شهریور1393

 

 

 

 

چکیده

 

پیوند کبد راه درمانی مناسبی برای بیماران مبتلا به بیماری های کبدی است. علیرغم پیشرفت چشمگیر این روند درمانی، هنوز به دلیل پاسخ ایمنی فرد دریافت کننده بافت در برابر بافت پیوندی، رد پیوند اتفاق می افتد و عامل اصلی عدم موفقیت این روش است. کبد پیوندی مستعد قرار گرفتن در معرض رد حاد به دلایل متفاوت از جمله استرس­های اکسیداتیو است. آنزیم­ های  NQO1و CAT از جمله آنزیم­ های آنتی­اکسیدان هستند. هدف از این پژوهش بررسی ارتباط چندشکلی­­های NQO1 C609T (rs1800566) و CAT C-262T (rs1001179) با رد حاد پیوند کبد است. در این مطالعه 217 بیمار دریافت کننده پیوند کبد که 47 نفر از آن­ها دارای رد حاد بودند و 217 فرد سالم به عنوان کنترل مورد بررسی قرار گرفتند. سپس ژنوتیپ ها توسط روش PCR-RFLP تعیین شد و داده ­ها توسط نرم­افراز  آماری SPSS تحلیل شدند. پس از بررسی فراوانی آللی و ژنوتیپی در چندشکلی CAT C-262T بین دو گروه بیماران کبدی منجربه پیوند کبد و شاهد و همچنین بیماران دارای رد حاد و فاقد رد حاد پیوند کبد تفاوت معناداری مشاهده نشد. به عبارت دیگر فراوانی آللی و ژنوتیپی ژن CAT  در چندشکلی یاد شده در بروز بیماری­های کبدی منجر به پیوند و همچنین رد حاد پیوند کبد نقشی ندارد. در بررسی ژنNQO1   نیز اختلاف معناداری میان دو گروه شاهد و بیماران کبدی منجربه پیوند کبد مشاهده نشد. اما بررسی ها در بین بیماران پیوندی دارای رد حاد و فاقد رد حاد نشان داد ژنوتیپ TT نسبت به حضور حداقل یک آلل C (CC+CT) به میزان 92/3 برابر احتمال رد حاد پیوند کبد را  افزایش می دهد(92/3OR=، 08/1-20/14CI=، 037/0P=). این بدین معنی است که ژنوتیپ TT باعث کاهش فعالیت NQO1 شده که منجر به بالا رفتن استرس های اکسیداتیو می شود و در نهایت باعث رد پیوند کبد می شود.

 

واژگان کلیدی: پیوند کبد، رد حاد، استرس اکسیداتیو، CAT، NQO1

 

 فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                                 صفحه

 

1-1 کبد. 2

1-2 رد پیوند. 3

1-2-1 رد فوق حاد. 3

1-2-2 رد حاد. 4

1-2-3 رد مزمن.. 4

1-2-4 رد حاد پیوند کبد. 4

1-2-4-1 اپیدمیولوژی رد حاد پیوند کبد. 5

1-2-4-1-1 آنتی بادیهای ضد HLA.. 6

1-2-4-1-2 آنتی بادی علیه آنتی ژنهای گروه خونی.. 6

1-2-4-1-3 افزایش سن اهداکننده و دریافت کننده پیوند. 7

1-2-4-1-4 اهدا کننده بافت… 7

1-3 استرس اکسیداتیو و آنتی اکسیدانت ها 7

1-3-1 کاتالاز. 8

1-3-2 کوئینون اکسیدوردوکتاز1 NAD(P)H (NQO1): 10

1-4 هدف.. 11

1-5 فرضیه: 12

 

عنوان                                                                                                 صفحه

 

بر مطالعات انجام شده

2-1 مطالعات انجام شده بر روی ژن کاتالاز. 14

. 17

2-3 مطالعات پیشین انجام شده در خصوص پیوند کبد: 18

 

3-1 نمونه گیری: 21

3-2 وسایل مورد نیاز. 22

 

3-2-1 محلولهای استفاده شده جهت استخراج DNA از نمونه خون کامل.. 22

3-2-2 محلولهای استفاده شده جهت استخراج  DNA از نمونه بافی کت… 22

3-2-3 مواد لازم جهت انجام  PCR.. 22

3-2-4 مواد لازم جهت انجام الکتروفورز. 22

3-2-5 مواد استفاده شده جهت اثر دادن آنزیم محدود کننده. 23

3-3 استخراج DNA از خون محیطی.. 23

3-4 استخراج DNA از بافی کت با کیت DNP. 23

3-5  PCR.. 24

3-6 الکتروفورز. 27

3-7 رنگ آمیزی ژل.. 28

3-7 تحلیل آماری.. 29

 

4-1 مشخصات افراد شرکت کننده در این مطالعه. 31

4-2 نتایج حاصل از بررسی ریسک فاکتور های دخیل در رد پیوند کبد و مشخصات بیماران.. 31

عنوان                                                                                                 صفحه

 

درافراد سالم و بیماران پیوند کبد. 33

4-4 مقایسه ی فراوانی ژنوتیپی و آللی بین دو گروه سالم و بیمار در ژن کاتالاز. 34

4-5 مقایسه ی فراوانی ژنوتیپی و آللی بین بیماران با رد حاد پیوند و بیماران فاقد رد حاد پیوند در ژن کاتالاز  35

درافراد سالم و بیماران پیوند کبد. 35

. 36

  37

 

5-1 بحث و نتیجه گیری.. 39

5-2 پیشنهادات: 43

 

 فهرست منابع.. 44

 

 

فهرست جدول‌ها

 

عنوان                                                                                                 صفحه

 

 

جدول3-1: مشخصات گروه شاهد و کنترل.. 21

جدول 3-2: مواد مورد نیاز جهت تهیه مخلوط واکنش PCR.. 24

. 25

. 26

. 26

. 27

جدول 1-4  بررسی ریسک فاکتورهای دخیل در رد پیوند کبد و مشخصات بیماران.. 32

جدول 2.4-  بررسی ریسک فاکتورهای کمی دخیل در رد پیوند کبد و مشخصات بیماران.. 32

بیمار پیوند کبد. 33

جدول 4-4 آنالیز توزیع فراوانی های ژنوتیپی و آللی ژن کاتالاز. 34

در بین گروه سالم و بیماران پیوند کبد. 34

جدول 4-5 آنالیز توزیع فراوانی های ژنوتیپی و آللی در ژن کاتالاز در بین بیماران پیوند کبد  35

بیمار پیوند کبد. 36

  در بین گروه سالم و بیماران پیوند کبد  36

در بین بیماران پیوند کبد  37

 

 

 

 

فهرست شکل‌ها

 

عنوان                                                                                                 صفحه

 

شکل 3-2: نتایج حاصل از PCR -RFLP چند شکلی  بر روی ژل آگاروز  29

بر روی ژل آگاروز  28

C-262T. 10

C609T. 11

مقدمه

 

 

1-1 کبد

 

کبد یکی از پرکارترین اعضای بدن است که بسیاری از فعالیت های حیاتی در آن انجام می شود یکی از کارهای مهم آن سم زدایی است. در سم زدایی، کبد مواد نامحلول را به مواد بی خطر و محلول در آب تبدیل و به ادرار یا صفرا منتقل می کند ((Liska et al, 1998.

سم زدایی شامل دو مرحله است:

در مرحله اول خانواده سیتوکروم P450 نقش بسیار مهمی را بازی می کنند که اولین دفاع آنزیمی در برابر ترکیبات خارجی است. این آنزیم ها با بهره گرفتن از اکسیژن و کوفاکتور NADPH، گروه فعالی مثل OH را به مواد اضافه کرده و

چکیده

شبکه­ های تورین محاسباتی (گرید) زمینه‌ای را فراهم آورده است که بتوان از منابع ناهمگن در نقاط مختلف جغرافیایی برای حل مسائل پیچیده علمی، مهندسی و تجارت استفاده کرد. عملیات زمانبندی نقش کلیدی در عملکرد گرید ایفا می­ کند. بدلیل پویایی منابع و تخمین نادقیق زمان اجرایی و … عملیات زمانبندی باید مکانیسم هایی را برای پشتیبانی از تحمل خطا، افزایش بهره وری از منابع و کاهش زمان اتمام کارها استفاده کند، که به آن زمانبندی مجدد گویند. در این پایان نامه دو الگوریتم زمانبندی کارهای مستقل و یک الگوریتم زمانبندی جریان کارها با در نظر گرفتن پویایی محیط ارائه شده که اهداف آنها کاهش زمان اجرا، افزایش بهره­وری از منابع، ایجاد توازن بار و پشتیبانی از تحمل خطا می باشد.

 

کلید واژه: گرید محاسباتی، زمانبندی، زمانبندی مجدد، جریان کار.

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                                                صفحه

 

1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………  1

1-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1

1-2 ضرورت اجرا……………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-3 هدف از اجرای پایان نامه ………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-4 مراحل انجام پایان نامه …………………………………………………………………………………………………………………….. 4

1-5 ساختار پایان نامه ………………………………………………………………………………………………………………………. 4

2- مفاهیم اولیه زمانبندی و بر کارهای گذشته……………………………………………. 5

2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

2-2 ساختار متمرکز……………………………………………………………………………………………………………………….. 7

2-3 ساختار غیر متمرکز و یا توزیعی……………………………………………………………………………………………. 8

2-4 فرایند زمانبندی گرید و اجزای آن ………………………………………………………………………………………. 10

2-5 انواع زمانبند …………………………………………………………………………………………………………………………… 11

2-6 انواع کارها ………………………………………………………………………………………………………………………………. 12

2-7 نحوه­ زمانبندی ……………………………………………………………………………………………………………………. 14

2-8 وظایف فرازمانبند …………………………………………………………………………………………………………………… 14

2-8-1 نگاشت کار …………………………………………………………………………………………………………………….. 15

2-9 گذری بر تحقیقات پیشین …………………………………………………………………………………………………….. 17

2-9-1 مفاهیم اولیه …………………………………………………………………………………………………………………. 17

2-9-2 الگوریتم ETF ……………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-9-3 الگوریتم Myopic …………………………………………………………………………………………………………. 19

2-9-4 الگوریتم کمترین کمترین، بیشترین کمترین، حق رای ………………………………………….. 19

2-9-5 الگوریتم HLEFT ………………………………………………………………………………………………………… 20

2-9-6 الگوریتم hybrid …………………………………………………………………………………………………………… 20

2-9-7 الگوریتم GRASP ……………………………………………………………………………………………………….. 21

2-9-8 الگوریتم CPOP …………………………………………………………………………………………………………… 21

2-9-9 الگوریتم PETS …………………………………………………………………………………………………………….. 22

 

2-9-10 الگوریتم HLEFT با نگاه به جلو ……………………………………………………………………………… 23

2-9-11 الگوریتم FTBAR …………………………………………………………………………………………………….. 23

2-9-12  الگوریتم TSB ………………………………………………………………………………………………………….. 24

2-10  جمع بندی ………………………………………………………………………………………………………………………… 24

3- الگوریتم­های پیشنهادی ……………………………………………………………………………….. 25

3-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 25

3-2 الگوریتم Asuffrage ……………………………………………………………………………………………………………… 27

3-3 الگوریتم MaxSuffrage ……………………………………………………………………………………………………….. 28

3-4 الگوریتم DHLEFT……………………………………………………………………………………………………………….. 30

4- نتایج حاصل از ارزیابی و مقایسه الگوریتم های پیشنهادی ………………………………… 34

4-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 34

4-2 محک ارزیابی براون…………………………………………………………………………………………………………………. 34

4-3 ارزیابی الگوریتم  Asuffrage………………………………………………………………………………………………… 36

4-4  ارزیابی الگوریتم  MaxSuffrage…………………………………………………………………………………………. 38

4-5  ارزیابی زمانبند الگوریتم پیشنهادی برای جریان کار………………………………………………………….. 40

4-6 ارزیابی الگوریتم DHLEFT…………………………………………………………………………………………………… 43

4-7 نتیجه گیری و پیشنهادات برای آینده …………………………………………………………………………………. 49

5- منابع…………………………………………………………………………………………………………… 50

 

 

 

 

 

فهرست جدول­ها

 

 

عنوان                                                                                                                صفحه

 

جدول 4-1 حالات ماتریس ETC………………………………………………………………………………………………………. 36

جدول 4-2 نتایج زمان اتمام آخرین کار الگوریتم Asuffrage……………………………………………………….. 37

جدول 4-3 نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم Asuffrage…………………………………………………….. 37

جدول 4-4 نتایج زمان اتمام آخرین کار الگوریتم MaxSuffrage…………………………………………………. 39

جدول 4-5 نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم MaxSuffrage………………………………………………. 39

جدول 4-6 مقادیر پارامتر N………………………………………………………………………………………………………………. 41

جدول 4-7 مقادیر پارامتر Fat……………………………………………………………………………………………………………. 41

جدول 4-8  مقادیر پارامتر Density………………………………………………………………………………………………….. 41

جدول 4-9  درصد خطا در تخمین زمان اجرایی…………………………………………………………………………….. 42

جدول 4-10  زمان رخداد رویداد………………………………………………………………………………………………………. 43

جدول 4-11 میانگین نتایج  زمان اتمام آخرین کار الگوریتم DHLEFT…………………………………….. 48

جدول 4-12 میانگین نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم DHLEFT……………………………………. 48

 

 

 

فهرست شکل­ها

 

 

عنوان                                                                                                                صفحه

 

شکل‏2-1 معماری زمانبندی متمرکز ………………………………………………………………………………………………… ……. 7

شکل‏2-2 معماری زمانبندی سلسله مراتبی …………………………………………………………………………………….. ……. 9

شکل ‏2-3 معماری زمانبندی غیرمتمرکز ………………………………………………………………………………………… ……. 9

شکل ‏2-4 معماری زمانبندی گرید …………………………………………………………………………………………………… 10

شکل ‏2-5 جریان کار …………………………………………………………………………………………………………………………. 13

شکل ‏2-6 نمونه ماتریس ETC …………………………………………………………………………………………………………. 14

شکل ‏2-7 گراف جهت دار بدون دور(DAG) ………………………………………………………………………………….. 18

شکل ‏2-8 جدول زمان اجرایی تخمینی …………………………………………………………………………………………… 18

شکل 3-1 شبه کد الگوریتم DHLEFT ………………………………………………………………………………………….. 33

شکل 4-1 نتایج زمان اتمام آخرین کار الگوریتم DHLEFT با Fat=0.1………………………………………. 44

شکل 4-2 نتایج زمان اتمام آخرین کار الگوریتم DHLEFT با Fat=0.3………………………………………. 45

شکل 4-3 نتایج زمان اتمام آخرین کار الگوریتم DHLEFT با Fat=0.5………………………………………. 45

شکل 4-4 نتایج زمان اتمام آخرین کار الگوریتم DHLEFT با Fat=0.7………………………………………. 46

شکل 4-5 نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم DHLEFT با Fat=0.1……………………………………. 46

شکل 4-6 نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم DHLEFT با Fat=0.3……………………………………. 47

شکل 4-7 نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم DHLEFT با Fat=0.5……………………………………. 47

شکل 4-8 نتایج درصد بهره­وری از منابع الگوریتم DHLEFT با Fat=0.7……………………………………. 48

مقدمه

اصطلاح “گرید” در اواسط دهه 1990 مطرح شده و زیر ساخت محاسبات گرید (محاسبات شبکه) در زمینه علم و مهندسی پیشرفته پیشنهاد شد [1].  ایده اصلی محیط گرید به اشتراک گذاری منابع محاسباتی است. امروزه، اکثر مردم بیشتر از حد نیاز، قدرت محاسباتی بر روی سیستم­های کامپیوتری خود دارند. از این رو کشف منابع محاسباتی توزیع شده در سطح جغرافیایی و استفاده از آنها برای حل برنامه ­های کاربردی که قدرت محاسباتی بالایی نیاز دارند و باید در مدت زمان معین با هزینه مشخص اجرا شوند، ترویج پیدا کرد. چنین زیر ساخت هایی گرید محاسباتی نامیده می شود، و منجر به محبوبیت حوزه­ای به نام محاسبات گرید شده است [1].

هدف از پژوهش حاضر بررسی بار شناختی بیرونی ایجاد شده در چند رسانه ای مبتنی بر الگوی طراحی آموزشی مریل در درس زیست شناسی بود. این پژوهش از نظر هدف، کاربردی و از نظر روش شناسی در زمره پژوهش های شبه آزمایشی است. جامعه آماری پژوهش شامل کلیه دانش آموزان پسر پیش دانشگاهی رشته علوم تجربی شهر ملایر در سال تحصیلی 93-1392 بود. نمونه های پژوهش با بهره گرفتن از روش نمونه گیری در دسترس انتخاب و در دو گروه کنترل (15 نفر) و آزمایش (15 نفر)  به صورت تصادفی گماشته شدند. گروه آزمایش در معرض متغییر مستقل (چند رسانه ای آموزشی مبتنی بر الگوی طراحی آموزشی مریل) قرار گرفت. گروه کنترل محتوای درس زیست شناسی را که با توجه به الگوی طراحی آموزشی مریل طراحی شده بود به شیوه سخنرانی آموزش دیدند. ابزار جمع آوری داده ها، مقیاس اندازه گیری 5 درجه ای برونکن، پلاس  و لیوتنر بود. روایی و پایایی پرسشنامه توسط صاحب نظران به ترتیب 83/. و 80/. بدست آمد. داده های جمع آوری شده با بهره گرفتن از نرم افزار spss تجزیه و تحلیل شد. نتایج پژوهش نشان داد که چند رسانه ای طراحی شده مبتنی بر الگوی طراحی آموزشی مریل، بار شناختی بیرونی کمتری را نسبت به روش ارائه به شیوه مرسوم برای آزمودنی ها ایجاد می کند.

 

کلید واژها: بار شناختی بیرونی، چند رسانه ای آموزشی، طراحی آموزشی، الگوی طراحی آموزشی مریل

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                           صفحه

فصل اول: کلیات

مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………2

بیان مسأله……………………………………………………………………………………………………………………………………………………3

اهمیت و ضرورت……………………………………………………………………………………………………………………………………………5

هدف……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6

سوال………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………6

فرضیه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6

تعریف مفاهیم………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7

تعریف های مفهومی………………………………………………………………………………………………………………………………………7

تعریف های عملیاتی…………………………………………………………………………………………………………………………………….7

فصل دوم: ادبیات پژوهش

بخش اول) مبانی نظری

چند مفهوم بنیادی………………………………………………………………………………………………………………………………………..9

آموزش……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9

تدریس…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..9

یادگیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10

طراحی آموزشی…………………………………………………………………………………………………………………………………………..11

نظریه های یادگیری……………………………………………………………………………………………………………………………………12

رفتارگرایی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..12

طراحی آموزشی رفتارگرایانه……………………………………………………………………………………………………………………….13

شناخت گرایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

طراحی آموزشی شناخت گرایانه…………………………………………………………………………………………………………………15

ساختن گرایی………………………………………………………………………………………………………………………………………………16

طراحی آموزشی ساختن گرایانه…………………………………………………………………………………………………………………17

ارتباط گرایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….19

اصول ارتباط گرایی در طراحی آموزشی…………………………………………………………………………………………………….20

الگوی طراحی آموزشی مریل………………………………………………………………………………………………………………………20

نظریه نمایش اجزاء……………………………………………………………………………………………………………………………………..22

اهداف یا انواع عملکرد از نظر مریل…………………………………………………………………………………………………………….23

عناصر محتوا در دیدگاه مریل…………………………………………………………………………………………………………………….25

ماتریس هدف- محتوا………………………………………………………………………………………………………………………………….26

عناصر یا اجزاء آموزش از نظر مریل……………………………………………………………………………………………………………27

انواع ارائه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..29

انواع ارائه اولیه…………………………………………………………………………………………………………………………………………….30

انواع ارائه ثانویه……………………………………………………………………………………………………………………………………………32

قواعد طراحی در نظریه نمایش اجزاء………………………………………………………………………………………………………….36

مراحل طراحی آموزشی بر اساس الگوی مریل…………………………………………………………………………………………..39

معماری شناختی انسان………………………………………………………………………………………………………………………………43

 

نظریۀ پردازش اطلاعات………………………………………………………………………………………………………………………………44

نظام حافظه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………44

اصول پردازش اطلاعات……………………………………………………………………………………………………………………………….50

• اصل ذخیرۀ اطلاعات…………………………………………………………………………………………………………………51
• اصل اقتباس و سازماندهی مجدد……………………………………………………………………………………………..52
• اصل تکوین تصادفی………………………………………………………………………………………………………………….55
• اصل تغییرات محدود………………………………………………………………………………………………………………..56
• اصل ارتباط و سازماندهی محیطی…………………………………………………………………………………………..57

نظریه بارشناختی………………………………………………………………………………………………………………………………………..58

بارشناختی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 59

بارشناختی درونی………………………………………………………………………………………………………………………………………..61

بار شناختی بیرونی………………………………………………………………………………………………………………………………………62

بار شناختی مطلوب…………………………………………………………………………………………………………………………………….64

تعامل بین عناصری……………………………………………………………………………………………………………………………………..66

اثرات بارشناختی…………………………………………………………………………………………………………………………………………68

اثر هدف- آزاد……………………………………………………………………………………………………………………………………………..68

اثر مثال های کارشده………………………………………………………………………………………………………………………………….70

اثر تقسیم توجه…………………………………………………………………………………………………………………………………………..71

اثر مجراهای حسی………………………………………………………………………………………………………………………………………72

اثر پرهیز از زیاده کاری……………………………………………………………………………………………………………………………….73

اثر معکوس خبرگی……………………………………………………………………………………………………………………………………..74

اثر کاهش تدریجی راهنمایی………………………………………………………………………………………………………………………75

اثر تصور و خود-تفسیری…………………………………………………………………………………………………………………………..76

اثر تعامل پذیری عناصر………………………………………………………………………………………………………………………………77

چندرسانه ای آموزشی………………………………………………………………………………………………………………………………..78

عناصر نظام های چند رسانه ای ………………………………………………………………………………………………………………..80

مزایای چند رسانه ای آموزشی…………………………………………………………………………………………………………………..83

مدیریت بارهای شناختی در چندرسانه ای های آموزشی………………………………………………………………………….86

نظریه شناختی چندرسانه ای……………………………………………………………………………………………………………………..86

اصول چند رسانه ای آموزشی مایر……………………………………………………………………………………………………………..89

• اصل چندرسانه ای……………………………………………………………………………………………………………………89
• اصل مجاورت مکانی………………………………………………………………………………………………………………….89
• اصل مجاورت زمانی………………………………………………………………………………………………………………….89
• اصل انسجام………………………………………………………………………………………………………………………………90
• اصل مجراهای حسی………………………………………………………………………………………………………………..90
• اصل پرهیز از زیاده کاری…………………………………………………………………………………………………………90
• اصل تفاوت های فردی……………………………………………………………………………………………………………..90

بار شناختی و طراحی چندرسانه ای آموزشی…………………………………………………………………………………………….91

الف) اصولی برای کاهش بار شناختی بیرونی……………………………………………………………………………………………..92

1- اصل انسجام…………………………………………………………………………………………………………………………………….93

2- اصل پرهیز از زیاده کاری………………………………………………………………………………………………………………..94

3- اصل علامت دهی…………………………………………………………………………………………………………………………….95

4- اصل مجاورت مکانی………………………………………………………………………………………………………………………..95

5- اصل مجاورت زمانی…………………………………………………………………………………………………………………………96

ب) اصولی برای مدیریت بار شناختی درونی………………………………………………………………………………………..96

1- اصل قطعه بندی……………………………………………………………………………………………………………………………..97

2- اصل پیش نیاز آموزش……………………………………………………………………………………………………………………98

3- اصل مجراهای حسی……………………………………………………………………………………………………………………….98

ج) اصولی برای افزایش بارشناختی مطلوب…………………………………………………………………………………………98

1- اصل چند رسانه ای…………………………………………………………………………………………………………………………99

2- اصل شخصی سازی………………………………………………………………………………………………………………………100

3- اصل بازخورد…………………………………………………………………………………………………………………………………100

4- اصل تأمل و تفکر………………………………………………………………………………………………………………………….101

بخش دوم) پیشینه پژوهش

پیشینه پژوهش خارجی………………………………………………………………………………………………………………………….101

پیشینه پژوهش داخلی…………………………………………………………………………………………………………………………….103

فصل سوم: روش شناسی پژوهش

طرح کلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………106

جامعه آماری…………………………………………………………………………………………………………………………………………….106

نمونه آماری و روش نمونه گیری……………………………………………………………………………………………………………..106

ابزار اندازه گیری یا روش جمع آوری داده ها ی پژوهش……………………………………………………………………….106

روایی و پایایی…………………………………………………………………………………………………………………………………………..107

روش اجرای پژوهش…………………………………………………………………………………………………………………………………107

روش تحلیل یافته ها………………………………………………………………………………………………………………………………..107

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ها

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..109

آمار توصیفی پژوهش………………………………………………………………………………………………………………………………..109

آمار استنباطی پژوهش…………………………………………………………………………………………………………………………….110

فصل پنجم: خلاصه، بحث و نتیجه گیری

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..112

پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………113

محدودیت ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..113

منابع…………………………………………………………………………………………………………………………….114

پیوست…………………………………………………………………………………………………………………………122

طرح درس………………………………………………………………………………………………………………………………………………..122

پرسشنامه بار شناختی بیرونی………………………………………………………………………………………………………………….136

نمونه های اسلاید چند رسانه ای……………………………………………………………………………………………………………..137

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………..140

فهرست جداول

جدول 2-2. انواع بار شناختی و ویژگی های آن………………………………………………………………………………………..65

جدول 4-1. توصیف نمونه آماری پژوهش……………………………………………………………………………………………….108

جدول 4-2. نتایج به دست آمده در دو گروه کنترل و آزمایش در آزمون بار شناختی ………………………..108

جدول 4-3. نتایج آزمون تی مستقل برای فرضیه پژوهش……………………………………………………………………..110

فهرست شکل ها

شکل 2-1. ماتریس هدف محتوا………………………………………………………………………………………………………………..25

شکل 2-2. انواع ارائه اولیه………………………………………………………………………………………………………………………….30

شکل 2-3. نظریه شناختی یادگیری چند رسانه ای………………………………………………………………………………….88

مقدمه

یکی از نظریه های قدرتمند یادگیری در روان شناسی تربیتی، نظریۀ شناختی است. بر طبق این نظریه، یادگیری انسان از فرایندهای درونی تأثیر می پذیرد. اصول روان شناسی شناختی بر این مبنا شکل گرفته اند که افراد چگونه اطلاعات را کسب و پردازش می کنند و آن ها را به کار می گیرند. نظریۀ یادگیری شناختی بر مشخص سازی ساختارها، فرایندها و بازنمایی های شناختی تمرکز دارد که آموزش و یادگیری را تسهیل می بخشند (اسمیت و راگان[1]، 2005). نظریه پردازان شناختی معتقدند که فرایندهای ذهنی یادگیرنده، عامل اصلی در توضیح یادگیری هستند. طریقه ای که یادگیرنده به واسطۀ آن، اطلاعات را مورد پردازش قرار داده، به کار می برد و می تواند اندیشه ها و ساختارهای ذهنی درونی وی را تغییر دهد. یکی از اندیشه های اصلی نظریۀ شناختی، نظریۀ خبر پردازی یا پردازش اطلاعات است. این نظریه به وجود سه نوع حافظۀ حسی[2]، فعال یا کوتاه مدت[3] و بلند مدت[4] در نظام شناختی انسان اشاره دارد (بیابانگرد، 1390).

از جمله مباحثی که در روان شناسی تربیتی بر اساس دیدگاه خبرپردازی برای حمایت از فرایند پردازش داده ها در حافظه فعال ایجاد گردیده است، نظریه بار شناختی[5] می باشد. در واقع تلاش اصلی طراحان آموزشی باید طراحی درس ها به طریقی باشد که با فرایند های یادگیری انسان سازگار باشد. استفاده از نظریه بار شناختی، نمونه ای از این تلاش در طراحی آموزشیاست.

مفهوم بار شناختی برای اولین بار در سال های 1950 ارائه گردید و بر این فرض استوار است که کانال های ارتباطی ظرفیت محدودی را برای ارسال اطلاعات دارند. این نظریه می گوید که ظرفیت شناختی انسان از محدودیت برخوردار است. ما در آن واحد، می توانیم تعداد محدودی از واحد های اطلاعاتی را پردازش نماییم.

اصطلاح بار شناختی، به میزان باری که در هنگام پردازش اطلاعات بر روی حافظه فعال یا کوتاه مدت وارد می آید، تا بتواند آن اطلاعات را برای جای دهی در حافظه درازمدت رمزگذاری کند، اشاره دارد. این تلاش ذهنی برای پردازش اطلاعات را بار شناختی می نامیم (کالیوگا[6]، 1391). نظریه بار شناختی صریحاً بعنوان یک نظریه از طراحی آموزشی بر پایه دانش ما از معماری شناختی[7] انسان توسعه داده شده است.

نظریه بار شناختی شامل جنبه هایی از معماری شناختی انسان است که به آموزش، به همراه نتایج آموزشی که از معماری شناختی ناشی می شود، مربوط هستند. تأکید و هدف نهایی این نظریه، این است که بتوانیم از دانش خود در زمینۀ شناخت انسان، برای تهیۀ اصول طراحی آموزشی بهره ببریم (سوئلر و دیگران[8]، 1998).

در نظریه بار شناختی، در ابتدا دو منبع مستقل مؤثر بر ظرفیت حافظه ی فعال معرفی شدند؛ 1- بار شناختی درونی[9]، که بر اساس پیچیدگی ذهنی مواد آموزشی مورد یادگیری مشخص می شود (کالیوگا، 1391). بار درونی به عنوان اولین نوع بار شناختی به وسیلۀ کنش پذیری عناصر محتوا مشخص می شود. به عنوان طراح هیچ کنترلی بر کنش پذیری نداریم. اگر بین عناصر، سطح بالایی از کنش پذیری وجود داشته باشد، در آن صورت بار شناختی درونی بالا خواهد بود. اما اگر کنش پذیری سطح پایینی داشته باشد، بار شناختی درونی کم خواهد بود (موریسون و دیگران[10]، 1387). 2- بار شناختی بیرونی[11]، که بر اساس شکل آموزش، می تواند به صور گوناگون (آموزش های نوشتاری، نمایش عملی و غیره)، و انجام فعالیت های مختلف (حل مسأله، مطالعۀ مثال های عملی و غیره) از سوی یادگیرندگان باشد، معین می گردد (کالیوگا، 1391). بار شناختی بیرونی، هنگام طراحی یا آرایش مواد آموزشی عرضه می شود. با کاربرد دقیق طراحی آموزشی و عناصر طراحی پیام می توانیم بار شناختی بیرونی بر یادگیرنده را کنترل کنیم. بنابراین، بار شناختی بیرونی به نحوۀ ارائه آموزش مربوط می شود.

[1]- smit & Ragan

2- Sensory Memory

3- Short-Term Memory (STM) or Working Memory

4 – Long-Term Memory  (LTM)

5- cognitive Load Theory (CLT)

1- kalyuga

2- Cognitive architectures

3-sweller & et. al

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.