فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                           صفحه

چکیده…………………………………….. 1

فصل اول: کلیات طرح تحقیق

1-1- مقدمه………………………………… 3

1-2- بیان مسأله……………………………. 3

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق……………………. 4

1-4- سؤالات تحقیق…………………………… 6

6-5- فرضیه ­های تحقیق………………………… 6

1-6- اهداف تحقیق…………………………… 6

1-7- تعیین محدوده مکانی تحقیق……………….. 6

1-8- روش تحقیق…………………………….. 7

1-8-1- جامعه آماری……………………….. 7

1-8-2- ابزار گردآوری اطلاعات……………….. 7

1-8-3- روش تحلیل آماری……………………. 8

1-9- مفاهیم و اصطلاحات………………………. 8

1-10- مشکلات و محدودیتهای تحقیق………………. 9

فصل دوم:چارچوب نظری تحقیق

1-2- مقدمه……………………………….. 12

2-2- مفاهیم و اصطلاحات……………………… 15

2-3- توزیع فضایی جمعیت…………………….. 18

2-4- شهرنشینی در جهان از نظر سازمان ملل……… 22

2-5- مهمترین عوامل تجمع و پراکندگی جمعیت…….. 24

2-6- عوامل جغرافیایی مؤثر در پراکندگی جمعیت….. 27

2-6-1- پراکندگی عمودی جمعیت……………….. 27

2-6-2- تأثیر آب و هوا…………………….. 27

2-6-3- جمعیت و خاک……………………….. 28

2-6-4- جمعیت و ناهمواری…………………… 28

2-6-5- عوامل زیستی……………………….. 29

2-6-6- منابع  معدنی و انرژی……………….. 30

2-7- عوامل اصلی رشد جمعیت شهرها…………….. 30

2-7-1- رشد طبیعی جمعیت شهر………………… 30

2-7-2- اثر مهاجرت………………………… 31

2-7-3-اثر توسعه محدوده و ادغام آبادی های پیرامون 31

2-7-4- تأثیر متقابل شهرنشینی توسعه و مهاجرت… 31

2-8- نگاهی اجمالی به نظریه­ های جمعیتی………… 32

2-8-1- طرفداران افزایش جمعیت………………. 32

2-8-2- مخالفان افزایش جمعیت……………….. 33

2-8-3- طرفداران ثبات جمعیت………………… 33

2-8-4- طرفداران حد متناسب جمعیت……………. 33

2-9- نظریه آب و سکونتگاه…………………… 33

2-10- الگوی تراکم جمعیت شهرها از نظر کلارک …… 34

2-11- نظریه نیازسنجی شهری………………….. 35

2-12- نظریه حد مطلوب جمعیت…………………. 35

2-13- نظریه سلسله مراتب شهری……………….. 36

2-14- نظریه شهرکهای اقماری…………………. 37

2-15- نظریه شهرهای جدید پیوسته……………… 37

2-16- نظریه اندازه شهر…………………….. 37

2-17- نظریه قطب رشد و شهرگرایی……………… 39

2-18- نظریه شهرهای مسلط……………………. 40

2-19- نظریه شهرهای نامتمرکز………………… 40

2-20- نظریه شهر فشرده……………………… 43

2-21- نظریه شهر پایدار…………………….. 44

2-22- شهر و نظریه­ های اجتماعی……………….. 46

2-22-1- مکتب مدرنیسم یا کارکردگرایی………… 47

2-22-2- مکتب مگااستراکچرالیسم (فن­گرایی)…….. 47

2-22-3- مکتب آمایش انسانی…………………. 47

2-22-4- مکتب پست مدرنیسم………………….. 48

2-23- بر دیدگاه های متفاوت ازدحام شهری….. 48

2-23-1- دیدگاه اقتصادی……………………. 49

2-23-2- دیدگاه اکولوژی و اجتماعی…………… 50

2-23-3- دیدگاه سیاسی……………………… 50

2-23-4- دیدگاه بهداشتی……………………. 51

2-23-5- دیدگاه روانشناختی…………………. 51

2-24- سیر تحول مسئله تراکم در یکصد سال اخیر….. 52

2-25- تراکم زیاد و تراکم کم: نکات مثبت و منفی… 53

2-25-1- تراکم زیاد و نکات منفی…………….. 53

2-25-2- تراکم زیاد و نکات مثبت…………….. 54

2-25-3- تراکم کم نکات منفی………………… 54

2-25-4- تراکم کم نکات مثبت………………… 55

2-26- شیب تراکم جمعیت شهری از مرکز به پیرامون… 56

2-27- حد متناسب شهری و تراکم آن…………….. 58

2-28- عوامل مشوق و مؤثر در متراکم شدن شهرها….. 59

2-29- نحوه توزیع تراکم­های شهری و عوامل تأثیرگذار بر آنها    60

2-30- عوامل مؤثر تراکم جمعیت در شهرها……….. 63

2-30-1- فضای شهری و تراکم جمعیت……………. 63

2-30-2- زمین و تعیین حداکثر تراکم………….. 64

2-30-3- باران و تراکم جمعیت……………….. 64

2-31- عوامل اقتصادی مؤثر بر تراکم شهری………. 65

2-31-1- عوامل جمعیتی……………………… 66

2-31-2- درآمد خانواده…………………….. 66

2-31-3- قیمت زمین و مسکن و تراکم…………… 67

2-31-4- نرخ مالکیت اتومبیل و تراکم ………… 67

 

2-31-5- هزینه خدمات شهری و تراکم…………… 67

2-31-6- مباشرات توسعه شهری و تراکم…………. 68

2-32- رویکردهای اساسی در تعیین تراکم شهری……. 71

2-32-1- رویکرد سرمشقی…………………….. 71

2-32-2- رویکرد برنامه­ای…………………… 73

2-33- راهبردها……………………………. 73

2-33-1- راهبرد تمرکز: الگوی توسعه واحدهای برنامه ­ریزی شهری شده  73

2-33-2- راهبرد تمرکز: سیاست تحکیم شهری……… 74

2-33-3- راهبرد عدم تمرکز: متمرکز…………… 74

2-34- تراکم جمعیت و اکولوژی شهری……………. 75

2-35- ظرفیت قابل تحمل محیط…………………. 76

2-1-35- تبیین مفهوم ظرفیت قابل تحمل محیط از دیدگاه سیستمی 76

2-36- روش­های کنترل تراکم…………………… 78

2-37- قاعده تراکم اندازه…………………… 78

2-38- عوامل اجتماعی و فرهنگی تراکم شهری……… 79

2-39- پیشینه تحقیق………………………… 81

2-40- جمع­بندی…………………………….. 84

فصل سوم: محدوده مورد مطالعه

3-1- مقدمه……………………………….. 89

3-2- موقعیت جغرافیایی استان کرمانشاه………… 89

3-3- موقعیت جغرافیایی شهرستان کرمانشاه………. 90

3-4- موقعیت جغرافیایی شهر کرمانشاه………….. 90

3-5- آب و هوا…………………………….. 92

3-6- ناهمواریها…………………………… 93

3-7- آبهای سطحی…………………………… 93

3-8- تاریخچه و وجه تسمیه شهر کرمانشاه……….. 93

3-9- ویژگی جمعیتی ترکیب و ساختمان جمعیت……… 94

3-9-1- روند تغییرو تحولات جمعیتی شهر کرمانشاه.. 94

3-9-2- بُعد خانوار……………………….. 95

3-9-3- ساختمان سنی………………………. 97

3-9-4- ساختمان جنسی……………………… 98

3-9-5- سطح سواد و تحصیلات…………………. 99

3-9-6- تحولات جمعیت و تقسیمات کشوری در سالهای مختلف    99

3-9-7- تراکم جمعیت در استان کرمانشاه و تغییرات آن 101

3-9-7-1- تراکم کلی جمعیت شهر کرمانشاه……. 102

3-9-8- سرانه کاربری وضع موجود در شهر به تفکیک منطقه و شهر 103

3-9-9- جمعیت و تراکم جمعیت شهر کرمانشاه در مناطق مختلف    104

3-9-10- تغییرات کالبدی فضایی شهر کرمانشاه….. 110

3-9-10-1-روند توسعه تاریخی و شکل گیری شهر کرمانشاه  110

3-9-10-2- دوران قبل از قاجار……………. 111

3-9-10-3- دوران قاجاریه………………… 111

3-9-10-4- دوران پهلوی………………….. 112

3-9-10-5- دوران حاضر…………………… 114

3-9-11- ویژگی­های اقتصادی شهر کرمانشاه……… 115

3-9-12- ساختار اشتغال در بخش های عمده فعالیت . 117

3-9-13- خصوصیات اجتماعی شهر………………. 119

3-9-14- آسیب­های جمعیتی و اجتماعی، فرهنگی شهر.. 120

فصل چهارم: یافته­ های تحقیق

4- یافته های تحقیق………………………… 123

4-1- بررسی نحوه تراکم جمعیت در محلات مورد مطالعه. 123

4-2- مدل تحلیلی پژوهش و معرفی معیارهای مورد استفاده    125

4-2-1-هم سویی با گرایشات مردم…………….. 126

4-2-1-1- متوسط تراکم ساختمانی…………… 126

4-2-1-2- قیمت زمین…………………….. 128

4-2-2- استفاده بهینه از تأسیسات وضع موجود….. 130

4-2-3- ارتقاءِ کیفیت کالبدی……………….. 130

4-2-3-1- ریزدانگی بافت…………………. 130

4-2-3-2- سرانه خدمات محله­ای…………….. 133

4-2-4- کاهش ترافیک………………………. 135

4-2-4-1- ظرفیت سیستم حمل و نقل عمومی…….. 135

4-2-4-2- عرض معبر……………………… 137

4-3- فاصله از مرکز شهر…………………….. 139

4-4- تحلیل سلسله مراتبی……………………. 141

4-3-1- مقایسه زوجی گزینه­ ها (محلات)…………. 145

4-5- اولویت­ بندی محلات و تعیین تراکم بهینه…….. 146

4-6- مقایسه جمعیت محلات موجود با جمعیت محلات پیش ­بینی شده تحقیق…………………………………………. 147

فصل پنجم: نتیجه ­گیری

5-1- آزمون فرضیات…………………………. 150

5-1-1- آزمون فرضیه اول…………………….. 150

5-1-2- آزمون فرضیه دوم…………………….. 150

5-2- بحث، نتیجه ­گیری و پیشنهادات…………….. 150

منابع و مآخذ…………………………….. 153

پیوست­ها…………………………………. 161

Abstract……………………………………. II

فهرست جداول

عنوان                                             صفحه

جدول شماره (2-1) تعداد سکونتگاه های شهری دنیا از سال 1950 تا 2025  21

جدول شماره (2-2) تحول نسبت شهرنشینی در قلمرو جغرافیایی جهان (2025-1985)……………………………………… 23

جدول شماره (2-3) تحول تراکم نسبی جمعیت در قلمروهای جغرافیایی جهان (2025-1985)………………………………… 24

جدول شماره (2-4) مقایسه شهر پایدار با شهرهای سنتی، صنعتی و مدرن   46

جدول شماره (2-5) مقایسه میانگین تراکم­های جمعیتی مناطق مرکزی و متروپلی شهرهای کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه. 62

جدول شماره (2-6) تراکم جمعیت مناطق غربی و شرقی ایران در ارتباط با معدل باران سالیانه………………………….. 65

جدول شماره (2-7) عوامل مؤثر در تعیین تراکم­های شهری 69

جدول شماره (2-8) ویژگی­های مباشران مسکن………… 70

جدول شماره (2-9) تأثیرات تراکم شهر بر روی تقاضای انرژی شهری  82

جدول شماره (3-1) درصد رشد جمعیت شهر کرمانشاه در فاصله زمانی (1390-1335)……………………………………… 95

جدول شماره (3-2) جمعیت تعداد خانوار و بعد خانوار شهر کرمانشاه 97

جدول شماره (3-3) ساختمان سنی – جنسی شهر کرمانشاه در سال 1390  98

جدول شماره (3-4) تحولات جمعیت و تقسیمات کشوری استان کرمانشاه در سال­های مختلف…………………………………. 100

جدول شماره (3-5) تعداد و تراکم جمعیت استان و درصد جمعیت آن نسبت به کل کشور در مقاطع مختلف زمانی………………… 101

جدول شماره (3-6) میزان جمعیت و تراکم جمعیت در شهر کرمانشاه   102

جدول شماره (3-7) سرانه کاربری­های وضع موجود در شهر کرمانشاه به تفکیک منطقه و شهر1382………………………………

…………………………………………. 103

جدول شماره (3-8) میزان جمعیت و تراکم­های کلی، خالص و ناخالص شهر کرمانشاه به تفکیک مناطق در سال 1376…………… 105

جدول شماره (3-9) تراکم مسکونی، خالص و مسکونی ناخالص و کلی مناطق شهری کرمانشاه در سال 1385………………………… 106

جدول شماره (3-10) جمعیت و مساحت و تراکم جمعیت شهر کرمانشاه در سال 1388………………………………………. 107

جدول شماره (3-11) توزیع نسبی جمعیت 10 ساله و بیشتر و وضع فعالیت به تفکیک جنسی (درصد) در سال 1390………………… 117

جدول شماره (4-1) جمعیت، مساحت و تراکم جمعیت محلات مورد مطالعه سال 1390………………………………………. 123

جدول (4-2) وضعیت تراکم ساختمانی محلات مورد مطالعه. 126

جدول (4-3) وضعیت قیمت هر مترمربع زمین در محلات مورد مطالعه    128

جدول (4-4) وضعیت ظرفیت تأسیسات در محلات مورد مطالعه 130

جدول (4-5) وضعیت ریزدانگی بافت در محلات مورد مطالعه 131

جدول (4-6) وضعیت ظرفیت خدمات محله­ای در محلات مورد مطالعه  133

جدول (4-7) وضعیت ظرفیت حمل و نقل عمومی در محلات مورد مطالعه   135

جدول (4-8) وضعیت عرض معابر در محلات مورد مطالعه… 137

جدول (4-9) وضعیت فاصله از مرکز شهر در محلات مورد مطالعه   139

جدول (4-10) مقیاس تعیین ارجحیت………………. 141

جدول (4-11) اولویت­ بندی ارجحیت معیارها نسبت به یکدیگر براساس ضرایب ارجحیت ساعتی…………………………………………. 141

جدول (4-12) مقایسه زوجی گزینه­ ها……………… 145

جدول (4-13) محاسبات انجام شده برای توزیع جمعیت در محلات مورد مطالعه…………………………………………. 147

فهرست نمودارها

عنوان                                             صفحه

نمودار شماره (2-1) درصد جمعیت شهرنشین دنیا از سال 1950 تا 2025    19

نمودار شماره (2-2) توزیع جمعیت شهری در نواحی مختلف دنیا طی سال­های 1950، 2011، 2025………………………………

………………………………………….. 20

نمودار شماره (2-3) تحول نسبت شهرنشینی در قلمرو جغرافیایی جهان 23

نمودار شماره (2-4) عوامل مؤثر بر نحوۀ توزیع تراکم جمعیت  26

نمودار شماره (2-5)توزیع تراکم شهری در نواحی مختلف جهان در سال 1990………………………………………….. 61

نمودار شماره (3-1) رشد جمعیت شهر کرمانشاه در طی دوره زمانی 1390-1335………………………………………….. 95

نمودار شماره (3-2) نمودار هرم سنی – جنسی شهر کرمانشاه در سال 1390 98

نمودار شماره (4-1) نمودار گرافیکی سلسله مراتبی مدل AHP برای توزیع تراکم جمعیتی………………………………. 125

فهرست اشکال

شکل (2-1) طرح شهر نامتمرکز و پراکنده………….. 42

شکل (2-2) تغییرات شیب تراکم از مرکز به پیرامون در مقاطع مختلف زمانی………………………………………….. 57

شکل (2-3)عوامل موثر بر تراکم و پراکنش شهری…….. 63

شکل (3-1) تعیین نقش اقتصادی کرمانشاه با مدل یاگرام سه گوش ژورژ شابو و بوژوگارنیه 1385…………………………………. 118

شکل (4-1) مقایسات دودویی معیارها و وزن هرکدام در محیط Expert choice…………………………………………. 142

شکل (4-2) وزن زیر معیارهای همسویی با گرایشات مردمی در محیط Expert choice…………………………………………. 143

شکل (4-3) وزن زیرمعیارهای کاهش ترافیک در محیط Expert choice   143

شکل (4-4) وزن زیرمعیارهای ارتقاءِ کیفیت کالبدی در محیط Expert choice…………………………………………. 144

شکل (4-5) وزن زیر معیارهای ظرفیت تاسیسات در محیط. 144

فهرست نقشه­ها

عنوان                                             صفحه

نقشه شماره (3-1) موقعیت استان کرمانشاه در کشور، شهرستان در استان، شهر کرمانشاه در شهرستان……………………………… 91

نقشه شماره (3-2) اقلیم استان کرمانشاه براساس تقسیم ­بندی سیلیاتف    92

نقشه شماره (3-3) تراکم نسبی جمعیت شهر کرمانشاه در سال 1390    96

نقشه شماره (3-4) تقسیمات سیاسی استان کرمانشاه…. 100

نقشه شماره (3-5) موقعیت شهر کرمانشاه به تفکیک مناطق 105

نقشه شماره (3-6) نقشه شهر کرمانشاه به تفکیک محلات. 108

نقشه شماره (3-7) نقشه تراکم جمعیتی شهر کرمانشاه.. 109

نقشه شماره (3-8) نقشه روند تکوین شهر کرمانشاه…. 115

نقشه شماره (4-1) نقشه توزیع تراکم جمعیت در محلات مورد مطالعه  124

نقشه شماره (4-2) نقشه وضعیت تراکم ساختمانی در محلات مورد مطالعه…………………………………………. 127

نقشه شماره (4-3) نقشه وضعیت قیمت زمین در محلات مورد مطالعه    129

نقشه شماره (4-4) نقشه وضعیت ریزدانگی بافت در محلات مورد مطالعه 132

نقشه شماره (4-5) نقشه وضعیت سرانه خدماتی در محلات مورد مطالعه 134

نقشه شماره (4-6) نقشه وضعیت حمل و نقل عمومی در محلات مورد مطالعه…………………………………………. 135

نقشه شماره (4-7) نقشه وضعیت معابر در محلات مورد مطالعه    138

نقشه شماره (4-8) نقشه وضعیت محلات از مرکز شهر….. 140

پروتئازهای میکروبی در بین مهم‌ترین آنزیم‌های هیدرولیز‌کننده قرار‌دارند که حدود %60 از بازار جهانی آنزیم‌های صنعتی را به خود اختصاص داده‌اند. در این پژوهش، ستنز آنزیم پروتئاز در فرایند تخمیر حالت جامد با بهره گرفتن از باکتری Bacillus. licheniformis مورد بررسی قرار‌گرفت. ضایعات و محصولات مختلف کشاورزی شامل سبوس گندم، سبوس برنج، باگاس، پوسته ذرت، آرد‌ذرت و آرد‌جو بعنوان سوبسترا مورد استفاده قرار‌گرفتند. پروتئاز تولیدی از پوسته گندم نسبت به بقیه سوبسترا فعالیت بیشتری نشان داده است. اثر پارامترهای مختلف استخراج شامل نوع و مقدار محلول استخراج کننده و زمان اقامت در شیکر مورد ارزیابی قرار‌گرفت. بیشترین میزان بازیابی پروتئاز با بهره گرفتن از 50 میلی‌لیتر بافر تریس پس از طی مدت 1 ساعت در شیکر بدست آمد. علاوه بر این، تأثیر پارامترهای عملیاتی چون زمان، دما، pH، رطوبت ابتدایی، رطوبت کابین، اندازه ذرات و میزان مایه تلقیح بر تولید آنزیم مورد بررسی قرار‌گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان فعالیت آنزیم پروتئاز پس از 48 ساعت تخمیر، در دمای Cº 35 ، pH ابتدایی برابر 9، رطوبت کابین %90، اندازه ذرات در محدوده cm 2-1 و رطوبت اولیه %200 برای سینی بالایی و %150 برای سینی میانی بدست آمد. همچنین تأثیر مکمل‌های مختلف کربنی و نیتروژنی بر تولید پروتئاز بررسی‌شد. نتایج نشان‌داد که با غنی‌سازی سوبسترا با سبوس برنج (w/w %1) و آرد ذرت ( w/w%2)، بیشترین فعالیت آنزیم پروتئاز بدست‌آمد. حداکثر فعالیت پروتئاز پس از گذشت 48 ساعت، تحت تمامی شرایط مطلوب، میزان فعالیت U/gds 1/1281 و U/gds 7/1048 به ترتیب برای سینی بالایی و میانی بدست آمد. تأثیر دما و pH بر فعالیت و پایداری آنزیم مورد بررسی قرار‌گرفت. نتایج نشان داد که پروتئاز تولیدی ماهیت قلیایی داشته و پایداری بسیار قابل توجهی در محدوده تغییرات دما در بازه Cº 85-30 و مقادیر pH بین 13-7 داشته است و بیشترین فعالیت در مقدار pH برابر 8 و دمای Cº65 حاصل شده است. همچنین کاربرد آنزیم تولیدی در پردازش چرم و هیدرولیز لایه ژلاتین از فیلم‌های عکاسی و همچنین به عنوان افزودنی به شوینده، مورد بررسی قرار‌گرفت. نتایج نشان داد که پروتئاز قلیایی حاصل از B. licheniformis قابلیت بسیار خوبی در حذف لکه‌های مختلف از پارچه، موزدایی از پوست گاو و هضم لایه ژلاتینی از فیلم‌های عکاسی از خود نشان داد. همچنین، تولید آنزیم پروتئاز با بهره گرفتن از فرایند تخمیر حالت جامد در بیوراکتور و فلاسک بررسی و دو سامانه از نظر میزان تولید آنزیم با یکدیگر مقایسه شدند.

واژه‌های كلیدی: پروتئاز، سبوس گندم، تخمیر حالت جامد، بیوراکتور سینی‌دار، Bacillus. licheniformis

فهرست مطالب

فصل1  1

مقدمه  1

1-1. مقدمه 2

1-2. تعریف آنزیم 2

1-3. تاریخچه آنزیم 2

1-4. ساختار آنزیم 4

1-5. تقسیم‌بندی آنزیم‌ها 5

1-6. تاریخچه آنزیم پروتئاز. 6

1-7. عملکرد پروتئازها 6

1-8. تخمیرحالت جامد 7

1-9. ضرورت انجام پروژه 8

1-10. اهداف این پروژه 8

فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی  10

2-1. مقدمه 11

2-2. پروتئازها 11

2-3. منابع پروتئازها 12

2-3-1. پروتئازهای گیاهی. 12

2-3-2. پروتئازهای حیوانی. 13

2-3-3. پروتئازهای میکروبی. 13

2-4. تقسیم بندی پروتئازها 16

2-5. پروتئازهای قلیایی. 19

2-6. مکانیزم عمل پروتئازها 22

2-7. کاربردهای صنعتی آنزیم پروتئاز. 22

2-7-1. صنعت مواد شوینده 23

2-7-2. صنایع غذایی. 24

2-7-3. صنعت چرم 25

2-7-4. صنعت عکاسی. 26

2-7-5. صنایع دارویی. 26

2-7-6. مدیریت محیط زیست.. 27

2-8. تولید آنزیم پروتئاز. 27

2-9. تخمیر حالت غوطه ور. 28

2-9-1. تخمیر حالت جامد 29

2-9-2. مقایسه سیستم‌های تخمیر جامد و غوطه‌ور. 29

2-9-3. انتقال جرم در تخمیر حالت جامد 30

2-9-4. عملیات انتقال جرم در مقیاس ماکرو. 31

2-9-5. عملیات انتقال جرم در مقیاس میکرو. 32

2-9-6. انتقال اکسیژن. 32

2-9-7. نفوذ آنزیم‌ها 33

2-9-8. جنبه‌های انتقال حرارت.. 34

2-9-9. میکروارگانیزم‌های مورد استفاده در تخمیر حالت جامد 35

2-9-10. کاربردهای تخمیر حالت جامد 37

2-9-11. آنزیم‌های بدست آمده از فرایند تخمیر جامد 38

2-10. طراحی بیوراکتور. 39

2-11. انواع بیوراکتورهای مورد استفاده در تخمیر حالت جامد 40

2-11-1. بیوراکتورهای سینی‌دار. 41

2-11-2. بیوراکتورهای بستر‌پرشده 42

2-11-3. بیوراکتورهای استوانه ای‌دوار. 43

2-11-4. بیوراکتورهای بستر‌سیال. 45

2-12. مراحل عمومی برای انجام فرایند SSF در داخل بیوراکتور. 46

2-13. عوامل مؤثر در تولید پروتئاز در فرایند SSF در داخل بیوارکتور. 47

ها 48

3-1. مقدمه 49

3-2. تجهیزات مورد استفاده 49

3-3. تعیین مشخصات سوبسترا 50

3-3-1. محاسبه میزان خاکستر. 50

3-3-2. محاسبه میزان رطوبت.. 51

3-3-3. محاسبه میزان قند موجود در سوبسترا 51

3-3-4. محاسبه میزان پروتئین. 52

3-3-5. تعیین درصد مواد استخراجی. 54

3-3-6. تعیین درصد سلولز. 54

3-3-7. تعیین درصد لیگنین. 55

 

 

3-3-8. تعیین درصد همی‌سلولز. 55

3-3-9. محاسبه اندازه ذرات سوبسترا 55

3-4. میکروارگانیسم و محیط کشت.. 56

3-4-1. انتخاب میکروارگانیسم 56

3-4-2. مشخصات میکروارگانیسم 57

3-4-3. محیط کشت.. 57

3-4-4. تهیه مایه تلقیح. 59

3-4-5. منحنی رشد باکتری. 60

3-4-6. تعیین pH بهینه باکتری. 60

3-5. تخمیر حالت جامد 61

3-6. نمونه‌گیری و استخراج آنزیم از سوبسترای تخمیر‌یافته 63

3-7. فعالیت پروتئاز. 64

3-7-1. منحنی استاندارد تیروزین. 65

3-8. بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور سینی‌دار  66

3-8-1. تأثیر نوع سوبسترای جامد 66

3-8-2. تأثیر مدت زمان تخمیر. 67

3-8-3. اثر دما 67

3-8-4. تأثیر pH. 67

3-8-5. اثر پارامترهای مختلف بر روی استخراج آنزیم 68

3-8-6. تأثیر رطوبت اولیه سوبسترا 68

3-8-7. تأثیر رطوبت داخلی راکتور. 68

3-8-8. تأثیر اندازه ذرات.. 68

3-8-9. تأثیر میزان تلقیح. 69

3-8-10. تأثیر غنی‌سازی سوبسترا با منابع کربنی و نیتروژنی. 69

3-8-11. تأثیر pH بر فعالیت و پایداری آنزیم تولیدی. 69

3-8-12. تأثیر دما بر فعالیت و پایداری آنزیم تولیدی. 70

3-9. کاربردهای آنزیم تولیدی. 71

3-9-1. افزودنی به مواد شوینده 71

3-9-2. پردازش چرم 71

3-9-3. هیدرولیز لایه ژلاتینی فیلم‌های عکاسی و آزاد سازی نقره 72

3-10. مقایسه تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 72

فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73

4-1. مقدمه 74

4-2. محاسبه خصوصیات سبوس گندم 74

4-3. منحنی رشد باکتری. 75

4-4. pH بهینه رشد باکتری. 75

4-5. بررسی پارامترهای مختلف بر تولید پروتئاز. 76

4-5-1. تأثیر مدت زمان تخمیر. 76

4-5-2. بررسی تأثیر نوع سوبسترای جامد 78

4-5-3. بررسی پارامترهای مؤثر بر استخراج پروتئاز. 79

4-5-4. تأثیر pH ابتدایی. 82

4-5-5. بررسی دمای داخل بیوراکتور. 82

4-5-6. تأثیر رطوبت ابتدایی سوبسترا 84

4-5-7. تأثیر رطوبت داخلی بیوراکتور. 85

4-5-8. تأثیر اندازه ذرات.. 86

4-5-9. تاثیر میزان مایه تلقیح. 87

4-5-10. بررسی تأثیر غنی سازی سوبسترا با منابع کربنی و نیتروژنی. 87

4-6. بهینه سازی شرایط فعالیت پروتئازی آنزیم 92

4-6-1. تعیین pH بهینه فعالیت آنزیم 92

4-6-2. تعیین دمای بهینه فعالیت آنزیم 94

4-6-3. تعیین pH پایداری آنزیم 95

4-6-4. تعیین دمای بهینه پایداری آنزیم 96

97

4-7-1. عملکرد پروتئاز قلیایی به عنوان افزدونی به شوینده 97

4-7-2. موزدایی از پوست.. 98

4-7-3. هیدرولیز لایه ژلاتینی فیلم‌های X-Ray. 99

4-8. مقایسه تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 100

گیری و پیشنهادها 103

5-1. نتیجه‌گیری. 104

5-2. پیشنهادها 106

فهرست اشکال

فصل1  1

مقدمه  1

مکانیزم اثر آنزیم بر روی انرژی واکنش.. 3

شماتیکی از مدل‌های ارائه شده برای جایگاه فعال آنزیمی، (1): مدل قفل و کلید، (2): مدل القایی  4

نقش پروتئازها در کاتالیز کردن پیوندهای پپتیدی.. 7

فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی  10

ارتباط فرایندهای میکرو و ماکرو در فرایند تخمیر حالت جامد 32

بیوراکتور سینی‌دار. 42

بیوراکتور بسترپرشده بصورت افقی و عمودی.. 43

بیوراکتور استوانه ای‌دوار. 44

بیوراکتور بستر‌سیال. 45

ها 48

منحنی استاندارد گلوکز. 52

منحنی استاندارد پروتئین. 53

56

نمایی از بیوراکتور مور استفاده جهت تولید پروتئاز در تخمیر حالت جامد 62

دیاگرام شماتیک بیوراکتور سینی‌دار. (1) پمپ، (2) نمایشگر و کنترلر دما و رطوبت، (3) نازل                                                                                                  (4) المنت حرارتی، (5) سینی، (6) فن، (7) حسگر دما، (8) حسگر رطوبت.. 63

نمونه 5گرمی سوبسترای تخمیریافته، (1) : قبل از تخمیر، (2): پس از تخمیر. 64

منحنی استاندارد تیروزین. 66

فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73

. منحنی رشد باکتری.. 75

77

تأثیر زمان تخمیر بر روی محتوای پروتئین کل. 78

79

80

81

81

82

83

84

85

86

87

89

89

91

91

93

اثر دما بر فعالیت آنزیم پروتئاز. 94

95

96

97

بعنوان افزودنی به شوینده، (1) کنترل،                                               (2) اثر شوینده تجاری بر روی پارچه لکه شده، (3) اثر آنزیم و شوینده تجاری بر روی پارچه لکه شده 98

                                               (1) کنترل (2) نمونه پس از 16 ساعت انکوباسیون در دمای اتاق. 98

..                                            (1) کنترل، (2) فیلم عکاسی پس از هیدرولیز آنزیمی. 99

تأثیر زمان بر تولیدآنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 101

تأثیر دما بر تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 101

تأثیر رطوبت ابتدایی بر تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 102

تأثیر محرک‌های پروتئینی مختلف بر تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 102

گیری و پیشنهادها 103

فهرست جداول

فصل1  1

مقدمه  1

گروه‌‌های آنزیمی و واکنش‌های مرتبط. 5

فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی  10

پروتئاز‌های قلیایی باکتریایی تجاری، شرکت تولید کننده، منابع و کاربردهای صنعتی  15

برخی از خواص کارلسبرگ و BPN. 19

دمای بهینه و پایداری حرارتی پروتئازهای قلیایی حاصل از گونه های باسیلوس.. 20

pH بهینه پروتئازهای قلیایی تولید شده توسط گونه باسیلوس.. 21

میکروارگانیسم‌های مورد استفاده در فرایندهای تخیمری حالت جامد 36

کاربردهای تخمیر حالت جامد 37

آنزیم‌های تولید شده در فرایند تخمیر حالت جامد 38

انواع بیوراکتورها در فرایند تخمیر جامد و محصولات تولیدی.. 46

ها 48

ترکیب محیط کشت مایع. 58

ترکیبات مایه تلقیح. 60

فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73

. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سبوس گندم 74

pH بهینه رشد باکتری.. 76

تأثیر سبوس برنج (1%) و آرد ذرت (2%) بر تولید پروتئاز در بیواکتور سینی دار. 92

گیری و پیشنهادها 103

مقدمه

مفهوم گروه‌وارها در هندسه دیفرانسیل در سال 1950 توسط اریزمن[1] مطرح شد که در واقع تعمیمی از گروه‌ها می‌باشد.یکی از نظریه‌هایی که بر مبنای گروه‌وارها می‌توان ساختارهای آن را مشخص کرد، نظریه‌ی فضاهای پوششی است. این نظریه یکی از مهم‌ترین نظریه‌ها در توپولوژی جبری است که با مطالعه‌ی رسته‌ها، گروه‌وارها و روابط بین آن‌ ها در فضاهای پوششی، مفهوم پوشش بامعنا می‌شود که این روابط توسط براون[2]، هاردی[3]، آیسن[4] و موسوک[5] در مراجع [2,6,9,10,14,16]، مورد بررسی قرار گرفته است. در سال 1971، هایگنز نشان داد نظریه‌ی گروه­وارهای پوششی نقش مهمی را در عملکرد گروه‌وارها ایفا می‌کنند. در این نظریه دو نتیجه‌ی مهم و کلیدی وجود دارد که بررسی توپولوژیکی این دو نتیجه، در سال 1976 توسط براون و هاردی در مرجع [2]، بیان شده است. طی این بررسی براون در سال 2006 در مرجع [1]، هم‌ارزی رسته‌ی  از پوشش ­های توپولوژیکی  و رسته‌ی از گروه‌وارهای پوششی گروه­وار بنیادی  را برای فضای توپولوژیکی  که دارای پوشش جهانی می‌باشد، نشان داد.

در سال 1998، در مرجع [14]، موسوک نظریه‌ی حلقه-گروه‌وار را تعریف کرد. علاوه بر آن ثابت کرد که برای حلقه‌ی توپولوژیکی ،  یک حلقه-گروه‌وار می‌شود. سپس هم‌ارزی رسته‌ی  از پوشش‌های حلقه‌ای توپولوژیکی  و رسته‌ی  از پوشش‌های حلقه-گروه‌واری  را نشان داد.

در فصل اول این پایان‌نامه، مفاهیمی از توپولوژی جبری مانند هموتوپی، هموتوپی‌راهی و اولین گروه بنیادی را بیان می‌کنیم. سپس تعاریفی از نگاشت‌های پوششی، بالابرها، رسته‌ها و تابع­گون‌ها می‌آوریم و در آخر به مفاهیمی از فضاهای توپولوژیکی، گروه‌ها وحلقه‌ها می‌پردازیم.

در فصل دوم، گروه‌وارها و گروه‌وارهای توپولوژیکی را معرفی می‌نماییم، سپس مفاهیمی از هموتوپی و اولین گروه بنیادی روی گروه‌وارها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

در فصل سوم، عمل گروه‌وار روی یک مجموعهمانند ، مدول‌ ضربی گروه‌واری و -فضاها را مطرح می‌کنیم و نشان می‌دهیم رسته‌ی  از پوشش‌های توپولوژیکی، با رسته‌ی  از – فضاها هم‌ارز می‌باشد.

در فصل چهارم، حلقه-گروه‌وارهای توپولوژیکی، ایده‌آل‌های حلقه-گروه‌واری و قضایای مربوط به آن‌ ها مورد بحث قرار می‌گیرد. همچنین در این فصل، ثابت می‌شود که گروه‌وار بنیادی ، یک حلقه-گروه‌وار توپولوژیکی است که از این مطلب در فصل پنجم برای تعریف رسته‌ها و هم‌ارزی بین آن‌ ها استفاده می‌شود.

در فصل پنجم به معرفی رسته‌هایی در فضاهای پوششی و همچنین رسته‌هایی از پوشش‌های گروه‌واری می‌پردازیم و به کمک بالابرها هم‌ارزی بین ، که یک زیررسته‌ی کامل از  می‌باشد و  که یک زیررسته‌ی کامل از  می‌باشد، را نشان می‌دهیم. در نهایت نگاشت بالابرنده روی گروه‌وارهای پوششی را تعریف می‌کنیم.

تعاریف وقضایای استنادی

 تعریف 1-1. توپولوژی گردایه‌ای مانند از زیرمجموعه‌های است که در شرایط زیر صدق می‌کند.

1- و  متعلق به  ‌باشند.

2-  اجتماع اعضای هر زیرگردایه‌ی ،  متعلق به ‌باشد.

3-  مقطع اعضای هر زیرگردایه‌ی متناهی ، متعلق به ‌ باشد.

 تعریف 1-2. فضای توپولوژیک

مجموعه‌ی را که برای آن توپولوژیی مانند  مشخص شده است، فضای توپولوژیک می‌نامیم.

 تعریف 1-3. پایه‌ی یک توپولوژی

فرض کنید  یک مجموعه باشد. یک پایه‌ی توپولوژی‌ در  گردایه‌ای از زیرمجموعه‌های  (موسوم به اعضای پایه) می‌باشد به‌طوری‌که:

1- به ازای هر ، دست‌کم یک عضو پایه مانند  شامل  موجود است.

2- اگر  متعلق به مقطع دو عضو پایه مانند و  باشد، آن‌گاه عضوی از پایه مانند  وجود دارد به طوری‌که  و .

 تعریف 1-4. اگر ? پایه‌ی توپولوژی در باشد، آن‌گاه ، توپولوژی تولید شده به وسیله‌ی ?، چنین تعریف می‌شود:

زیرمجموعه‌ی  از  را در  باز گوییم(یعنی عضوی از  باشد)، اگر به‌ازای هر ، عضوی از پایه مانند ?  وجود داشته باشد به طوری‌که  و .

بنابر تعریف بالا، هر عضو ? در  باز است، بنابراین ?.

 تعریف 1-5. توپولوژی حاصل‌ضربی

فرض کنید  و  دو فضای توپولوژیک باشند. توپولوژی حاصل‌ضربی در توپولوژی است که پایه‌ی آن گردایه‌ی ? متشکل از همه‌ی مجموعه‌هایی به صورت است که در آن زیرمجموعه‌ی بازی از و زیرمجموعه‌ی بازی از است.

 قضیه 1-6. اگر ? پایه‌ای برای توپولوژی و ? پایه‌ای برای توپولوژی باشد، آن‌گاه گردایه‌ی

پایه‌ای برای توپولوژی است.

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 114 مراجعه کنید.

تعریف 1-7. توپولوژی زیرفضایی

فرض کنید یک فضای توپولوژیک با توپولوژی  باشد. اگر زیرمجموعه‌ای از باشد، گردایه‌ی

                                                 

یک توپولوژی در است و به توپولوژی زیرفضایی موسوم است. با این توپولوژی، را یک زیرفضای می‌خوانند.

لم 1-8. اگر ? پایه‌ای برای توپولوژی باشد، آن‌گاه گردایه‌ی

 پایه‌ای برای توپولوژی زیرفضایی است.

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 116 مراجعه کنید.

 

 قضیه 1-9. اگر زیرفضایی از و زیرفضایی از باشد، آن‌گاه توپولوژی حاصل‌ضربی در  همان توپولوژیی است که در به عنوان یک زیرفضای القاء می‌شود.

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 118 مراجعه کنید.

 تعریف 1-10. نگاشت خارج‌قسمتی

فرض کنید و دو فضای توپولوژیک باشند و نگاشتی پوشا باشد. نگاشت را یک نگاشت خارج‌قسمتی خوانیم در صورتی‌که هر زیر‌مجموعه‌ی مانند در باز است اگر و فقط اگر در باز باشد.

تعریف 1-11. توپولوژی خارج قسمتی

اگر  یک فضا، یک مجموعه و یک نگاشت پوشا باشد، آن‌گاه تنها یک توپولوژی در وجود دارد که  نسبت به آن، نگاشت خارج‌قسمتی است. این توپولوژی به توپولوژی خارج‌قسمتی القاء شده توسط موسوم است.

البته توپولوژی چنین تعریف می‌شود که آن را متشکل از زیرمجموعه‌هایی مانند از می‌گیریم که در باز باشد.

تعریف 1-12. توپولوژی جعبه‌ای

فرض کنید خانواده‌ی اندیس‌داری از فضاهای توپولوژیک باشند. گردایه‌ی همه‌ی مجموعه‌های به صورت را که به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است، به عنوان یک پایه برای توپولوژی‌ای در فضای حاصل‌ضربی اختیار می‌کنیم. توپولوژی تولید‌شده به وسیله‌ی این پایه را توپولوژی جعبه‌ای می‌نامیم.

تعریف 1-13. مقایسه‌ی توپولوژی جعبه‌ای و حاصل‌ضربی

یک پایه‌ی توپولوژی جعبه‌ای در ، همه‌ی مجموعه‌های به شکل  است که در آن به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است. توپولوژی حاصل‌ضربی در ، همه‌ی مجموعه‌های به شکل است که در آن به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است و به‌ استثنای عده‌ای متناهی از ها،  مساوی است.

نکته 1-14. برای حاصل‌ضرب‌های متناهی این دو توپولوژی دقیقاً یکی هستند.

تعریف 1-15. نگاشت پیوسته

اگر به‌ازای هر و هر همسایگی مانند ، یک همسایگی مانند یافت شود به طوری‌که ، آن‌گاه نگاشت را پیوسته گوییم.

قضیه 1-16. فرض کنید ، و فضاهای توپولوژیک باشند.

1– اگر زیرفضایی از باشد، آن‌گاه تابع احتوای پیوسته است.

2– اگر و پیوسته باشند، آن‌گاه تابع مرکب نیز پیوسته است.

3– اگر تابع پیوسته و زیر‌فضایی از باشد، آن‌گاه تابع تحدید نیز پیوسته است.

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 139 مراجعه کنید.

تعریف 1-17. فرض کنید  با ضابطه‌ی و  با ضابطه‌ی تعریف‌شده باشند. نگاشت‌های و ، به‌ترتیب نگاشت‌های تصویری  به روی عوامل اول ودوم خوانده می‌شوند.

لم 1-18. نگاشت‌های تصویری و ، پیوسته و پوشا می‌باشند.

برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 115 مراجعه کنید.

قضیه 1-19. لم چسب

فرض کنید و  و در بسته باشند. به علاوه، فرض کنید و پیوسته باشند. در این‌صورت اگر به ازای هر ، داشته باشیم ، آن‌گاه می‌توان و را با هم در‌آمیخت تا تابع پیوسته‌ی را به‌دست آورد که به‌ازای ، به‌صورت و به‌ازای ، به‌صورت تعریف شود.

برهان. به مرجع [17]، مراجعه کنید.

تعریف 1-20. نگاشت همئومورفیسم

فرض کنید  و  دو فضای توپولوژیکی باشند و تابع تناظری دوسویی باشد. اگر و تابع معکوس آن   ، هر دو پیوسته باشند، آن‌گاه را همئومورفیسم می‌خوانیم.

تعریف 1-21. هموتوپی

فرض کنیم  و نگاشت‌های پیوسته‌ای از فضای  به فضای  باشند.  را با هموتوپ گوییم در صورتی‌که نگاشت پیوسته‌ای مانند  موجود باشد به‌طوری‌که به‌ازای هر ، داشته باشیم:

جایی‌که . نگاشت را یک هموتوپی بین  و می‌نامیم. اگر  با هموتوپ باشد می‌نویسیم .

 تعریف 1-22. مسیر در فضای توپولوژیکی

اگر  نگاشت پیوسته‌ای باشد به‌طوری‌که و ، گوییم مسیری در  از به است. همچنین را نقطه‌ی آغاز و را نقطه‌ی انجام مسیر   می‌نامیم.

 تعریف 1-23. هموتوپ‌راهی

مسیرهای  و که بازه  را به فضای می‌نگارند، هموتوپ‌راهی گوییم در صورتی‌که هر دو دارای نقطه‌ی آغازی ونقطه‌ی انجامی باشند ونگاشت پیوسته‌ای مانند موجود باشد به‌طوری‌که به‌ازای هر داشته باشیم:

را یک هموتوپ‌راهی بین و می‌نامیم. اگر با هموتوپ‌راهی باشد می‌نویسیم .

لم 1-24. رابطه‌های  و  روابط هم‌ارزی هستند.

برهان. به مرجع [17]، صفحه 320 رجوع کنید.

تعریف 1-25. کمند در فضای توپولوژیکی

فرض کنید یک فضای توپولوژیکی و نقطه‌ای از آن باشد. مسیری در  که از شروع و به منتهی می‌شود، یک کمند بر پایه‌ی  نامیده می‌شود.

تعریف 1-26. اگر مسیری در از  به  و  مسیری دیگر در  از  به  باشد، آن‌گاه ترکیب  و  را به عنوان مسیری مانند  با تساوی زیر تعریف می‌کنیم:

تعریف 1-27. اولین گروه بنیادی

مجموعه رده‌های هموتوپی‌راهی کمندهای بر پایه‌ی ، با عمل  اولین گروه بنیادی  نسبت به نقطه‌ی‌ پایه  نامیده می‌شود. این گروه را با  نمایش می‌دهیم.

تعریف 1-28. فرض کنید یک نگاشت پیوسته و پوشا باشد. گوییم مجموعه‌ی باز از به وسیله‌ی  به طور هموار پوشانده می‌شود هرگاه تصویر عکس را بتوان در به صورت اجتماعی از مجموعه‌های باز جدا از هم نوشت به طوری‌که به‌ازای هر تحدید  به  همئومورفیسمی از  به روی باشد. هر یک از مجموعه‌های را یک قاچ می‌نامیم.

تعریف 1-29. نگاشت پوششی

فرض کنید یک نگاشت پیوسته و پوشا باشد. اگر هر نقطه‌ی از  دارای همسایگی مانند باشد که به وسیله‌ی به‌طور هموار پوشانده شود آن‌گاه را یک نگاشت پوششی و را یک فضای پوششی می‌نامیم.

تعریف 1-30. بالابر

نگاشت را در نظر می‌گیریم. فرض کنید یک نگاشت پیوسته از فضایی مانند به توی باشد. نگاشت     را یک بالابر  گوییم در صورتی‌که

لم 1-31. فرض کنیم یک نگاشت پوششی باشد و . هر مسیر در با نقطه‌ی آغاز ، مانند ، دارای بالابر یکتایی به مسیر   با نقطه‌ی آغازی می‌باشد.

برهان. به مرجع [17]، صفحه 336 رجوع کنید.

 تعریف 1-32. پوشش جهانی

اگر یک فضای همبند ساده و یک نگاشت پوششی باشد، آن‌گاه را یک فضای پوششی جهانی  می‌نامیم.

اگر  همبندراهی موضعی باشد و و  دو فضای پوششی همبند‌ساده‌ی باشند، آن‌گاه همئومورفیسمی مانند موجود است که .

 تعریف 1-33. رسته

رسته‌ای مثل  ?خانواده‌ای متشکل از اشیاء است با این ویژگی که

1- به ازای هر دو شی مثل و  مجموعه‌ای متناظر می‌شود که با (مجموعه‌ی ریخت‌های از به ) نشان داده می‌شود و دارای این خاصیت است که به‌ازای هر چهار شیء ، ، و  که ،

2-به‌ازای هر سه شیء مثل ، و ، تابع

موجود است که

به‌ازای هر چهار شیء ، ، و ، اگر ، و ، آن‌گاه .

به‌ازای هر شیء مثل ، عضوی از  مثل موجود است که به‌ازای هر عضو از مثل و هر عضو از  مثل ، داشته باشیم:

 تعریف 1-34. تابعگون

فرض کنید ? و  دو رسته باشند. تابعگون همورد (پادورد) از به  زوجی متشکل از دو تابع است: یکی تابع شیء که به هر شیء از مثل ، شیء از  را نسبت می‌دهد و دیگری تابع ریختار که آن را نیز با نشان می‌دهیم و به هر ریختار از ? مثل ، ریختاری از  مثل  ( ) نسبت می‌دهد که

1- به‌ازای هر شیء از ?  مثل ، .

2- به‌ازای هر دو ریختار از مثل و ، داشته باشیم

 تعریف 1-35. یکریختی طبیعی

فرض کنید  و  تابعگون‌هایی از رسته‌ی ? به رسته‌ی ? باشند. تبدیل طبیعی ، تابعی است که برای هر شیء از ?، ریخت از ? را چنان نسبت می‌دهد که به‌ازای هر ریخت از ?، . به‌عبارت دیگر نمودار زیر جابه‌جایی است:

 تعریف 1-36. هم‌ارزی رسته‌ها

اگر تابعگون‌های و و یکریختی‌های طبیعی و موجود باشند، رسته‌های  ?و ? را هم‌ارز گوییم.

 قضیه 1-38. فرض کنید یک گروه و زیرمجموعه‌ای غیرتهی از باشد. در این‌صورت (  زیر گروه  است) اگر و فقط اگر به‌ازای هر ، داشته باشیم .

واژه‏های كلیدی: صرع، الکتروانسفالوگرافی، رسانایی الکتریکی پوست، شتاﺏسنج، تشنج تونیک-کلونیک عمومی، سرکوب EEG، مرگ ناگهانی و غیرمنتظره در صرع، الکترودهای نقره/کلرید نقره، تلفن همراه آندروید، فناوری های موبایل، ماشین بردار پشتیبان.

فهرست مطالب

عنوان                         صفحه

کلیات پژوهش…. 1

1ـ1 مقدمه. 2

1ـ2 درمان صرع. 3

1ـ3 انواع روشﻫﺎﻱ شناسایی، پیش بینی و کنترل صرع. 3

1-4 ضرورت پژوهش…. 4

1-5 اهداف و سوالات پژوهش…. 4

1-6 جنبه جدید بودن و نوآوری پژوهش…. 5

1-7 ساختار پژوهش…. 6

1-8 خلاصه‏ی فصل.. 7

پیشینه‏ی پژوهش…. 8

2-1 مقدمه. 9

2-2 روشﻫﺎﻱ درمان و کنترل صرع از طریق عمل جراحی.. 9

2-3 روشﻫﺎﻱ درمان و کنترل صرع با کمک سنسورها 10

2-4 مرور مقالات مرتبط.. 11

2-5 نحوه اطلاع رسانی.. 15

2-6 استفاده از تلفن های همراه برای مداخلات و اقدامات سلامت… 18

2-7 M-health. 19

2-8 شبکه های سنسوری بدن (BSNs) 21

2-9 خلاصه‏ی فصل.. 21

اطلاعات بالینی برای تشخیص تشنج.. 22

3-1 مقدمه. 23

3-2 شتاﺏسنج.. 23

3-3 استفاده از شتاﺏسنج سه محوره. 25

3-4 رسانایی پوست… 26

3-5 طراحی مدار GSR.. 28

3-6 خلاصه‏ی فصل.. 30

طراحی و پیاده سازی سخت افزاری و نرم افزاری.. 31

4-1 مقدمه. 32

4-2 قطعات سختﺍفزاری مورد استفاده. 32

4-2-1 میکروکنترلرها 33

4-2-1-1 انواع روشها و پروتکل های ارتباطی بر روی میکروکنترلر. 34

4-2-2 کریستال یا نوسان ساز. 36

4-2-3 رگولاتور. 36

4-2-4 LCD.. 37

4-2-5 Op-Amp. 39

4-2-6 microSD Module. 41

4-2-7 مبدل آنالوگ به دیجیتال خارجی ADC0804. 42

4-2-8 تولید کننده مرجع ولتاژ REF30xx. 44

4-2-9 تقویت کننده ابزار دقیق AD620. 45

4-2-10 تولید ولتاژ متقارن با TC7660. 47

 

 

4-3 پیاده سازی سختﺍفزاری سنسور. 47

4-3-1 تامین ولتاژ مدار. 47

4-3-2 نحوه اتصال پایه های میکروکنترلر. 48

4-3-3 نحوه اتصال پایه های ماژول RS232. 50

4-3-4 نحوه اتصال پایه های ماژول بلوتوث HC05. 50

4-3-5 اتصال ماژول HC05 و RS232. 52

4-4 شرح نرﻡﺍفزارهای مورد استفاده. 53

4-4-1 Pic C Compiler 53

4-4-1-1 برنامه نویسی میکروکنترلر. 54

4-4-2 Proteus. 60

4-4-3 Altium Designer (Protel DXP) 61

4-4-4 TNM Programmer 62

4-4-5 برنامه نویسی آندروید. 62

4-4-5-1 نحوه ارتباط بیسیم سنسور تشنج با گوشی همراه. 64

4-4-5-2 نرمال سازی دادﻩها 67

4-4-5-3 ذخیره در پایگاه داده. 68

4-4-5-4 استخراج ویژگی ها 69

4-4-5-5 استفاده از مدل SVM در آندروید. 74

4-4-5-6 مکان یابی فرد مصروع با کمک GPS گوشی همراه. 75

4-4-5-7 اعلام هشدار (ارسال SMS و ایمیل) 76

4-5 خلاصه‏ی فصل.. 79

داده کاوی.. 80

5-1 مقدمه. 81

5-2 مقایسه حوزه زمان، تبدیل فوریه و تبدیل ویولت… 82

5-2 پیش پردازش دادﻩها 83

5-3 استخراج ویژگی.. 84

5-3-1 ویژگی ها در حوزه زمان. 86

5-3-2 ویژگی ها در حوزه تبدیل ویولت… 95

5-3-3 انتخاب ویژگی های برتر. 103

5-4 دادﻩکاوی با نرﻡﺍفزار Weka. 104

5-4-1 مقدمه ای بر Weka. 104

5-4-2 انتخاب SVM به عنوان طبقهﺑﻧﺩﻯکننده. 105

5-4-3 طراحی طبقهﺑﻧﺩﻯکننده در Weka. 106

5-5 خلاصه‏ی فصل.. 107

نتیجه گیری و طرح پیشنهادات… 108

6-1 مقدمه. 109

6-2 نتایج.. 109

6-3 پیشنهادات برای کارهای آتی.. 113

6-4 خلاصه‏ی فصل.. 115

منابع و مآخذ. 117

پیوست الف: datasheet 123

Abstract 135

1ـ1 مقدمه

وقتی مغز بطور طبیعی كار كند یک سری امواج الكتریكی از خود ایجاد مـﯽنماید كه این امواج مانند الكتریسیته در مسیر اعصاب عبور مـﯽكند. در حالت تشنج یک جرقه الكتریسیته ایجاد می شود كه این جرقه و طوفان الكتریكی بسته به محل خود در مغز، علائم، نوع تشنج و صرع را تعیین مـﯽنماید[1]. صرع یا epilepsy در نورولوژی به حالتی گفته می‌شود که شخص، بدون عامل محرک خاصی مثل افت قند خون، تب، کمبود کلسیم و یا مواردی از این دست، مکرراً دچار حملات تشنج شود. در کودکان و افراد جوان، صرع اغلب به ضربه زمان تولد، ناهنجاریﻫﺎﻱ مادرزادی یا اختلالات ژنتیکی تاثیر گذار بر مغز نسبت داده ﻣﯽشود. در افراد میانسال و سالمندان، سکتهﻫﺎﻱ مغزی، تومورها و بیماری عروق مغزی در اغلب موارد علل بروز صرع است[2]. صرع یکی از شایع ترین بیماریﻫﺎی عصبی مهم و خطرناک است، که تقریباً 60 میلیون نفر در جهان (نزدیک به 1٪) درگیر این مسئله هستند و 5/2 میلیون مورد جدید هر سال به این آمار اضافه مـﯽشود. برای 30-25٪ از بیماران، هیچ ترکیب درمانی استاندارد (دارو یا جراحی) برای کنترل تشنج آنها وجود ندارد. این بیماران از صرع مقاوم به درمان یا مقاوم به دارو رنج مـﯽبرند [3] [4].

در سراسر جهان، 10.5 میلیون کودک زیر 15 سال مبتلا به صرع فعال تخمین زده می شود، که در حدود 25 درصد از جمعیت کل بیماران صرعی می باشند. از 3.5 میلیون نفر که سالانه دچار صرع می شوند، 40 درصد کمتر از 15 سال هستند، و بیش از 80٪ آنان در کشورهای در حال توسعه زندگی می کنند. مطالعات مبتنی بر جمعیت صرع در دوران کودکی نشان می دهد نرخ بروز سالانه 61- 124 نفر در 100000 نفر در کشورهای در حال توسعه، و 41-50 نفر در 100000 نفر در کشورهای توسعه یافته می باشد [5]. صرع شایع ترین اختلال عصبی دوران کودکی است. تقریبا نیمی از موارد صرع در دوران کودکی رخ می دهد.کودکان مبتلا به صرع و والدین آنها با بسیاری از مشکلات اجتماعی و روانی مواجه هستند. مشکلات جامعه پذیری، اضطراب، اختلال شناختی و اختلالات رفتاری به ترتیب در 39.8٪، 45.8٪، 49.4٪، و 42.2٪ کودکان درگیر با بیماری صرع دیده شد [6].

طبق آمار رسمی سایت صرع حدود 60 میلیون نفر در جهان مبتلا به صرع هستند که هر سال به طور متوسط بین 125000 تا 150000 به این آمار افزوده می شود و از این تعداد در حدود 30% مربوط به کودکان است. یک نفر از بین 10 نفر، حداقل یکبار در طول زندگی دچار تشنج می شود [7]. آمار افراد مبتلا به صرع در ایران در حدود 1 میلیون نفر اعلام شده است [8].

1ـ2 درمان صرع

تاکنون روشﻫﺎﻱ درمانی متعددی برای صرع پیشنهاد شده است، که در بیشتر موارد موثر بوده و به قطعیت ﻣﯽتوانند صرع را درمان کنند که در ادامه به آنﻫﺎ اشاره ﻣﯽکنیم. یکی از روشﻫﺎﻱ متداول، داروها هستند، بیش از دهها داروهای ضد تشنج (AEDs[1]) برای درمان صرع در دسترس هستند. این داروها به طور معمول به دنبال جلوگیری از توسعه تشنج با کاهش تحریک عصبی یا افزایش بازدارندگی هستند [9]. در روشی دیگر، افرادی که از نظر پزشکی مبتلا به نوعی از صرع مقاوم هستند، در بعضی موارد ﻣﯽتوانند برای جراحی کاندید شوند، البته اگر صرع آنﻫﺎ از نوع partial باشد. رژیم غذایی کتون زا (تولید كتون‌ها در بدن‌ در اثر اكسیده‌ شدن‌ ناقص‌ مواد آلى‌ مثل‌ اسیدهاى چرب‌ و غیره‌) یکی دیگر از گزینه درمانی است که عمدتاً در کودکان استفاده ﻣﯽشود. در این شیوه رژیم غذایی با چربی بالا طراحی شده است که تقلیدی از اثرات بیولوژیکی در گرسنگی است، اما مکانیسم دقیق آن در مهار تشنج ناشناخته است [10].

1ـ3 انواع روشﻫﺎﻱ شناسایی، پیش بینی و کنترل صرع

اگرچه بیشتر درمانﻫﺎ برای صرع قطعی هستند، اما هنوز هم درصد بسیاری از بیماران هستند که به درمانﻫﺎﻱ دارویی مقاوم بوده و برای عمل جراحی هم نمـﯽتوانند کاندید باشند. نگرانی در مورد آسیب و یا حتی مرگ ناشی از تشنج، زندگی کسانی که قادر به دستیابی به کنترل کامل تشنج نیستند را تحت الشعاع قرار ﻣﯽدهد. علاوه بر این، خطر مرگ ناگهانی در افراد مبتلا به صرع 24 برابر بیشتر در مقایسه با جمعیت عمومی است و پاتوفیزیولوژی مرگ ناگهانی و غیر منتظره در صرع یاSUDEP[2] همچنان نامشخص است [10]. در ابتدا روشﻫﺎﻱ درمانی به طور مختصر معرفی خواهند شد که به صورت داخلی و تحت عمل جراحی صورت ﻣﯽگیرد. و در ادامه روشﻫﺎﻱ خارجی بررسی خواهد شد که با کمک سنسورها علائم حیاتی و تغییرات فیزیولوژیک را اندازه ﻣﯽگیرند، و در پیش بینی صرع از آنﻫﺎ کمک گرفته ﻣﻰشود.

1-4 ضرورت پژوهش

از آن جایی که درصد بالایی از بیماران مبتلا به صرع که دچار تشنج تونیک-کلونیک عمومی شدﻩاند، مستعد بروز حمله SUDEP هستند، ضروری است که به مدت طولانی امواج مغزی توسط دستگاه EEG[3] کنترل شود تا از کارکرد درست اعضاء حیاتی بدن مانند قلب (که اختلال در کار آن بیشترین عامل در SUDEP است) اطمینان حاصل کرد. اما اکثر بیماران تمایلی ندارند که به مدت طولانی در بیمارستان تحت مراقبت باشند و از طرف دیگر ممکن است زمانی که حمله اتفاق می افتد تحت مراقبت نبوده و نتوان شدت حمله را ثبت کرد، بنابراین برای بستری کردن بیمار ﻧﻤﻰتوان تصمیم درستی گرفت. این پایاﻥنامه به دنبال روشی هست که بدون دردسر و مشکل برای بیمار، و با بهره گرفتن از تکنولوژی موبایل و بیسیم او را در تمام ساعات شبانه روز، بدون بستری شدن در بیمارستان، تحت کنترل داشته باشد.

1-5 اهداف و سوالات پژوهش

مطالعات بسیاری، در افراد مبتلا به صرع مقاوم، در بخش درمان و چگونگی تاثیر آن بر کیفیت زندگی، در حوزه عملکرد جسمی، عاطفی / رفتاری، اجتماعی، و شناختی صورت گرفته است. اینها موضوعاتی هستند که منعکس کننده تاثیر منفی صرع در کیفیت زندگی بیماران صرعی هستند که ﻣﯽتوان مهمترین آنها را به این صورت نام برد: عدم اطلاع از وقوع آن، خطراتی که محیط ممکن است برای این بیماران در اثر بروز حمله صرع به وجود آورد و مشکلات فیزیولوژیکی که بعد از حمله صرع ممکن است منجر به مرگ فرد شود. تمام این ها عواملی هستند که به عنوان مانع برای تحصیل و حضور بیشتر در اجتماع ﻣﯽباشند. کاربرد این تحقیق در بخش مربوط به بیماری صرع ﻣﯽباشد، تا با کنترل بیماران

کلید واژه‌ها : اضافه بار اطلاعاتی، وب، متخصصین اطلاع رسانی، سرریز اطلاعات

 فهرست مطالب

عنوان                               صفحه

فصل اول:كلیات پژوهش

مقدمه 1

1-1 شرح و بیان مساله پژوهشی 2

1-2 اهمیت و ارزش تحقیق 4

1-3 کاربرد نتایج تحقیق 5

1-4 اهداف تحقیق 6

1-4-1هدف اصلی 6

1-4-2 اهداف فرعی 6

1-5 سوالات پژوهش 6

1-5-1 سوال اصلی 6

1-5-2  سوالات فرعی 6

1-6 تعاریف مفهو‌می‌و عملیاتی تحقیق 7

1-6-1 تعاریف مفهومی 7

1-6-1-1 مفهوم اضافه بار اطلاعاتی در وب……………. 7

1-6-2 تعاریف عملیاتی ………………………….. 8

1-6-2-1 ایجاد اضافه بار اطلاعاتی در وب……………. 8

1-6-2-1 ایجاد اضافه بار اطلاعاتی در وب 8

1-6-2-2 تاثیر اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب 9

1-6-2-3 کنترل اضافه بار اطلاعاتی در وب 9

1-6-2-4 مواجه شدن فرد با اضافه بار اطلاعاتی در وب 10

1-6-2-5 تعدیل اضافه بار اطلاعاتی در وب 10

1-7 خلاصه فصل 10

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه پژوهش

مقدمه 12

2-1 مبانی و رویكردهای نظری……………………… 13

عنوان     صفحه

2-1-1 مفهوم اضافه بار اطلاعاتی 15

2-1-2 عوامل موثر بر ایجاد اضافه بار اطلاعاتی 18

2-1-2-1 اشخاص ………………………………… 18

2-1-2-2 فن‌آوری………………………………… 18

2-1-2-3 سازمان………………………………… 19

2-1-2-4 ویژگی اطلاعات…………………………… 19

2-1-3 عوامل موثر بر ایجاد اضافه باراطلاعاتی وب 20

2-1-3-1 فقدان ساختار واحد و استاندارد برای ذخیره‌سازی و انتشاراطلاعات 20

2-1-3-2 عدم ثبات در منابع اینترنتی………………. 21

2-1-3-3 تغییر نشانی منابع………………………. 21

2-1-3-4 مشكلات ناشی از موتورهای جستجو…………….. 21

2-1-4 تاثیر اضافه بار اطلاعاتی بر کاربران 23

2-1-4-1 تأثیر بر سلامت جسمی……………………… 23

2-1-4-2 تأثیر بر سلامت روانی…………………….. 24

2-1-4-3 تأثیر بر جامعه…………………………. 24

2-1-4-4 تأثیربر هزینه‌های اقتصادی و زمانی…………. 25

2-1-4-5 تأثیربر سیستم‌های اطلاعاتی………………… 25

2-1-4-6 تأثیر بر سازمان………………………… 26

2-1-5 عوامل موثر بر کنترل  اضافه بار اطلاعاتی وب 26

2-1-5-1 تصفیه…………………………………. 26

2-1-5-2 تلخیص…………………………………. 27

2-1-6 عوامل مؤثر بر كنترل اضافه بار اطلاعاتی وب……. 27

2-1-6-1 فرامتن………………………………… 27

2-1-6-2 فراپیوندها…………………………….. 28

2-1-6-4 گوفر‌ها………………………………… 29

2-1-6-5 محیط رابط كاربر………………………… 30

2-1-6-6 استفاده از عوامل هوشمند…………………. 31

عنوان                       صفحه

2-1-6-7 واژگان كنترل شده……………………….. 32

2-1-6-8 وب 2………………………………….. 32

2-1-6-8-1 آر اس اس…………………………….. 33

2-1-6-8-2 وبلاگ………………………………… 33

2-1-6-8-3 ویكی­ها………………………………. 34

2-1-6-8-4 پادكست­ها…………………………….. 34

2-1-6-8-5 شبكه‌های اجتماعی………………………. 34

2-1-6-8-6 رده‌بندی مردمی………………………… 35

2-1-6-8-7 فناوری تلفیقی وب 2……………………. 36

2-1-6-9 حلقه‌ها………………………………… 36

2-1-6-10 فناوری فشار…………………………… 37

2-1-6-11 درگاه………………………………… 37

2-1-7 عوامل موثر بر مواجه با اضافه بار اطلاعاتی 38

2-1-7-1 عوامل مرتبط با نظام بازیابی و امكانات آن….. 38

2-1-7-2 عوامل مرتبط با كاربر……………………. 38

2-1-7-3 عوامل مرتبط با موضوع جستجو………………. 40

2-1-7-4 سایر عوامل مثل محیط جستجو،‌نوع كامپیوتر و نرم‌افزار و غیره   41

2-1-8 رویكردهای موثر در رفع اضافه بار اطلاعاتی 41

 

 

2-1-8-1 موتورهای جستجو…………………………. 42

2-1-8-2 استفاده از دایركتوری‌ها………………….. 43

2-1-8-3 استفاده از روش های جستجوی مناسب…………… 44

2-1-8-4 استفاده از نرم‌افزارهای هوشمند……………. 44

2-1-8-5 وب معنایی……………………………… 44

2-1-8-6 استفاده از طرحهای رده‌بندی……………….. 45

2-1-8-7 فهرست‌های وبی…………………………… 46

2-1-9عوامل موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی 46

2-1-9-1 رویكردهای نمایه سازی درمحیط وب…………… 46

عنوان                                       صفحه

2-1-9-2 مدیریت دانش در سازمان…………………… 47

2-1-9-3  ارتباطات سازمانی………………………. 48

2-1-9-4 استفاده از فناوری اطلاعات در سازمان……….. 48

2-1-9-5 سامانه‌های نرم افزاری……………………. 49

2-2 مرورنوشتارها………………………………. 49

2-2-1 پژوهشهای انجام شده در ایران……………….. 49

2-2-2 پژوهشهای انجام شده در خارج از كشور…………. 53

2-2-3 جمع بندی از پیشینه……………………….. 58

2-3 خلاصه فصل………………………………….. 59

فصل سوم: روش پژوهش

مقدمه 60

3-1 روش پژوهش 60

3-2جامعه پژوهش 61

3-3-نمونه گیری و تعیین حجم نمونه 61

3-4 ابزار گردآوری اطلاعات: 61

3-5 روایی و پایایی ابزار گردآوری اطلاعات 62

3-7  خلاصه فصل 63

فصل چهارم: یافته‌های حاصل از تجزیه و تحلیل داده‌ها

4-1 ویژ گی های جمعیت شناختی گروه نمونه 65

بررسی سوالات پژوهش 70

4-2 سوال اول: عوامل مؤثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟ 70

4-3  سوال دوم: اضافه بار اطلاعاتی چه تاثیری بر کاربران آن، از نظر  متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی دارد؟ 72

4-4 سوال سوم: عوامل مؤثر در رفع اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟ 74

عنوان                                                                                                                                 صفحه

4-5 سوال چهارم: عوامل مؤثر در کنترل اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟ 75

4-6سوال پنجم: چه عوامل فردی در مواجه شدن با اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی موثر است؟ 77

4-7 :سوال ششم: راه های موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟ 79

4-8 سوال هفتم: بین اضافه بار اطلاعاتی و مشخصات دموگرافیک کاربران چه ارتباطی وجود دارد؟ 80

4-9یافته‌های جانبی 103

4-9-1 مشخصات جمعیت شناختی متخصصان فناوری اطلاعات وآی تی    103

4-10  سوال کلی پژوهش 143

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1عوامل مؤثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی 144

5-2  تاثیر اضافه بار اطلاعاتی  بر کاربران 146

5-3عوامل مؤثر در رفع اضافه بار اطلاعاتی 149

5-4 عوامل مؤثر در کنترل اضافه بار اطلاعاتی 151

5-5 عواملی فردی در مواجه  شدن با اضافه بار اطلاعاتی… 152

5-6 راه های موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی 154

5-7- ارتباط بین مشخصات دموگرافیک كتابداران ومتخصصین اطلاع رسانی و نظرات آنها در مورد اضافه بار اطلاعاتی 156

5-8 نتیجه گیری کلی 166

5-9 محدودیتهای تحقیق 167

5-10 پیشنهادها و رهنمودهای پژوهش 167

5-10-1 پیشنهادهای کاربردی 167

5-10-2 پیشنهادهای پژوهشی 168

مقدمه

از گذشته‌های دور تاکنون اطلاعات نقش چشمگیری را  در جنبه‌های مختلف زندگی بشر ایفا کرده و همواره در ابعاد مختلف حیات و فعالیت انسان جریان داشته است. با پیشرفت علم ، تحولات عمیقی در معنای اطلاعات صورت گرفت تا به معنا و مفهوم امروزی با تمام کاستی‌ها و نواقص نسبی خود رسید. از زمانی که بشر در راه ثبت و انتقال اندیشه خود گام برداشت ، مفهوم اطلاعات به صورت ناخودآگاه بروز کرد. در اوایل زندگی بشری، مفهوم اطلاعات محدود به نوع محمل آن بود به صورتی که سنگ نبشته ، پاپیروس و کدکس‌ها خود به معنا و مفهوم اطلاعات تلقی می‌شدند. با ظهور صنعت چاپ قابلیت دسترسی به اطلاعات گسترش یافت، چرا که امکان تولید بیش از یک سند آن هم در زمانی کوتاه افزایش یافت با ظهور رایانه و اینترنت قابلیت به اشتراک گذاری اطلاعات نیز افزایش یافت. بسیاری از اطلاعاتی که در کتابها و در کتابخانه‌ها و منابع چاپی محبوس بودند به فاصله یک کلیک در دسترس بسیاری از کاربران قرار گرفت. صنعت نشر مفهوم تازه ای به خود گرفت. توسط  نشر رومیزی بسیاری از نویسندگان  آثار خود را از این نشر در اختیار مخاطبان خود قرار دادند. اینترنت دسترسی به اطلاعات را با دگرگونی زیادی همراه کرد. این پدیده نو ظهور تحولی شگرف در دستیابی به اطلاعات و ارتباطات فراهم آورد و باعث ظهور جوامع اطلاعاتی شد. اما با گذشت اندک زمانی ( قریب دو دهه)، دسترسی به اطلاعات در اینترنت و وب که در اوایل بسیار جذاب و راحت ‌می‌نمود با معضل بزرگ حجم انبوه اطلاعات رو به رو گشت  به نحوی كه  از این معضل با عناوینی مانند انفجار اطلاعات ، بمباران اطلاعات و… یاد میشود. با دسترسی به  اینترنت هرکسی در هر جایی توانست به تألیف بپردارد و ناشر اثر خود باشد. امروزه مؤلفان، فارغ از محدودیتهایی که قبل از این، ناشران تجاری و دانشگاهی برای آنها به وجود ‌می‌آوردند به انتشار میزان بسیار زیادی اطلاعات به درد نخور  ‌می‌پردازند. این سهولت در اشاعه اطلاعات در اینترنت تعداد غیر قابل تصور و متنوعی از منابع را بوجود آورده است که ‌می‌تواند توسط هر کاربر اینترنت استفاده شود. اگر چه ابزارهای جستجوی متداول پس از دریافت نیاز اطلاعاتی میزان بسیار زیادی از اطلاعات موجود را بازیابی ‌می‌کند ولی ، کاربران بطور مداوم با سرریز اطلاعات روبرو شده  و تعداد بیش از حدی اطلاعات را باید بررسی و موارد مناسب را گزینش کنند.

1-1 شرح و بیان مساله پژوهشی

  سرعت شتابان تولید اطلاعات از یک سو و ضرورت سامان‌دهی این حجم روز افزون از سویی، بشر را با چالش‌های جدیدی روبرو ساخته است. پیشرفت‌های حاصل در فناوری‌های اطلاعاتی و ارتباطی با همه مزایایی که داشته‌ برخی تنگناهای جدید برای جامعه کاربران به وجود آورده‌اند. هر چه حجم اطلاعات و مجراهای دسترسی به آنها بیشتر می‌شود امکان بازیابی كارآمد و به موقع اطلاعات دشوارتر شده و اطمینان از صحت و اعتبار آنها نیز کمتر ‌می‌شود.

واژه مدیریت اطلاعات در رشته‌ها و زمینه‌های مختلف علمی‌‌ به کار برده شده است. از جمله در رشته كتابداری و اطلاع‌رسانی. در این علم، اطلاعات، موضوعی نسبتاً نو‌ظهور می‌باشد که روز به روز بر اهمیت آن افزوده می‌شود. در کتابداری و اطلاع‌رسانی، مدیریت اطلاعات به معنی توانایی در جمع‌ آوری، نگهداری، بازیابی، اشاعه و در دسترس ساختن اطلاعات درست، در مکان و زمان مناسب، برای افراد شایسته با کمترین هزینه، در بهترین محمل اطلاعاتی برای به کارگیری در تصمیم‌گیری، می‌باشد. ظهور اینترنت و مجراهای اطلاعاتی آنلاین، مدیریت اطلاعات را با چالش‌ها و تنگناهایی مواجه ساخته است (یوسفی, 1385).

امروزه، یکی از مهم‌ترین موضوعات در زمینه مدیریت اطلاعات، مسئله‌ای است که از آن به عنوان «اضافه بار اطلاعات[5]» یاد می‌شود. اضافه بار اطلاعات كه از آن با عناوینی مانند سرریز اطلاعات، ریزش اطلاعات یا اطلاعات کاذب نیز یاد می‌شود با ظهور اینترنت اهمیت آن دو چندان شد. این مورد به بازیابی بیش از اندازه اطلاعات یا بازیابی اطلاعات ناخواسته مربوط می‌شود. واژه‌نامه آنلاین کتابداری و اطلاع رسانی اضافه‌بار اطلاعات را چنین تعریف ‌می‌کند (فرهنگ توصیفی): وضعیتی که در آن، اطلاعات بیش از اندازه برای یک موضوع موجود است. این حالت عموماً در کاوش درونخطی[6] اتفاق ‌می‌افتد، بخصوص وقتی پرسش با واژگانی کلی بیان شود. سامانه‌هایی كه بازیابی منابع باكیفیت بالا را تسهیل كنند و زوائد را غربال نمایند، بسیار مورد نیازند. در عین حال، مصرف كنندگان اطلاعات باید مهارت‌های تحلیلی و انتقادی خود را توسعه دهند.

 وب رسانه‌ای است برای دستیابی  به اطلاعات گسترده و متنوعی که در سایتهای مختلف در شبکه گسترده جهانی ذخیره شده است. این محمل امکان دسترسی از راه دور به رایانه‌های دیگر و انباره‌های اطلاعات در هرجای دنیا که باشند را به کاربران رایانه می‌دهد. آنها می‌توانند برای این کار، در صورت نیاز، از فناوری‌های امنیتی، رمزنگاری و احراز هویت نیز استفاده کنند. مثلاً یک حسابدار که در منزل خود نشسته ‌است می‌تواند حسابرسی دفاتر شرکتی را که در کشور دیگری قرار دارد، بر روی سروری که در کشور سومی قرار گرفته و توسط متخصصینی در کشور چهارم نگهداری می‌شود، انجام دهد ویا یک کارمند اداره می‌تواند در هر جای دنیا که باشد میتواند یک نشست میزکاردور[7] رااز طریق اینترنت و یک شبکه خصوصی مجازی[8]  ایمن به رایانه‌اش در اداره باز کند. رشد گسترده وب سبب رشد وسیع اطلاعات شده است که با خود چندین مشکل را به همراه دارد؛ بدست آوردن اطلاعات مرتبط به هم، استخراج دانش مفید و یادگیری در مورد عملکردهای مشتریان یا کاربران، نمونه‌ای از این مشکلات است. وب به سادگی موانع طبیعی بین مردم و اطلاعاتی را که در هیچ جای دیگر نمی‌توانستند، بیابند از بین برده است. ما امروزه قادر هستیم اطلاعات را از مجراهای گوناگون مستقیماً به دست آوریم. وقتی که به یکباره با حجم وسیعی از اطلاعات در وب رویاروی می‌شویم شاید گمان کنیم که وب یک منبع فوری و آماده برای پاسخ به تمام نیازهای اطلاعاتی ما است ، حال آنکه باید ابتدا بدانیم چگونه این دریای وسیع را برای رسیدن به هدف خاص خود درنوردیم و این همان چیزی است که مدیریت اطلاعات به ما می‌آموزد.

برای ساماندهی به حجم وسیع اطلاعات خصوصاً در محیط‌های علمی‌‌در اینترنت، متخصصان اطلاع‌رسانی از مهمترین افرادی هستند که میتوانند در این زمینه ایفای نقش کنند. در واقع متخصصان اطلا‌ع‌رسانی و کتابداران مدیران اطلاعاتی هستند که مدیریت جمع‌ آوری، سازماندهی، بازیابی، اشاعه و دسترس پذیری اطلاعات را به عهده دارند. یکی از وظایف مهم آنها کنترل و تعدیل اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب است تا بدین وسیله کاربران بتوانند نیازهای واقعی اطلاعاتی خود را در بهترین شرایط مرتفع سازند. مسأله اساسی که وجود دارد این است که نظرات متخصصان اطلاع رسانی در زمینه عوامل ایجاد اضافه بار اطلاعاتی و چگونگی رفع آن متفاوت است و نظریات مختلفی در این زمینه ارائه شده است. آگاهی از نظرات متخصصین اطلاع رسانی ایران در این زمینه باعث ‌می‌شود که در زمینه تقویت و توسعه مهارتهای متخصصین در کنترل و  مواجه شدن با مساله اضافه‌بار اطلاعاتی گامهای مهمی‌برداشته شود. همچنین آگاهی از نظریات مختلف آنان در راه تعدیل اضافه بار اطلاعاتی و نیزآگاهی از راهکارهای اساسی در این رابطه منجر به برنامه نویسی و سیاست گذاری صحیح در این زمینه خواهد شد بطوریکه نه تنها در طراحی پایگاه های اطلاعاتی، پورتالها و درگاه های اطلاعاتی کمک موثری خواهد بود، بلکه سبب پیشرفت در زمینه ارائه بهترین راه ها در جهت دسترسی به اطلاعات مرتبط با نیاز‌های اطلاعاتی درست و معتبر در کمترین زمان توسط متخصصین اطلاع رسانی خواهد شد. با توجه به مطالب بیان شده تحقیق فوق به بررسی نظرات متخصصین اطلاع رسانی در ایران در خصوص اضافه بار اطلاعاتی وب میپردازد. این پژوهش به بررسی نظرات آنان در زمینه‌های زیر میپردازد: عوامل موثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی، عوامل موثر در رفع آن، چگونگی مواجه شدن و کنترل آن ، رابطه بین نظرات و مشخصات دموگرافیک متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی  در باب اضافه بار اطلاعاتی، بررسی اثرات اضافه بار اطلاعاتی بر افراد و بررسی راهکارهای تعدیل اضافه بار اطلاعاتی.

1-2 اهمیت و ارزش تحقیق

دنیای اینترنت سهم عمده ای از جنبه‌های مختلف فعالیت‌های علمی‌‌بشر را به خود اختصاص داده است. اطلاعات در اینترنت در هزاران سایت و به شكلهای مختلف ذخیره می‌شود و باعث به وجود آمدن سر ریز اطلاعات یا اضافه بار اطلاعاتی میشود به طوریکه دسترسی به اطلاعات مطلوب را با چالش‌هایی  روبه رو میسازد. امروزه مشکل حجم زیاد اطلاعات به صورت وسیعی شناخته شده است. زندگی در جامعه اطلاعاتی سبب شده است افراد توسط اطلاعاتی که حتی در جستجوی آنها نیستیند بمباران شوند. همه ما توسط افزایش شمار منابع اطلاعاتی احاطه شده‌ایم.  موفقیتها و پیشرفتهای علمی‌‌در گرو یافتن اطلاعات معتبر و صحیح در زمان مورد نیاز که هدف اصلی هر پژوهشگر و جستجوگر در اینترنت است، ‌می‌باشد. مطمئناً کتابداران و متخصصان اطلاع رسانی که سازماندهی اطلاعات از مهمترین وظایف آنها محسوب میشود از افراد مهمی‌هستندکه به ساماندهی حجم وسیع اطلاعات بویژه در محیط وب میپردازند که در این بین تعدیل و کنترل اضافه بار اطلاعاتی از وظایف مهم آنها محسوب میشود. آگاهی از نظرات و دیدگاه های این افراد در مورد مفهوم اضافه بار اطلاعاتی در وب ، عوامل موثر در ایجاد آن ، اثرات و پیامدهای آن، رفع و برطرف سازی ،کنترل و تعدیل اضافه بار اطلاعاتی وب منجر به برداشته شدن گامهای مهمی‌مانند برنامه ریزی و سیاستگذاری صحیح که این نیز به نوبه خود سبب پیشرفت در زمینه طراحی بسیاری از پایگاه های اطلاعاتی، وب سایت‌ها مانند وب سایتهای دانشگاه ها و سازمانهاو… ،دسترسی به اطلاعات مطلوب در زمان مطلوب ، بالا رفتن کیفیت تصمیم کاربران، کاهش هزینه‌های کاربران و مصرف کنندگان اطلاعات، جلوگیری از دوباره کاریها  و… خواهد شد.

1-3 کاربرد نتایج تحقیق

از آنجاییکه اینترنت جای خود را در جوامع امروز باز كرده، باعث شده است که بسیاری از سازمانها، موسسات و شركتها تمایل به طراحی وب سایت سازمانشان و ارتباط با كاربران خود از طریق اینترنت داشته باشند.

• نتایج این تحقیق در طراحی انواع محیطهای وبی که درگاهی برای دسترسی به اطلاعات محسوب شده، مفید خواهد بود؛
• نتیجه این پژوهش منجر به ارتقاء درك متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی  از اضافه بار اطلاعاتی خواهد شد و از آنجاییکه آنان مدیران اطلاعاتی محسوب میشوند در امور مربوط به جمع آوری، سازماندهی،  بازیابی، اشاعه و دسترس پذیری اطلاعات به نحو موثر و کارآمدی آنها را کمک میکنند.؛
• شناسایی نقاط ضعف و قوت متخصصین در درک اضافه باراطلاعاتی و انجام اقداماتی در جهت بهبود و تقویت آنها؛
• درک ابعاد اضافه بار اطلاعاتی میتواند به سازمانها برای درك بهتر آینده اضافه بار اطلاعاتی و تاثیرات آن بر روی كارمندان و تدبیر راه حلی برای كاهش مقابله با اثرات آن شامل زمان تلف شده و بهره وری ، مهار تصمیم گیری و ناراحتی‌های شخصی ( ناامیدی ، استرس و خستگی ) مانند برگزاری کارگاه های آموزشی کمک کند؛

1-4 اهداف تحقیق

1-4-1هدف اصلی

تعیین  نظرات متخصصان کتابداری و اطلاع‌رسانی ایران در مورد  اضافه بار اطلاعاتی در محیط  وب

1-4-2 اهداف فرعی

1) تعیین عوامل مؤثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

2)تعیین اثرات اضافه بار اطلاعاتی بر کاربران  در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

3) تعیین عوامل مؤثر در رفع  اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

4) تعیین عوامل موثر در  کنترل اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

5 ) تعیین عوامل فردی موثر در مواجه شدن با اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

6)  تعیین راهکارهای موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی در محیط وب از دیدگاه متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی ایران؛

7) شناسایی رابطه بین نظرات متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی در مورد اضافه بار اطلاعاتی وب و مشخصات دموگرافیک آنان مانند( سن، جنس، سابقه کار، گرایش تحصیلی ، میزان تحصیلات، محل کار…)؛

1-5 سوالات پژوهش

1-5-1 سوال اصلی

نظرات  متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی در باب اضافه بار  اطلاعات چیست؟

1-5-2  سوالات فرعی

1) عوامل مؤثر در ایجاد اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

2)عوامل مؤثر دررفع اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

3) عوامل مؤثر در کنترل اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

4)چه عوامل فردی در مواجه شدن با اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی موثر است؟

5)راه های موثر در تعدیل اضافه بار اطلاعاتی از نظر متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی چیست؟

6)اضافه بار اطلاعاتی چه تاثیری بر کاربران آن، از نظر  متخصصین کتابداری و اطلاع رسانی دارد؟

7)بین نظرات متخصصان کتابداری و اطلاع رسانی نسبت به اضافه بار اطلاعاتی و مشخصات دموگرافیک آنان مانند ( سن، جنس، سابقه کار، گرایش تحصیلی و…) چه ارتباطی وجود دارد؟

1-6 تعاریف مفهو‌می‌و عملیاتی تحقیق

1-6-1 تعاریف مفهومی

1-6-1-1 مفهوم اضافه بار اطلاعاتی در وب

برای درک بهتر این مورد، باید تعریفی واضح از اصطلاح اطلاعات ارائه بدهیم. به طور کلی، اطلاعات پدیده ای است که در سیستم ((گیرنده)) اش تغییر به وجود ‌می‌آورد و بنابر این هر قدر این سیستم، پیچیده تر باشد، برای ایجاد تغییر در آن، به اطلاعات دقیقتری نیاز است. به دنبال این تعریف سرریز اطلاعات یا اضافه بار اطلاعاتی هنگا‌می‌به وجود ‌می‌اید که اطلاعات تبدیل به مانعی برای تغییر شود تا اینکه یک کمک به حساب آید( بایدن[9]، هلتمن[10] و کورتنی[11] ،, 1999).  این به معنی ناتوانی از خلاصه کردن اطلاعات مورد نیاز و جداسازی آنها از حجم وسیعی از اطلاعات موجود است، که البته این امر به دلایل متفاوتی می‌تواند اتفاق بیفتد. وورمان[12] معتقد است که سرریز اطلاعات در مواردی رخ می‌دهد که:

ـ فرد اطلاعات موجود را نمی‌فهمد؛