تحقیق در مورد مقاوم سازی با شبکه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 17 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

فصل 1 – راهنمای کار در مقاوم سازی خانه های بنایی با شبکۀ p-p

هدف این راهنمای کار

هدف این راهنمای کار در مقاوم سازی خانه های بنایی با شبکۀ pp معرفی مختصر روش مقاوم سازی با شبکۀ pp از طریق عملی ساختن شیوۀ مقاوم سازی ساده علیه زلزله است که به آسانی در محل قابل اجرا بوده و خاصیت ضد لزرشی خانه های بنایی موجود را تقویت می نماید . این راهنما علاوه بر این ، روش ساخت و نصب شبکۀ pp را عملاً توضیح می دهد .

خانه های بنایی در سراسر جهان تاریخچه ای بس دیرین دارند . روش بنایی تا قرن نوزدهم میلادی که دیگر انواع بیشمار ساختمان سازی پدید آمدند یکی از رایج ترین انواع احداث ساختمان بوده است . به سبب هزینۀ ارزان مصالح و ساخت و ساز آسان ، خانه های بنایی غیر مسلح همواره به طور گسترده ای در میان طبقات کم درآمد کشورهای در حال توسعه بویژه در خاور میانه ، آفریقا ، آمریکای جنوبی و غیره متداول بوده اند . سی درصد جمعیت جهان یا تقریباً 1.5 میلیارد نفر ، ساکن خانه های ساخته شده از خشت خام اند . خانه های بنایی غیر مسلح بینهایت در برابر زلزله آسیب پذیرند و در نتیجه همواره مایۀ تلفات بیشمار بوده اند . به منظور کاهش شمار این تلفات ، همواره شیوه ای نسبتاً ساده و ارزان ولی قطعاً مطمئن که در محل قابل اجرا باشد قویاً مورد نظر بوده است . این راهنمای کار ، روش مقاوم سازی با شبکۀ pp را که توسط پروفسور مگورو و دکتر پائولا در دانشگاه توکیو ابداع شده است بطور مختصر معرفی نموده و سپس عملاً روش ساخت و نصب آن را توضیح می دهد .

2 – 1 استفاده از این راهنما و کاربران مورد نظر آن

استفاده از این راهنما

این راهنما کار جهت کاربری عملی در عملیات مقاوم سازی خانه های بنایی با شبکۀ pp می باشد

کاربران مورد نظر این راهنما

تمامی مقامات اداری ، پژوهشگران ، مهندسین و ساکنین محلی ذینفع

این راهنمای کاری مختصراً روش مقاوم سازی با شبکۀ pp را معرفی نموده و آنگاه بطور عملی روش و نصب آن را در خانه های بنایی شرح می دهد .

این راهنمای کار مؤکداً به مشخصات زیر در امر مقاوم سازی می پردازد :

- ابزار و مصالح لازم

- ساخت شبکۀ pp

- نصب شبکۀ pp

- کارایی روش شبکۀ pp در برابرزلزله که بطور تکمیلی به آن اشاره خواهد شد !

کاربران منظور نظر این راهنمای کار متفاوت اند و عبارتند از مقامات اداری دولت های مرکزی و مقامات استانی ، شهرداری ها ، پژوهشگران مؤسسات و مسوؤلین آموزشی ، مهندسین و همچنین ساکنین محلی که کاربران نهایی و بجای روش مقاوم سازی با شبکۀ pp هستند .

فصل 2 – خسارات خانه های بنایی بر اثر زلزله های تاریخی

1-2 پراکنش جهانی خانه های بنایی و نقشۀ مناطق زلزله خیز

ساختمان سازی بنایی همچنان رایج ترین نوع ساختمانی در سراسر جهان است . نقشۀ سمت چپ از تصویر 1-2 مناطقی را نشان می دهد که ساکنین آن بطور گسترده ای در ساختمان های بنایی مسکون اند . نقشۀ راست نیز مناطق زلزله خیز را نشان می دهد . با مقایسۀ دو نقشه مشخص می گردد که مناطق با پراکنش فشردۀ ساختمان های بنایی و مناطق زلزله خیز ، بویژه در نواحی ساحلی اقیانوی آرام از قبیل آمریکای شمالی ، مرکزی و جنوبی ، غرب آسیا ، خاورمیانه و برخی نواحی آفریقا با هم تداخل دارند . این مناطق مکرراً خسارات خانمان براندازی را بر اثر زلزله های تاریخی از سر گذرانده اند و شاهد تلفات بسیاری بوده اند . یکی از دلایل اصلی خسارات جانی و مالی در آنها وجود رایج ساختمان های بنایی غیر مسلح است که بطور غیر رسمی ساخته شده اند . بسیاری از کشورهای با جمعیت متراکم در این مناطق وجود دارند . بنحوی که بررسی و ارائه قاطع و صریح تدابیر پیشگیرانه در برابر زلزله بنحو ضروری و عاجل مورد انتظار است .

تصویر 1-2 مناطق با پراکنش سازه های بنایی و مناطق زلزله خیز جهان

تصویر 2-2 نشاندهندۀ جزئیات تلفات حاصل از بلایای زلزله در قرن بیستم است . نمودار سمت چپ دلایل مرگ و میر را با ذکر جزئیات از سال 1900 تا 1949 و نمودار سمت راست همان را از سال 1950 تا 1990 بیان می کند . بر اساس این اطلاعات ، بیش از 75% تلفات بر اثر ریزش ساختمان ها بودند که در این میان ضریب مرگ و میر ناشی از ریزش ساختمان های بنایی به 70% تا 80% می رسد . در نهایت ، بیش از 60% قربانیان جان خود را براثر ریزش ساختمان های بنایی از دست دادند . در کشورهای در حال توسعه ، ساکنین مناطق زلزله خیز گرفتار درآمد های ناچیز اند و بناچار از اتخاذ سریع اقدامات پیشگیرانۀ مناسب عاجزند .

علاوه بر مشکلات اقتصادی که بر مقاوم سازی منازل شخصی در برابر زلزله تأثیر می گذارند ، نبود فرصت جهت عبرت گرفتن از بلایای زلزله ریشۀ اساسی این امر بوده است که وضعیت منجر به ویرانی هرگز بهبود نیابد . ارائه نظر در باب روشهای مناسب و مطمئن مقاوم سازی در برابر زلزله ، بر اساس توجه آگاهانه به شرایط اجتماعی و اقتصادی ، چنانچه قابلیت اجرای سهل و آسان در محل موجود باشد ، شدیداً مورد نظر می باشند . با این مفهوم ، روش شبکۀ pp یقیناً یکی از درخورترین روشهایی است که این شرایط را تأمین می نماید .

تصویر 2-2 جزئیات تلفات ناشی از زلزله های تاریخی (منبع : کوبرن و اسپنس ، 1992 )

2-2 انواع معمول خانه های بنایی در ایران

در ایران انواع گوناگون خانه های بنایی وجود دارد . در شهرهای بزرگ مانند تهران ساختمان های بنایی 2 تا 4 طبقه از نوع میان پر ( in filled ) به عنوان آپارتمان مسکونی یا ساختمان بنایی با اسکلت فلزی از نوع محصور شده ( confined) در سطح گسترده موجودند . از سوی دیگر ، در مناطق روستایی عموماً خانه های بنایی از انواع زیر به چشم می خورند:

1) خانه های بنایی آجری 1 تا 2 طبقه با تیر سقف آهنی و بام از نوع قوس تخت (Jack arch)

2) خانه های خشتی 1 طبقه با بام نوع گنبدی ( Dome ) یا قوس کتابی ( Arch )

3) خانه های بنایی سنگی

4) خانه های بلوک بتونی با اسکلت بتون آرمه

برخی از این خانه ها تک اتاقه اند ، ولی خانه های سبک استیجاری (tenement) با بیش از دو اتاق نیز چنانچه در تصویر 3-2 نشان داده شده بطور گسترده در منطقه موجودند .

تصویر 3-2 خانه های بنایی معمول در ایران

خانه های بنایی غیر مسلح بشدت در برابر زلزله آسیب پذیرند . مطالعۀ روند تخریب خانه های بنایی که عملاً در اثر زلزله های گذشته فروریختند نشان می دهد که خانه های بنایی غیر مسلح در زمان بروز زلزله در طی چند ثانیه به آسانی ثبات خود را از دست داده و با خاک یکسان می شوند . در زلزلۀ بم در روز 26 دسامبر 2003 ، همان روال مشابه ریزش عمودی در بسیاری از خانه های بنایی غیر مسلح مشاهده شد . در بم ، ریزش دیوارهای قائم بنایی معمولا سقوط سقفهای سنگین را در پی داشت . همچنین در گزارشها آمده بود که ساکنین بر اثر گرد و غباری که از ریزش خانه های بنایی به شکل گردباد به هوا خاسته بود خفه شدند .

3-2 الگوی ریزش خانه های بنایی بر اثر زلزله

الگوی ریزش که در این بخش نشان داده شده اند بر اساس نتایج حاصل از آزمایش با میز لرزه در مقیاس طبیعی اند که اساساً در مطالعۀ « بررسی و ارائه روش جدید مقاوم سازی خانه های بنایی موجود علیه زلزله با شبکۀ نوارهای پلی پروپیلن (pp) » به اجرا در آمد و توسط بانک همکاریهای بین المللی ژاپن (JBIC) و نظر فنی دکتر طارق مهدی از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن (BHRC) تحت عنوان « رفتار بناهای خشتی در زلزلۀ سال 2003 بم » ارائه شد .

در زمان وارد آمدن تکان شدید زمین ، شکاف های بازی در اطراف گوشه های بازی در اطراف گوشه های مداخل ورودی مانند درها و پنجره ها ظاهر شده و در جهت اریب گسترش می یابند .

شکاف ها بزرگتر می شوند و دیوار قائم طرف پنجره در جهت بیرون گسترش می یابد . نیروی رانش و کوبش دائماً عمل کرده و این رفتار را بیشتر تشدید می نماید .

سقف سنگین را با از دست دادن ثبات خود به روی خانه فرو می ریزد .

هنگامی که خانۀ بنایی تعادل ساختاری خود را از دست داد ، آجرها تکه تکه فرو می ریزند و هیچ فضای امنی جهت زنده ماندن در خانه باقی نمی ماند .

تصویر 2-4 الگوی ریزش خانه های بنایی با سقف قوسی

تحقیق درباره رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپیوتری

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 104

رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپیوتری

بخش اول :  مفاهیم اولیه امروزه از رسانه های متفاوتی به عنوان محیط انتقال در شبکه های کامپیوتری استفاده می شود که از آنان با نام ستون فقرات در یک شبکه یاد می شود . کابل های مسی،  فیبرنوری و شبکه های بدون کابل نمونه هائی متداول در این زمینه می باشند.

کابل های مسی : از کابل های مسی تقریبا" در اکثر شبکه های محلی  استفاده می گردد . این نوع کابل ها دارای انواع متفاوتی بوده که هر یک دارای مزایا و محدودیت های مختص به خود می باشند . انتخاب مناسب کابل، یکی از پارامترهای اساسی در زمان پیاده سازی یک شبکه کامپیوتری است که بر نحوه عملکرد یک شبکه تاثیر مستقیم خواهد داشت . اطلاعات در کابل های مسی با استفاده از جریان الکتریکی حمل می گردد .

فیبر نوری : فیبر نوری یکی از رسانه های متداول انتقال داده با ویژگی های متعددی نظیر قابلیت ارسال داده در مسافت های طولانی ، ارائه پهنای باند بالا ، انتقال اطلاعات نظیر به نظیر مورد نیاز بر روی ستون فقرات شبکه های محلی  و شبکه های WAN  می باشد . با استفاده از رسانه های نوری ، از نور برای انتقال داده بر روی فیبرهای نازک شیشه ای و یا پلاستیک استفاده می گردد . فرستنده فیبر نوری ، سیگنال های الکتریکی را به سیگنال های نوری تبدیل و در ادامه آنان را بر روی فیبر ارسال می نماید . در نهایت ، دریافت کننده سیگنال های نوری آنان را به سیگنال های الکتریکی تبدیل خواهد کرد .  در کابل های فیبرنوری ، الکتریسته ای وجود نداشته و شیشه استفاده شده در کابل فیبر نوری یک عایق مناسب الکتریکی است .

شبکه های بدون کابل : نوع و نحوه ارتباط فیزیکی عناصر موجود در یک شبکه کامپیوتری می تواند تاثیر مستقیمی در نحوه اشتراک فایل ها ، عملکرد سرویس دهندگان و سرویس های ارائه شده بر روی یک شبکه را به دنبال داشته باشد . در شبکه های سنتی انعطاف لازم برای جابجائی یک کامپیوتر، محدود به ساختمان محل نصب شبکه و نوع رسانه استفاده شده برای محیط انتقال است . با معرفی شبکه های بدون کابل ، امکان ارتباط کامپیوترها در محدوده بیشتری فراهم و سناریوئی دیگر به منظور برپاسازی شبکه های کامپیوتری مطرح گردید. انعطاف شبکه های بدون کابل یکی از مهمترین ویژگی های این نوع شبکه ها محسوب می گردد ، گرچه همچنان این نوع شبکه های دارای چالش هائی در زمینه امنیت و سرعت بالای انتقال داده می باشند .

کابل ها دارای مشخه های متفاوتی می باشند  که اهم آنان عبارتند از : 

سرعت انتقال داده : نرخ انتقال داده از طریق کابل را مشخص  می نماید که یکی از پارامترهای بسیار مهم در شبکه های کامپیوتری است .

نوع انتقال داده : نحوه ارسال اطلاعات ( دیجیتال و یا آنالوگ ) را مشخص می نماید .انتقال اطلاعات به صورت دیجیتال یا Baseband و یا آنالوگ یا Broadband  دارای تاثیری مستقیم بر نحوه ارسال اطلاعات در یک شبکه کامپیوتری است .

حداکثر مسافت انتقال داده : حداکثر مسافت ارسال یک سیگنال  بدون این که تضعیف و یا دچار مشکل گردد را مشخص می نماید .

بخش دوم :  پرسش و پاسخ

سوال یک :چرا در کابل های UTP ،زوج سیم ها بهم تابیده می شوند ؟

ایجاد فضای کافی

ارزان تر شدن کابل ها

نازکتر شدن کابل ها

کاهش نویز و مسائل مرتبط با آن  

مشاهده پاسخ :

پاسخ d

توضیحات :

کابل های UTP از چهار زوج سیم تشکیل می گردند که دو به دو به یکدیگر تابیده می شوند . هر یک از هشت رشته سیم موجود در کابل های UTP ، توسط یک روکش مناسب عایق بندی می شوند . سرعت انتقال داده در این نوع کابل ها با توجه به کیفیت و نوع کابل 10 ، 100و 1000 مگابیت در ثانیه می باشد.

به منظور کاهش نویز و مسائل مرتبط به آن ، زوج سیم ها بهم تابیده می شوند.

سوال دوم : کدامیک از کابل های زیر به منظور اتصال یک روتر به پورت سریال کامپیوتر استفاده می شود؟

یک کابل Console 

یک کابل Cross-Connect 

یک کابل Inverted 

یک کابل Patch

مشاهده پاسخ :

مشاهده پاسخ :

پاسخ a

توضیحات :

تحقیق در مورد کارت شبکه 12 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

کارت شبکه

کامپیوترها جهت اتصال به هم و استفاده از برنامه هاى هم و اشتراک برنامه ها از نظر سخت‌افزارى احتیاج به کارت شبکه یا LAN Card دارند. که به‌طور معمول در بازار دو نوع کارت معمول می باشد.

یک قسم آنها کارتهاِی 10 در 10 بوده و قسم دیگر کارتهای 10 در 100 میباشند. جهت کنترل اتصال درست کارت شبکه به کامپیوتر مى توانید روى آیکون My Computer کلیک راست نموده و ازقسمت Properties پوشه Device manager را انتخاب نمایید.

در بین ابزارهاى نصب شده باید در قسمت Network adapters ،نام ومشخصات کارت شبکه شما وجود داشته باشد. اگر در این بخش علامت سوال یا تعجب به شکل زرد رنگ وجود داشته باشد نشان مىدهد که راه انداز (Driver ) کارت شبکه شما ناقص بوده و درست نصب نشده است و بایستى طبق روشهاى Hardware settings آنرا برداشته(Remove) و با Refresh ، یا از قسمت Add new hardware در بخش کنترل‌پنل ( Control panel ) درایور یا راه انداز مناسب و صحیح آنرا نصب نمایید.

آشنائی با کارت شبکه

کارت شبکه ، یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری در زمان پیاده سازی یک شبکه کامپیوتری است . هر کامپیوتر موجود در شبکه ( سرویس گیرندگان و سرویس دهندگان ) ، نیازمند استفاده از یک کارت شبکه است . کارت شبکه ، ارتباط بین کامپیوتر  و  محیط انتقال ( نظیر کابل ها ی مسی و یا فیبر نوری ) را فراهم می نماید .

اکثر مادربردهای جدیدی که از آنان در کامپیوترهای شخصی استفاده می گردد ، دارای یک اینترفیس شبکه ای onboard می باشند . کامپیوترهای قدیمی و یا کامپیوترهای جدیدی که دارای اینترفیس شبکه ای onboard نمی باشند ، در زمان اتصال به شبکه ، می بایست بر روی آنان یک کارت شبکه نصب گردد.شکل زیر یک نمونه کارت شبکه را که دارای یک پورت RJ-45 است را نشان می دهد .

وظایف کارت شبکه

برقراری ارتباط لازم بین کامپیوتر و محیط انتقال

تبدیل داده : داده ها بر روی گذرگاه ( bus ) کامپیوتر به صورت موازی حرکت می نمایند . نحوه حرکت داده ها بر روی محیط  انتقال شبکه به صورت سریال است . ترانسیور کارت شبکه ( یک ارسال کننده و یا دریافت کننده ) ، داده ها را از حالت موازی به سریال و بالعکس تبدیل می نماید .

ارائه یک آدرس منحصربفرد سخت افزاری : آدرس سخت افزاری (MAC ) درون تراشه ROM موجود بر روی کارت شبکه نوشته می گردد . آدرس MAC در واقع یک زیر لایه از لایه  Data Link مدل مرجع OSI می باشد . آدرس سخت افراری موجود بر روی کارت شبکه ، یک آدرس منحصربفرد را برای هر یک از کامپیوترهای  موجود در شبکه ، مشخص می نماید . پروتکل هائی نظیر TCP/IP از یک سیستم آدرس دهی منطقی ( آدرس IP ) ، استفاده می نمایند . در چنین مواردی قبل از دریافت داده توسط کامپیوتر ، می بایست آدرس منطقی به آدرس سخت افزاری ترجمه گردد .

انتخاب کارت شبکه

برای انتخاب یک کارت شبکه ، می بایست پارامترهای متعددی را بررسی نمود :

سازگاری با معماری استفاده شده در شبکه : کارت های شبکه دارای مدل های متفاوتی با توجه به معماری استفاده شده در شبکه ( اترنت ، Token ring )می باشند . اترنت ، متداولترین معماری شبکه در حال حاضر است که در شبکه هائی با ابعاد بزرگ و کوچک ، استفاده می گردد .

سازگاری با throughput شبکه : در صورتی که یک شبکه اترنت سریع (سرعت 100Mbps ) پیاده سازی شده است ، انتخاب یک کارت اترنت با سرعت 10Mbps تصمیم مناسبی در این رابطه نخواهد بود . اکثر کارت های شبکه جدید قادر به سوئیچینگ اتوماتیک بین سرعت های 10 و 100Mbps می باشند ( اترنت معمولی و اترنت سریع )

سازگاری با نوع اسلات های خالی مادربرد : کارت های شبکه دارای مدل های متفاوتی با توجه به نوع اسلات مادربرد می باشند. کارت های شبکه PCI درون یک اسلات خالی PCI  و کارت هائی از نوع ISA در اسلات های ISA نصب می گردند . کارت شبکه می بایست متناسب با یکی از اسلات های خالی موجود بر روی مادربرد، انتخاب گردد. اسلات آزاد به نوع مادربرد  بستگی داشته و در این رابطه گزینه های متعددی نظیر

تحقیق در مورد شبکه های MNA

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 18 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

شبکه های MNA,WAN,LAN

چکیده :

امروزه شبکه های کامپیوتری تحول عظیمی در دنیای کامپیوتر و ارتباطات به وجود آورده اند .و توانسته اند تا حدود زیادی مشکلات را برطرف کنند. شبکه محلی یک شبکه کوچک است که در یک محل یا محله طراحی می شود وبا سرعت بالائی اطلاحات را ارسال می کند و این شبکه قابل اعتمادتر از بقیه است. شبکه شهری MNA از شبکه محلی بزرگتر بوده واز شبکه گسترده کوچکتر این شبکه در یک شبکه شهر طراحی می شود و می تواند چند شبکه را به مرکز متصل کند.

شبکه گسترده یک شبکه جهانی است که در حدکشور ، قاره و استان طراحی می شود وبه خاطر گسترده بودن این کامپیوتر این شبکه قابل اعتماد نمی باشد واز سرعت کمتری برخودار است.

واژگان کلیدی:

شبکه ، کامپیوتر، MNA,WAN,LAN

مقدمه :

یک شبکه کامپیوتری شامل اجزایی است که برای درک کارکرد شبکه لازم است تا با کارکرد هر یک از این اجزاء آشنا شویم . شبکه های کامپیوتری در یک نگاه کلی دارای چهار قسمت هستند

.مهمترین قسمت یک شبکه ، کامپیوتر سرویس دهنده ( ) نام دارد. یک سرور در واقع یک کامپیوتر با قابلیت ها وسرعت بالاست تمام اجزای دیگر شبکه به کامپیوتر سرور متصل می شوند." پیشرفت سریع تکنولوژی سبب پیدایش شبکه های محلی در سال های 1980 شدکه همین امر تحول عظیمی در دنیای کامپیوتر و ارتباطات به وجود آورد. قبل از آن که روش قرار دادن امکانات در اختیار چندین استفاده کننده وکاربر بر اساس اشتراک زمانی بود که با استفاده از کامپیوتر های بزرگ از طریق کابل ارتباطی مانند تلفن یا کابل کواکسال که ارتباط ترمینالها را با مراکز کامپیوتر برقرار می کرد با پیدایش ریز کامپیوتر ها که به طور سریع در سطح سازمانها مورد استفاده قرار گرفت . ارتباط کامپیوتر ها با حفظ استقلالشان بذقرار شده و شبکه های کامپیوتری به وجود آمد که با سرعت امکانات ،متعددی در اختیار کاربران قرار می دهد . توسعه سریع این نوع ارتباط موجب ارتباط طبقات مختلف کامپیوتری در شبکه ها شد که مجموعه همه آنها به عنوان اعضای یک خانواده در اختیار انسان قرار گرفت."

2- کاربرد کامپیوتر در مدیریت و حسابداری ، حبیب الله کشتکار ، انتشار ات سمت ، تهران ص 35

هدف از ایجاد یک شبکه :

" شبکه های رایانه ای برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات به کار می روند با شبکه می توان از کامپیوتر اتاق مجاور سندی را باز کرد یا صحفه وب یک رایانه را مشاهده نمود می توانید به قطعات فیلم یا موسیقی در سایت های راه دور دسترسی پیدا نمود وآنها رادر رایانه خود پخش کنید . حتی می توانید در بخش های بلادرنگ بازیهای چند نفره یا همایش ها شرکت نمایید.

شبکه های کامپیوتری گرایش کامپیوتر مولفین : مهندس محمد کاظم عبدارحیمی – مهندس کامیز جمعدار ص2

پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

پیاده سازی VLSI یک شبکه عصبی آنالوگ مناسب برای الگوریتم های ژنتیک

Johannes Schemmel1, Karlheinz Meier1, and Felix Sch¨urmann1

Universit¨at Heidelberg, Kirchho_ Institut f¨ur Physik, Schr¨oderstr. 90, 69120

Heidelberg, Germany,

[e-mail],

WWW home page: http://www.kip.uni-heidelberg.de/vision.html

خلاصه

مفید بودن شبکه عصبی آنالوگ مصنوعی بصورت خیلی نزدیکی با میزان قابلیت آموزش پذیری آن محدود می شود .

این مقاله یک معماری شبکه عصبی آنالوگ جدید را معرفی می کند که وزنهای بکار برده شده در آن توسط الگوریتم ژنتیک تعیین می شوند .

اولین پیاده سازی VLSI ارائه شده در این مقاله روی سیلیکونی با مساحت کمتر از 1mm که شامل 4046 سیناپس و 200 گیگا اتصال در ثانیه است اجرا شده است .

از آنجائیکه آموزش می تواند در سرعت کامل شبکه انجام شود بنابراین چندین صد حالت منفرد در هر ثانیه می تواند توسط الگوریتم ژنتیک تست شود .

این باعث می شود تا پیاده سازی مسائل بسیار پیچیده که نیاز به شبکه های چند لایه بزرگ دارند عملی بنظر برسد .

1- مقدمه

شبکه های عصبی مصنوعی به صورت عمومی بعنوان یک راه حل خوب برای مسائلی از قبیل تطبیق الگو مورد پذیرش قرار گرفته اند .

علیرغم مناسب بودن آنها برای پیاده سازی موازی ، از آنها در سطح وسیعی بعنوان شبیه سازهای عددی در سیستمهای معمولی استفاده می شود .

یک دلیل برای این مسئله مشکلات موجود در تعیین وزنها برای سیناپسها در یک شبکه بر پایه مدارات آنالوگ است .

موفقترین الگوریتم آموزش ، الگوریتم Back-Propagation است .

این الگوریتم بر پایه یک سیستم متقابل است که مقادیر صحیح را از خطای خروجی شبکه محاسبه می کند .

یک شرط لازم برای این الگوریتم دانستن مشتق اول تابع تبدیل نرون است .

در حالیکه اجرای این مسئله برای ساختارهای دیجیتال از قبیل میکروپروسسورهای معمولی و سخت افزارهای خاص آسان است ، در ساختار آنالوگ با مشکل روبرو می شویم .

دلیل این مشکل ، تغییرات قطعه و توابع تبدیل نرونها و در نتیجه تغییر مشتقات اول آنها از نرونی به نرون دیگر و از تراشه ای به تراشه دیگر است و چه چیزی می تواند بدتر از این باشد که آنها با دما نیز تغییر کنند .

ساختن مدارات آنالوگی که بتوانند همه این اثرات را جبران سازی کنند امکان پذیر است ولی این مدارات در مقایسه با مدارهایی که جبران سازی نشده اند دارای حجم بزرگتر و سرعت کمتر هستند .

برای کسب موفقیت تحت فشار رقابت شدید از سوی دنیای دیجیتال ، شبکه های عصبی آنالوگ نباید سعی کنند که مفاهیم دیجیتال را به دنیای آنالوگ انتقال دهند .

در عوض آنها باید تا حد امکان به فیزیک قطعات متکی باشند تا امکان استخراج یک موازی سازی گسترده در تکنولوژی VLSI مدرن بدست آید .

شبکه های عصبی برای چنین پیاده سازیهای آنالوگ بسیار مناسب هستند زیرا جبران سازی نوسانات غیر قابل اجتناب قطعه می تواند در وزنها لحاظ شود .

مسئله اصلی که هنوز باید حل شود آموزش است .

حجم بزرگی از مفاهیم شبکه عصبی آنالوگ که در این زمینه می توانند یافت شوند ، تکنولوژیهای گیت شناور را جهت ذخیره سازی وزنهای آنالوگ بکار می برند ، مثل EEPROM حافظه های Flash .

در نظر اول بنظر می رسد که این مسئله راه حل بهینه ای باشد .

آن فقط سطح کوچکی را مصرف می کند و بنابراین حجم سیناپس تا حد امکان فشرده می شود (کاهش تا حد فقط یک ترانزیستور) .

دقت آنالوگ می تواند بیشتر از 8 بیت باشد و زمان ذخیره سازی داده (با دقت 5 بیت) تا 10 سال افزایش می یابد .

اگر قطعه بطور متناوب مورد برنامه ریزی قرار گیرد ، یک عامل منفی وجود خواهد داشت و آن زمان برنامه ریزی و طول عمر محدود ساختار گیت شناور است .

بنابراین چنین قطعاتی احتیاج به وزنهایی دارند که از پیش تعیین شده باشند .

اما برای محاسبه وزنها یک دانش دقیق از تابع تبدیل شبکه ضروری است .

برای شکستن این چرخه پیچیده ، ذخیره سازی وزن باید زمان نوشتن کوتاهی داشته باشد .

این عامل باعث می شود که الگوریتم ژنتیک وارد محاسبات شود .