………..	38
3-8- ویژگی استفاده شده برای تشخیص خستگی ……………………………………………………………………………	40
3-9- روش‌های کلاسه بندی استفاده شده ……………………………………………………………………………………..	40
3-9-1- ماشین بردار پشتیبان …………………………………………………………………………………………	40
3-9-2- k نزدیک ترین همسایه ……………………………………………………………………………………….	42
3-10- روش‌های مقایسه شده با روش پیشنهادی………………………………………………………………………………	42
3-10-1- آنتروپی تقریبی ……………………………………………………………………………………………….	43
3-10-2- کولموگروف آنتروپی………………………………………………………………………………………….	44
3-10-3- تجزیه و تحلیل بردار اصلی به همراه کرنل …………………………………………………………..	45
3-10-4- مدل مخفی مارکوف………………………………………………………………………………………….	45
3-10-5- روش اراﺋﻪ شده توسط لیو و همکارانش ……………………………………………………………….	46
3-10-6- روش اراﺋﻪ شده توسط شن و همکارانش ……………………………………………………………..	46
3-10-7- توموگرافی الکترومغناطیسی با رزولوشن پایین ……………………………………………………..	47
3-10-8- توموگرافی الکترومغناطیسی استاندارد با رزولوشن پایین ……………………………………….	48
3-11- جمع‌بندی ………………………………………………………………………………………………………………………..	49
فصل چهارم: آزمایش‌ها و نتایج ……………………………………………………………………………………………………	50
4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..	51
4-2- شبیه سازی سیگنال EEG برای مشخص کردن دقت مکان‌یابی ………………………………………………..	52
4-3- سیگنال EEG ثبت شده برای بررسی میزان خستگی ……………………………………………………………….	53
4-4- شبیه سازی سیگنال EEG برای بررسی میزان خستگی …………………………………………………………….	57
4-5- نتایج ………………………………………………………………………………………………………………………………….	59
4-5-1- مقایسه روش مکان یابی پیشنهادی و LCMV ……………………………………………………….	59
4-5-2- بررسی خستگی به کمک داده های ثبت شده  EEG……………………………………………….	60
4-5-2-1- بررسی مکان و قدرت منابع در حالت خسته و نرمال………………………………	60
4-5-2-2- بررسی ویژگی پیشنهادی در کلاسه‎بندی حالت‌ها………………………………….	62
4-5-2- بررسی خستگی به کمک سیگنال شبیه‌سازی شده………………………………………………….	67
4-6- جمع‌بندی …………………………………………………………………………………………………………………………..	70
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات ……………………………………………………………………………………	71
فهرست منابع …………………………………………………………………………………………………………………………	74

 

 

فهرست جداول

 

 

عنوان و شماره                                                                                                   صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59	جدول 4-1) مقایسه میزان خطا بین روش پیشنهادی و روش LCMV …………………………………………………………
63	جدول 4-2) صحت به دست آمده توسط روش پیشنهادی در کلاسه بندی‌های 1NN و SVM……………………..
63	جدول 4-3) صحت به دست آمده توسط لیو و همکارانش………………………………………………………………………………..
64	جدول 4-4) صحت به دست آمده توسط شن و همکارانش……………………………………………………………………………………..
65	جدول 4-5) مقایسه بین پیچیدگی استخراج ویژگی روش‌های مختلف ………………………………………………………….
67	جدول 4-6)  خطای مکان‌یابی برای روش های مختلف بر روی قسمت‌های مختلف سیگنال که از ابتدا سیگنال شبیه سازی شده انتخاب ش ده‌اند…………………………………………………………………………………………………..
68	جدول 4-7)  خطای مکان‌یابی برای روش های مختلف بر روی قسمت‌های مختلف سیگنال که از وسط سیگنال شبیه سازی شده انتخاب شده‌اند…………………………………………………………………………………………………..
68	جدول 4-7)  خطای مکان‌یابی برای روش های مختلف بر روی قسمت‌های مختلف سیگنال که از وسط سیگنال شبیه سازی شده انتخاب شده‌اند…………………………………………………………………………………………………..
68	جدول 4-9) انحراف معیار و میانگین خطای مکان یابی برای روش های مختلف بر روی قسمت های مختلف سیگنال شبیه سازی شده……………………………………………………………………………………………………………….

 

 

فهرست شکل ها

 

 

عنوان                                                                                                                صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل2-1) انتخاب بهترین ویژگی‌ها در روشی مبتنی بر طیف سیگنال………………………………………………….	11
شکل 2-2) مقایسه پارامترهای ApEn و KC برای دو باند فرکانسی آلفا و بتا و در دو حالت قبل و بعد از خستگی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….	13
شکل 2-3) نظم منطقی بین 59 الکترود……………………………………………………………………………………………………	16
شکل 2-4) مکان الکترودها که با اسم هر الکترود مشخص شده است …………………………………………………….	19
شکل 3-1) فیلتر مکانی در الگوریتم‌های پرتوسازی…………………………………………………………………………………..	31
شکل 3-2) استفاده از فیلتر مکانی تقریباً بهینه…………………………………………………………………………………………	34
شکل 4-1) مکان منبع فرض شده برای شبیه سازی سیگنال EEG………………………………………………………..	52
شکل 4-2) نمونه‌ای از سیگنال EEG فرد قبل از خسته شدن ……………………………………………………………….	55
شکل 4-3) نمونه‌ای از سیگنال EEG فرد پس از خسته شدن………………………………………………………………..	55
شکل 4-4) نمونه ای از سیگنال EEG پیش پردازش شده فرد قبل از خسته شدن……………………………….	56
شکل 4-5) نمونه ای از سیگنال EEG پیش پردازش شده فرد پس از خسته شدن ……………………………….	56
شکل 4-6) نمونه ای از نویز EOG اضافه شده به داده‌های شبیه سازی شده………………………………………….	58
شکل 4-7) مکان متوسط قوی‌ترین منبع برای یک فرد در حالت خسته و نرمال…………………………………….	61
شکل 4-8) قدرت متوسط منابع برای 17 شرکت کننده در ثبت سیگنال در هر دو سطح خسته و غیر خسته………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………	62
شکل 4-9) نمایش جعبه‌ای برای مقایسه بین صحت، ویژگی و حساسیت روش‌های مختلف …………………..	65
شکل 4-10) میزان خستگی به دست آمده توسط روش پیشنهادی ………………………………………………………….	70

 

فصل اول

1- مقدمه

• مقدمه

خستگی پدیده ای رایج در زندگی روزمره ماست. یک تعریف مشترک از خستگی این است که خستگی حالتی است که به دنبال یک بازه از فعالیت ذهنی یا بدنی ایجاد می‌شود که توسط کاهش در توانایی برای کار کردن مشخص می‌شود.

اولین بار مفهوم خستگی ذهنی توسط گرندجین[1] معرفی شد [1]، که به وضوح خستگی ذهنی را از خستگی فیزیکی متفاوت کرد. او خستگی بدنی را در اثر کاهش عملکرد سیستم عضلانی و خستگی ذهنی را با کاهش عملکرد ذهنی و احساس خستگی تعریف کرد.

خستگی دارای پیامدهای عمده ای در تلفات جاده و در حال حاضر یکی از مساﺋﻞ عمده در صنعت حمل و نقل است. با توجه به کار های اولیه در این مورد، خستگی راننده 35-45 درصد از تصادفات جاده را تشکیل می داده است [2]. علاوه بر این خستگی باعث کاهش کارایی ذهنی خصوصاً در افراد متخصصی که در حین کار فعالیت ذهنی بسیار بالایی دارند (برنامه نویسان حرفه‌ای کامپیوتر و طراحان سیستم‌های صنعتی که در قسمت‌های R&D شرکت‌ها کار می‌کنند) و همچنین باعث افزایش زمان پاسخ گویی در افراد می‌شود. در نتیجه علاوه بر اثراتی که خستگی ذهنی بر پایین آمدن کارایی افراد در موقعیت‌های شغلی مختلفی دارد، می‌تواند عامل مهمی در تصادفات جاده‌ها و سنجش کارایی افراد در کارخانجات باشد. در نتیجه، از آنجا که با خسته شدن، فرد در اجرای کار با قدرت عملکرد کافی دچار مشکل می‌شود و با توجه به رابطه‌ای که خستگی در افزایش احتمال تصادفات در جاده‌ها و کارخانجات دارد ، مشخص کردن میزان خستگی فرد، در کاهش چنین تصادفاتی و همچنین افزایش قدرت عملکرد افراد ضروری به نظر می‌رسد. در نتیجه ما در این تحقیق به بررسی خستگی ذهنی پرداخته‌ایم (در ادامه خستگی به معنی خستگی ذهنی استفاده شده است).

• تعریف مسئله

از زمان تعریف خستگی تاکنون، در زمینه تشخیص میزان خستگی روش‌های متفاوتی مورد بررسی قرار گرفته است. در بین این روش‌ها، به نظر می‌رسد سیگنال ثبت شده از فعالیت الکتریکی مغز[2](EEG) مشخص کننده بهتری از میزان خستگی است و قدرت پیش‌بینی بیشتری در تشخیص خستگی مغزی دارد [5].

EEG در اصل به عنوان یک روش برای تحقیق در مورد فرایندهای مختلف ذهنی ارائه شد. اولین ثبت فعالیت الکتریکی مغز از مغز خرگوش و میمون توسط کاتون[3] در سال 1875 گزارش شد [6]، اما سال 1929 بود که هانس برگر[4] [7] اولین اندازه گیری از فعالیت‌های الکتریکی مغز را در انسان گزارش کرد. پس از آن، این سیگنال در تشخیص‌های کاربردی به ویژه بیماری‌های مختلف به کار برده شد. از آنجا که به طور گسترده‌ای پذیرفته شده است که تغییرات مشخصه در شکل موج EEG و باندهای قدرت آن را می‌توان برای مشخص کردن انتقال از هوشیاری به خواب و مراحل مختلف خواب مورد استفاده قرار داد [8]، EEG به عنوان یک استاندارد برای اندازه گیری سطح هوشیاری و خواب آلودگی مشاهده شده است. در نتیجه از سیگنال EEG به عنوان یک روش استاندارد برای مشخص کردن سطح خستگی استفاده می‌شود.

با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی در میان الگوریتم‌های فعلی تشخیص خستگی بر اساس EEG وجود دارد. مطالعات قبلی نشان داده است که ارتباط بین تغییرات EEG و میزان خستگی به نوع کار و حالت شخص بستگی دارد. این مطالعات هم در ماهیت الگوریتم برای تشخیص خستگی و  هم مکان و تعداد الکترود‌ها برای ثبت سیگنال متفاوت هستند [9]. علاوه بر این تمام این الگوریتم‌ها با محدودیت‌های متفاوتی رو به رو هستند. به طور مثال  بسیاری از این روش‌ها نیاز به روش‌های برای کاهش بعد فضای ویژگی‌های استخراج شده دارند تا دقت روش‌های خود را افزایش دهند. در نتیجه هدف از انجام این پایان نامه تشخیص میزان خستگی به کمک روشی است که نیاز به کاهش بعد داده‌ها نداشته و همچنین اثر خستگی را بر فعالیت‌های مغزی مشاهده کند. در نتیجه ما از روش‌های مکان یابی منابع برای رسیدن به این هدف استفاده کرده‌ایم.

در زمینه مکان یابی کانون‌ها در مغز روش‌های متفاوتی وجود دارد که درسال‌های اخیر این رویکردها سعی در بالا بردن صحت و افزایش نسبت سیگنال به نویز نتایج مکان یابی کرده‌اند. از جمله این روش‌ها می‌توان به پرتوسازی[5] اشاره کرد [10] که در آن با کمک فیلتر کردن داده‌های به دست آمده از الکترودهای مختلف، سعی در پیدا کردن جهت و مکان کانون‌های تولید کننده این سیگنال‌ها داریم.

در این پایان نامه برای مشخص کردن میزان خستگی ابتدا به مکان یابی کانون‌ها خواهیم پرداخت، سپس با استخراج ویژگی‌های مختلف سعی در مشخص کردن میزان خستگی خواهیم کرد. برای تست روش پیشنهادی هم از سیگنال‌های ثبت شده از افراد مختلف استفاده می‌کنیم و هم از سیگنال EEG که با توجه به خصوصیات موجود دیده شده در سیگنال‌های ثبت شده در حین خستگی تولید شده استفاده می‌کنیم. در نتیجه اهداف این پایان‌نامه را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد.

• دست یابی به الگوریتمی که بتواند به صورت پیوسته میزان خستگی را مشخص کند.
• افزایش صحت و سرعت تشخیص میزان خستگی

علاوه بر این با توجه به رابطه‌ای که خستگی و خواب با هم دارند در صورت مشخص شدن این رابطه شاید بتوان از آن در درمان بیماری‌هایی مانند اختلال خواب و بیماری‌های مشابه دیگر استفاده کرد.

• نگاهی به فصول پایان نامه

مطالب عنوان شده در این پایان‌نامه در قالب پنج فصل آورده شده‌اند. ادامه مطالب ذکر شده را می‌توان در موارد زیر خلاصه نمود.

فصل دوم. پیشینه تحقیقات

در این فصل مهمترین کارهای پیشین که تاکنون، برای بررسی خستگی ذهنی انجام شده به همراه خصوصیات آنها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

فصل سوم. روش تحقیق

در این فصل ابتدا روش حدف نویز از داده‌های ثبت شده توضیح داده می‌شود. سپس یکی از روش‌های مکان یابی و مشکلات آن توضیح داده می‌شود. پس از آن روشی برای بهبود مکان یابی منابع پیشنهاد می‌شود. در نهایت به بررسی روش تعیین خستگی ذهنی می‌پردازیم.

فصل چهارم. آزمایش‌ها و نتایج

در این فصل در ابتدا سیگنال‌های مورد بررسی توضیح داده می‌شود. سپس مراحل مختلف توضیح داده شده در فصل قبل و روش‌های تشخیص خستگی رایج بر روی این سیگنال‌ها اعمال می‌شود. همچنین نتایج حاصل از اعمال این روش‌ها توضیح داده می‌شود.

فصل پنجم. نتیجه‌گیری  و پیشنهادات

در فصل آخر مطالب عنوان شده در این پایان‌نامه جمع‌بندی شده و در مورد آن‌ ها بحث می‌شود. سپس پیشنهادات و مسیرهایی برای ادامه و گسترش این تحقیق در پژوهش‌های آینده، ارائه می‌گردد.

فهرست مطالب

فصل 1-کلیات تحقیق. 8

1-1- مقدمه. 8

1-2- هدف از پایان نامه. 8

1-3- توضیح مسأله و موضوع تحقیق.. 8

1-4- ضرورت انتخاب موضوع. 8

1-5- اهمیت موضوع. 8

1-6- مرور کلی بر ادبیات موضوع. 8

1-7- روش و متدولوژی تحقیق.. 8

1-8- کاربردهای تحقیق.. 8

1-9- کاربران نتیجه تحقیق.. 8

1-10- جمع بندی.. 8

فصل 2- مفاهیم و تعاریف… 8

2-1- مقدمه. 8

2-2- تعاریف و مفاهیم قابلیت کاربری.. 8

2-3- استانداردهای قابلیت کاربری.. 8

2-3-1- قابلیت کاربری و ISO 9126. 8

2-3-2- قابلیت کاربری و ISO 9241. 8

2-4- طراحی مبتنی بر کاربر. 8

2-4-1- طراحی مبتنی بر کاربر و تست قابلیت کاربرد. 8

2-4-2- چهارچوب RESPECT. 8

2-4-3- گام‌های اصلی چهارچوب RESPECT. 8

2-5- تعاریف، ماهیت و مفهوم اعتماد. 8

2-6- اعتماد و قابلیت اعتماد. 8

2-7- تجارت الکترونیک و اعتماد. 8

2-8- اعتماد به تکنولوژی.. 8

2-9- اعتماد و آشنایی.. 8

2-10- طراحی در جهت اعتماد. 8

2-11- جمع بندی.. 8

فصل3- ادبیات موضوعی.. 8

3-1- مقدمه. 8

3-2- اعتماد و قابلیت کاربری.. 8

3-3- امنیت و قابلیت کاربری.. 8

3-4- طراحی امنیت قابل کاربرد. 8

3-4-1- روش‌های طراحی امنیت اطلاعات… 8

3-4-2- امنیت قابل کاربرد. 8

3-4-3- اصول طراحی و اصطلاحات… 8

3-4-4- امنیت کاربر محور 8

3-5- HCI  و قابلیت کاربری.. 8

3-6- رویکردهای کاربر محور 8

3-6-1- اهداف… 8

3-6-2- وظایف و سناریوها 8

3-6-3- Personaها 8

3-6-4- معایب رویکردهای کاربر محور 8

3-6-5- مهندسی نرم افزار بشر محور 8

3-7- تبیین امنیت… 8

3-7-1- فریم‌های مشکل.. 8

3-7-1-1- بسط فریم‌های مشکل امنیت… 8

3-7-1-2- معایب فریم‌های مشکل.. 8

3-7-2- رویکرد‌های هدف محور 8

3-7-2-1- KAOS. 8

3-7-2-1-1- معایب KAOS. 8

3-7-3- رویکردهای عامل محور 8

3-7-3-1- I*. 8

3-7-3-2- Tropos 8

3-7-3-2-1- بسط‌های امنیتی. 8

3-7-3-2-2- معایب.. 8

3-7-4- رویکردهای سناریو محور 8

3-7-4-1- مورد کاربرد. 8

3-7-4-2- موردهای استفاده نادرست و سوء استفاده 8

3-7-4-3- معایب… 8

3-8- مشخصات چهارچوب… 8

3-8-1- RUP. 8

3-8-2- RESCUE.. 8

3-8-3- SQUARE.. 8

3-9- جمع بندی.. 8

فصل 4- ارائه مدل.. 8

 

4-1- مقدمه. 8

4-2- فهمیدن و شناسایی زمینه استفاده 8

4-3- جمع آوری و آنالیز نیازمندی‌ها 8

4-4- آنالیز ریسک…. 8

4-5- طراحی نمونه آزمایشی و تست و ارزیابی آن.. 8

4-6- طراحی رابط کاربری و اقدامات امنیتی.. 8

4-7- پیاده سازی سیستم.. 8

4-8- تست و ارزیابی محصول نهایی.. 8

4-9- تحویل به مشتری.. 8

4-10- جمع بندی.. 8

فصل 5- تحلیل نتایج.. 8

5-1- مقدمه. 8

5-2- ساختار پرسشنامه. 8

5-3- چهارچوب تحلیل پرسشنامه. 8

5-4- جمع بندی.. 8

فصل 6- اعتبارسنجی.. 8

6-1- مقدمه. 8

6-2- معرفی جامعه آماری.. 8

6-3- جمع بندی نظر خبرگان.. 8

6-4- جمع بندی.. 8

فصل7- نتیجه گیری و پیشنهادات برای تحقیقات آتی.. 8

7-1- مقدمه. 8

7-2- روال پایان نامه و نتایج حاصله. 8

7-3- سهم علمی پایان نامه و کاربردهای آن.. 8

7-4- پیشنهاد جهت تحقیقات آتی.. 8

مراجع.. 8

واژه نامه فارسی به انگلیسی.. 8

واژه نامه انگلیسی به فارسی.. 8

 

فهرست جداول

 

 

جدول 2 – 1 – تعاریف قابلیت کاربری.. 13

جدول 2 – 2 – مزایا و معایب طراحی مشارکتی.. 8

جدول 2 – 3 – تعاریف اعتماد. 8

جدول 3 – 1 – مدل‌های مهندسی نیازمندیهای امنیتی.. 8

جدول 5 – 1 – تطابق پرسشنامه و عناصر مدل – بررسی روال کلی.. 8

جدول 5 – 2 – تطابق پرسشنامه و عناصر مدل – بررسی عوامل مؤثر بر جمع آوری نیازمندی‌ها 8

جدول 5 – 3 – تطابق پرسشنامه و عناصر مدل – بررسی عوامل مؤثر بر آنالیز ریسک…. 8

جدول 6 – 1 – نتایج پرسشنامه. 8

جدول پیوست الف – 1 – بررسی روال کلی.. 8

جدول پیوست الف – 2 – بررسی عوامل مؤثر بر آنالیز ریسک…. 8

جدول پیوست الف – 3 – بررسی عوامل مؤثر بر آنالیز ریسک…. 8

فهرست اشکال

 

شکل 2 – 1 – فعالیت‌های کلیدی طراحی مبتنی بر کاربر. 8

شکل 2 – 2 – گام‌های اصلی RESPECT. 8

شکل 3 – 1 – مدل مفهومی دونالد نورمن.. 8

شکل 3-2- چهارچوب قابلیت کاربری ISO 9241 – 11. 8

شکل 3-3- فعالیت‌های طراحی کاربر محور 8

شکل 4 – 1 – مدل کلی.. 8

شکل 4 – 2 – مدل جمع آوری و آنالیز نیازمندیها 8

شکل 4 – 3 – مدل آنالیز ریسک…. 8

شکل 5 – 1 – ساختار تحلیلی پرسشنامه. 8

 

 

فصل 1

 

کلیات تحقیق

 

 

1-1-      مقدمه

امروزه استفاده از سیستم‌های کامپیوتری و نرم افزاری، اهمیت زیادی در شرکت‌ها و سازمان های مختلف دارد به گونه‌ای که بدون استفاده از این سیستم‌ها، بازده کاری بسیارکاهش می یابد.

بنابراین با توجه به اهمیت استفاده و میزان کاربرد نرم افزارهای کاربری، لزوم استفاده از سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد بیش از پیش احساس می‌شود. تا با ارائه‌ اینگونه سیستم‌ها، هم کاربران به راحتی با سیستم‌ها ارتباط برقرار کنند و روال‌های سازمانی، علی الخصوص روال‌های امنیتی طراحی شده را اجرا کنند و هم قابلیت اعتماد سازمان به سیستم تأمین شود.

در این فصل به اهمیت ارائه مدلی جامع برای طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد پرداخته خواهد شد سپس موارد مرتبط نظیر پرسش و هدف تحقیق، متدولوژی تحقیق و نتایج مورد انتظار تحقیق شرح داده خواهند شد.

 

 

1-2-     هدف از پایان نامه

 

با توجه به اهمیت طراحی سیستم‌های قابل اعتماد و قابل کاربرد که دلایل این اهمیت، در بخش‌های بعد توضیح داده خواهد شد و مشکلات این حوزه، هدف از این تحقیق، بررسی مشکلات سیستم‌های نرم افزاری از نظر قابلیت کاربری و اعتماد، راه کارهای طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد تاکنون و  در نهایت ارائه مدلی در جهت طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد که عناصر مؤثر در طراحی اینگونه سیستم‌ها و روابط میان آنها را شامل شود و به صورت گویایی این عناصر و روابط میان آنها به تصویر کشیده شود تا برای طراحان این حوزه، قابل استفاده باشد.

 

1-3-     توضیح مسأله و موضوع تحقیق

 

امروزه استفاده از سیستم‌های کامپیوتری و نرم افزاری، اهمیت زیادی در شرکت‌ها و سازمان های مختلف دارد به گونه‌ای که عدم استفاده از آنها، امری اجتناب ناپذیر است.

سیستم‌های نرم افزاری برای ارائه خدمات بهتر و مطلوب‌تر که منجر به افزایش بازده کاری سازمان شود، باید قابلیت کاربری و اعتماد بالایی داشته باشند. قابلیت کاربری تا اینکه کاربران به راحتی برای انجام وظایف خود با سیستم ارتباط برقرار کنند و قابلیت اعتماد برای اینکه مکانیزم‌های امنیتی لازم در سیستم‌های نرم افزاری برای حفظ امنیت سازمان پیاده سازی شده باشد. در این میان گاهی روال‌های

امنیتی از قابلیت کاربری لازم برخوردار نیستند. در نتیجه کاربران سعی در کشف روال‌هایی دارند که منجر به عدم اجرای این روال‌ها شود. حال به اشتباه یا ناخواسته روال‌ها را اجرا نمی‌کنند یا نادرست اجرا می‌کنند که امنیت سازمان را با خطر جدی مواجه خواهند کرد.

در نتیجه طراحی سیستم‌هایی که قابلیت کاربری و اعتماد بالایی داشته باشند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای طراحی سیستم‌های این چنینی، نیاز به اطلاع از فاکتورهایی است که در طراحی مؤثر خواهند بود و طراحی را تحت تأثیر خود قرار خواهند داد. تا چشم اندازی برای طراحان در جهت طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد باشد.

تلاش‌های صورت گرفته در این زمینه، بیشتر به صورت جداگانه در هر یک از زمینه‌های قابلیت کاربری و قابلیت اعتماد بوده است. با توجه به اهمیت طراحی اینگونه سیستم‌ها، نیاز به تجمیع تحقیقات هر دو حوزه می‌باشد.

 

1-4-     ضرورت انتخاب موضوع

 

با توجه به افزایش سریع رقابت میان شرکت‌های تولید کننده نرم افزار، توجه به جلب رضایت مشتریان روز به روز در حال افزایش است. به گونه‌ای که توجه بسیاری از شرکت‌ها، به مسائلی مانند قابلیت کاربری، قابلیت اعتماد، HCI [1]وUCD[2]جلب شده‌است.

با توجه به اینکه محصولات تولید شده توسط تعداد زیادی از مردم از طیف‌های مختلف مورد استفاده قرار

می‌گیرد، استفاده از روش‌های طراحی مختلف برای ارائه سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد، می‌تواند در بهبود کیفیت محصولات و جلب رضایت مشتریان بسیار مؤثر باشد.

از طرفی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد، کاربران را قادر می‌سازند تا سیستم جدید را به راحتی یاد بگیرند و به کار برند. مزایای استفاده از اینگونه سیستم‌ها موجب می­شوند بهره­وری و کارایی افزایش یابد و هزینه آموزش، یادگیری و پشتیبانی سیستم کاهش یابد. استفاده از این گونه روش‌ها در بهبود کیفیت محصولات نقش مؤثری را ایفا می‌کند و کیفیت محصولات را افزایش می‌دهد.

 

1-5-     اهمیت موضوع

 

اغلب تحقیقات در این زمینه، روی نیازهای کاربر نهایی تمرکز دارند تا نیازهای طراح؛ و مطالعات کمی در جهت اینکه چگونه طراحان باید به نگرانی‌های قابلیت کابری و امنیتی نزدیک شوند انجام شده‌است. ما به ابزاری نیازمندیم که برنامه نویس بتواند با بهره گرفتن از آن، نیازمندی‌های سازمانی و امنیتی را شناسایی کرده تا بتواند راه حلی برای برآوردن این نیازمندی‌ها ارائه دهد.

مدل‌های زیادی در زمینه سیستم‌های قابل کاربرد، قابل اعتماد و امن ارائه شده‌است که هر کدام معایب و

مزایای خاص خود را دارند. اما نیاز به مدلی جامع که بتواند نیاز‌های کاربر را در راستای قابلیت اعتماد، کاربری و امنیت برآورد کند هنوز احساس می‌شود و تحقیقات انجام شده، کافی به نظر نمی‌رسد. این تحقیقات اغلب به صورت پراکنده و جداگانه در هر دو زمینه است که نیاز به مدلی که فاکتورهای مؤثر در هر دو حوزه را در نظر بگیرد احساس می‌شود.

 

1-6-      مرور کلی بر ادبیات موضوع

 

در برسی ادبیات موضوعی، آخرین تلاش‌های انجام شده در زمینه طراحی سیستم‌هایی با قابلیت کاربری و امن را بررسی می‌کنیم. که به طور خلاصه، برخی از این تلاش ها را در اینجا نام می بریم:

در زمینه HCI، اغلب مقالات به اصول کلیدی گولد و لویز[3] (1985) در تولید سیستم‌های کامپیوتری مفید و با استفاده آسان اشاره دارند. بورلی و سوزان ویدنبک وکراچرا[4]، سینتیا ال. کریتوریا[5] نیز در تحقیقات خود ارتباط میان موقعیت اعتماد و HCI را بررسی کرده اند.

در  زمینه HCI_Sec[6] نیز، در سال‌های اخیر تحقیقات زیادی انجام شده، اما کارهای اصلی در این زمینه به قابلیت استفاده رویکرد‌های رمز عبور (آدامز و آنجلا سس، 1999) و کنترل‌های امنیتی (ویتن[7] و تایگر[8]، 1999) می‌پردازند.

استاندار های مختلف ISO مانند ISO/IEC 9126 و ISO 9241 و ISO 13407 در ویرایش های مختلف خود، جنبه های مختلف قابلیت کاربری را مد نظر گرفته اند علی الخصوص با ارائه چهارچوب  RESPECT در ISO 13407،که در فصل ادبیات موضوعی، به تفضیل به آنها خواهیم پرداخت.

[1] Human Computer Interaction

[2] User Center Design

[3] Gould And Lewis

فهرست مطالب

فصل 1: مقدمه و كلیات تحقیق    1

1-1- مقدمه.. 2

1-2- اهداف.. 3

1-3- ساختار پایان‌نامه.. 3

فصل 2: مجازی‏سازی و پردازش ابری    5

2-1- مقدمه.. 6

2-2- تعریف مجازی‏سازی.. 6

2-3- تاریخچه‏ی مجازی‏سازی.. 7

2-4- ناظر ماشین مجازی.. 8

2-5- کاربردهای مجازی‏سازی.. 9

2-5-1- جعبه‏ی شنی … 9

2-5-2- محیط‏های اجرایی چندگانه… 9

2-5-3- سخت‏افزار مجازی… 9

2-5-4- سیستم‏عامل‏های چندگانه همزمان… 9

2-5-5- اشکال‏زدایی… 10

2-5-6- مهاجرت نرم‏افزار… 10

2-5-7- بسته‏ی پیش‏نصب مجازی… 10

2-5-8- تجمیع كارگزار… 10

2-6- سطوح مختلف مجازی‏سازی.. 14

2-6-1- معماری یک سیستم قابل مجازی سازی… 14

2-6-2- مجازی‏سازی در سطح معماری مجموعه دستور… 18

2-6-3- مجازی‏سازی در سطح انتزاع سخت‏افزار… 19

2-6-4- مجازی‏سازی در سطح سیستم‏عامل… 24

2-6-5- مجازی‏سازی در سطح برنامه‏ی کاربردی… 26

2-6-6- مجازی‏سازی در سطح کتابخانه… 29

2-7- پردازش ابری.. 30

2-7-1- تاریخچه… 30

2-7-2- مزایای اقتصادی ابر… 31

2-7-3- انواع ابر پردازشی… 32

فصل 3: تحقیقات مرتبط    33

3-1- مقدمه.. 34

3-2- رویكردهای متفاوت به زمان‏بندی ماشین‏های مجازی.. 34

3-2-1- مزایا و معایب رویکردهای زمان‏بندی ماشین‏های مجازی    36

فصل 4: الگوریتم DVMS   37

4-1- مقدمه.. 38

4-2- ملاحظات زمان‏بندی در یک محیط پردازش ابری.. 38

4-2-1- کارایی… 38

4-2-2- هزینه… 38

4-2-3- همجواری… 39

4-2-4- قابلیت اعتماد و دسترس‏پذیری مستمر… 39

4-3- چالش‏های زمان‏بندی.. 39

4-4- الگوریتم ارائه شده برای زمان‏بندی ماشین‏های مجازی   39

4-4-1- نگاشت مساله‏ی زمان‏بندی به مساله‏ی کوله پشتی… 40

4-4-2- مدل سیستم… 40

4-4-3- فرمول‏بندی مساله… 40

4-4-4- الگوریتم DVMS.. 42

4-4-5- قضیه… 45

4-4-6- بررسی پیچیدگی زمانی الگوریتم:… 47

4-4-7- پیچیدگی فضایی الگوریتم:… 48

فصل 5: ارزیابی الگوریتم ارائه شده    49

5-1- مقدمه.. 50

 

5-2- شرایط و محدودیت‏های ارزیابی.. 50

5-2-1- مشخصات سخت‏افزاری و نرم‏افزاری محیط ارزیابی… 51

5-3- فرض‏ها و تعریف‏ها.. 51

5-4- بررسی زمان اجرای الگوریتم.. 52

5-4-1- تعداد ماشین‏های فیزیکی ثابت، تعداد ماشین‏های مجازی متغیر    52

5-4-2- تعداد ماشین‏های مجازی ثابت، تعداد ماشین‏های فیزیکی متغیر    55

5-5- مقایسه الگوریتم DVMS با دو الگوریتم پایه.. 56

5-5-1- الگوریتم تصادفی… 57

5-5-2- الگوریتم توازن بار… 57

5-5-3- روش مقایسه الگوریتم DVMS با الگوریتم تصادفی و چرخشی    57

فصل 6: نتیجه‏گیری و كارهای آینده    61

6-1- نتیجه‏گیری.. 62

6-2- کارهای آینده.. 62

منابع    64

 

فهرست شكل‏ها

شکل (1-1) ساختار پایان‌نامه.. 4

شکل (2-1) ناظر ماشین مجازی و ماشین‏های مجازی.. 8

شکل (2-2) تجمیع كارگزارها.. 11

شکل (2-3) مشكل مقیاس‏پذیری تجمیع كارگزارها.. 13

شکل (2-4) سطوح انتزاعی مجازی‏سازی.. 16

شکل (2-5) ساختار ماشین مجازی مستقل.. 21

شکل (2-6) ساختار ماشین مجازی میزبانی.. 22

شکل (2-7) معماری VMware Workstation. 23

شکل (2-8) معماری VMware ESX.. 24

شکل (2-9) یک ماشین با دو jail 26

شکل (4-1) شبه‏كد الگوریتم DVMS. 42

شکل (4-2) فاز دوم از بخش اول الگوریتم.. 44

شکل (4-3) بخش دوم الگوریتم DVMS. 45

شکل (4-4) شبه كد محاسبه‏ی تداخل دو به دوی ماشین‏های مجازی   47

شکل (4-5) شبه‏كد تداخل بین ماشین‏های زمان‏بندی شده و ماشین‏های زمان‏بندی نشده.. 48

شکل (5-1) نتیجه‏ی آزمایش شماره 1.. 53

شکل (5-2) نتیجه‏ی آزمایش شماره 2.. 53

شکل (5-3) نمودار تلفیقی دو آزمایش 1و2.. 54

شکل (5-4) نتیجه‏ی آزمایش شماره 3 و4.. 55

شکل (5-5) نتیجه‏ی زمان‏بندی 100 ماشین مجازی.. 56

شکل (5-6) مقایسه‏ی زمان اجرای ماشین‏های مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش.. 58

شکل (5-7) مقایسه‏ی زمان اجرای سه الگوریتم مورد آزمایش.. 59

شکل (5-8) مقایسه‏ی زمان اجرای ماشین‏های مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش بدون زمان اجرای الگوریتم.. 59

شکل (5-9) مقایسه‏ی میزان تداخل ماشین‏های مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش.. 60

شکل (5-10) مقایسه‏ی نسبت تجمیع سه الگوریتم مورد آزمایش با توجه به تعداد ماشین‏های مجازی.. 60

 

 

فهرست جدول‏ها

جدول (2-1) بهره‏و‏ری كارگزارها.. 11

جدول (5-1) مشخصات بستر سخت‌افزاری مورد استفاده در آزمایش‏ها   51

 

 

• مقدمه و كلیات تحقیق

 

• مقدمه

فناوری مجازی‏سازی به عنوان یک رکن اساسی در سیستم‏های مبتنی بر پردازش ابری[1] و مراکز داده [2]مورد توجه ویژه می‏باشد. مفهوم مجازی‏سازی دارای قدمتی طولانی در دنیای رایانه است و سرآغاز آن به دهه 60 میلادی، برای استفاده‏ی بهینه از توان رایانه‏های بزرگ[3] می‏رسد. با ظهور رایانه‏های شخصی ارزان قیمت این فناوری به فراموشی سپرده شد، ولی در آغاز قرن جاری به مدد پیشرفت‏های قابل توجه در ساخت رایانه‏های توانمند، شبکه‏های با پهنای باند بالا و ابزارهای ذخیره‏سازی مدرن این فناوری امکان ظهور مجدد یافته ‏است. استفاده‏ی بهینه از منابع کارگزارها[4] با تجمیع[5] سرویس‏ها بر تعداد ماشین سخت‏افزاری کمتر، کاهش هزینه‏ های زیرساخت مانند مصرف برق و خنک‏کنندگی، مدیریت بهتر و آسان‏تر كارگزارها، امکان مهاجرت[6] ماشین‏های مجازی در حال اجرا به میزبان‏های فیزیکی دیگر، ایجاد محیط‏های سازگار با نرم‏افزارهای قدیمی، ایجاد محیط‏های اجرایی[7] مجزا جهت نرم‏افزارهای نامطمئن[8] و یا تست و عیب‏یابی نرم‏افزارهای جدید از علت‏های مورد توجه قرار گرفتن این فناوری می‏باشند. هسته اصلی محیط مجازی، یک میزبان نرم‏افزاری به نام ناظر ماشین مجازی[9] است. وظیفه‏ی اصلی ناظر ماشین مجازی ایجاد و مدیریت منابع محیط‏های اجرایی است. از آن‏جا که منابع موجود، محدود و مشترک می‏باشند، رقابت بر سر استفاده از آن‏ها باعث ایجاد پدیده‏ای به نام تداخل بار کاری[10] می‏شود که تاثیر قابل توجهی بر کاهش کارایی ماشین‏های مجازی می‏گذارد. در این میان نقش کلیدی ناظر ماشین‏‏‏ مجازی این است که منابع موجود را به گونه‏ای تسهیم[11] و زمان‏بندی نماید که کارایی ماشین‏های مجازی تحت تاثیر قرار نگیرد.

معمولا زمان اجرای یک برنامه بر روی یک ماشین مجازی طولانی‎تر از زمان اجرای آن بر روی یک ماشین فیزیكی می‏باشد که علت اصلی آن سربار ناشی از مجازی‏سازی و تداخل بارهای کاری است. از این رو ارایه‏ی الگوریتم‏هایی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری می‏تواند نقش بارزی در کاهش زمان اجرای برنامه‏های اجرایی در محیط‏های مجازی شود. از سویی دیگر با توجه به تنوع و تعدد میزبان‏های سخت‏افزاری در محیط پردازش ابری، مقیاس‏پذیری به عنوان یک مشخصه‏ی کلیدی در الگوریتم‏های ارائه شده می‏بایست مورد توجه ویژه قرار گیرد.

• اهداف

در این پایان‏ نامه سعی بر آن است كه با توجه به اثر منفی پدیده‏ی تداخل بار کاری بر زمان اجرای ماشین‏های مجازی یک الگوریتم زمان‏بندی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری ارائه شود که علاوه بر کاهش زمان اجرا، مقیاس‏پذیر نیز بوده و قابل اجرا بر روی ابرهای معمول امروزی باشد. بنابراین با بررسی فناوری مجازی‌سازی و اثر تداخل بار کاری، سعی در ارائه الگوریتمی جهت زمان‏بندی ماشین‏های مجازی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری خواهیم نمود.

• ساختار پایان‌نامه

مطالب مندرج در این پایان‌نامه، همان طور که در شكل (1-1) نشان داده شده است، به صورت زیر سازمان‌دهی شده‌اند: فصل دوم به بررسی پیشینه‏‏ی مجازی‏سازی و سیستم‏های پردازش ابری می‏پردازد. این فصل در ادامه گذری بر مفهوم زمان‏بندی و پدیده‏ی تداخل بار کاری دارد. فصل سوم تحقیقات مرتبط در زمینه‏ی زمان‏بندی ماشین‏های مجازی مورد بررسی قرار خواهد داد. در فصل چهارم ضمن فرموله کردن مساله‏ی زمان‏بندی ماشین‏های مجازی با رویکرد تداخل بار کاری، الگوریتمی با همین رویکرد ارائه می‏شود. در فصل پنجم راهکار ارائه شده ارزیابی گردیده، کارایی، بهبودها و یا مشکلات آن را بیان خواهد شد. در نهایت در فصل ششم به نتیجه‌گیری از کل بحث در خصوص رویکرد کاهش تداخل بار کاری در زمان‏بندی ماشین‏های مجازی و نیز کارهای آینده قابل انجام در ادامه‌ی این پایان‌نامه پرداخته خواهد شد.

 

• ساختار پایان‌نامه

 

[1]  Cloud Computing

[2]  Data Center

[3] Mainframe

[4]  Server

[5] Consolidation

[6] Migration

فصـل اول : مقدمه وکلیات تحقیق.. 1
1-1-مقدمه. 2
1-2-تعریف فشار بخار 2
1-3–عوامل مؤثر برفشار بخار 3
1-3-1-ماهیت مایع. 3
1-3-2-دمای مایع. 3
1-4-بیان مسأله. 3
1-5-توجیه ضرورت انجام تحقیق.. 4
1-6-اهداف تحقیق.. 4
1-7-مراحل انجام تحقیق.. 4
1-8-ساختار تحقیق.. 5
فصل دوم:ادبیات و پیشینه تحقیق.. 7
2-1-مقدمه. 8
2-2-روابط ریاضی تخمین وپیش بینی فشاربخار مواد مختلف.. 9
2-2-1-معادله کلازیوس-کلاپیرون. 9
2-2-2-معادله آنتوان. 10
2-2-2-1-محدودیت های معادله آنتوان. 10
2-2-3-معادله آنتوان توسعه یافته. 10
2-2-4-معادله واگنر. 11
2-2-4-1-محدودیت های معادله واگنر. 12
2-2-5-رابطه حالتهای متناظر ریدل. 12
2-2-6-معادله لی-کسلر. 14
2-2-6-1-محدودیت های رابطه لی-کسلر. 15
2-2-7-معادله فشاربخار آمبروز-پاتل. 15
2-2-7-1-ملاحظات معادله آمبروز-پاتل. 16
2-2-8-روش حالتهای متناظر آمبروز-والتون. 16
2-3-اهمیت روش های نوین پیش بینی و تخمین خواص مواد. 17
2-4-پیشینه روش شبکه های عصبی در تخمین خواص ترمودینامیکی.. 18
2-5-پیش بینی فشاربخار مواد با بهره گرفتن از شبکه عصبی مصنوعی.. 19
فصل سوم: روش تحقیق.. 21
3-1-مقدمه. 22
3-2-تاریخچه پیدایش شبکه های عصبی مصنوعی.. 22
3-3-ویژگی های شبکه های عصبی مصنوعی.. 24
3-3-1-قابلیت آموزش.. 24
3-3-2-قابلیت تعمیم. 24
3-3-3-پردازش توزیعی(موازی) 24
3-3-4-تحمل پذیری خطا 25
3-4-ساختار شبکه‌ها‌ی عصبی مصنوعی.. 25
3-4-1-مدل نرون با یک ورودی.. 25
3-4-2- مدل نرون با یک بردار به عنوان ورودی.. 26
3-4-3-ساختار یک لایه از شبکه های عصبی.. 27
3-4-4-شبکه های چندلایه. 27
3-4-5-توابع انتقال. 28
3-4-5-1-تابع انتقال سخت محدود. 29
3-4-5-2-تابع انتقال خطی.. 29
3-4-5-3-تابع انتقال لگاریتمی سیگموئید. 30
3-4-5-4-تابع انتقال شعاع مبنا 30
3-4-5-5-تابع انتقال آستانه ای خطی متقارن. 31
3-4-5-6-تابع انتقال تانژانت-سیگموئید. 31
3-5-روش های آموزش شبکه عصبی.. 32
3-6-قواعد یادگیری شبکه های عصبی.. 32
3-6-1-قواعد یادگیری نظارت شده 32
3-6-2-قواعد یادگیری غیرنظارتی.. 33
3-7- شبکه های عصبی پرسپترون. 33
3-7-1-محدودیت های شبکه پرسپترون. 34
3-8- شبکه های عصبی پیشخور 35
3-9-الگوریتم پس انتشار خطا 36
3-10-آموزش شبکه های پس انتشار 37
3-11-بیش برازش شبکه. 37
3-12-بهبود عمومیت شبکه. 38
3-13-پارامترهای اساسی برای طراحی یک شبکه عصبی.. 39
3-13-1-انتخاب مناسب ترین اطلاعات ورودی به شبکه. 39
3-13-2-نحوه ورود داده ها 39
3-13-3-تقسیم بندی داده ها 39
3-13-4-انتخاب مناسب ترین تعداد نرون های لایه پنهان. 40
3-12-معیارهای ارزیابی کارایی مدل. 40
3-12-نرم افزار استفاده شده در این تحقیق.. 41
فصل 4: محاسبات و یافته های تحقیق.. 42
4-1-مقدمه. 43
4-2-طراحی شبکه عصبی مصنوعی برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 43
4-3- طراحی شبکه عصبی مصنوعی برای آلکان ها و آلکن ها 52
4-4- طراحی شبکه عصبی مصنوعی برای الکل ها .6
4-5- طراحی شبکه عصبی مصنوعی برای آلکیل سیکلو هگزان ها 68
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها 77
5-1-نتیجه گیری.. 78

 

5-2-پیشنهادات برای تحقیقات آتی.. 79
مراجع. 80
چکیده انگلیسی.. 86

فهرست جداول­

 

عنوان                                                                                                                                        صفحه

جدول 4- 1: مشخصات داده های تجربی درنظرگرفته شده برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 44
جدول 4- 2بررسی خطاوضریب تعیین ساختار مختلف شبکه های عصبی برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 46
جدول 4- 3: مقایسه خطای مطلق میانگین روابط متعارف پیش بینی فشاربخار و روش شبکه عصبی برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 51
جدول 4- 4: خلاصه شبکه عصبی طراحی شده برای گروه هیدروکربن های آروماتیکی.. 52
جدول 4- 5: مشخصات داده های تجربی درنظرگرفته شده برای آلکان ها و آلکن ها 53
جدول 4- 6: بررسی میزان خط و ضریب تعیین ساختار مختلف شبکه های عصبی برای آلکان ها و آلکن ها 54
جدول 4- 7: مقایسه خطای مطلق میانگین روابط متعارف پیش بینی فشاربخار و روش شبکه عصبی برای آلکان ها و آلکن ها 59
جدول 4-8: خلاصه شبکه عصبی طراحی شده برای گروه آلکان ها و آلکن ها 60
جدول 4- 9: مشخصات داده های تجربی درنظرگرفته شده برای الکل ها 61
جدول 4- 10: بررسی میزان خطا وضریب تعیین ساختار مختلف شبکه های عصبی برای الکل ها 62
جدول 4- 11: مقایسه خطای مطلق میانگین روابط متعارف پیش بینی فشاربخار و روش شبکه عصبی برای الکل ها 67
جدول 4- 12: خلاصه شبکه عصبی طراحی شده برای گروه الکل ها 68
جدول 4- 13: مشخصات داده های تجربی درنظرگرفته شده برای آلکیل سیکلوهگزان ها 69
جدول 4- 14: بررسی میزان خطا وضریب تعیین ساختارمختلف شبکه های عصبی برای آلکیل سیکلوهگزان ها 70
جدول 4- 15: مقایسه خطای مطلق میانگین روابط متعارف پیش بینی فشاربخار و روش شبکه عصبی برای آلکیل سیکلو هگزان ها 75
جدول 4- 16: خلاصه شبکه عصبی طراحی شده برای گروه آلکیل سیکلو هگزان ها 76
 
فهرست شکل­ها
عنوان                                                                                                                                         صفحه
شکل 3- 1: نمایی از مدل نرون تک ورودی.. 26
شکل 3- 2:مدل نرون با R ورودی.. 27
شکل 3- 3:یک لایه از شبکه های عصبی.. 27
شکل 3- 4: مدل خلاصه شده شبکه تک لایه. 27
شکل 3- 5: مدل شبکه های چند لایه. 28
شکل 3- 6: تابع انتقال سخت محدود. 29
شکل 3- 7: تابع انتقال خطی.. 29
شکل 3- 8: تابع انتقال لگاریتمی سیگموئید. 30
شکل 3- 9: تابع انتقال شعاع مبنا 30
شکل 3- 10: تابع انتقال آستانه ای خطی متقارن. 31
شکل 3- 11:تابع انتقال تانژانت-سیگموئید. 31
شکل 3- 12:یک نرون پرسپترون. 34
شکل 4- 1: تغییرات میزان خطای مطلق میانگین با افزایش نرون در لایه پنهان برای  هیدروکربن های آروماتیکی   47
شکل 4- 2: ساختار بهینه شبکه عصبی برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 47
شکل 4- 3: خطای مربعات میانگین شبکه در مراحل آموزش، ارزیابی و تست برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 48
شکل 4- 4: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله آموزش برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 49
شکل 4- 5: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله ارزیابی برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 49
شکل 4- 6: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله تست برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 50
شکل 4- 7: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در کل مراحل برای هیدروکربن های آروماتیکی.. 50
شکل 4- 8: تغییرات میزان خطای مطلق میانگین با افزایش نرون در لایه پنهان برای آلکان ها و آلکن ها 55
شکل 4- 9: ساختار بهینه شبکه عصبی برای آلکان ها و آلکن ها 55
 
 
 
شکل 4- 10: خطای مربعات میانگین شبکه در مراحل آموزش،ارزیابی و تست برای آلکان ها و آلکن ها 56
شکل 4- 11: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله آموزش برای آلکان ها و آلکن ها 57
شکل 4-12: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله ارزیابی برای آلکان ها و آلکن ها 57
شکل 4- 13: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله تست برای آلکان ها و آلکن ها 58
شکل 4- 14: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در کل مراحل برای آلکان ها و آلکن ها 58
شکل 4- 15: تغییرات میزان خطای مطلق میانگین با افزایش نرون در لایه پنهان برای الکل ها 63
شکل 4- 16: ساختار بهینه شبکه عصبی برای الکل ها 63
شکل 4- 17: خطای مربعات میانگین شبکه در مراحل آموزش،ارزیابی و تست برای الکل ها 64
شکل 4- 18: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله آموزش برای الکل ها 65
شکل 4- 19: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله ارزیابی برای الکل ها 65
شکل 4- 20: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله تست برای الکل ها 66
شکل 4- 21: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در کل مراحل برای الکل ها 66
شکل 4- 22: تغییرات میزان خطای مطلق میانگین با افزایش نرون در لایه پنهان برای آلکیل سیکلوهگزان ها 71
شکل 4- 23: ساختار بهینه شبکه عصبی برای آلکیل سیکلوهگزان ها 71
شکل 4- 24: خطای مربعات میانگین شبکه در مراحل آموزش،ارزیابی و تست برای آلکیل سیکلوهگزان ها 72
شکل 4- 25: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله آموزش برای آلکیل سیکلوهگزان ها 73
شکل 4- 26: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله ارزیابی برای آلکیل سیکلوهگزان ها 73
شکل 4- 27: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در مرحله تست برای آلکیل سیکلوهگزان ها 74
شکل 4- 28: فشاربخار محاسبه شده توسط شبکه عصبی(output) در مقایسه با داده های فشاربخار تجربی(target) در کل مراحل برای آلکیل سیکلوهگزان ها 74
 
 
فصل اول
مقدمه و کلیات تحقیق
1-1-مقدمه
فشار بخار خاصیت ترمودینامیکی مهمی در بسیاری از فرایند های مختلف مهندسی شیمی نظیر تعادل شیمیایی، تقطیر ، تبخیر و مانند آنها به شمار می رود. تعیین این مشخصه می تواند به محاسبه مشخصات مهم دیگری نظیر انتالپی تبخیر بیانجامد. در صنایع نفت وگاز هم تعیین فشار بخار دارای اهمیت ویژه ای می باشد. در این حوزه در دو مورد عمده با فشار بخار برخورد می شود؛ یکی از این موارد، فشار بخار در مخازن می باشد. یکی از روش های مهم برای تقسیم بندی انواع مخازن نگهداری سیالات در صنعت نفت و گاز، تقسیم بندی آنها بر اساس فشار بخار سیالات مورد نظر می باشد. برای هر محدوده از فشار بخار مواد (فشار پایین، فشار متوسط، فشار بالا) از انواع مخصوصی از مخازن استفاده می شود. به عنوان مثال برای سیالات با فشار بخار پایین، از مخازن سقف ثابت استفاده می شود. برای سیالات با فشاربخار متوسط، مخازن سقف متحرک یا به عبارتی سقف شناور مورد استفاده قرار می گیرد.
فشار بخار محصولات مایع، از دیگر مواردی است که در صنعت مورد اندازه گیری واقع می شود. یکی از راه های اندازه گیری غیر مستقیم میزان سرعت تبخیر حلال های نفتی فرار، فشار بخار آن ها می باشد.محصولات تولیدی پالایشگاه نیز می بایست دارای مشخصات ویژه ای بوده و استانداردهایی در آن ها رعایت شده باشد تا در بازارهای جهانی امکان حضور و فروش خوب داشته باشد. بر همین اساس میزان فشاربخار از جمله مهمترین خصوصیت های مورد توجه است که علاوه بر کیفیت و قیمت از نقطه نظر ایمنی هنگام انتقال و ذخیره سازی نیز بسیار مهم می باشد و همواره مورد آزمایش و کنترل واقع می شود. از این رو اهمیت تعیین دقیق فشاربخار سیالات در حوزه صنایع نفت برکسی پوشیده نیست.
1-2-تعریف فشار بخار
فشار بخار به صورت فشار جزئی اعمال شده توسط بخار بالای سطح مایع تعریف می شود که این بخار در یک دمای معینی با مایع به تعادل می رسد. زمانی كه لحظه ی تعادل نزدیک می شود، تعداد مولكول های بخار شده با تعداد مولكول های متراكم شده برابر می شود. در واقع سرعت تبخیر با سرعت تراكم برابر می گردد و فشار مشخص شده در این حالت، فشار بخار آن مایع در آن دما است.] 1 [
1-3-عوامل مؤثر بر فشار بخار
در کل فشار بخار یک مایع به دو عامل زیر بستگی دارد:

• ماهیت و طبیعت مایع
• دمای مایع

1-3-1- ماهیت مایع
مایعاتی که دارای نیروهای بین مولکولی ضعیفی هستند، فرارترند و فشار بخار بالاتری دارند. برای مثال، فشار بخار اتیل الکل بیشتر از فشار بخار آب است.
1-3-2-دمای مایع
فشار بخار با افزایش دما، افزایش می یابد. این مسئله بدین علت است که با افزایش دما، سرعت تبخیر نیز، افزایش می یابد.
1-4-بیان مسأله
فشار بخار مواد مختلف  از جمله خواص مورد نیاز برای انجام محاسبات مهندسی شیمی نظیر محاسبات تعادلی و عملیات واحد مهندسی شیمی است که پژوهشهای فراوانی در مورد آن  در حال انجام است. رایج ترین روش های تعیین فشاربخار شامل اندازه گیری های آزمایشگاهی، معادله های حالت، روابط تجربی و روابط بر مبنای قانون حالت های متناظر می باشند. ضرورت محاسبه فشاربخار با بهره گرفتن از روابط ریاضی زمانی افزایش می یابد که داده های آزمایشگاهی در دسترس نباشد. از آنجایی که شرایط بسیاری از فرایندهای شیمیایی به گونه ای است که عملاً تعیین فشار بخار مواد به صورت تجربی امکان پذیر نمی باشد و اندازه گیری آن در برخی فشارها ودماهای خاص سخت ومقادیر به دست آمده خیلی قابل اعتماد نیست، لذا ارائه مدل ها و روش های پیش بینی فشار بخار، سهم عمده ای در تعیین این خاصیت ترمودینامیکی خواهند داشت. بنابراین روش های پرشماری برای پیش بینی این مشخصه  ارائه شده اند و هر ساله روش های جدیدتری معرفی و یا روش های قدیمی تصحیح می شوند. ] 5-2 [
 
1-5-توجیه ضرورت انجام تحقیق
از آنجایی که بسیاری از روابط تجربی ویا روابط حالت های متناظر دارای محدودیت هایی در تعیین فشار بخار هستند و برای تعیین فشار بخار در تمام محدوده دمایی مورد نیاز قابل استفاده نیستند ودقت قابل قبولی ندارند از این رو استفاده از روش های جدیدی كه به دور از این محدودیت ها باشند ،توصیه می گردد. یکی از روش های مدلسازی که در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از محققین در علوم مختلف واقع شده است، مدلسازی به روش شبکه عصبی مصنوعی می باشد. شبكه های عصبی مصنوعی به عنوان زیر مجموعه ای از روش های هوش مصنوعی، با ساختار و عملکردی شبیه به مغز انسان در طیف وسیعی برای حل بسیاری از مسائل شامل ارزیابی، بهینه سازی، پیش بینی، تشخیص و كنترل مورد استفاده قرار می گیرند.] 6 [ یكی از مزیت های استفاده از شبكه های عصبی مصنوعی نسبت به مدل های قدیمی این است كه نیازمند تعیین یک تابع خاص برای بیان رابطه میان داده های ورودی و خروجی نیست.  رابطه بین داده های ورودی و خروجی ازطریق فرایند آموزش به دست می آید. ] 7 [
 
1-6-اهداف تحقیق

• مطالعه روش های مختلف برای محاسبه فشار بخار
• بررسی میزان دقت و چگونگی اعمال روش های موجود برای محاسبه فشار بخار مواد مختلف