|
نگاهي به تاريخچه مجلس در ايران
ادوار مجلس شوراي اسلامي مجلس دوره اول مجلس دوره دوم مجلس دوره سوم مجلس دوره چهارم مجلس دوره پنجم مجلس دوره ششم مجلس دوره هفتم گشایش اولین مجلس شورای ملی ایران مجلس سنا به توپ بستن مجلس
|
انفجار منحصر به فرد یک آتشفشان، وحشت حاصل از یک زلزله، منظره بی بدیل یک دره کوهستانی، و خسارت ناشی از یک زمین لغزش موارد متناقضی هستند که ما همواره شاهد آن بر روی کره زمین هستیم.
کره زمین یک جزء بسیار کوچک از کاینات پهناور است، ولی خانه ماست. کره زمین منابع مورد نیاز برای جامعه پیشرفته و عناصر زندگی ما را تامین میکند. بنابراین آگاهی از این سیاره برای ادامه زندگی ما حیاتی است.
پدید آمدن زلزلههای اخیر که حاصل جابجائی در پوسته زمین است، و انفجار مواد مذاب از یک آتشفشان فعال، تنها نمایشگر قسمتهای پایانی از یک پروسه طولانی است که ساختار کنونی کره زمین را بوجود آورده است. پدیدههای زمین شناسی که در داخل زمین اتفاق میافتند تنها در سایه توجه به تاریخچه کره زمین و نحوه تغییرات آن در طول سالیان کهن قابل شناخت است. به همین منظور ابتدا خلاصه ای از پیدایش اولیه کره زمین ارائه میگردد.
کره زمین یکی از 9 سیارهای است که به همراه چندین قمر و تعداد زیادی اجسام کوچکتر به گرد خورشید میگردند. طبیعت منظم و مرتبی که بر منظومه شمسی حاکم است، محققان را به این استنتاج هدایت میکند که زمین و سایر کرات هم زمان با خورشید و از عناصر اولیه یکسانی تشکیل شده باشند. بر اساس فرضیه سحابی، اجسام منظوم شمسی از یک توده بزرگ ابر دوار به نام ابر خورشیدی تکوین یافته است که این توده سحابی غالبا از هیدروژن و هلیم و درصد پایینی از عناصر سنگینتر ترکیب یافته بود.
حدود 5 میلیارد سال پیش، این توده بزرگ ابر از گاز و ذرات ریز بر اساس جاذبه شروع به کشیده شدن به سمت همدیگر کردند. با منقبض شده این ابر مارپیچی بر سرعت چرخش آن افزوده میشد. با گذشت زمان این توده پراکنده تبدیل به یک دیسک صاف با تمرکز مواد در مرکز آن گردید.
همراه با انباشته شدن مواد برای تشکیل کره زمین، اصابت ذرات سحابی با سرعت بالا و زوال عناصر رادیواکتیو باعث افزایش تدریجی دمای کره زمین گردید. این افزایش دما به اندازهای بود که گرمای لازم برای ذوب آهن و نیکل را تامین نمود. پدیده ذوب، حبابهای مایعی از فلزات سنگین ایجاد نمود که به سمت مرکز سیاره زمین فررفتند.
علاوه بر این، در دوره ذوب، تودههای شناوری از سنگ مذاب به سطح کره زمین انتقال یافتند که با استحکام یافتن در سطح کره زمین، پوسته اولیه آن را تشکیل دهند. این مواد سنگی غنی از اکسیژن و عناصر oxygen seeking بخصوص سیلیکون و آلومینیوم و مقدار کمتری کلسیم، سدیم، پتاسیم، آهن و منگزیم بودند. این دوره اولیه تفکیک شیمیایی، سه لایه اساسی داخلی زمین یعنی هسته غنی از آهن، پوسته ابتدائی باریک و بزرگترین لایه زمین به نام گوشته را که بین هسته و پوسته قرار دارد را بوجود آورد.
پدید آمدن زلزله های اخیر که حاصل جابجائی در پوسته زمین است، و انفجار مواد مذاب از یک آتشفشان فعال، تنها نمایشگر قسمتهای پایانی از یک پروسه طولانی است که ساختار کنونی کره زمین را بوجود آورده است. پدیدههای زمین شناسی که در داخل زمین اتفاق میافتند تنها در سایه توجه به تاریخچه کره زمین و نحوه تغییرات آن در طول سالیان کهن قابل شناخت است.
در ابتدای پیدایش کره زمین، بدلیل بالا بودن دمای آن، تمام مواد تشکیل دهنده آن بصورت مذاب بودند که بدلیل تفاوت در وزن و چگالی این مواد، سه لایه اصلی در سطح زمین پدید آمده است. این تقسیم بندی بر اساس تفاوت خصوصیات شیمیایی مواد تشکیل دهنده آن قابل تشخیص است:
دانشمندان علوم زمین و زلزله شناس با مطالعه امواج ثبت شده زلزله ها درایستگا ههای زلزله سنجی وزلزله شناسی به این واقعیات متفاوت از هم پی برده اند. اولین بررسی ها که در این زمینه انجام شده است بیانگر تغییر روند امواج در اعماق چهل کیلومتری خشکیها و پنج کیلومتری کف اقیانوسها می باشد جائی که بنام حد فاصل بین پوسته و گوشته شناخته می شود و به افتخار کاشف آن« موهوروویچ» استاد دانشگاه زاگرب به نام انفصال «موهو» معروف شده است . ضخامت متوسط قسمت جامد پانزده کیلومتر و وزن مخصوص آن 2.7 است .
این انفصال مرز بین انواع مختلف سنگها است و با یک افزایش تند در سرعت امواج PوS مشخص می شود . این قسمت از زمین بنام“ پوسته ” زمین معروف است که درمقایسه با شعاع زمین ضخامت نا چیزی دارد . ضخامت پوسته زمین در زیر اقیانوسهانازکتر از قاره ها است .( حداقل 10 کیلومتر در زیردریاهاوحداکثر 60 کیلومتر در زیر خشکیها )
پوسته زمین از دوبخش تشکیل می شود :
!! بخش سیال (SIAL )
بخش سیال (SIAL )که بیشتر از سنگهای گرانیتی و گرانودیوریت تشکیل و بعلت فراوانی عناصر سلیسیم و آلومینیوم ( SI-AL ) بنام سیال خوانده می شود.
!! بخش سیما ( SIMA )
بخش سیما ( SIMA )که قشر زیرین پوسته است و بیشتر از بازالتی تشکیل شده وبه علت دارابودن سیلسیم ومنیزیم ( SI-MG ) به نام سیما معروف است .
البته از تخریب سنگهای دو بخش بالا طبقه رسوبی تشکیل می گرددکه شامل آبرفتها ونهشته های مختلف است .ضخامت این طبقه در گودیها گاهی به 10 کیلومتر می رسد وبعضی جاها دگرگون شده اند.
پوسته کره زمین لایه نسبتا کم عمقی است که این لایه سنگی سطحی، به دو نوع کلی تحت عنوان پوسته قارهای و پوسته اقیانوسی طبقهبندی میشود. پوسته اقیانوسی حدود 7 کیلومتر ضخامت داشته و از سنگهای آذرینی تحت عنوان "بازالت" تشکیل شده است. در مقابل پوسته قاره ای دارای ضخامت متوسط 35-40 کیلومتر است ولی در برخی مناطق کوهستانی ممکن است از 70 کیلومتر نیز تجاوز نماید. برخلاف پوسته اقیانوسی، که از مواد شیمیائی یکنواختی تشکیل شده است، پوسته قارهای شامل انواع مختلفی از سنگها میباشد. قسمت فوقانی پوسته قارهای از سنگهای گرانیتی تشکیل شده، در حالی که قسمت تحتانی آن شبیه بازالت است.
دومین گسستگی که در روند امواج منتشر شده از زلزله ها مشاهده می شود در عمق 2900کیلومتری از سطح زمین است و بنام “گوتنبرگ”معروف است.
حد فاصل بین گسستگی موهوروویچ وگوتنبرگ بنام گوشته معروف است.در گوشته نیز خصوصیات امواج لرزه ای تغییر می نمایدکه با توجه به همین تغییر به چندبخش تقسیم می شود:
الف ) لایه بالایی :
این بخش منشاء بسیاری از فعالیتهای زمین شناسی است همانندفغالیتهای ماگمایی ، زلزله های عمیق و تغییر مکان قاره ها.بخش بالایی همراه با پوسته یک لایه به ضخامت 70تا 100کیلومتررا تشکیل می دهدکه از سنگهای سخت وشکننده تشکیل می دهدوبنام “ سنگ کره ”خوانده می شود . سنگ کره به قطعاتی تقسیم شده که به هر یک از آنها“صفحه” می گویند. صفحه ها نسبت به یکدیگر در حال تغییر و جابجائی می باشند که این حرکتها رویدادهای زمین شناسی را بوجود میآورد. محققین زمین شناسی بر وجود سنگهای فو ق بازی در این قسمت اتفاق نظر دارند، اما در مورد توزیع آن اتفاق نظر ندارند.
در زیر سنگ کره ناحیه ای به نام “سست کره” معروف است .سرعت امواج لرزه ای در این قسمت کاهش می یابدوبه لایه ای کم سرعت هم معروف است.
ب)- ناحیه عبور
این منطقه بین 400 تا حدود 1000 کیلومتری عمق زمین است . در این قسمت شاهد افزایش نسبی سرعت امواج هستیم که بیانگر تغییر ماهیت سنگهای این قسمت است
ج )- گوشته پائینی
از عمق 1000 تا 2900 کیلومتر عمق زمین است . در این قسمکت سنگها چگال وبسیار الاستیک اند وسرعت امواج زلزله بصورت تقریباً یکنواختی افزایش می یابد.
در زیرگوشته زمین از عمق 2900 کیلومتری تا مرکز زمین هسته زمین قراردارد. درهسته زمین د عمق 5120 کیلومتری یک انفصال در خواص الستیک هسته وجود داردکه هسته رابا توجه به آن بدو قسمت خارجی و داخلی تقسیم می کنند. از آنجا که امواج عرضی از هسته خارجی عبور نمی کنند بایستی این قسمت را مایع دانست و چون درهسته داخلی سرعت امواج افزایش می یابد این قسمت را جامد می دانند.
تصور میشود که ترکیب اصلی هسته از آلیاژ آهن-نیکل با مقادیر کمی از اکسیژن، سیلیکون و سولفور باشد. بدلیل فشار زیاد در هسته مواد تشکیل دهنده آن دارای چگالی بالایی حدود 14 برابر چگالی آب در سطح زمین هستند.
شکل 1: تقسیم بندی داخل کره زمین از نظر شیمیائی
جنس هسته زمین را بیشتر نیکل و آهن تشکیل داده است . هسته نقشی درحرکت ورقه های سنگ کره ندارد ولی منبع تولید میدان مغناطیسی زمین است.
پوسته زمین به انضمام قسمت بالائی گوشته فوقانی قسمت سخت زمین را تشکیل می دهند که سنگ کره یا لیتوسفر خوانده می شود و بر سست کره که حالت خمیری دارد واقع شده است . ضخامت لیتوسفربطور متوسط 100کیلو متر است.لیتوسفر به صفحه های مجزائی تقسیم می شود که این صفحه ها ثابت نیستند و دائماً در حال حرکتندکه منجر به ایجاد پدیده های مختلف تکتونیکی می گردد.
لیتوسفر از شش صفحه اصلی بنامهای افریقا،اوراسیا،امریکا،آرام،استرالیاوقطبی بعلاوه چند صفحه کوچکتر تقسیم شده است.حرکت صفحه ها نسبت به هم به سه طریق انجام می گیرد :
الف )- در پشته های اقیانوسی صفحه ها از هم دور می شوند ومواد مذاب درون زمین از اینجا بیرون می ریزد.
ب ) – صفحه ها بهم نزدیک وبا هم بر خورد می کنندویک صفحه به زیر دیگری می رود ( در مرز صفحه های اقیانوسی وقاره ای)
ج ) – صفحه ها در کنار یکدیگر می لغزند.
به حالت “ الف” که ورقه ها از هم دور می شوند و باعث بیرون ریختن مواد مذاب می شود بخش “سازنده” زمین می گویند و به قسمت “ب” که که صفحه ها به هم برخورد وبه زیر یکدیگر می روند بخش “ مخرب ” می گویند.
بیشتر فعالیتهای تکتونیکی مثل زلزله هادر حاشیه صفحه ها ی پوسته زمین رخ می دهد و قسمت مرکزی صفحه های زمین کمتر دچار زلزله شده اند، و همینگونه زلزله ها در محل برخورد صفحه های قاره ای اتفاق می افتد .
درمحل دور شدن صفحه ها از هم در پشته های اقیانوسی مواد مذاب بیرون ریخته و منجمد می شوند و بخشی از صفحه ها تولد شده از محور میانی از هم دور می شوند ، وبعد از طی مسافتی نسبتاً طولانی صفحه های مزبور دوباره در گوشته فرو رفته ومدفون می شوند وموجب ایجاد گودالهای عمیقی میگردد نظیر گودال ماریان ، کوریل و…..
تکتونیک صفحه ای از محور بر آمده اقیانوسها متولدو بطور جانبی گسترش می یابد و سرانجام به اعماق گوشته رانده می شود. قاره ها دارای ضخامت زیاد هستند و ازنظرترکیب شیمیائی و جنس با صفحه های اقیانوسی تفاوت دارندودر صفحه های اقیانوسی همانند میخ قراردارن یا همانندچوب پنبه که در آب شناور است قرار دارندودر نتیجه قاره ها نیز در حرکت صفحه ها شرکت می کنند.
زلزله هادر جاهائی که صفحه ها با هم اصطکاک دارند یا جاهایی صفحه ها در مقابل هم واقعند و یا جاهایی که صفحه ها بدرون زمین فرو می روند مشاهده می شوند.
مشخصه داخل کره زمین افزایش تدریجی دما، فشار و چگالی مواد تشکیل دهنده با افزایش عمق است. برآورد میشود که دما در عمق 100 کیلومتری بین 1200 تا 1400 درجه سانتیگراد باشد، درحالی که دما در مرکز کره زمین ممکن است از 6700 درجه سانتیگراد نیز تجاوز نماید. افزایش تدریجی در دما و فشار با عمق، مشخصات فیزیکی و در نتیجه رفتار مکانیکی مواد تشکیل دهنده زمین را تحت تاثیر قرار میدهد. وقتی مادهای تحت گرما قرار میگیرد، اتصالات شیمیائی آن ضعیف شده و مقاومت مکانیکی آن کاهش مییابد و درصورتی که دما از نقطه ذوب ماده مورد نظر فراتر رود اتصالات شیمیائی شکسته شده و پدیده ذوب اتفاق میافتد. اگر دما تنها معیار تعیین کننده ذوب مواد بود در این صورت باید کره زمین تبدیل به یک توپ مذاب با یک پوسته نازک جامد میشد. درحالی که فشار نیز با عمق افزایش مییابد و تمایل دارد که مقاومت سنگها را افزایش دهد. بر اساس مشخصات فیزیکی و مقاومت مکانیکی میتوان زمین را به 5 لایه مختلف تقسیم بندی نمود: لیتوسفر، استنوسفر ، مزوسفر یا گوشته پایینی، هسته بیرونی و هسته درونی.
بر اساس مشخصات فیزیکی، لایه بیرونی کره زمین شامل پوسته و لایه خارجی گوشته است که تشکیل دهنده یک لایه نسبتا سرد و صلب میباشند درحالی که این لایهها از مواد متفاوت شیمیایی تشکیل شده است، ولی بدلیل سرد بودن و مقاوم بودن رفتار واحدی را از خود نشان میدهد (شکل 2).
لیتوسفر در قسمت قارهای بطور متوسط 100 کیلومتر ضخامت دارد ولی ممکن است به بیش از 250 کیلومتر در زیر قسمتهای قدیمی قارهها برسد. در زیر اقیانوسها ضخامت لیتوسفر از چند کیلومتر در قسمت رشته کوههای اقیانوسی تا حدود 100 کیلومتر در قسمتهای قدیمیتر و سردتر پوسته اقیانوسی میرسد.
در زیر لیتوسفر و در قسمت فوقانی گوشته، تا عمق 660 کیلومتر، یک لایه نرم و نسبتا ضعیف قرار دارد که به عنوان استنوسفر شناخته میشود. قسمت بالای استنوسفر دارای چنان دما و فشاری است که منجر به ذوب بسیار اندکی از این لایه میشود. در برابر این ناحیه ضعیف، لیتوسفر جدا از لایه زیرین خود است و نتیجه این جدا بودن حرکت مستقل لیتوسفر نسبت به استنوسفر است.
زیر ناحیه ضعیف استنوسفر، افزایش فشار اثر دمای بالا را خنثی کرده و سنگها تا حدودی با افزایش عمق مقاومتر میشوند. در عمق 660 کیلومتر تا 2900 کیلومتر یک لایه صلبتر به نام مزوسفر ( کره میانی ) یا گوشته پائینی یافت میشود. برخلاف مقاومت آنها، سنگهای مزوسفر همچنان گرم بوده و توانائی جریان یافتن را دارا میباشند.
هسته که تشکیل یافته از آلیاژ آهن – نیکل میباشد، به دو لایه تقسیم میشود که مقاومت مکانیکی کاملا متفاوتی را نشان میدهند. هسته خارجی یک لایه مایع به ضخامت 2270 کیلومتر میباشد. ثابت شده است که جریان آهن مذاب در این لایه باعث ایجاد میدان مغناطیسی در کره زمین است. هسته داخلی یک کره به شعاع 3486 کیومتر است. برخلاف دمای بالاتر هسته داخلی، مواد تشکیل دهنده آن مقاومتر هستند.
شکل 2: لایههای سطحی زمین بر اساس مشخصات فیزیکی
سايت اينترنتي www.daneshnameh.roshd.ir
بنيانگذار مكتب نئوكلاسيك
در سال ۱۹۲۰، در حالی که غرب رکود اقتصادی را تجربه میکرد، برخی از دانشمندان علوم اجتماعی به رهبری التون مایو مطالعاتی را دربارهٔ چگونگی واکنش کارکنان به میزان تولید در صورت تغییر شرایط کاری، طراحی شغل و محرکهای مدیری آغاز کردند. بخش اعظم این مطالعات در یکی از واحدهای شرکت وسترن الکتریک در شهر هاثورن صورت گرفت که بعدها به مطالعات هاثورن مشهور شد نئوکلاسیکها بر جنبههای انسانی مدیریت تأکید میکردند. طرفداران این روش معتقد بودند که مدیریت باید توجه خود را بر افراد متمرکز کند؛ به بیان دیگر متغیرهای اجتماعی را مؤثرتر از متغیرهای فیزیکی میدانستند.
نئوکلاسیک قرن 18
خواستگاه نئوکلاسیک کشور فرانسه و شهر پاریس است گرچه این سبک در آمریکا -آلمان -انگلستان -روسیه و ایتالیا نیز رواج یافت .
در قرن 18 نئوکلاسیک در کشور فرانسه 4 شاخه داشت .
1-نئوکلاسیک تاریخ گرا
2-نئوکلاسیک التقاطی
3-نئوکلاسیک افراطی
4-نئوکلاسیک متحول بصری
که به فاصله 10 سال اتفاق می افتند.
نئوکلاسیک تاریخ گرا با دو ساختمان شروع می شود یکی کلیسای st.sulpice و دیگری کلیسایی به نام st.geneview می باشد.
نئوکلاسیک تاریخ گرا اصطلاحا نئوکلاسیک سازه ای است.
در کلیسای st.sulpice نمایی ساخته شده که مربوط به گذشت است در این نما نمای باروک و جهت ستونهای باروک را داریم با طاق رومی -پنجره های رومی و گنبد رومی و یکی از شاخص ترین مسائل مربوط است به سازه و سازه ای که به کار رفته سازه گوتیک است.
اما کلیسای st.geneview به نئو پانتئون مشهور است و به وسیله sufflot ساخته شده است.
در این کلیسا پلان یک پلان و سازه گوتیک است اما نما یک نمای کلاسیک به همین علت به این سبک کلاسیک گوتیک گفته می شود.
نئوکلاسیک التقاطی :در این معماری دو معمار مشهور داریم یکی ژاک گابریل و دیگری کلود پره.
از آثار کلود پره جبهه شرقی موزه لوور و میدان کنکورد پاریس است.این میدان به طاق نصرت منتهی می شود و بر خیابان شاتزه لیزه پاریس منطبق می باشد. پلان میدان مستطیل شکل بوده با تزئینات باروک که برای لوئی 15 ساخته شد و ژان گابریل یک خانه به اسم پتی تریانون ساخته که از نظر ظاهری شبیه پالادیو است.
اما نئوکلاسیک افراطی 3 معمار مهم دارد که معتقدند معماری نئو کلاسیک یک الهام بوده به معمار پس نباید در آن دخل و تصرف کرد.
معماران این دوره :
1-جوزف پیر
2- ژاک گوندن
3-چارلز ویلی
بودند.که جوزف پیر و چارلز ویلی تئاتر پاریس را طراحی می کنند .و ژاک گوندن سالن تشریح را می سازد که نصف گنبد پارتنون را در آن سالن ایجاد می کند.
در آخر معماری نئوکلاسیک متحول بصری را داریم که در این دوره مدزسه ای در فرانسه ساخته می شود به نام هنرهای زیبا که اصطلاحا به آن بوزارت گفته می شود.
از نئوکلاسیک های راست گرا تا نئوکلاسیک های چپ گرا
محمد مالجوکسانی بهغلط همه ی اقتصاددانان نئوکلاسیک را طرفدار اقتصاد بازارِ خودتنظیم گر معرفی می کنند. این تصور البته درست نیست. این طور نیست که همه ی اقتصاددانان نئوکلاسیکْ طرفدار اقتصاد بازارِ خودتنظیم گر بوده باشند. واقعیت این است که در یک تقسیمبندی کلی میتوان دست کم سه دسته از نئوکلاسیکها را در طول تاریخ اندیشهی اقتصادی از هم متمایز کرد: نئوکلاسیک های بازارگرای افراطی، نئوکلاسیک-های شبه سوسیال دموکرات، و نئوکلاسیک های مارکسیست.
از میانه روها شروع کنم، از نئوکلاسیک های شبه سوسیال-دموکرات که در فضای امریکا لیبرال شناخته می شوند. گرچه این دسته از اقتصاددانان معتقدند سازوکار قیمت ها علی-الاصول کارآست و به تخصیص بهینه ی منابع می انجامد اما درعین حال بر این باورند که نظام قیمت ها در برخی موقعیت ها نیز در تخصیص بهینه ی منابع با شکست مواجه می-شود. انحصار، کالاهای همگانی، پیامدهای خارجی، کالاهای استحقاقی، اطلاعات نامتقارن و مواردی از این دست اصطلاحاً شکست بازار به حساب می آیند. از نگاه نئوکلاسیک های شبه-سوسیال دموکرات، نظام قیمت ها در مواردی که شکست بازار به وقوع می پیوندد ناتوان از تخصیص بهینه ی منابع است و ازاین رو نیازمند مداخلهی نهاد غیربازاری دولت. این دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک معتقدند برای رفع این نارسایی ها باید سیستم دیگری نیز که همان نظام تخصیص متمرکز یا دولتی باشد همراه نظام قیمت ها در تخصیص منابع مورد توجه قرار گیرد. نئوکلاسیک های شبه سوسیال دموکرات عمدتاً با اتکا بر اقتصاد رفاه سنتی با شعار «فرشته ی بخش دولتی برای بیرون راندن دیو بلاهای بازار» به میدان می-آیند.
اما نئوکلاسیک های بازارگرای افراطی آن دسته از اقتصاددانان را شامل می شوند که معتقدند التزام به پیامدهای حاصل از سازوکار قیمت ها برای تخصیص منابع به بالاترین سطح رفاه برای جامعه میانجامد. این دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک بر وجود دولت حداقلی در نظام اقتصادی تأکید دارند و گرچه شکست بازار را در برخی وجوه نفی نمی کنند اما ضرورتاً معتقد نیستند مداخله ی نهاد غیربازاری دولت در اقتصاد بتواند موارد شکست بازار را جبران کند. این دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک با مداخله در نتایج بازار از اساس ضدیت دارند و سخت دلبسته ی شعار «دولتِ کوچک تر، زندگیِ بهتر» هستند. این تلقی منفی از مداخله ی دولت در اقتصاد گرچه از سابقه ای دیرینه برخوردار بوده و با فراز و نشیب تفکر محافظه کاری همواره شدت و ضعف می یافته اما در ده های اخیر عمدتاً سوار بر موج نولیبرالیسم به جریان غالب تبدیل شد. نئوکلاسیسم بازارگرای افراطی، سوای استدلال های سنتی بر ضد مداخله ی دولت، بر دلایلی نیز تکیه دارد که در دهه های اخیر خصوصاً از مکتب انتخاب دیوانی سرچشمه گرفته است. نظریهی انتخاب دیوانی نیز بهنوبهیخود واکنش افراطی و محافظه-کارانه ا ی بود به موج فکری ترقی خواهانه ای که با فرادستی کینزگرایان و اقتصاد رفاه سنتی و اقتصاددانان توسعه در دهه های پنجاه و شصت میلادی به راه افتاده بود، موجی فکری به طرفداری از مداخله ی بخش دولتی در اقتصاد. شعار نئوکلاسیک های بازارگرای افراطی عبارت است از « فرشته ی بازار برای بیرون راندن دیو بلاهای دولتی.» خلاصه کنم، هم نئوکلاسیک های شبه سوسیال دموکرات به نظام بازار ایمان دارند و هم نئوکلاسیک های بازارگرای افراطی. تفاوت در میزان مداخله ی دولت در نظم بازار است. یکی این مداخله را در مواردی مجاز می داند دیگری نه.
نه باور نئوکلاسیک های شبه سوسیال دموکرات به مکانیسم قیمت ها اسباب تعجب است و نه باور نئوکلاسیک های بازارگرای افراطی. آنچه شاید مایه ی شگفتی باشد اعتقاد برخی مارکسیست ها به سازوکار بازار است، بله، نئوکلاسیک-های مارکسیست. این دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک درواقع منادیان سوسیالیسم بازار هستند. نئوکلاسیک های طرفدار سوسیالیسم بازار استدلال می کنند که سرمایه داری بر سه نهاد اصلی مبتنی است: سازوکار قیمت ها، مالکیت خصوصی بر عوامل تولید، و کار مزدوری. در نظام سرمایه-داری، از نگاه این اقتصاددانان، بخش عمده ی معاملات اقتصادی تحت هدایت نیروهای عرضه و تقاضا قرار دارد که به نوبه ی خود با علائم قیمت های بازار هدایت می شوند؛ هم-چنین بخش عمده ی سرمایه ها یعنی ابزارهای تولید به افراد خصوصی تعلق دارد؛ سرانجام این که اکثریت نیروی کار از صاحبان عوامل تولید حقوق و دستمزد دریافت می کنند. در این میان، اقتصاددانان نئوکلاسیکِ طرفدار سوسیالیسم بازار می کوشند سازوکار قیمت ها را حفظ کنند اما نهاد مالکیت خصوصی و کار مزدوری را براندازند. طرفداران نظام اقتصادی مبتنی بر سوسیالیسم بازار درصددند سازوکار قیمتها را به طور دستوری و بدون تکیه بر مالکیت خصوصی عوامل تولید و کار مزدوری بازسازی کنند.
بدین اعتبار، در تاریخ اندیشه ی اقتصادی می توان سه دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک را از هم متمایز کرد: نئوکلاسیک های بازارگرای افراطی در منتهی الیهِ راست، نئوکلاسیک های شبه سوسیالدموکرات در میانه، و نئوکلاسیک های مارکسیست در منتهی الیهِ چپ. به عبارت دیگر، وجه مشخصه ی اقتصاد نئوکلاسیک یک هسته ی تئوریک است که در عین حال که نحوه ی کار سازوکار قیمتها را نشان میدهد قادر است در خدمت مواضع ایدئولوژیکیِ گوناگون از راست تا چپ قرار گیرد. هر سه دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک، چه راست ها و چه میانه روها و چه چپ ها، دربارهی کارآمدی سازوکار قیمت ها اتفاق نظر دارند. معتقدند اگر تخصیص منابع در نظام اقتصادی بر اساس علائم قیمت ها صورت بگیرد بهترین وضعیت پدید خواهد آمد. پاشنه ی آشیل این هر سه دسته از اقتصاددانان نئوکلاسیک ها در همین جاست. آیا سازوکار قیمت ها «بهترین» تخصیص منابع را به بار می آورد؟ تخصیص «بهینه» ی منابع به چه معناست؟ برای چه کسانی «بهینه» است؟ همگان؟ همگان یعنی که؟ امیدوارم در یادداشت های آتی بتوانم نشان دهم پشت این نتایج به اصطلاح «علمی» چه نوع مناسبات قدرتی خوابیده است.
تئوریهای نئوکلاسیک (مکتب روابط انسانی)
در سال ۱۹۲۰، در حالی که غرب رکود اقتصادی را تجربه میکرد، برخی از دانشمندان علوم اجتماعی به رهبری التون مایو مطالعاتی را دربارهٔ چگونگی واکنش کارکنان به میزان تولید در صورت تغییر شرایط کاری، طراحی شغل و محرکهای مدیری آغاز کردند. بخش اعظم این مطالعات در یکی از واحدهای شرکت وسترن الکتریک در شهر هاثورن صورت گرفت که بعدها به مطالعات هاثورن مشهور شد. نئوکلاسیکها بر جنبههای انسانی مدیریت تأکید میکردند. طرفداران این روش معتقد بودند که مدیریت باید توجه خود را بر افراد متمرکز کند؛ به بیان دیگر متغیرهای اجتماعی را مؤثرتر از متغیرهای فیزیکی میدانستند. عمده فعالیتهایی که در این دوره انجام شد به دو دستهٔ زیر تقسیم میشود:
مطالعات هاثورن
نگرش رفتاری (مدیریت) که بر این مبنا استوار بود که مدیرانی که روابط انسانی خوبی در محیط کار برقرار میکنند میتوانند به بهرهوری دست یابند. به علاوه، جنبش روابط انسانی مرحلهای را ایجاد کرد که تکامل یافتهٔ آن امروز بهعنوان رشتهٔ رفتار سازمانی، یعنی مطالعهٔ افراد و گروهها در سازمان مطرح است.
مدیریت امروز
در مطالعات مدیریت امروز بسیاری از نظریهها از ترکیب تئوریهای کلاسیکها و نئوکلاسیکها شکل گرفته است. پیروان جدید جنبش مدیریت علمی بر تصمیمگیریهای علمی، به کارگیری رایانه و ابزارهای تصمیمگیری تأکید دارند. گروه نظریهپردازان امروزی روابط انسانی، از بهبود و بازسازی سازمان صحبت میکنند و جای اصولگرایان را کسانی گرفتهاند که معتقدند قبل از آنکه بتوان به اصولی پایبند شد لازم است مدیریان زیادی را به طور عملی مورد مطالعه قرار داد. نظریات این دوره را میتوان به دستههای زیر تقسیم کرد:
نگرش کمی مدیریت، که هدفش کاربرد روش علمی برای حل مسائل فنی در سطح وسیع است. مدیریت کمی سه شاخهٔ اصلی دارد: علم مدیریت یا تحقیق در عملیات، مدیریت عملیاتی و سیستمهای اطلاعاتی مدیریت
نگرش سیستمی، که تقریباً از دههٔ ۱۹۶۰ در مدیریت مرسوم شد. طرفداران این نظریه معتقدند نگرش سیستمی بهترین طریق برای وحدت بخشیدن به مفاهیم و نظریههای مدیریت و دستیابی به نظریهای جامع است.
نگرش اقتضایی. اساس این نگرش که به آن نگرش موقعیتی نیز گفته میشود بر این استوار است که یک الگوی مدیریت برای همهٔ موقعیتها بهعنوان بهترین راه وجود ندارد. وظیفهٔ مدیر این است که تعیین کند چه روشی، در چه موقعیت خاصی، تحت چه شرایط ویژهای و در چه زمان بخصوصی بهترین زمینه را برای نیل به اهداف مدیریت فراهم میکند.
جنبش جدید روابط انسانی. در طول بیست سال گذشته نظریههای دیگری در مدیریت معاصر با نگرش روابط انسانی پدید آمده است که از این قبیل نظریهها میتوان به نظریه z اشاره کرد.
کاربرد فولاد در پل سازی
سازه فولادی نوعی سازه است که مصالح اصلی آن که برای تحمل نیروها و انتقال آنها به کار میرود از فولاد است. اتصالات به کار رفته در این نوع سازهها از نوع جوشی، پرچی و یا پیچ میباشد و بسته به نوع اتصالات قطعات طرح شده و کنترلهای مربوطه بر روی آنها انجا
در حال حاضر فولاد از مهمترین مصالح برای ساخت ساختمان و پل و سایر سازههای ثابت است مقاومت فولاد (تنش تسلیم) مورد استفاده در بازه۲۴۰۰ تا ۷۰۰۰ kgr/cm ۲ است که برای ساختمانهای معمولی از فولاد با مقاومت ۲۴۰۰ که به آن فولاد نرمه گفته میشود استفاده میگردد.
نقش فولاد در ساختمان
فولاد یکی از مهمترین مصالح ساختمانی به شمار میآید. فولاد از احیا شدن سنگ آهن، به همراه کک و اکسیژن در کورههای بلند با درجه حرارت زیاد بدست می اید. آهن خام که به این ترتیب به دست میآید بین ۳ تا ۴ درصد کربن دارد.
مشخصات مکانیکی فولاد
مهمترین مشخصه مکانیکی فولاد نمودار تنش _ کرنش آن میباشد که از روی آن تنش تسلیم و یا تنش جاری شدن بدست میآید.
فولاد بعنوان مادهای با مشخصات خاص و منحصر بفرد، مدتهاست در ساخت ساختمانها کاربرد دارد. قابلیت اجرای دقیق، رفتار سازه ای معین، نسبت مقاومت به وزن مناسب، در کنار امکان اجرای سریع سازههای فولادی همراه با جزئیات و ظرافتهای معماری، فولاد را بعنوان مصالحی منحصر و ارزان در پروژههای ساختمانی مطرح نموده است؛ به نحوی که اگر ضعفهای محدود این ماده نظیر مقاومت کم در برابر خوردگی و عدم مقاومت در آتشسوزیهای شدید به درستی مورد توجه و کنترل قرار گیرند، امکانات وسیعی در اختیار طراح قرار میدهد که در هیچ ماده دیگر قابل دستیابی نیست. فولاد، آلیاژ ی از آهن و کربن است که کمتر از ۲ درصد کربن دارد. در فولاد ساختمانی عمومأ در حدود ۳ درصد کربن و ناخالصیهای دیگری مانند فسفر، سولفور، اکسیژن و نیتروژن و چند ماده دیگر موجود میباشد. ساخت فولاد شامل اکسیداسیون و جدانمودن عناصر اضافی و غیر ضروری موجود در محصول کوره بلند و اضافه کردن عناصر مورد نیاز برای تولید ترکیب دلخواه است. برای ساخت فولاد، از چهار روش اصلی استفاده میشود. این روشها عبارتند از: روش کوره باز، روش دمیدن اکسیژن، روش کوره برقی، روش خلاء.
آنچه فولاد را به عنوان یک مصالح ساختمانی مناسب معرفی کرده میتواند شامل موارد زیر باشد:
تغییر شکل در اثر بارگذاری و ایجاد تنش یکنواخت
وجود خاصیت الاستیک و پلاستیک
شکل پذیری
خاصیت چکش خواری و تورق
خاصیت خمش پذیری
خاصیت فنری و جهندگی
خاصیت چقرمگی
خاصیت سختی استاتیکی و دینامیکی
مقاومت نسبی بالا
ضریب ارتجاعی بالا
جوش پذیری
همگن بودن
امکان استفاده از ضایعات
امکان تقویت مقاطع در صورت نیاز
سازههای فولادی به سه دسته تقسیم میشوند
سازههای قاب بندی شده:که مجموعهای از اعضای محوری، خمشی و یا محوری خمشی اند.
سازههای پوستهای: منابع تگهداری مایعات و گازها که نیروی محوری حاکم است.
سازههای معلق: که در آن نیروی کششی حاکم است.
منظور از سازههای فولادی در عمران معمولاً سازههای قاب بندی شده است. نقش قاب در ساختمان انتقال بارهای مرده و بار زنده و زلزله و بار برف از سازه به پی میباشد. و پایداری کلی سازه راحفظ میکند.
برای ساخت سازههای ساختمانی بیشتر از پروفیلهای نورد شده استفاده میشود اگر ابعاد طراحی شده مقادیر دیگری باشد میتوان با استفاده از ورقهای موجود در بازار پروفیل مربوطه را تهیه کرد.
چرا استحکام فولاد کاهش می یابد
فولادهای آلیاژهایی از آهن و کربن هستند که میزان کربن در آنها کمتر از 2 درصد می باشد، همچنین عناصری مانند Si و Mn در مقادیر کمتر از 1 درصد و گوگرد و فسفر در مقادیر جزئی به عنوان ناخالصی در فولادها یافت میشوند. البته فولادهای آلیاژی حاوی مقادیر زیادی عنصر آلیاژی میباشند.
علت کاهش استحکام فولاد
خصوصیات فولاد توسط ترکیب شیمیایی خصوصا کربن کنترل میشود. اگر میزان کربن موجود در فولاد کم باشد فولاد کاملا نرم میباشد و استحکام آن نیز پایین خواهد بود و هر چه درصد کربن بالا رود استحکام افزایش و قابلیت انعطاف کاهش خواهد یافت.
عملیات حرارتی نیز تاثیر اساسی بر خواص مکانیکی فولادها دارد. هر چه درجه حرارت تمپر بالا میرود از یک طرف قابلیت انعطاف و درصد کاهش سطح مقطع افزایش مییابد و از طرف دیگر سختی، استحکام نهایی و نقطه تسلیم افت میکند.
نقش کربن در فولادها
کربن نقش اساسی در سخت کرد فولادها دارد. در واقع مقدار کربن فولاد ، سختی پذیری آن را مشخص میکند. منطقی به نظر می رسد تامادامی که کربن به % 0.77 نرسیده باشد، تغیرات سختی به صورت خط راست نشود ولی بعد از این که درصد کربن از 0.60 تجاوز کرد تغییر در سختی به وجود نمیآید.
برچسب های مهم
پروتئاز
پروتئازها آنزیمهایی هستند که باعث تجزیه پروتئینها میشوند. پروتئازها شامل سرین پروتئازها، متالوپروتئازها، آسپارتیک پروتئازها، سیستئین پروتئازها و ترئونین پروتئازها، میباشند. یک پروتئاز ممکن است چندین سوبسترا داشته باشد یا اینکه یک سوبسترا توسط چندین پروتئاز برش یابد. برخی از پروتئازها به علت اتولایزیز حتی میتوانند خود، سوبسترای خود باشند. پروتئازها اغلب بصورت آبشاری عمل میکنند یعنی بطور پی در پی یک پروتئاز باعث فعال شدن پروتئاز بعد از خود میشود. نمونه بارز واکنشهای آبشاری پروتئازی را میتوان در اپوپتوز و پروتئازهای کاسپاز مشاهده کرد.
کارکردها
پروتئازها دارای اهمیت زیادی در کنترل فعالیتهای سلولی دارند. در سلولهای مختلف انواع زیادی از پروتئازها در هر زمان مشخص بیان میشوند. برای مثال: تعداد زیادی از پروتئینهایی که در سلولها بیان میشوند به فرم غیر فعال هستند. برای اینکه این پروتئینها فعال شوند باید توسط پروتئازها پردازش شوند. پردازش پروتئولایتیکی یکی از راههای کنترل فعالیت پروتئینها است. بسیاری از پروتئینها مانند آنزیمها، سایتوکینها، هورمونهای رشد، رسپتورهای سلولی و...، به این روش فعال میشوند. در اثر این کنترل پروتئولایتیکی، فعالیتهای مختلف سلولی مانند رونویسی و همانند سازی، پیشرفت سیکل سلولی، تکثیر سلول، تمایز، اپوپتوز و...، کنترل میشود. نقص در این سیستم پردازش پروتئولایتیکی همچنین میتواند منجر به بیماریهایی مانند سرطان، آرتریت، بیماریهای نورودژنراتیو و بیماریهای قلبی عروقی شود.
دگرادوم
در سلولهای مختلف تعداد زیادی پروتئاز در هر زمان مشخص و شرایط خاص بیان میشود. برای مثال در انسان تاکنون بیش از ۵۰۰ پروتئاز شناسایی شدهاست که بطور متوسط در هر سلول د رهر شرایط خاص حدود ۲۰۰ تا از آنها بیان میشوند. به کلیه پروتئازها و سوبستراهای آنها که در یک زمان مشخص و تحت یک شرایط خاص در یک سلول بیان میشوند، دگرادوم آن سلول گفته میشود.
بررسي توليد پروتئازهاي قليايي توسط باسيلوسها
بعد از آميلازها ،پروتئازها مهمترين آنزيمهاي صنعتي محسوب ميشوند و سالانه حدود 500 تن از اين آنزيمها بر مبناي پروتئين خالص توليد ميشود . در صنعت پروتئازها هم از باكتريها و هم از قارچها توليد ميشوند . مهمترين وجه تمايز آنزيم پروتئاز pH اپتيمم آن است و از اين لحاظ پروتئازهاي تجاري به سه گروه اسيدي ، خنثي و قليايي تقسيمبندي ميشوند . حداكثر فعاليت پروتئازهاي قليايي در pH : 9-11 بوده و محدوده وسيعي از پيوندهاي پپتيدي را ميشكنند .اين آنزيمها داراي كاربردهاي فراواني هستند و در صنايعي نظير صنايع شوينده و دترجنت ، چرم سازي و دباغي ؤ صنايع غذايي ، صنايع تخميري ، بيوترانسفروماسيون ، تصفيه پساب ،توليد مواد معطر و خوش طعم ، صنايع رغن كشي ،صنايع الكل سازي و ..... مورد استفاده قرار ميگيرند . در اين تحقيق گونههاي مختلف جنس باسيلوس از نقطه نظر توليد پروتئاز قليايي با يكديگر مورد مقايسه قرار گرفتند و مشخص شد كه دو گونه جداسازي شده از خاك منطقه اصفهان يعني باسيلوس پلي ميكسا و باسيلوس سرئوس بيشترن توليد را انجام ميدهند . پس از غربالگري ، اثر فاكتورهاي مختلف محيطي در توليد اين آنزيم توسط دو گونه مورد نظر ، بررسي شد . با توجه به اينكه تمام سنجشهاي آنزيمي انجام شده در اين تحقيق با استفاده از سوبستراي قليايي با 11 = pH انجام گرفت تنها پروتئاز قليايي در اين pH فعال است و نشان دهنده اين نوع آنزيم در محيط است م بهترين محيط كشت براي توليد پروتئاز قليايي توسط باسيلوس پلي ميكسا و با سيلوس سرئوس ، محيط شير بود و حداكثر فعاليت آنزيم در اين محيط براي اين دو گونه به ترتيب 5/580 (U/ml) و 5/535 (U/ml) در 11 = pH اندازه گيري شد . بررسي توليد در يك محيط صنعتي مانند ملاس چغندر نشان داد كه هر چه بريكس ملاس پائين تر باشد ،توليد بيشتر است و بيشترين توليد پروتئاز قليايي در بريكس 2 ملاس چغندر و حداكثر فعاليت آنزيم در آن ، 473 (U/ml) بود.
بررسي اثر كشت اوليه ، نشان داد كه هر چه كشت اوليه غنيتز از پروتئين باشد ، مقدار توليد آنزيم در فاز توليدي بيشتر خواهد شد . بهترين pH براي توليد پروتئاز قليايي براي هر دو گونه ، 7 و حداكثر فعاليت آنزيم در محيط گلوكز براي باسيلوس پلي ميكسا 358 (U/ml) و براي باسيلوس سرئوس ، 5/360 (U/ml) بود . بهترين دماي توليدي براي هر دو گونه 60 درجه سانتيگراد و بهترين سرعت هوادهي 200 r.p.m اندازه گيري شد . در مرحله بعدي اثر فاكتورهايي نظير حرارت ، برودت وانجماد ، خشكي و ليوفيليزاسيون و يونهاي مختلف بر روي پايداري آنزيم پروتئاز قليايي حاصل از باسيلوس پلي ميكسا مورد ارزيابي قرار گرفت . اين آنزيم در 55 و 80 درجه سانتيگراد پس از 10 دقيقه به ترتيب 96% و 28% فعاليت اوليه خود را حفظ ميكند . برودت 4 درجه سانتيگراد و 20- درجه سانتيگراد پس از زمانهاي طولاني اثري در فعاليت آنزيم نميگذارد . همچنين اين آنزيم نسبت به خشكي و ليوفيليزاسيون مقاوم بوده و پس از 2 ماه تقريباً 100% - 98% فعاليت اوليه خود را حفظ ميكند . يونهاي مختلف اثر زيادي در كاهش يا افزايش فعاليت آنزيم مذكور نميگذارد و تنها HgCl2 در غلظتهاي 2000 – 200 (µg/ml) باعث 59% - 53% كاهش فعاليت ميگردد. مقايسه منحني رشد ميكروارگانيسم با توليد پروتئاز قليايي نشان داد كه ترشح آنزيم به محيط خارج در فاز مرگ و همزمان با فاز اسپورزايي ميكروارگانيسم به حداكثر ميرسد . همچنين استفاده از سولفات آمونيوم براي رسوب دادن آنزيم فوق باعث غير فعال شدن آن به طور قابل برگشت ميشود و استفاده از آ‘ مقطر براي رقيق كردن رسوب حاصله باعث برگشت فعاليت آنزيم ميگردد.
در نهايت تثبيت وايموبيليزاسيون پروتئاز قليايي حاصل از باسيلوس پلي ميكسا مورد آزمايش قرار گرفت و مشخص شد كه سيليس و پرليت براي اين كار ، مواد خوبي به شمار ميروند.
پروتئاز اچآیوی
ویروس HIV برای عفونت سلولها به دو نوع پروتئین به نامهای پروتئینهای ساختاری که فرآورده ژن Gag هستند و پروتئینهای کاتالیتیکی که فرآورده ژنPol هستند، نیاز دارد.ژنوم ویروسی به چرایی غنی بودن از دید ژنی، برای بهبود همانند سازی نیاز به تکامل بخشیدن به سیستمهای رونویسی و ترجمه دارند. از اینرو فرآوردههای هر دو ژنهای Gag و Pol به گونه پلی پروتئین بیوسنتز و بدست یک پروتئاز به واحدهای عملگر جدا و تقسیم میگردد. پروتئینی که این عمل را تند میکند پروتئاز HIV نام دارد که خود فرآورده ژن Pol است. این پروتئاز از دید ساختاری همانندی فراوانی به آنزیم پپسین و دیگر آسپارتیک پروتئازها دارد. وجود دو اسید آمینه آسپارتیک نزدیک به هم در جایگاه پرکار ویژگی همه این پروتئازها است. این دو اسید امینه که pK بسیار متفاوت (pK یکی بیشتر و pK دیگری کمتر) نسبت بهpK معمولی آسپارتیک اسید، دارند در واکنشهای اسید و باز همگانی برای هیدولیز پیوندهای پپتیدی شرکت میکنند. این پروتئاز از این دید با پپسین متفاوت است که جایگاه پرکار در میان دو زیر واحد یکسان پروتئاز قرار دارد ولی جایگاه پرکار در پپسین میان دو دومن (یا لوب) یک زنجیرهٔ پلی پپتیدی قرار دارد.
تصویر پروتئاز HIV
مکانیسم هیدرولیز پپتیدها بدست آسپارتیک پروتئازها
یکی از Aspهای پروتونه شده، پروتون خود را به اکسیژن گروه کربنیل میدهد در همین حال Asp دیگر یک پروتون از آب گرفته و فرآوری نوکلئوفیل هیدروکسیل میکند، OH به کربن کربونیل حمله کرده ویک حدواسط چهار وجهی را فرآوری میکند. در این چگونگی نیتروژن پیوند یک پروتون ازAsp پروتونه میگیرد و انتهای آمینه پلی پپتید رها میگردد، Aspدیگر از یکی از OH پروتون گرفته و فرآوری گروه کربوکسیل را کاتالیز میکند. این آنزیم از دید ویژگی شکست پیوند در سلولها بی همتا است.زیرا پیوند پپتیدی میان Phe یا Tyr و Pro را به گونه اختصاصی میشکنند.از اینرو تلاشهایی برای فرآوری داروهای مهار کنندهٔ آن انجام گرفتهاست این مهارکنندها ساختاری همانند به الیگوپپتیدها دارند. با این حال به انگیزه دگرگونیهای مکرر پروتئاز در نسلهای ویروسی و وجود اثرات پهلویی بکارگیری این داروها دارای محدودیتهایی است. از جملهٔ این داروها Ritonavir ،Indinavirو Saquinavir را میتوان نام برد.
مکانیسم آبکافت پپتید بدست پروتئاز HIV
كاربرد آنزيمها در تكميل كالاي نساجي
در اين زمينه ميتوان به عملآوري الياف پروتئيني توسط پروتئازها و الياف سلولزي توسط سلولازها اشاره نمود. در كاربردهاي امروزي عمدتاً آنزيمها بويژه آميلازها در آهارگيري، سلولازها در زيستپرداخت كالاهاي سلولزي و سنگشويي كالاهاي جين و پروتئازها در عملآوري پشم و ابريشم و بالاخره آنزيمها در شويندهها بكار ميروند. دورنماي استفاده از آنها در ساير زمينهها نيز مورد توجه محققان بوده و در حال پيشرفت ميباشد:
عملآوري الياف پروتئيني توسط پروتئازها
پروتئازها، دستهاي از آنزيمها هستند كه هيدروليز پيوند پپتيد در پروتئين را كاتاليز ميكنند. اين آنزيمها به دو گروه عمدة زير تقسيم ميشوند:
1) اندوپپتيدازها كه پيوندهاي پپتيدي را از داخل زنجيره هيدروليز ميكنند.
2)كربوكسي پپتيدازها يا آمينو پپتيدازها كه پيوندهاي پپتيدي را از انتهاي زنجير هيدروليز ميكنند.
از مهمترين كارهاي انجام گرفته در زمينة استفاده از پروتئازها در نساجي ميتوان به ضدآبرفتگي، سفيدگري پشم، صمغگيري ابريشم و نيز آمادهسازي چرم اشاره كرد.
عملآوري پشم با آنزيمهاي پروتئاز
عملآوري پشم با آنزيمهاي پروتئاز سبب افزايش راحتي (كاهش احساس خارش و افزايش نرمي) و نيز بهبود ظاهر سطح و خاصيت ضدپيلي در پشم ميشود. عمليات ضد آبرفتگي بر پاية اكسيدكردن و شكستن پيوندهاي عرضي ديسولفيد ميباشد و با استفاده از يك پروتئاز، كوتيكول ليف بطور كامل از بين رفته و ليف ضدنمدي ميشود. با استفاده از سرين پروتئاز، خاصيت آبدوستي پشم بهتر شده و سفيدي آن بيشتر ميشود.
پروتوستوم
Platyhelminthes كرمهاي پهن(Platyhelminthes ) از جمله پروتوستومها(PROTOSTOMIA ) محسوب مي شوند كه سه لايه زاينده اوليه يعني اكتودرم و اندودرم و مزودرم در آنها ديده مي شود.پروتوستوم به معني دهان اوليه است كه در جانوران پرسلولي تكامل يافته بصورت منفذي در ابتداي دستگاه گوارشي ظاهر مي شود.بدين ترتيب كه در حين گاسترولاسيون ، بلاستوپور تبديل به دهان مي شود و اندكي بعد مخرج نيز در انتهاي ديگر بدن ايجاد مي شود. با اين وجود اين جانوران فاقد حفره عمومي بدن (body cavity) هستند و به آنها بدون سلوم (acoelomate) اطلاق مي شود. كرمهاي پهن بر خلاف كيسه تنان داراي تقارن جانبی (bilateral symmetry ) بوده و در جات مختلفي از تكامل سر (cephalization) را مي توان در آنها مشاهده نمود.سيستم عصبي در آنها به شكل نردبان است بدين ترتيب كه از طنابهاي عصبي طولي تشكيل شده است كه مكررا توسط طنابهاي عرضي به يكديگر متصل هستند. نمونه اي از كرمهاي پهن است كه ازلحاظ تكامل سر پيشرفته تر بوده و حتي اندام هاي حسي در ناحيه سر حيوان مشاهده مي شود. اين جانوران در مقايسه با ساير جانداران پرسلولي از تكامل كمتری برخوردار بوده و از لحاظ دستگاه گوارش و دستگاه عصبي تا حدودي قابل مقايسه با كيسه تنان هستند ولي بواسطه داشتن دستگاه ترشحي و لايه مزودرم از كيسه تنان متمايز مي شوند.همچنين تسهيم تخم در آنها بصورت مارپيچي است كه شباهت زيادي با كرمهاي حلقوي و نرمتنان دارند. شاخه كرمهاي پهن به 3 رده تقسيم مي شوند: توبلاريا(Tubellaria ): كرمهاي پهن آزاد زي هستند كه در آبهاي شيرين بركه ها و گاهي آبهاي شورزندگي مي كنند و بدن آنها پوشيده از مژه هاي فراوان است . داراي قدرت ترميم مي باشند. از شناخته شده ترين نمونه آنها مي توان به پلانر (Planaria ) اشاره كرد. ترماتودها(Trematoda): كرمهاي پهن انگلي هستند كه چرخه زندگي خود را در بدن يك بي مهره مانند حلزون و يك مهره دار مانند ماهي ي گوسفند يا انسان طي مي كنند. مانند كپلك گوسفند( فاسيولا). سستودها(Cestoda ): كرمهاي پهن نواري هستند كه بدن از حلقه هاي زيادي تشكيل شده است. انگل دستگاه گوارش بوده و حلقه هاي بدن مملو از اندام هاي توليد مثلي نر و ماده است. مانند كرم كدو( تنيا). رده سستودهاكرمهاي اين رده داراي بدني پهن و شبيه نوار مي باشند كه از تعداد زيادي حلقه تشكيل شده است.در هر يك از حلقه هاي بدن اندام هاي تناسلي نر و ماده وجود دارد. دستگاه ترشحي و عصبي در طول تمامي حلقه ها امتدد دارد. تمامي كرمهاي اين رده فاقد دستگاه تنفس و دستگاه گردش خون هستند. زندگي انگلي در محيط بدون هواي دستگاه گوارش ميزبان آنها را از داشتن دستگاه تنفس و دستگاه گردش خون بي نياز ساخته است.. بعلاوه سستود ها فاقد دستگاه گوارش هستند و مواد غذايي مورد نياز خود را از طريق پوست جذب مي كنند و انرژي مورد نياز خود را از طريق تخمير گليكوژن كه به مقدار زياد در بافت آنها ذخيره شده است، بدست مي آورند. در نتيجه تخمير گليكوژن مقداري دي اكسيد كربن ، اسيد لاكتيك، اسيد سوكسينيك و اسيد هاي چرب توليد مي شود كه براي ميزبان مضر است. براي شناخت بيشتر آنها كرم كدوي گاو( Taenia saginata) را مورد مطالعه قرار مي دهيم. مورفولوژي : رنگ بدن سفيد شيري، بشكل نوار و به طول 4 تا 12 متر و در ناحيه وسط بدن به عرض 5 ميلي متر مي باشد. بخش قدامي بدن كرم باريكتر از قسمت خلفي بدن مي باشد و به يك قسمت متورم و بيضي شكل بنام اسكولكس(Scolex ) منتهي مي شود كه در روي آن چهار بادكش وجود دارد و جانور بكمك آنها به مخاط دستگاه گوارش ميزبان مي چسبد و در عقب آن يك ناحيه باريك و صاف بنام گردن وجود دارد.منطقه نمو طولي بدن كرم در ناحيه عقب گردن قرار دارد و حلقه هاي تازه در اين ناحيه تشكيل مي شوند و حلقه هاي مسن تر را به عقب مي رانند. حلقه جلوي بدن پروگلوتيد(Poroglottid ) نام دارند. عرض و طول حلقه ها از جلو به سمت عقب بدن بتدريج افزايش مي يابد و حلقه هاي انتهاي بدن كه بزرگتر و مملو از تخم هستند حلقه هاي بالغ( Mature Proglottid) نام دارند كه از بدن كرم جدا شده و همراه مدفوع ميزبان از بدن دفع مي شوند. حلقه ها دراي مجاري تناسلي مشخصي هستند كه در طرف راست و يا چب هر حلقه بخارج باز مي شوند. در كرم كدوي گاو مجاري تناسلي بطور متناوب و منظم در سمت راست و چب حلقه هاي متوالي به خارج باز مي شوند ولي در كرم كدوي خوك ممكن است اين تناوب و نظم بخوبي رعايت نشده باشد. جدار بدن: جدار بدن كرمهاي سستود مانند كرمهاي رده ترماتود از يك لايه اپيدرم و يك لايه سيتوپلاسم بدون هسته و يك غشاء نازك بنام غشاي پايه و دو طبقه ماهيچه حلقوي و طولي صاف و يك طبقه بافت پيوندي سست تشكيل شده است . در لايه پيوندي مقداري مايع و تعدادي سلول كه حاوي ذرات آهكي هستند ، مشاهده مي شود. دستگاه ترشحي: دستگاه ترشحي بين كليه حلقه هاي بدن مشترك است و از دو جفت لوله طولی تشكيل شده است كه دو تا در سطح پشت و دو تا درسطح شكم در سراسر بدن امتداد دارند در هر حلقه از لوله هاي طولي انشعاباتي خارج شده و به پروتونفريدي ها (protonephridia) متصل هستند. پروتونفريدي ها كليه هاي جنيني و ابتدايي هستند كه از لوله هاي باريك جمع كننده ادرار و سلولهاي شعله اي(flame cells ) تشكيل شده اند. لوله هاي پشتي باريكتر از لولهاي شكمي بوده و توسط لوله هاي عرضي به لوله هاي شكمي متصل اند. لوله هاي شكمي در انتهاي بدن و در آخرين حلقه در محلي بنام منفذ ادراري به خارج باز مي شوند و با افتادن حلقه هاي انتهايي، مجددا در آخرين حلقه باقي مانده به هم متصل شده و منفذ ادراري را مي سازند. دستگاه عصبي : دستگاه عصبي از دو حلقه عصبي قدامي ( جلويي) و خلفي( عقبي) تشكيل شده است كه داخل اسكولكس قرار دارند. بر روي حلقه عصبي قدامي چهار گره عصبي( دو گره پشتي و دو گره شكمي) و بر روي حلقه خلفي دو گره عصبي جانبي وجود دارد. و مجموعا شش طناب عصبي از گره ها منشاء گرفته و در سراسر بدن امتداد مي يابند. طناب هاي طولي در هر حلقه توسط رشته عصبي حلقوي به يكديگر متصل هستند. سستود ها فاقد اندام هاي حسي بوده ولي در اپيدرم جدار بدن آنها تعدادي سلولهاي پوششي عصبي يافت مي شود. دستگاه تناسلي: در هر يك از حلقه هاي تشكيل دهنده بدن كرمهاي اين رده يك دستگاه تناسلي نر ماده يافت مي شود ولي اندام هاي تناسلي در حلقه هاي اول چندان تمايز و تكامل حاصل نمي نمايند. سلولهاي جنسي نر در حلقه 400 و سلولهاي جنسي ماده در حلقه 600 بدن كرم تكامل خود را كامل مي كنند.( كرم بالغ 4 تا 6 متر طول و 1000 تا 2000 حلقه دارد). دستگاه تناسلي نر : دستگاه تناسلي نر از تعدادي برجستگي هاي كوچك بنام بيضه(Testes ) كه در داخل سلولهاي پارانشيم پراكنده هستند، تشكيل شده است. از هر يك ازبيضه ها لوله باريكي جدا مي گردد. لولهاي باريك بتدريج بهم متصل شده و لوله بزرگتري را بنام لوله هاي برنده ( وابران) بوجود مي آورند و از اتصال لوله هاي برنده لوله اسپرميوداكت شكل مي گيرد. لوله مزبور سمت راست يا چپ هر حلقه به خارج باز مي شود و امتداد آن در خارج از بدن عضو تناسلي نر ( Penis) را ايجاد مي نمايد. دستگاه تناسلي ماده:هر حلقه بدن داراي يك جفت غده بنام تخمدان( Ovary) است كه در طرفين حلقه قرار دارند و يك جفت غده در عقب حلقه بنام وتيلوژن درست شده است.. سلولهاي جنسي ماده در حين رشدبوسيله لوله اوويداكت از تخمدان خارج شده و به كيسه اي بنام اووتيپ هدايت مي شوند. كيسه مزبور از تعدادي غدد ترشحي تك سلولي بنام غدد مهليس پوشيده شده است كه ترشح پوسته تخم را بر عهده دارند.اووتيپ از طرف ديگر بوسيله لوله اي بنام وتيلوداكت به غدد وتيلوژن و بلاخره از سوي ديگر به رحم( Uterus) متصل بوده و از طرف ديگر بوسيله مجرايي بنام مجراي تناسلي ماده(Genital pore ) بخارج باز مي شود. در حين بارور كردن تخمك، عضو تناسلي يك حلقه در داخل مجراي تناسلي ماده حلقه ديگر بدن قرار مي گيرد و سلولهاي جنسي نر پس از عبور از مجراي تناسلي ماده بدرون كيسه اووتيپ نفوذ مي نمايند و سلولهاي جنسي ماده را بارور مي سازند پس از انجام لقاح سلول تخم را تعدادي سلولهاي وتيليني كه بوسيله غدد وتيلوژن توليد مي شوند و پوسته تخم مي پوشاند. سپس سلول تخم بدرون رحم نفوذ مي كند و تقسيم سلول تخم در داخل رحم آغاز مي شود. از اين لحظه به بعد بيضه اهميت خود را از دست مي دهد و تحليل مي يابد. ولي كيسه رحم كه در آن تعداد زيادي تخم لقاح يافته وجود دارد بتدريج بزرگتر و وسيع تر شده و از آن شاخه هاي متعددي منشعب مي شود و قسمت عمده حلقه را فرا مي گيرد. سرانجام حلقه هاي انتهاي بدن كرم كه مملو ار تخم مي باشند بر حسب نوع كرم يك به يك و يا چند حلقه با هم از بدن كرم جدا مي شوند و با مدفوع از بدن ميزبان دفع مي شوند. چرخه زندگي: مراحل اوليه نمو در صدف يا پوسته تخم و در داخل رحم آغاز مي شود و هنگاميكه حلقه هاي انتهاي بدن از كرم جدا مي شوند در داخل پوسته تخم يك لارو كه داراي 6 قلاب كيتيني است و جنين 6 قلابي ناميده مي شوند، يافت مي شود.و بدن جنين را پرده اي ضخيم كه تركيب شيميايي آن شبيه كيتين است مي پوشاند. مجموع جنين و پرده اي كه آنرا مي پوشاند اونكوسفر نام دارد. تخم در اثر پوسيدن و متلاشي شدن جدار حلقه و رحم آزاد شده و آب و علفها را آلوده مي سازد. نمو تخم در بدن كرم در اين مرحله متوقف مي شود ولي چنانچه تخم به دستگاه گوارش گاو نفوذ كند تحت تاثير شيره گوارشي پوسته تخم متلاشي شده و لارو آزاد مي گردد و به كمك قلابهاي خود جدار دستگاه گوارش را سوراخ كرده و وارد دستگاه گردش خون مي شود و همراه جريان خون به ماهيچه هاي گاو منتقل شده و بين تارهاي عضلاني و پرده پيوندي كه عضله را در بر مي گيرد مستقر مي شود و در آنجا بتدريج و در مدت 3 هفته قلابهاي خود را از دست مي دهد و شكل طاولي را كه قطر آن در حدود 5 تا 7 ميلي متر است به خود مي گيرد و تبديل به لارو سيستي سرك مي شود. بدن لارو در اين مرحله شبيه طاول سفيدي است كه جدار آن از يك لايه سلول پوشيده شده است و فضاي داخلي آن مملو از مايعي شبيه سفيده تخم مرغ است. در يك طرف طاول فرورفتگي عميقي وجود دارد كه سر كرم داخل آن قرار دارد. لارو پس از رسيدن به اين مرحله مي تواند مدت چند سال در داخل عضله گاو بدون فعاليت محسوس زندگي خود را ادامه دهد. اگر گوشت آلوده به سيستي سرك توسط انسان خورده شود انگل در دستگاه گوارش انسان تكامل خود را ادامه مي دهد. بدين ترتيب كه ابتدا سر كرم از فرورفتگي خارج شده و انگل به كمك بادكش خود به مخاط دستگاه گوارش مي چسبد و بخش طاول مانند از كرم جدا شده و اولين حلقه هاي بدن در ناحيه گردن ظاهر مي شوند و بتدريج بر تعداد حلقه ها افزوده مي شود و تبديل به كرم بالغ مي گردد.
طبقه بندی جانوری هیدرHydra
هيدرhydra
سلسه: Animalia
زیر سلسله:Eumetazoa
شاخه: Cnidaria
زیر شاخه: Medusozoa
رده: Hydrozoa
زیر رده: Leptolinae
راسته: Anthomedusae
زیر راسته: Capitata
خانواده: Hydridae
جنس: Hydra
ساختمان بدنهيدر hydra
هيدر hydra يك موجود آبزي است كه زندگي خود رااز راه شكار موجودات آبزي ديگر ميگذراند. اين جانور خيلي راحت به عنوان يك گياه درنظرمان شناخته ميشود زيرا ظاهرش همانند يك كاكتوس كوچك است
زنگ سبز هيدر - همزيستي با جلبكها hydra
رنگ سبز هيدر ناشي از جلبك هاي همزيستي است كهدر بافت هاي هيدر به سر ميبرند.
هيدر كيسه گوارش يك طرفه اي دارد و شبكه اي ازتارهاي عصبي در بدنش گسترش يافته و سراسر بدن هيدر را در برميگيرند.
ساختمان لايه هاي بدنهيدر hydra
ديواره بدن هيدر شامل دو لايه مشخص است . یکلایه خارجی اپیدرمیس epidemis ، یک لایۀ داخلی گاسترودرمیس gastrodermis ،و يك لايهنازك غير سلولي به نام مزوگله mesoglea بین آنها است .
از ويژگيهاي هيدر و ساير مرجانها داشتن اندامگزنده اي به نام نماتوسيست nematocyst است . نماتوسيست nematocyst كپسول كوچكي ازمواد شبه كتيني است كه در ان يك رشته مارپيچي نخي شكل وجود دارد كه در مواقع خطراين رشته به بيرون از كپسول رهاميشود.
شكار و بلعيدن طعمه توسطهيدر hydra
هيدر به كمك اندامهاي نماتوسيست nematocyst خود، شكارش را فلج كرده و به سمت حفره دهاني هدايت ميكند.
نماتوسيست nematocyst وسيله اي براي شكار وهدايت غذا
غذا پس از ورود به حفره دهاني هضم ميشود وضايعات غذايي دوباره از حفره دهاني به بيرون ريختهميشود.
هيدر قادر است هم از طريق جنسي و هم از طريقغير جنسي تكثير پيدا كند.
تكثير غير جنسي يا جوانه زدن درهيدر hydra
تكثير غير جنسي يا جوانه زدن درهيدر hydra
به طور معمول هيد توسط جوانه زدن يا تكثير غيرجنسي تكثير مي يابد. جوانه ها به شكل برجستگي روي بدن ظاهر شده و به تريج كشيده شدهو دهان و بازوهايي بر روي ان ظاهر ميشود.
وقتيتغذيهخوب باشد ممكن است دو يا سه جفت جوانه در بدن هيدر ديده شود.
پروتوستومها
گُلسانزیان یا رده ز، پولیپهای دریایی به شکل گل هستند و به اندازههای کوچک یا بزرگ یافت میشوند. بافت و ترکیب آنها نسبتاً محکم است و به علت وضع مری و دیوارههای داخلی آن به تقارن دو شعاعی، تمایل دارند. همگی به شکل پولیپ هستند که معمولاً بر روی تختهسنگها ثابت میباشند و هیچ نوع تغییر محل نمیدهند. گاهی جدا و منفرد زندگی میکنند ولی غالبا کلنیهای بزرگ درست میکنند. این جانوران در آبهای گرم سطحی فراوان هستند ولی بعضی در آنها در دریاهای قطبی ساکن هستند و گونههای مختلف از خطوط جزر و مد تا اعماق ۵۳۰۰ متری یافت میشوند. رده آنتوزوآ کنیداریاهای کاملاً دریایی بوده که منحصراً به صورت پولیپ مشاهده میشوند.
زیرردهها و راستهها
رده آنتوزوآ به دو زیر رده تقسیم میشود:
زیررده زوآنتاریا به سه راسته تقسیم میشود: * راسته روگوزا(Rugosa) یا تتراکورالها (Tetracorales) یا مرجانهای چهار تیغهای.
ساختمان شقایق دریایی
یک گونه معروف از شقایق دریایی به نام متریدیوم (Meridium) ، بدن استوانهای کوتاهی دارد. روی صفحه دهانی که در بالا و بصورت مسطح است ، تعداد زیادی شاخکهای کوتاه و تو خالی در اطراف دهان ، قرار گرفتهاند. پایه یا صفحه پایی نیز برای چسبیدن جانور به اجسام سخت دریا ، استفاده میشود. مری لوله پهن است که به دهان و حفره داخلی (انترون) متصل میشوند. در امتداد یک یا دو طرف مری شیار صاف و مژکداری به نام "سیفونوگلیف" وجود دارد که از آن آب به داخل انترون عبور میکند.
بدن از داخل بوسیله 6 زوج دیوارههای عمودی کامل به نام سپتا (Septa) به قسمتهای شعاعی تقسیم میشود که از دیواره بدن به مری امتداد دارند. در میان این دیوارهها ، دیوارههای ناقص وجود دارد که به مری نمیرسند. بواسطه وجود سپتاها ، کنار حفره گوارشی به بخشهای حفره مانند تقسیم میشود و شاخکها در دنباله حجرهها قرار دارند. در زیر صفحه دهانی منافذی یافت میشوند که میتوانند آب را میان قسمتهای داخلی عبور دهند.
بر روی حاشیه داخلی و آزاد هر دیواره یک رشته ضخیم و چین خورده وجود دارد که تا پایین امتداد پیدا میکنند بر روی آنها نماتوسیتها و سلولهای غدهای وجود دارند. سایر نماتوسیتها در شاخکها یافت میشوند. رشتههای معدی میتوانند از سوراخهای دیواره بدن یا دهان بیرون آیند و در گرفتار ساختن طعمه ، کمک کنند. غدد تناسلی در امتداد جدارها ، تشکیل میشوند.
سطح خارجی بدن جانور از اپیدرم خشنی بطور کامل پوشیده شده و صفحه قاعدهای و شاخکها ، علاوه بر پوشش مزبور دارای مژک هستند و مری انترون از گاسترودرم مفروش شدهاند. اپیدرم در جدارها دارای یک شبکه عصبی و اعصاب است ولی اندامهای حسی موضعی وجود ندارند.
وضع طبیعی شقایق دریایی
شقایق دریایی بالای سطح محکم بحالت چسبیده زندگی میکند. جانور وقتی که سالم و از آب پوشیده است بدن و شاخکهایش خیلی کشیده و طویل میشوند. هر گاه تحریک شود به داخل خمیدگی پیدا کرده و بدن به شدت منقبض میشود. یک جریان دائمی آب از سیفوگلیف به طرف پایین حرکت میکند و برای تنفس و متورم نگه داشتن بدن در داخل انترون به چرخش در میآید و یک جریان بطرف خارج نیز به سمت مری بالا میآید.
تغذیه شقایق دریایی
غذای این جانوران از نرم تنان ، سخت پوستان ، بی مهرگان دیگر و ماهیها تشکیل میگردد. شکارهای مزبور بوسیله نماتوسیتها فلج میشوند و بوسیله شاخکها بسوی دهان برده میشوند. دهان و مری نیز میتوانند وسیعا باز شوند و بعضی از شکارها را مستیقما بگیرند. غذا به داخل حفره داخلی (انترون) میآید و در آنجا بوسیله آنزیهای مترشحه گوارش مییابد و بوسیله گاسترودرم جذب میگردد، مواد زاید گوارش نیافته از راه دهان به خارج دفع میشوند.
تولید مثل در شقایق دریایی
جنسهای نر و ماده از هم مجزا هستند. تخمک ها و اسپرم ها از غدد تناسلی بیرون میآیند و از دهان به آب میریزند و عمل لقاح در آب صورت میگیرد. تخم به صورت یک گاسترولای دراز مژک دار رشد میکند. بزودی جدارها در لوله گوارش تولید ظاهر میشود و بلاستوپور به دهان تبدیل میشود و مژکهای طویل محکم در انتهای مقابل دهانی میرویند. این لارو به اطراف شنا میکند و از جانوران میکروسکوپی تغذیه میکند و سپس به کف آب میرود و در آنجا بوسیله انتهای مقابل دهانی خود ثابت میگردد. آنگاه با رشد و نمو شاخکها ، جدارها و ... لارو به شقایق دریایی کوچکی تبدیل میشود.
سایر خصوصیات شقایق دریایی
بیشتر انواع شقایقها به صخرهها ، صدفها و سطوح دیگر میچسبند ولی بعضی از آنها میتوانند به سهولت حرکت کنند و تعدادی از انواع بسیار کوچک شقایق قادر هستند با تکان دادن شاخکهای خود شنا کنند و بعضی از انواع باریک هم ، کف دریا را سوراخ میکنند و فقط شاخکها را رها میسازند و در نتیجه صفحه دهانیشان روباز میشود.
شقایقها بوسیله ماهیها ، خرچنگها ، سایر سخت پوستان ، ستارههای دریایی و نرم تنان خورده میشوند. ماهی روغن ، و ماهی پهن هم از شقایق استفاده میکنند. بعضی از انواع نرم تنان نسبت به زهرهای شقایقها مصون بوده و حتی نماتوسیتهای خارج شده را در داخل بدن جای میدهند.
حافظه فعال (WORKING MEMORY):
حافظه فعال یک اصطلاح نو میباشد. دانشمندان حافظه فعال را جایگزین حافظه کوتاه مدت کرده اند چراکه حافظه کوتاه مدت نمیتواند یک حافظه منفعل باشد و دستکاری اطلاعات نیز در آن صورت میگیرد. از اینرو ظرفیت حافظه کوتاه مدت جای خود را به ظرفیت پردازش داده است. حافظه فعال در واقع تلفیقی است از حافظه کوتاه مدت و عنصر توجه برای انجام تکالیف ذهنی خاص. بنابراین حافظه فعال یک سیستم فعال و پویایی است که برای اندوزش و دستکاری موقتی اطلاعات و بمنظور انجام تکالیف شناختی پیچیده نظیر یادگیری، استدلال، ادراک و تفکر کردن بکار میرود. هنگامی که شما اطلاعاتی را مرور ذهنی، بازیابی و یادآوری میکنید در واقع آن اطلاعات از حافظه بلند مدت به حافظه فعال شما انتقال می یابند. همچنین حافظه فعال بطور فعال در ارتباط با اطلاعاتی است که میخواهند به حافظه بلند مدت منتقل گردند. در مجموع سرحد مشخصی نمیتوان میان حافظه ها و افکار تعیین کرد. در هر فرآیندی که نیاز به استدلال دارد (مثل خواندن، نوشتن و محاسبات ذهنی) حافظه فعال درگیر میباشد. مثل تکرار فهرستی از ارقام که برای شما خوانده میگردد و شما میبایست آنها را عکس ترتیب اولیه شان (بطور معکوس) بازگو کنید و یا ترجمه همزمان ویا رانندگی.
حافظه کار
حافظه کار به عنوان سیستم که به طور فعال دارای اطلاعات در ذهن به انجام کارهای کلامی و غیر کلامی مانند استدلال و درک تعریف شده است ، و آن را برای پردازش اطلاعات بیشتر در دسترس است. [1] وظایف حافظه کسانی که نیاز به هدف گرا نظارت فعال و یا دستکاری اطلاعات و یا رفتار در برابر فرآیندهای تداخل و حواس او را پرت. فرایندهای شناختی درگیر عبارتند از : کنترل اجرایی و توجه از حافظه کوتاه مدت که برای ادغام موقت ، پردازش ، دفع و بازیابی اطلاعات فراهم است. حافظه کار یک مفهوم نظری مرکزی هم به روانشناسی شناختی و علم اعصاب است.
نظریه ها وجود دارد هر دو با توجه به ساختار نظری از حافظه کار و نقش بخش های خاصی از مغز درگیر در حافظه کاری است. تحقیقات مشخص قشر فرونتال ، قشر جداری ، cingulate قدامی و بخش هایی از گانگلیون بازال به عنوان حیاتی است. مبنای عصبی از حافظه کار شده است از آزمایشات ضایعه در حیوانات و تصویربرداری عملکردی بر انسان مشتق شده است.
تاریخ
واژه "حافظه کار" توسط میلر ، Galanter و Pribram ابداع شد ، [2] [3] و در 1960s در چارچوب نظریهها که تشبیه ذهن به یک کامپیوتر استفاده می شود. اتکینسون و Shiffrin (1968) [4] نیز استفاده می شود این اصطلاح ، "حافظه کار" (ص 92) به توصیف خود را "فروشگاه کوتاه مدت است." چیزی که ما در حال حاضر تماس حافظه به عنوان یک "کوتاه مدت ذخیره" یا حافظه کوتاه مدت ، حافظه اصلی ، حافظه فوری ، حافظه کننده ، و یا حافظه موقت به آن اشاره شده است. [5] از حافظه کوتاه مدت توانایی به یاد داشته باشید اطلاعات بیش است یک دوره کوتاه از زمان (منظور از ثانیه). بیشتر نظریه پردازان امروز با استفاده از مفهوم حافظه کاری برای جایگزینی یا شامل مفهوم قدیمی تر از حافظه کوتاه مدت ، در نتیجه تاکید قوی بر روی مفهوم دستکاری اطلاعات به جای نگهداری منفعل مارک.
اولین اشاره از آزمایش بر اساس عصبی از حافظه کار می تواند به بیش از 100 سال پیش ترسیم ، هنگامی که Hitzig و Ferrier توصیف آزمایش فرسایش قشر واقع در جلو استخوان پیشانی (PFC) ، آنها نتیجه گرفتند که قشر پیشانی مهم برای شناخت و نه حسی بود فرآیندهای. [6] در سال های 1935 و 1936 ، Jacobsen در کارلایل و همکارانش اولین کسانی بودند که نشان می دهد اثر مضر از فرسایش بجلو مغز در پاسخ به تاخیر افتاد. [6] [7]
نظریه ها
شده اند وجود دارد مدل های متعددی پیشنهاد در مورد چگونگی کار توابع حافظه ، هر دو به آناتومی بدن انسان و شناختی است. از این تعداد ، سه هستند که به خوبی شناخته شده آن در زیر مشخص است.
Baddeley و گفتنی های جالب
نوشتار اصلی : مدل Baddeley از حافظه کار
Baddeley و گفتنی های جالب (1974) : [8] معرفی و محبوب چند مدل از حافظه کار ساخته شده است. این نظریه پیشنهاد که دو سیستم برده "مسئول برای نگهداری کوتاه مدت اطلاعات ، و" اجرایی مرکزی "مسئول نظارت بر یکپارچه سازی اطلاعات و هماهنگی سیستم برده است. فروشگاه یک سیستم برده ، حلقه واج (PL) ، اطلاعات واج (که شده است ، صدای زبان) و جلوگیری از فروپاشی خود را به طور مداوم در بیان مطالب ، در نتیجه طراوت آن اطلاعات را در یک حلقه تمرین است. این می تواند ، برای مثال ، حفظ شماره تلفن هفت رقمی برای طولانی به عنوان یکی تکرار عدد به خود دوباره و دوباره. سیستم برده دیگر ، پد visuo فضایی طرح (VSSP) ، ذخیره اطلاعات بصری و فضایی است. این می تواند استفاده شود ، برای مثال ، برای ساخت و دستکاری تصاویر بصری ، و برای نمایندگی از نقشه های ذهنی است. پد طرح می تواند بیشتر به گرافیک بصری (خرید و فروش با ، برای مثال ، شکل ، رنگ ، و بافت) و زیر سیستم های فضایی (خرید و فروش با محل) شکسته است. اجرایی مرکزی (نگاه کنید به سیستم اجرایی) است ، در میان چیزهای دیگر ، مسئول کارگردانی با توجه به اطلاعات مربوطه ، اطلاعات بی ربط سرکوب و اقدامات نامناسب ، و برای هماهنگی فرآیندهای شناختی هنگامی که بیش از یک کار را باید در همان زمان انجام می شود.
Baddeley (2000) این مدل با اضافه کردن یک جزء چهارم ، بافر اپیزودیک ، که دارای بازنمودهای که ادغام اطلاعات واج ، بصری ، و فضایی ، و احتمالا اطلاعات توسط سیستم های برده (به عنوان مثال ، معنایی اطلاعات ، اطلاعات موسیقی) پوشش داده نمی شوند را گسترش داد. جزء اپیزودیک است ، زیرا فرض بر این است با اتصال به اطلاعات را به یک نمایندگی واحد اپیزودیک است. مفهوم بافر اپیزودیک Tulving حافظه اپیزودیک شباهت دارد ، اما آن را در این تفاوت که بافر اپیزودیک یک فروشگاه موقت است.
کوان
کوان [9] [10] در مورد کار حافظه و نه به عنوان یک سیستم مجزا ، اما به عنوان بخشی از حافظه بلند مدت است. نمایندگی ها در حافظه کاری زیر مجموعه ای از بازنمایی را در حافظه بلند مدت است. حافظه کار به دو سطح تعبیه شده ، سازمان یافته است. سطح اول شامل بازنمودهای حافظه بلند مدت است که فعال شده است. تواند وجود داشته باشد بسیاری از این است ، هیچ محدودیتی برای فعال شدن بازنمودهای در حافظه بلند مدت وجود دارد. سطح دوم نامیده می شود مورد توجه است. تمرکز به عنوان ظرفیت محدود در نظر گرفته شده و دارای تا چهار نفر از بازنمایی فعال است.
Oberauer [11] مدل کوان با اضافه کردن یک جزء سوم ، تمرکز بیشتر باریک توجه است که دارای فقط یک تکه در یک زمان تمدید شده است. یک عنصر مورد توجه است در روز بیست و چهار عنصر تعبیه شده و خدمت را انتخاب کنید یک تکه تک برای پردازش. به عنوان مثال ، شما می توانید چهار رقم در همان زمان در کوان "تمرکز توجه" در ذهن نگه دارد. حالا که شما مایل به انجام بعضی از فرایند بر روی هر یک از این رقم ، برای مثال ، اضافه کردن تعداد دو تا هر رقمی قابل تصور است. پردازش جدا برای هر رقمی مورد نیاز ، به طوری که اکثر افراد می توانند فرایند های ریاضی را به صورت موازی انجام است. جزء توجه Oberauer به انتخاب یکی از ارقام برای پردازش ، و سپس شیفت تمرکز توجه به رقم بعدی ، ادامه تا زمانی که همه از ارقام پردازش شده اند.
اریکسون و Kintsch
اریکسون و Kintsch (1995) استدلال کرده اند که ما استفاده از حافظه ماهر در بسیاری از کارهای روزانه. وظایف آنها مانند خواندن ، به عنوان مثال ، نیاز به نگهداری در حافظه بسیار بیش از هفت تکه -- با ظرفیت تنها هفت تکه های حافظه کاری ما خواهد بود پس از چند جمله کامل ، و ما هرگز قادر به درک روابط پیچیده ای بین افکار بیان شده در یک رمان یا یک متن علمی است. ما از ذخیره سازی بیشتر از آنچه که ما در حافظه بلند مدت شده است ، ارتباط آنها را با هم از طریق ساختارهای بازیابی است. ما نیاز به برگزاری تنها چند مفاهیم در حافظه کاری ، که به عنوان نشانه در خدمت به بازیابی همه چیز توسط سازه های بازیابی به آنها مربوط است. آندرس اریکسون و والتر Kintsch اشاره به این مجموعه ای از فرآیندها را به عنوان "حافظه دراز مدت کار" است. سازه های بازیابی متفاوت است با توجه به حوزه تخصصی و در عین حال به عنوان پیشنهاد گوبت [12] می توان آنها را در سه typologies طبقه بندی : سازه های بازیابی عمومی ، دامنه دانش ساختارهای بازیابی و ساختار متن اپیزودیک. اولین مربوط به اریکسون و Kintsch ساختار بازیابی کلاسیک و دوم به ساختار حافظه شفافی. اولین نوع از ساختار توسعه داده شده است عمدا و خودسرانه است (برای مثال ، روش جایگاه) ، یک دوم مشابه به الگوها و طرحوارههای و آخرین می گیرد منحصرا در طول درک متن است. در مورد این نوع شناسی تاریخ و زمان آخرین ، Kintsch ، پاتل و اریکسون [13] در نظر داشته باشید که هر خواننده ای قادر است شکل ساختار اپیزودیک متن در فهم متن ، در صورتی که متن خوبی نوشته شده و در صورتی که محتوا آشنا شده است. Guida و همکارانش [14] [15] با استفاده از این ویژگی آخر ، روش شخصی را به عنوان یک راه برای operationalize حافظه دراز مدت کار پیشنهاد شده است.
ظرفیت
حافظه کار به طور کلی در نظر گرفته است که ظرفیت محدود است. اولین کمیتی از حد ظرفیت در ارتباط با حافظه کوتاه مدت "عدد جادویی هفت" پیشنهاد شده توسط میلر (1956) بود. [16] او متوجه شده است که دهانه حافظه از بالغین جوان در حدود هفت عنصر ، به نام تکه ، بدون در نظر گرفتن اینکه آیا عناصر ارقام ، حروف ، کلمات ، و یا دیگر واحدهای شد. بعدها تحقیقات نشان داد که طول دسته از تکه های مورد استفاده (به عنوان مثال ، گستره برای رقم حدود هفت ، حدود شش را برای حروف ، و حدود پنج برای کلمات) بستگی دارد ، و حتی بر روی ویژگی های از تکه های درون یک موضوع است. به عنوان مثال ، گستره پایین تر برای کلمات طولانی از کلمات کوتاه است. به طور کلی ، طول حافظه برای مطالب کلامی (ارقام ، حروف ، کلمات ، و غیره) به شدت در زمان طول می کشد مطالب با صدای بلند صحبت می کنند بستگی دارد ، و در مورد وضعیت لغوی از مطالب (یعنی ، چه محتوای کلمات شناخته شده به شخص و یا نشده باشد). [17] چندین عوامل دیگر نیز تحت تاثیر قرار دهد اندازه گیری طول یک فرد ، و بنابراین آن را دشوار است به پین کردن ظرفیت حافظه کوتاه مدت یا کار به تعدادی از تکه. با این حال ، کوان (2001) [18] پیشنهاد کرده است که کار حافظه تا ظرفیت چهار تکه در بزرگسالان جوان (و کمتر در کودکان و بزرگسالان قدیمی).
در حالی که اکثر بزرگسالان می تواند در مورد هفت رقم در جهت درست تکرار برخی از این افراد بزرگ شدن قابل توجه از دهانه رقمی خود را -- تا 80 رقم نشان داده اند. این شاهکار توسط آموزش های گسترده ای در استراتژی را پشتیبانی می کند که رقم در فهرست گروه بندی (معمولا در گروه های سه تا پنج) و این گروه به عنوان یک واحد منفرد (یک تکه) کد گذاری امکان پذیر است. برای این کار باید قادر به تشخیص گروه به عنوان برخی از رشته های شناخته شده ای از رقم. یک نفر مورد مطالعه توسط K. اریکسون آندرس و همکارانش ، به عنوان مثال ، با استفاده از دانش گسترده او از مسابقه بار از تاریخ ورزش. چندین تکه از جمله پس از آن می تواند به یک تکه بالاتر ترکیب می شود ، در نتیجه تشکیل یک سلسله مراتب از تکه. در این روش ، تنها تعداد کمی از تکه های در بالاترین سطح از سلسله مراتب را باید در حافظه کار باقی می ماند. در بازیابی ، تکه های فله دوباره. به این معنا که تکه های حافظه کاری در عمل به عنوان نشانه بازیابی آن نقطه را به عددی که آنها حاوی است. این مهم است که توجه داشته باشید که تمرین مهارت های حافظه مانند این گسترش نه کار ظرفیت حافظه مناسب است. این را می توان با استفاده از مواد مختلف نشان داده شده است -- کسی که به 80 رقم به یاد بود استثنایی که آن را به کلمات یادآوری آمد.
اقدامات و ارتباط
ظرفیت حافظه کار می تواند توسط انواع کارهای تست شده است. اندازه گیری معمولا استفاده می شود ، پارادایم دو وظیفه ترکیب حافظه اندازه گیری طول با یک کار پردازش همزمان ، گاهی اوقات به عنوان "طول پیچیده" به آن اشاره شده است. Daneman و کارپنتر اولین نسخه از این نوع کار ، "طول خواندن" ، در سال 1980 اختراع شد. [19] موضوع خواندن تعدادی از جملات (معمولا بین 2 و 6) و سعی کنید حرف آخر هر جمله را به خاطر داشته باشید. در پایان لیستی از جملات ، آنها را تکرار کلمات در جهت درست خود است. کارهای دیگر که انجام این طبیعت دوگانه وظیفه نیز نشان داده شده است به اقدامات خوبی از ظرفیت حافظه کاری است. [20] سوال از چه ویژگی های یک کار را باید به عنوان یک اقدام خوب از ظرفیت حافظه کاری واجد شرایط یک موضوع (تاپیک) تحقیقات در حال انجام است.
اندازه گیری ظرفیت حافظه کار به شدت به عملکرد در سایر کارهای پیچیده شناختی مانند درک مطلب خواندن ، حل مساله ، و با هر گونه اقدامات هوشبهر ارتباط دارد. [21] برخی محققان استدلال کرده اند [22] که کار حافظه با ظرفیت نشان دهنده بهره وری کارکردهای اجرایی ، که مهمترین آنها توانایی حفظ بازنمایی چند وظیفه مربوطه در صورت منحرف اطلاعات بی ربط است. وظایف به نظر می رسد به منعکس کننده تفاوت های فردی در توانایی تمرکز و حفظ توجه ، به خصوص هنگامی که رخدادهای دیگران را خدمت می کنند را به تصرف خود توجه می شود. به نظر می رسد این اثرات به یک تابع از مناطق پیشانی مغز است. [23]
دیگران استدلال کرده اند که ظرفیت حافظه کاری بهتر است به عنوان توانایی ذهنی شکل روابط بین عناصر ، و یا به درک روابط در اطلاعات داده شده مشخص است. این ایده شده است ، پیشرفته در میان دیگران ، توسط Graeme Halford در ، که آن را از توانایی محدود ما را به درک فعل و انفعالات آماری بین متغیرها نشان داده شده است. [24] این نویسندگان خواسته مردم را به مقایسه بیانیه کتبی در مورد روابط بین متغیرهای چند به نمودار نشان دادن یکسان و یا رابطه های مختلف ، به عنوان در جمله زیر : "اگر کیک از فرانسه است ، سپس آن را به قند بیشتری دارد اگر آن را با شکلات ساخته شده از اگر آن را با کرم ساخته شده است ، اما در صورتی که کیک از ایتالیا ، سپس آن را شکر بیشتر اگر آن را با خامه از آن است که اگر از شکلات ساخته شده ساخته شده است. " در این بیانیه توصیف رابطه بین سه متغیر (کشور ، مواد تشکیل دهنده و مقدار قند) ، است که حداکثر اکثر افراد می توانند درک کنند. آشکار ظرفیت محدود در اینجا واضح است که نه یک حافظه محدود (تمام اطلاعات مربوطه دیده می شود به طور مداوم) ، اما یک محدودیت که چگونه بسیاری از روابط تشخیص هستند به طور همزمان است.
مطالعات تجربی از ظرفیت حافظه کاری
رویکردهای مختلف
فرضیه های متعددی در مورد ماهیت از حد ظرفیت وجود دارد. یکی این است که یک استخر محدودی از منابع شناختی مورد نیاز برای نگه داشتن بازنمودهای فعال و در نتیجه در دسترس برای پردازش وجود دارد ، و برای انجام فرآیندهای. [25] یکی دیگر از فرضیه این است که آثار حافظه در کار فروپاشی حافظه در عرض چند ثانیه ، مگر اینکه از طریق تمرین تجدید و به دلیل سرعت از تمرین محدود است ، ما تنها می تواند مقدار محدودی از اطلاعات را حفظ کند. [26] با این وجود یکی دیگر از ایده این است که بازنمایی در ظرفیت حافظه کارگر برگزار شد ، با یکدیگر تداخل داشته باشد. [27]
اشکال مختلفی از تداخل مورد بحث نظریه پردازان وجود دارد. یکی از قدیمی ترین ایده ها می باشد که آیتم هایی که جدید به سادگی جایگزین آنهایی که مسن تر در کار حافظه است. یکی دیگر از شکل تداخل رقابت بازیابی است. به عنوان مثال ، هنگامی که کار این است که به یاد داشته باشید لیستی از 7 کلمه در سفارش خود را ، ما نیاز به شروع فراخوان با اولین کلمه. در حالی که در تلاش برای بازیابی اولین کلمه ، کلمه دوم ، که در مجاورت نزدیک نشان داده است به طور تصادفی نیز بازیابی است و این دو رقابت که به یاد می آورد. خطا در انجام وظایف فراخوان سریال هستند اغلب ابهامات از آیتم های همسایه را در فهرست حافظه (به اصطلاح جا) ، نشان دادن که رقابت بازیابی نقش در محدود کردن توانایی ما برای به یاد فهرست در نظم ، و احتمالا همچنین در دیگر وظایف این حافظه کاری است. شکل سوم از تداخل فرض توسط برخی از نویسندگان جای نوشتن از ویژگی های می باشد. [28] ایده این است که هر کلمه ، رقمی ، و یا آیتم های دیگر در حافظه کار به عنوان یک بسته نرم افزاری از ویژگی های نشان داده شده است ، و زمانی که دو آیتم های به اشتراک برخی از ویژگی های ، یکی از آنها ویژگی های دیگر را دزد. موارد بیشتر در حافظه کاری برگزار می شود ، و بیشتر ویژگی های آنها با یکدیگر همپوشانی دارند ، هر یک از آنها از دست دادن برخی از ویژگی های تخریب خواهد شد.
هم مبتنی بر مدل به اشتراک گذاری منابع
موفق ترین نظریه تا کنون در تبیین داده های تجربی در تعامل نگهداری و پردازش در حافظه کار "هم مبتنی بر مدل به اشتراک گذاری منابع" است. [29] این نظریه فرض می کند که بازنمایی در کار فروپاشی حافظه مگر اینکه آنها تجدید است. تازه کردن آنها نیاز به ساز و توجه دارد که آن نیز برای هر کار پردازش همزمان لازم است. زمانی که فواصل زمانی کوچک وجود دارد که در آن وظیفه پردازش می کند توجه نیاز ندارند ، این زمان می تواند مورد استفاده قرار گیرد به روز کردن آثار حافظه است. بنابراین ، این نظریه پیش بینی می کند که مقدار از فراموش کردن بستگی به تراکم زمانی از مطالبات توجه از کار پردازش -- این چگالی آن "بار شناختی" نامیده می شود. بار شناختی در دو متغیر ، میزان که در آن وظیفه پردازش نیاز به گام های فردی می شود انجام شده ، و مدت زمان هر مرحله بستگی دارد. برای مثال ، اگر وظیفه پردازش شامل افزودن ارقام ، و سپس نیاز به اضافه کردن دیگر رقمی در هر مکان دوم نیمی بار شناختی بالاتر بر روی سیستم از نیاز به اضافه کردن یکی دیگر از رقم در هر ثانیه دو. افزودن رقم بزرگتر زمان بیشتری طول می کشد نسبت به اضافه کردن ارقام کوچکتر ، و در نتیجه شناختی بار بالاتر است زمانی که بزرگتر رقم باید اضافه شود. در یک سری از آزمایشات ، Barrouillet و همکارانش نشان داده اند که حافظه را برای لیستی از حروف بستگی به بار شناختی ، اما نه در تعدادی از مراحل پردازش (پیدا کردن دشوار است که به فرضیه دخالت را توضیح دهد) و نه بر اساس مجموع مدت زمان پردازش (پیدا کردن مشکل به توضیح توسط یک فرضیه فروپاشی ساده). یکی از مشکلات مدل مبتنی بر زمان به اشتراک گذاری منابع ، با این حال ، این است که تشابه بین مواد حافظه و مواد فرآوری شده نیز دقت حافظه تاثیر می گذارد.
محدودیت ها
هیچ یک از این فرضیه می تواند داده های تجربی به طور کامل توضیح دهد. فرضیه منابع ، به عنوان مثال ، به توضیح و تجاری کردن بین نگهداری و پردازش به معنای شد : اطلاعات بیشتر را باید در حافظه کار نگهداری می شود ، آهسته تر و مستعد خطا فرآیندهای همزمان تبدیل شده ، و با پردازش همزمان بر روی حافظه تقاضا بالاتر رنج می برد . این تجارت شده است با کارهایی از قبیل کار خواندن به محدوده بالا توضیح داده شد ، بررسی شده است. یافت شده است که میزان تجارت کردن بستگی به شباهت از اطلاعات را به یاد می شود و اطلاعات را برای پردازش است. به عنوان مثال ، به خاطر سپردن اعداد در حالی که پردازش اطلاعات مکانی ، و یا به خاطر سپردن اطلاعات مکانی در حالی که پردازش اعداد ، مختل یکدیگر بسیار کمتر از زمانی که ماده از همان نوع نباید از یاد برد و پردازش شده است. [30] همچنین ، کلمات به یاد آوردن و ارقام پردازش ، و یا به یاد آوردن رقم و پردازش کلمات ، راحت تر از به یاد آوردن و پردازش مواد از گروه های مشابه است. [31] این یافته ها نیز دشوار برای فرضیه پوسیدگی را توضیح دهد ، زیرا فروپاشی بازنمودهای حافظه تنها باید بر روی چه مدت پردازش وظیفه تمرین تاخیر یا فراخوان بستگی دارد ، بر محتوای کار پردازش نیست. مشکل بیشتر برای فرضیه فروپاشی ناشی از آزمایش های که در آن فراخوان از یک لیست از حروف به تعویق افتاد ، چه توسط آموزش شرکت کنندگان در سرعت کندتر یاد می آورند ، و یا از طریق آموزش آنها را برای گفتن یک کلمه بی ربط یک بار یا سه بار در بین فراخوان هر حرف. تأخیر فراخوان به حال عملا هیچ تاثیری بر دقت به یاد می آورند. [32] [33] نظریه تداخل به نظر می رسد به کرایه با توضیح به همین دلیل تشابه بین محتویات حافظه و محتویات وظایف پردازش همزمان را تحت تاثیر قرار چقدر یکدیگر را مختل است. مواد بیشتر شبیه هستند بیشتر احتمال دارد اشتباه شود ، منجر به رقابت بازیابی ، و بیشتر با هم تداخل دارند ویژگی های آنها ، که منجر به جای نوشتن از ویژگی های بیشتر. یک آزمایش به طور مستقیم دستکاری میزان همپوشانی از ویژگی های واج بین کلمات به یاد و به عبارت دیگر پردازش شود. [34] این واژه به یاد داشته باشیم که به حال از درجه بالایی از همپوشانی با کلمات پردازش بدتر فراخوان شدند ، وام ، برخی از برای حمایت از ایده تداخل را از طریق جای نوشتن از ویژگی های.
توسعه
ظرفیت حافظه کاری را افزایش می دهد به تدریج در طول دوران کودکی [35] و کاهش به تدریج در دوران پیری است. [36]
کودکی
نوشتار اصلی : نظریه های شناختی توسعه نئو Piagetian
اندازه گیری عملکرد در آزمون کار افزایش حافظه به طور مداوم بین دوران کودکی و نوجوانی ، در حالی که ساختار ارتباط بین آزمون های مختلف تا حد زیادی ثابت باقی می ماند. [35] بنابراین ، توسعه از حافظه کار می تواند به عنوان رشد کمی ، به جای تغییر کیفی توصیف شده است. با شروع کار در سنت نئو Piagetian ، [37] [38] نظریه پردازان استدلال کرده اند که رشد ظرفیت حافظه کار یک نیروی محرک اصلی توسعه شناختی. این فرضیه حمایت تجربی قابل توجهی از مطالعات نشان می دهد که ظرفیت حافظه کاری است پیش بینی کننده قوی از توانایی های شناختی در دوران کودکی دریافت کرده است. [39] به ویژه شواهد قوی برای نقش حافظه برای توسعه کار می آید از یک مطالعه طولی نشان داد که کار حافظه ظرفیت در یکی سن ، توانایی استدلال در سنین بالاتر پیش بینی می شود : [40] مطالعات انجام شده در سنت نئو Piagetian با تجزیه و تحلیل پیچیدگی از انجام کارهای شناختی از نظر تعداد عنوانها و یا روابط است که باید به طور همزمان در نظر گرفته به این تصویر اضافه شده راه حل. کودکان در سراسر طیف گسترده ای از وظایف ، مدیریت نسخه های وظیفه همان سطح از پیچیدگی در حدود همان سن ، مطابق با این دیدگاه که کار حافظه محدودیت ظرفیت پیچیدگی آنها می توانند در یک سن مشخص [41] رسیدگی
سالخورده
حافظه کار در میان عملکردهای شناختی به حساس ترین در سن کاهش است. [42] [43] توضیحات متعددی برای این کاهش در روانشناسی ارائه شده اند. یکی از تئوری سرعت پردازش شناختی پیری توسط تیم Salthouse. [44] بر اساس یافته از کند کردن روند کلی از فرایندهای شناختی که ما با افزایش سن ، Salthouse استدلال می کند که پردازش کندتر برگ زمان بیشتری برای محتویات حافظه کار به پوسیدگی ، در نتیجه کاهش موثر ظرفیت. با این حال ، کاهش ظرفیت کار ، حافظه نیست می تواند باشد به طور کامل به کند کردن روند به دلیل ظرفیت کاهش بیشتر در سن نسبت به سرعت نسبت داده شده است. [43] [45] یکی دیگر از پیشنهاد است فرضیه مهار پیشرفته توسط لین Hasher و رز Zacks. [46] این نظریه کسری بودجه عمومی در سن توانایی مهار بی ربط و یا بدون دیگر اطلاعات مربوطه ، را به عهده می گیرد. بنابراین ، حافظه کار تمایل دارد با مطالب بی ربط که باعث کاهش ظرفیت موثر برای محتوای مربوط به هم ریخته می شود. فرض کسری مهار در سن بسیار پشتیبانی تجربی دریافت کرده است [47] اما تا کنون معلوم نیست که آیا کاهش در توانایی مهار به طور کامل توضیح می دهد که کاهش ظرفیت حافظه کار است. توضیح در سطح عصبی کاهش حافظه و دیگر کارکردهای شناختی در سن توسط غرب شده است ارائه شده است. [48] او استدلال کرد که کار حافظه بستگی دارد به درجه زیادی بر قشر پیش پیشانی ، که رو به وخامت بیشتری نسبت به سایر مناطق مغز که ما پیر.
آموزش
کار آموزش حافظه
یکی از نظریه با نقص توجه بیش فعالی اختلال که ADHD می تواند منجر به کسری بودجه در حافظه کاری است. [49] مطالعات نشان می دهد که کار حافظه را می توان با آموزش در بیماران مبتلا به ADHD از طریق برنامه های کامپیوتری بهبود یافته است. [50] این مطالعه تصادفی کنترل شده نشان داده است که دوره آموزش حافظه کاری طیف وسیعی از توانایی های شناختی و افزایش نمره آزمون IQ را افزایش می دهد. در نتیجه ، این مطالعه یافته های قبلی نشان می دهد که هوش کار زمینه حافظه را پشتیبانی می کند. مطالعه دیگری از همان گروه [51] نشان داده است که پس از آموزش ، فعالیت مغز را اندازه گیری مربوط به حافظه کاری در قشر جلو استخوان پیشانی ، منطقه ای که بسیاری از محققان با عملکرد حافظه کاری همراه افزایش یافته است. نشان داده شده است که کار آموزش حافظه منجر به تغییرات قابل اندازه گیری چگالی برای neuroreceptors دوپامین قشر مغز در افراد آزمون شده است. [52]
مطالعه بحث برانگیز شده است نشان داده شده است که آموزش با کار حافظه کار (دوگانه N - پشت کار) را بهبود می بخشد عملکرد بسیار خاص آزمون مایع اطلاعاتی در بالغین جوان سالم است. [53] نتیجه گیری این مطالعه که بهبود و یا افزایش کار مغز حافظه را افزایش می دهد توانایی هوش سیال توسط برخی از [54] حمایت می شوند و توسط دیگران مورد سوال است. [55] مطالعه در سال 2010 تکرار شد. [56]
در Torkel Klingberg 2009 کتاب مغز سرشار ، [57] او پیشنهاد می کند که کار حافظه را از طریق قرار گرفتن در معرض به فعال شدن بیش از حد عصبی افزایش یافته است. نقشه مغز یک فرد ، او استدلال می کند ، می تواند توسط این فعال شدن به ایجاد یک ناحیه بزرگتر از مغز فعال توسط یک نوع خاص از تجربه حسی تغییر می یابد. به عنوان مثال خواهد بود که در یادگیری نواختن گیتار ، منطقه برداشت حسی از ابزار فعال در مغز یک بازیکن بزرگتر از آن را در nonplayer است.
شواهد وجود دارد که حافظه کار بهینه پیوندها عملکرد به توانایی های عصبی به تمرکز توجه بر روی اطلاعات مربوط به وظیفه و چشم پوشی از حواس او را پرت ، [58] و آن بهبود عمل مرتبط با آن در حافظه کاری است به دلیل افزایش این توانایی است. [59]
عملکرد حافظه کار را نیز ممکن است توسط ورزش با شدت بالا افزایش یابد. مطالعه با زنان هر دو بی تحرک و فعال 18-25 ساله که در آن اثرات کوتاه مدت ورزش برای خستگی بر روی حافظه کار را اندازه گیری شد ، انجام شد. در حالی که حافظه کار افراد مورد مطالعه در طی و بلافاصله پس از حملات ورزش کاهش یافته است ، که افراد کار حافظه را افزایش می دهد پس از بهبودی نشان داده شده بود. [60]
با این حال مقاله اخیر بررسی به سوال بسیاری از "موفقیت" کار مطالعات آموزش حافظه است. [61] Shipstead و همکاران نامیده می شود. (2010) نقطه خارج که کار مطالعات آموزش حافظه با طراحی ضعیف تجربی گرفتار شده است. اکثر مطالعات آموزش استفاده بدون تماس با گروه شاهد ساخت آن را غیر ممکن برای تعیین اینکه آیا هیچ به نفع آموزش است با توجه به بهبود واقعی و یا یک اثر هاتورن.
حافظه فعال در مغز
ژنتیک
کمی در ژنتیک از حافظه کار شناخته شده است. است ارثی ، [62] و در سطح جزء ، یک نامزد ژن پیشنهاد شده است ، یعنی ROBO1 برای تابع حلقه واج از حافظه کار.
فیزیولوژی و Psychopharmacology
بینش اول به اساس انتقال دهنده عصبی نورون ها و از حافظه کار آمد از تحقیقات حیوانی. کار از Jacobsen در [63] و Fulton در 1930s برای اولین بار نشان داد که ضایعات به اختلال عملکرد PFC فضایی حافظه کاری در میمون. کار بعد از Fuster [64] ثبت فعالیت الکتریکی سلول های عصبی در PFC از میمون ها در حالی که آنها در حال انجام وظیفه مطابق با تاخیر. در آن وظیفه ، میمون می بیند چگونه آزمونگر اماکن کمی غذا در زیر یکی از دو فنجان به دنبال یکسان است. سپس شاتر را برای یک دوره تاخیر متغیر کاهش یافته ، به غربالگری فنجان از دید میمون. پس از تاخیر ، شاتر باز می شود و میمون برای بازیابی غذا را از زیر فنجان مجاز است. بازیابی موفق در اولین تلاش -- چیزی است که حیوان می تواند پس از دستیابی به برخی از آموزش بر روی کاری که -- نیاز به نگه داشتن محل غذا در حافظه بیش از مدت تاخیر. Fuster نرون در PFC که اکثرا در طول دوره تاخیر از کار اخراج شده ، و نشان می دهد که آنها در به نمایندگی از محل غذا در حالی که آن نامرئی شد شرکت داشتند. بعدها تحقیقات نشان داده است نورون های مشابه تاخیر فعال در قشر خلفی جداری ، تالاموس ، واقع در نزدیکی دم ، و globus pallidus. [65] کار گلدمن - Rakicو دیگران نشان داد که sulcal اصلی ، dorsolateral PFC اتصالات با تمام این مناطق مغز ، و آن microcircuits نورون ها در داخل PFC قادر به حفظ اطلاعات در حافظه کار را از طریق شبکه های مکرر گلوتامات تحریک سلول های هرمی که همچنان در سراسر دوره تاخیر آتش است. [66] این جریان ها توسط مهار جانبی از interneurons GABAergic تنظیم شده است. [67 ] neuromodulatory انگیختگی سیستم های قابل ملاحظه ای PFC عملکرد حافظه را تغییر می دهند ، برای مثال ، یا خیلی کم و یا بیش از حد دوپامین یا نوراپی نفرین مختل می PFC شلیک شبکه [68] و کار عملکرد حافظه [69].
محلی سازی
محلی سازی عملکرد مغز در انسان بسیار ساده تر با ظهور روش های تصویربرداری از مغز (PET و fMRI) تبدیل شده است. این تحقیقات تایید کرده است که مناطق در PFC در عملکرد حافظه فعال درگیر است. در طول بحث 1990s مقدار در توابع مختلف ventrolateral (به عنوان مثال ، مناطق پایین تر) و dorsolateral (بالاتر) مناطق PFC متمرکز شده است. یک دیدگاه این بود که مناطق dorsolateral مسئول فضایی حافظه کاری و مناطق ventrolateral برای غیر فضایی حافظه کاری است. یکی دیگر از نظر پیشنهاد یک تمایز کارکردی ، با این استدلال که مناطق ventrolateral هستند بیشتر در تعمیر و نگهداری خالص اطلاعات نقش دارند ، در حالی که مناطق dorsolateral هستند بیشتر درگیر در وظایف نیاز به برخی از پردازش مواد حفظ شده است. این بحث به طور کامل حل و فصل نیست اما از شواهد پشتیبانی تمایز کارکردی است. [70]
مغز تصویربرداری کرده است همچنین نشان داد که کار توابع حافظه تا حد زیادی محدود به PFC. بررسی مطالعات متعدد [71] نشان می دهد حوزه های فعال در کارهای حافظه کاری بیش از یک بخش بزرگی از قشر پراکنده شده است. تمایل برای کارهای فضایی به جذب مناطق بیشتر راست نیمکره ، و برای حافظه کلامی و شی کار برای جذب بیشتر چپ نیمکره مناطق وجود دارد. فعال سازی حساب کاربری در کلامی وظایف حافظه کار می تواند باشد پایین به یکی از اجزای نگهداری بازتاب ، در قشر چپ جداری خلفی ، و جزء منعکس کننده تمرین subvocal ، در سمت چپ پیشانی قشر (منطقه Broca است ، شناخته شده به در تولید گفتار می شود درگیر) شکسته است. [ 72]
اجماع در حال ظهور است که کار ترین وظایف حافظه استخدام شبکه ای از PFC و مناطق جداری وجود دارد. یک مطالعه نشان داده است که در طول یک کار حافظه کار اتصال میان این افزایش مناطق است. [73] یکی دیگر از مطالعه نشان داده است که این مناطق لازم برای حافظه کاری ، و نه تنها به طور تصادفی در طول وظایف حافظه کاری فعال ، به طور موقت مسدود کردن آنها را از طریق مغناطیسی transcranial تحریک (TMS) ، در نتیجه اختلال در عملکرد کار. [74]
بحث های کنونی مربوط به عملکرد این مناطق مغز است. PFC فعال در انواع کارهایی است که نیاز به کارکردهای اجرایی یافت شده است. [23] این باعث شده است که برخی از محققان بر این باورند که نقش PFC در حافظه کار کنترل در توجه ، انتخاب استراتژی ها ، و دستکاری اطلاعات موجود در حافظه کاری ، اما در نگهداری از اطلاعات نیست. تابع نگهداری شده است به مناطق خلفی بیشتر از مغز از جمله قشر جداری نسبت داده شده است. [75] [76] نویسنده دیگر به تفسیر فعالیت در قشر جداری به عنوان نشانگر کارکردهای اجرایی ، به دلیل همان منطقه نیز در دیگر وظایف مورد توجه اجرایی فعال اما هیچ حافظه [77]
حافظه کار پیشنهاد شده است که شامل دو فرآیند با نقاط مختلف neuroanatomical در لوب فرونتال و جداری است. [78] اول ، یک عملیات انتخاب است که بازیابی آیتم مرتبط ترین و دوم عملیات به روز رسانی که تغییر تمرکز توجه بر آن ساخته شده است. به روز رسانی تمرکز توجه ، یافت شده است شامل فعال سازی گذرا در sulcus کودال برتر فرونتال و قشر جداری خلفی. در حالی که افزایش تقاضا در انتخاب گزینشی تغییر فعال در sulcus منقاری برتر فرونتال و cingulate خلفی / precuneus. [78
بیان تابع دیفرانسیل مناطق مغزی درگیر در حافظه کاری در وظیفه قادر به تشخیص این توابع وابسته است. [79] بیشتر مغز مطالعات تصویربرداری از حافظه کار استفاده کرده اند به رسمیت شناختن وظایف مانند تاخیر در به رسمیت شناختن از یکی یا چند محرک ، و یا N - پشت وظیفه ، که در آن هر محرک جدید در یک سری طولانی را باید به یکی از گام های N ارائه در این سری در مقایسه شده است. استفاده از وظایف به رسمیت شناختن این است که آنها نیاز به حرکت حداقل (فقط با فشار دادن یکی از دو کلید) ، تثبیت ساخت سر در اسکنر آسان تر است. پژوهش های تجربی و پژوهش در زمینه تفاوت های فردی در حافظه کاری ، با این حال ، استفاده کرده است تا حد زیادی وظایف فراخوان (به عنوان مثال ، خواندن طول کار ، پایین را نگاه کنید). روشن است به تشخیص درجه و وظایف فراخوان منعکس کننده فرآیندهای مشابه و محدودیت ظرفیت مشابه است.
مطالعات تصویربرداری مغز چند شده اند با خواندن دهانه وظیفه یا وظایف مربوط به انجام شد. فعال سازی افزایش در طول این وظایف در PFC وجود داشت و در مطالعات متعددی نیز در قشر قدامی cingulate (ACC). مردم بر روی کاری که انجام بهتر نشان داد افزایش بزرگتر فعال در این حوزه ها ، و فعال شدن آنها در طول زمان در ارتباط بود ، نشان می دهد که فعالیت عصبی خود را در این دو حوزه را بهتر هماهنگ شده بود ، احتمالا به علت اتصال قوی تر است. [80] [81]
اثرات استرس
حافظه کار است با استرس روانی حاد و مزمن دچار اختلال شده است. این پدیده برای اولین بار در مطالعات حیوانی Arnsten و همکارانش کشف شد ، [82] نشان داده اند که استرس ناشی از کاتکول آمین آزاد در PFC به سرعت در حال کاهش می یابد شلیک نورون ها PFC و باعث اختلال در کار عملکرد حافظه را از طریق feedforward ، مسیرهای سیگنالینگ داخل سلولی است. [83] قرار گرفتن در معرض مزمن استرس منجر به کسری کار بیشتر عمیق حافظه و تغییرات معماری اضافی در PFC ، از جمله آتروفی دندریتیک و از دست دادن ستون فقرات ، [84] که می تواند با مهار پروتئین کیناز C سیگنالینگ مانع است. [85] پژوهش fMRI در این تحقیق به انسان افزایش یافته و تایید کاری که کاهش حافظه در اثر استرس حاد به فعال سازی کاهش داده PFC ، و استرس افزایش سطح کاتکول آمین. [86] مطالعات تصویربرداری از دانشجویان پزشکی تحت آزمون استرس زا را نشان داده اند تضعیف PFC اتصال عملکردی ، مطابق با مطالعات حیوانی. 87] اثرات بارز استرس بر ساختار و عملکرد PFC ممکن است کمک به توضیح دهید که چگونه استرس می تواند باعث ایجاد یا تشدید بیماری های روانی.
تعمیر و نگهداری عصبی
شده است بیش از دو دهه گذشته که در مغز کار توابع حافظه انجام را آموخته است. بسیار کمتر است که مغز چگونه انجام تعمیر و نگهداری و کوتاه مدت هدف دستکاری اطلاعات شناخته شده است. شلیک مداوم از نورون هایی خاص در دوره تاخیر از وظایف حافظه کاری نشان می دهد که مغز دارای یک مکانیزم از نگه داشتن بازنمودهای فعال بدون دخالت خارجی است.
با این حال ، حفظ بازنمایی فعال ، کافی است در صورتی که کار به مطالبات حفظ بیش از یک تکه از اطلاعات است. علاوه بر این ، اجزاء و ویژگی های هر تکه را باید به یکدیگر متصل می شوند برای جلوگیری از آنها را از مخلوط کردن. به عنوان مثال ، اگر یک مثلث و یک مربع سبز قرمز باید در همان زمان به یاد ، یکی باید مطمئن شوید که "قرمز" به "مثلث" و "سبز" است به "میدان" متصل متصل. یکی از راه های ایجاد اتصالات از جمله است با داشتن سلول های عصبی است که نشان دهنده ویژگی های همان آتش تکه همگام ، و کسانی که نشان دهنده ویژگی های متعلق به تکه های مختلف آتش خارج از سنکرون است. [88] در مثال ، نورون ها به نمایندگی از قرمزی همگام آتش با نورون ها به نمایندگی از شکل مثلثی ، اما خارج از سنکرون با کسانی که به نمایندگی از شکل مربع. تا کنون ، هیچ مدرک مستقیمی وجود دارد که کار حافظه با استفاده از این مکانیزم های الزام آور ، و مکانیسم های دیگر نیز پیشنهاد شده است. [89] این باورند که شلیک همزمان سلول های عصبی که در حافظه کار با فرکانس در باند تتا (4 نوسان بوده است به 8 هرتز). در واقع ، قدرت فرکانس تتا EEG در افزایش حافظه کاری با بار ، [90] و نوسان در باند تتا اندازه گیری بیش از نقاط مختلف جمجمه هماهنگ تر در هنگامی که فردی تلاش می کند به خاطر داشته باشید اتصال بین دو جزء از اطلاعات است. [ 91]
یکی از روش های مدرن برای توضیح کارکرد حافظه در مغز واقع در جلو استخوان پیشانی قشر گانگلیون بازال از کار حافظه (PBWM) است.
یادگیری
در حال حاضر شواهد گستردهای که کار حافظه در سواد و حساب به نتایج یادگیری کلیدی مرتبط شده وجود دارد. [92] مطالعه طولی تایید کرد که حافظه کاری یک کودک در سن 5 سالگی پیش بینی کننده موفقیت تحصیلی بهتر از IQ است. [93]
در یک مطالعه غربالگری در مقیاس بزرگ ، یکی در ده کودکان در کلاس های درس جریان اصلی است که با کسری حافظه کاری شناسایی شد. اکثر آنها بسیار ضعیف در دستاوردهای آکادمیک انجام شده ، مستقل از IQ خود را. [94] بدون مداخله مناسب این کودکان در پشت همسالان خود عقب ماندگی است. مطالعه اخیر 37 مدرسه از کودکان با ناتوانی های یادگیری قابل توجهی نشان داده است که ظرفیت حافظه را در اندازه گیری پایه ، اما IQ نیست ، نتایج یادگیری را پیش بینی دو سال بعد است. [95] این نشان می دهد که کار اختلال حافظه هستند در ارتباط با نتایج یادگیری کم و تشکیل یک عامل خطر بالا برای underachievement آموزشی برای کودکان. در کودکان با ناتوانی در یادگیری مثل خوانش پریشی ، ADHD ، و اختلال هماهنگی رشدی ، الگوی مشابهی مشهود است. [96] در یک کلاس درس ، ویژگی های مشترک از اختلال حافظه کاری عبارتند از : عدم به خاطر داشته باشید به دستورالعمل ها و ناتوانی در تکمیل فعالیت های یادگیری. بدون در مراحل اولیه تشخیص داد ، کار اختلال حافظه تأثیر منفی در عملکرد کودک در سراسر حرفه ای آموزشی خود را است. [97] با این حال ، استراتژی که هدف نقاط قوت و ضعف خاص از دانش آموز پروفایل حافظه کاری برای مربیان در دسترس هستند. [98]
توجه
تحقیقات نشان می دهد لینک نزدیک بین ظرفیت کار حافظه فرد و توانایی برای کنترل اطلاعات از محیط است که آنها انتخابی می تواند افزایش یا نادیده گرفتن است. [99] توجه چنین اجازه می دهد تا برای مثال به طور داوطلبانه در خصوص تغییر به اهداف در فرد پردازش اطلاعات به مکان های فضایی و یا اشیاء به جای آنهایی که توجه به موضوع برجسته حسی خود را (مانند آژیر آمبولانس) را ضبط. هدف کارگردانی توجه با سیگنال های "از بالا به پایین" از PFC رانده است که پردازش تعصب در نواحی خلفی قشر مغز [100] و برجستگی جذب "از پایین به بالا" کنترل از ساختارهای subcortical و قشر حسی اولیه است. [101] توانایی به زیر پا بگذارند گرفتن حسی از توجه متفاوت تا حد زیادی بین افراد و این تفاوت از نزدیک به ظرفیت حافظه خود کار لینک. بیشتر کار یک فرد را ظرفیت حافظه ، بیشتر توانایی ایستادگی در برابر ضبط های حسی است. [99] توانایی محدود به باطل جذب توجه ، به احتمال زیاد در ذخیره سازی های غیر ضروری از اطلاعات در حافظه کاری در نتیجه ، [99] نشان می دهد نه تنها که داشتن ضعیف کار حافظه را تحت تاثیر قرار توجه است که آن را نیز می تواند محدود کردن ظرفیت حافظه کاری و حتی بیشتر است.
حافظه اصلی رایانه
در هر کامپیوتر از مجموعه ای منابع سخت افزاری و نرم افزاری استفاده می شود که هر یک دارای جایگاه مختص به خود است. سیستم عامل، مسوولیت مدیریت منابع موجود در یک کامپیوتر را برعهده د ارد. مجموعه پتانسیل های سخت افزاری و نرم افزاری موجود و نحوه مدیریت آنان توسط سیستم عامل، میزان مفید بودن و کارایی یک کامپیوتر را مشخص می نماید.
حافظه اصلی (RAM) یکی از مهمترین منابع سخت افزاری موجود در کامپیوتر است که با توجه به نقش محوری آن در اجرای برنامه های کامپیوتری، همواره در معرض پرسش های فراوانی از جانب کاربران کامپیوتر است. به عنوان نمونه، شاید این سوال برای شما نیز مطرح شده باشد که تاثیر افزایش حافظه اصلی بر سرعت کامپیوتر چیست و در صورت افزایش حافظه اصلی، آیا کارایی سیستم نیز به همان میزان افزایش خواهد یافت؟
حافظه RAM (یا حافظه با دسترسی تصادفی) حافظه اصلی رایانه است که به عنوان یک مجموعه از نواحی کاری، هنگام استفاده از رایانه مورد استفاده قرار می گیرد.
این حافظه فهرستی از دستورالعمل ها و داده هایی که رایانه روی آنها کار می کند و همچنین نتایج حاصل از محاسبات را در خود ذخیره و نگهداری می کند.
اغلب رایانه های امروزی مبتنی بر سیستم عامل ویندوز XP دارای 256 یا 512 مگابایت حافظه اصلی است که برخی کاربران آن را تا یک یا 2 گیگابایت افزایش می دهند. با افزایش نرم افزارهای چندبندی که همزمان از منابع سخت افزاری بهره می گیرد و همچنین استفاده از نرم افزارهای امنیتی ضدویروس و دیوار آتش، منابع حافظه کمتری برای برنامه ها و کارهای عمومی اختصاص داده می شود.
حافظه اصلی برخلاف حافظه های جانبی مانند هارددیسک، به طور مستقیم با کاربران در ارتباط نیست. بلکه مخاطبان این حافظه، برنامه ها و سیستم عامل رایانه هستند که از زمان روشن شدن رایانه، از آن برای ذخیره سازی فایل ها و کدهای اصلی استفاده می کنند. در صورتی که رایانه از حافظه اندکی بهره مند باشد هنگام اجرای برنامه ها با تاخیر بسیار زیادی مواجه می شوید که علت آن فراخوانی کدهای برنامه مورد نظر از روی دیسک سخت است.
افزایش حجم حافظه و مشاهده اختلاف کارایی ایجاد شده، ناخودآگاه این تصور را در ذهن ایجاد می کند که با افزایش حجم حافظه، سرعت بالاتر و عملکرد بهتر را همراه خواهد داشت. در حالی که در رایانه ها کندترین قطعه در مقایسه با قطعات ضروری دیگر همین سخت دیسک یا هارددیسک است و دسترسی به آن تاخیر محسوسی را در روند اجرای برنامه ایجاد خواهد کرد.
اگر در رایانه برای اجرای یک برنامه حافظه کافی وجود داشته باشد، هنگام اجرای آن تمامی کدهای مورد نیاز بسرعت از روی حافظه اصلی فراخوانی و اجرا می شود. بنابر این باید نوعی تعادل میان برنامه های کاربردی، حجم حافظه اصلی و پتانسیل های سخت افزاری برقرار شود.
برای مثال اگر شما رایانه ای با پردازنده و کارت گرافیک گرانقیمت را تنها با 256 مگابایت حافظه همراه کنید هرگز نتوانسته اید از حداکثر پتانسیل های سخت افزاری کارت گرافیک و پردازنده قدرتمند آن استفاده کنید. چرا که هنگام اجرای برنامه ها دسترسی به هارددیسک برای فراخوانی کدهایی که روی حافظه اصلی جا نشده اند سرعت اجرای برنامه ها را بشدت کاهش می دهد.
از سویی دیگر اگر رایانه خود را به 4 گیگابایت حافظه مجهز کنید و روی آن یک برنامه سنگین را اجرا کنید حجم زیادی از حافظه در هر صورت خالی می ماند و این به معنای هزینه کردن برای قطعه ای است که هرگز از آن استفاده نخواهد شد. در حقیقت یک گیگابایت حافظه اصلی برای اکثر کاربردهای رایانه ای امروزی کافی است و اگر حافظه خود را از 512 مگابایت به یک گیگابایت افزایش دهید تفاوت آن را به آسانی مشاهده می کنید. در این صورت کارکردن با چندین برنامه به طور همزمان تسهیل می شود. با در نظر گرفتن این معیارها، بودجه خود را صرف خرید حجم بیشتری از حافظه که هرگز از آن استفاده نمی کنید نخواهید کرد.
ارتباط افزايش حافظه اصلی با سرعت کامپيوتر
آيا سرعت اجرای برخی برنامه ها بر روی کامپيوتر شما پائين است ؟ برای حل مشکل بدنبال چه راهکاری هستيد ؟ آيا فکر می کنيد اگر حافظه کامپيوتر خود را افزايش دهيد ، سرعت اجرای برنامه ها بهبود پيدا می نمايد ؟ با مطالعه ايـن مطلب شايد پاسخ به سوالات فوق ، مشخص گردد.
افزايش حافظه اصلی کامپيوتر ( RAM ) ، باعث افزايش سرعت برخی عمليات در کامپيوتر می شود (واقعيتی انکار ناپذير) . RAM يکی از مهمترين عناصر سخت افزاری موجود در کامپيوتر است که سيستم های عامل برای مديريت بهينه آن جايگاهی خاص را در نظر می گيرند . زمانی که يک برنامه کامپيوتری نظير يک واژه پرداز و يا برنامه ای نظير مرورگرهای وب را اجراء می نمائيد ، ريزپردازنده موجود در کامپيوتر ، فايل اجرائی حاوی برنامه را از محل استقرار دائم ( هارد ديسک ) به درون حافظه اصلی کامپيوتر ، مستقر می نمايد( فرآيند معروف Loading ). حجم فايل اجرائی برخی از برنامه ها نظير Word و يا Excel به پنج مگابايت می رسد. ريزپردازنده ، همچنين در اين زمينه تعداد زيادی فايل های DLL مشترک ( dynamic link libraries ) ( بخش هائی از کدهای به اشتراک گذاشته شده توسط چندين برنامه ) را به درون حافظه منتقل می نمايد . فايل های DLL ممکن است بين بيست تا سی مگابايت ظرفيت داشته باشند . در ادامه ريزپردازنده فايل های حاوی داده مورد نياز يک برنامه را که ممکن است چندين مگابايت باشند را نيز در حافظه مستقر می نمايد ( ميزان داده مستقر شده در حافظه به نوع برنامه و عملياتی که انجام می دهد ، بستگی دارد ) . با توجه به موارد فوق ، يک برنامه معمولی به فضائی معادل چندين مگابايت ( مثلا" بين ده تا سی مگابايت ) به منظور اجراء نياز خواهد داشت .
فرض کنيد که نرم افزارهای زير بر روی کامپيوتر شما در حال اجراء می باشند :
علاوه بر برنامه های فوق ، سيستم عامل خود به تنهائی فضای زيادی را اشغال خواهد کرد . برنامه های فوق به فضائی بين يکصد تا يکصد و پنجاه مگابايت نياز خواهند داشت ، ولی ممکن است کامپيوتر شما صرفا" دارای مثلا" شصت و چهار مگابايت حافظه باشد .
فضای اضافی توسط مدير حافظه مجازی ( VMM ) ايجاد می گردد . VMM با جستجو در حافظه ، محلی را که در آن لحظه مورد نياز نمی باشد را پيدا نموده و بخش های فوق را در يک فايل Swap بر روی هارد ديسک ذخيره می نمايد. مثلا" در صورتی که برنامه پست الکترونيکی ( نظير outlook ) فعال شده باشد و به مدت زمان مشخصی (مثلا" 45 دقيقه) از آن استفاده نمی گردد ، VMM ، تمامی عناصر تشکيل دهنده فايل اجرائی مربوط به برنامه پست الکترونيکی را بهمراه فايل های DLL و داده بر روی هارد ديسک منتقل می نمايد . به فرآيند فوق، Swapping out برنامه گفته می شود . در ادامه و زمانی که بر روی برنامه پست الکترونيکی کليک می گردد ، VMM ، مجددا" تمامی اطلاعات مربوط به برنامه را از هارد ديسک خوانده و آنان را با برنامه ديگری که موجود در حافظه می باشد و از آن استفاده نمی گردد ، جايگزين می نمايد . با توجه به اين واقعيت که سرعت هارد ديسک نسبت به RAM کمتر می باشد ، فرآيند "جايگزينی اطلاعات " زمان خاص خود را داشته و عموما" اين فرآيند با تاخير انجام می شود .
در صورتی که شما دارای حجم اندکی حافظه می باشيد ( مثلا" شانزده مگابايت ) ، VMM همواره و با فرکانس بيشتری اقدام به عمليات جايگزينی اطلاعات نموده و سرعت کامپيوتر بطرز کاملا" محسوسی کاهش خواهد يافت . در صورتی که کامپيوتر شما دارای 256 مگابايت حافظه می باشد ، VMM دارای فضای لازم بوده و فرآيند جايگزينی با فرکانس کمتری انجام شده و يا حضور آن چندان محسوس نباشد . در چنين مواردی با افزودن حافظه ، تاثير بسيار زيادی در سرعت سيستم را مشاهده نخواهيم کرد .
برخی از برنامه ها ( نظير فتوشاپ ، اکثر کمپايلرها ، اکثر برنامه های ويرايش فيلم و انيميشن ) نيازمند حجم بسيار بالائی از حافظه به منظور انجام عمليات خود می باشند. در صورتی که اين نوع برنامه ها را بر روی کامپيوتری که دارای حجم اندکی از حافظه است ، اجراء نمائيد ، فرآيند جايگزينی بطور دائم انجام و سرعت اجرای اين نوع برنامه ها ، مطلوب نخواهد بود . با افزودن حافظه به سيستم و بهينه سازی فرآيند جايگزينی ( و يا حذف آن ) ، برنامه های فوق با سرعت بالائی اجراء می گردند .
تاثير حافظه اصلی بر كارآئی سيستم
در هر كامپيوتر از مجموعه ای منابع سخت افزاری و نرم افزاری استفاده می گردد كه هر يك دارای جايگاه مختص به خود می باشند . سيستم عامل ، مسئوليت مديريت منابع موجود در يك كامپيوتر را برعهده دارد . مجموعه پتانسيل های سخت افزاری و نرم افزاری موجود و نحوه مديريت آنان توسط سيستم عامل ، ميزان مفيد بودن و كارآئی يك كامپيوتر را مشخص می نمايد.
حافظه اصلی ( RAM ) يكی از مهمترين منابع سخت افزاری موجود در كامپيوتر است كه با توجه به نقش محوری آن در اجرای برنامه های كامپيوتری ، همواره در معرض پرسش های فراوانی از جانب كاربران كامپيوتر است. به عنوان نمونه ، شايد اين سوال برای شما نيز مطرح شده باشد كه تاثير افزايش حافظه اصلی بر سرعت كامپيوتر چيست و در صورت افزايش حافظه اصلی ، آيا كارائی سيستم نيز به همان ميزان افزايش خواهد يافت ؟
در اين مطلب به بررسی اين موضوع خواهيم پرداخت كه چرا حافظه اصلی دارای يك نقش مهم و غيرقابل انكار در كارائی سيستم است . ادامه بحث را با در نظر گرفتن دو فرضيه دنبال می نمائيم . اول اين كه بر روی كامپيوتر از يكی از نسخه های سيستم عامل ويندوز 2000 ، XP و يا 2003 سی و دو بيتی استفاده می گردد و دوم اين كه از يك كاميپوتر مدل جديد با پتانسيل های سخت افزاری مناسب ، استفاده می شود .
هر سيستم عامل از يك مدل خاص برای مديريت منبع ارزشمند حافظه اصلی استفاده می نمايد . نحوه مديريت حافظه توسط سيستم عامل ، يكی از شاخص های مهم ارزيابی موفقيت يك سيستم عامل محسوب می گردد . ويندوز نيز به عنوان يك سيستم عامل از اين قاعده مستثنی نمی باشد.
زمانی كه اولين نسخه ويندوز ارائه شده بود ، امكان مديريت حافظه اندكی توسط آن وجود داشت . در آن زمان ، حافظه گران بود و حتی در صورتی كه استفاده كنندگان توان مالی تهيه آن را داشتند ، كامپيوترهای آن دوره قادر به استفاده از آن نبودند . اين وضعيت تا اواسط دهه 90 ميلادی ادامه داشت و بسياری از افرادی كه دارای كامپيوتر بودند ، صرفا" از 8 مگابايت حافظه اصلی استفاده می كردند كه امكان ارتقاء آن به حداكثر 64 مگابايت وجود داشت .
قيمت بالا و ظرفيت بردهای اصلی سيستم ( مادر برد ) ، از جمله محدوديت های اساسی كامپيوترها در گذشته ای نه چندان دور است كه قطعا" هم اينك اين وضعيت بهبود يافته است و استفاده كنندگان كامپيوتر از اين بايت كمتر دچار مشكل می گردند.
در اكثر نسخه های ويندوز امكان استفاده از حافظه مجازی وجود دارد . با توجه به اين كه قيمت حافظه هارد ديسك نسبت به حافظه اصلی بمراتب كمتر است ، ويندوز از فضای ذخيره سازی هارد ديسك به منظور جبران كمبود حافظه اصلی سيستم استفاده می نمايد .
حافظه مجازی ، يك راه حل مناسب به منظور غلبه بر محدوديت حافظه اصلی است كه دارای چالش های مختص به خود نيز می باشد :
كند بودن سرعت هارد ديسك نسبت به حافظه اصلی : هارد ديسك دارای سرعتی بمراتب پائين تر ( كندتر ) نسبت به حافظه اصلی است . دستيابی به حافظه اصلی بر اساس نانوثانيه و سرعت هارد ديسك بر اساس ميلی ثانيه اندازه گيری می شود .
عدم امكان استفاده مستقيم از حافظه مجازی : يكی ديگر از مسائل در ارتباط با حافظه مجازی ، عدم امكان استفاده مستقيم از آن است . مثلا" فرض كنيد كه يك صفحه اطلاعات از حافظه اصلی بر روی هارد ديسك ( حافظه مجازی ) نوشته گردد . در صورتی كه در ادامه به اطلاعات موجود در اين صفحه نياز باشد ، كامپيوتر نمی تواند مستقيما" به آن دستيابی داشته باشد . در چنين مواردی ، می بايست قبل از اين كه كامپيوتر بتواند از داده استفاده نمايد ، داده درون حافظه اصلی مستقر گردد . به فرآيند فوق paging گفته می شود .
Paging باعث كند شدن يك سيستم می گردد چراكه كامپيوتر مجبور است در زمانی كه داده از هارد ديسك به درون حافظه اصلی منتقل می گردد ، عمليات جاری خود را متوقف و منتظر بماند . در واقع ، علت اصلی استفاده از حافظه مجازی نياز كامپيوتر به حافظه و عدم وجود ظرفيت لازم برای تامين خواسته های سيستم عامل است . در صورتی كه حافظه سيستم تكميل شده باشد ، كامپيوتر نمی تواند يك نسخه از صفحه داده را از هارد ديسك به درون حافظه اصلی منتقل نمايد . در چنين مواردی فضائی برای استقرار داده در حافظه اصلی وجود نداشته و سيستم عامل می بايست يك صفحه داده موجود در حافظه اصلی را به حافظه مجازی منتقل نمايد تا فضای لازم برای داده ئی كه به وجود آن نياز است ، ايجاد گردد . ( داده ئی كه می بايست از هارد ديسك به درون حافظه اصلی كامپيوتر منتقل شود )
paging ، فرآيندی است كه می بايست مديريت گردد . كامپيوتر می بايست از مكانی در حافظه اصلی به منظور ثبت وضعيت استفاده از حافظه استفاده نمايد . بنابراين ، سيستم می بايست قسمتی از حافظه خود را برای ثبت وضعيت صفحات و اين كه كدام صفحه در حافظه اصلی و كدام صفحه در حافظه مجازی است ، در نظر بگيرد. علاوه بر اين ، سيستم از سيكل های متعدد پردازنده ( CPU ) به منظور انتقال داده بين حافظه اصلی و حافظه مجازی استفاده می نمايد . در صورتی كه نگرانی خاصی در رابطه با Paging وجود نداشته باشد ، كامپيوتر به سرعت وظايف خود را انجام خواهد داد .
حافظه بيشتر، كاهش وابستگی ويندوز به حافظه مجازی ، عدم استفاده از زمان پردازنده و منابع ديگری نظير هارد ديسك را به دنبال خواهد داشت .
شايد بهترين گزينه اين باشد كه به اندازه ای حافظه به سيستم اضافه گردد تا درصد استفاده از حافظه مجازی به حداقل مقدار ممكن كاهش يابد . با اين كه گزينه فوق ممكن است به عنوان يك راه حل عملی باشد ، ولی نمی توان زمينه استفاده از حافظه مجازی را از ويندوز سلب نمود . ويندوز بگونه ای طراحی شده است كه بتواند از حافظه مجازی استفاده نمايد و سيستم عامل اين انتظار را دارد كه حافظه مجازی موجود و برای وی در دسترس باشد . هر اندازه كه به سيستم حافظه فيزيكی اضافه گردد ، وابستگی آن به حافظه مجازی كمتر خواهد شد.
شايد از بحث فوق اينگونه برداشت شود كه علت اصلی استفاده از حافظه مجازی ، جبران كمبود حافظه اصلی است . برداشت فوق با اين كه درست است ولی بيانگر تمامی ابعاد موضوع نمی باشد و تنها نيمی از حقيقت را شامل می شود .
به عنوان يك قانون ، شركت مايكروسافت توصيه می نمايد كه پيكربندی حافظه مجازی بر اساس ميزان حافظه فيزيكی ( RAM ) نصب شده بر روی ماشين ، انجام شود و حداقل ، حافظه مجازی 5 / 1 برابر حافظه اصلی باشد . اين بدان معنی است كه اگر ماشينی دارای 512 مگابايت حافظه اصلی باشد ، ويندوز انتظار دارد كه بتواند به حداقل 768 مگابايت حافظه مجازی دستيابی داشته باشد . فرض كنيد كه به اين نتيجه رسيده ايد كه 512 مگابايت حافظه اصلی نياز شما را تامين نمی نمايد و تصميم می گيريد حافظه ماشين خود را به يك گيگابايت ارتقاء دهيد.با اين كار شما نياز ويندوز به حافظه مجازی را هم افزايش داده ايد.در چنين شرايطی ويندوز اين انتظار را دارد كه بتواند به حافظه مجازی با ظرفيتی معادل 5 / 1 گيگابايت دستيابی داشته باشد .
عليرغم اين كه ظرفيت Pagefile ماشين ( فايلی كه از آن به عنوان حافظه مجازی استفاده می شود ) افزايش می يابد، اين بدان معنی نخواهد بود كه ماشين از pagefile به سختی استفاده می نمايد . عموما" عكس اين موضوع صادق است . نصب حافظه بيشتر ، باعث می شود كه ويندوز كمتر مجبور به paging گردد . حتی اگر ويندوز همچنان مجبور به استفاده از حافظه مجازی باشد ، حافظه اضافه نصب شده اين اطمينان را ايجاد می نمايد كه page مرتبط با برنامه در حال اجراء ، در حافظه اصلی موجود است و سيستم عامل به دليل كمبود حافظه مجبور نخواهد بود كه آن را بر روی فضای ذخيره سازی حافظه جانبی منتقل نمايد . بدين ترتيب برنامه ها با سرعت بيشتری اجراء شده و در زمانی مطلوب نياز كاربران را تامين و در نهايت كارآئی سيستم افزايش خواهد يافت .
آيا محدوديتی در ارتباط با حافظه وجود دارد ؟
در ابتدای بحث اشاره گرديد كه اطلاعات موجود در اين مقاله صرفا" برای سيستم های 32 بيتی مفيد بوده و در ارتباط با سيستم های 64 بيتی نمی باشد . حقيقت اين است كه حتی سيستم های 64 بيتی نيز در ارتباط با حافظه مجازی می باشند ولی نسخه های 32 بيتی و 64 بيتی بطور كامل از مدل های حافظه مختلفی استفاده می نمايند . سيستم های 32 بيتی صرفا" دارای 32 بيت بوده و می توانند حداكثر 4 گيگابايت حافظه اصلی را آدرس دهی نمايند . يك سيستم 64 بيتی از لحاظ تئوری قادر به آدرس دهی 16 اگزابايت ( بيش از 16،000،000 گيگابايت حافظه RAM ) می باشد. توليد يك ماشين كه بتواند از اين ميزان حافظه حمايت نمايد در حال حاضر هزينه بالائی داشته و مقرون به صرفه نمی باشد . اكثر سيستم های 64 بيتی موجود ميزان حافظه اصلی را محدود بين 8 گيگابايت و 256 ترابايت نموده اند .
محدوديت فضای آدرس دهی 4 گيگابايتی برای ماشين های 32 بيتی كه برروی آنان ويندوز نصب شده است ، چه پيامدهائی را به دنبال دارد ؟ ويندوز بگونه ای طراحی شده است تا بتواند بطور كامل 4 گيگابايت حافظه را آدرس دهی نمايد . ويندوز فضای چهار گيگابايتی را به دو بخش مساوی تقسيم می نمايد . يكی از بخش ها توسط سيستم عامل و از بخش ديگر به منظور User mode ( يا برنامه ها ) استفاده می گردد .
در صورت نياز می توان پيكربندی پيش فرض فوق را تغيير داد . بدين منظور از فايل Boot.ini استفاده می گردد . به عنوان نمونه می توان در فايل فوق از سوئيچ 3GB / استفاده نمود . بدين ترتيب ويندوز پيكربندی پيش فرض خود را تغيير و از يك فضای يك گيگابايتی برای خود و از يك فضای 3 گيگاباتيی برای user mode استفاده می نمايد . بدين ترتيب ويندوز می تواند مديريت بهتری را به منظور تامين خواسته برنامه های بزرگی نظير Exchange server انجام دهد(هر گز از سوئيچ اشاره شده بر روی Small Business Server و يا يك كنترل كننده domain استفاده نگردد) .
*Static random access memory)SRAM) . این نوع حافظه ها از چندین ترانزیستور ( چهار تا شش ) برای هر سلول حافظه استفاده می نمایند. برای هر سلول از خازن استفاده نمی گردد. این نوع حافظه در ابتدا بمنظور cache استفاده می شدند.
*Dynamic random access memory)DRAM) . در این نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از یک زوج ترانزیستورو خازن استفاده می گردد .
*Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM) . شکل اولیه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکمیل فرآیند استقرار یک بیت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بایست منتظر و در ادامه بیت خوانده خواهد شد.( قبل از اینکه عملیات مربوط به بیت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابایت در هر ثانیه است .
*Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM) . این نوع حافظه ها در انتظار تکمیل و اتمام پردازش های لازم برای اولین بیت نشده و عملیات مورد نظر خود را در رابطه با بیت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد. پس از اینکه آدرس اولین بیت مشخص گردید EDO DRAM عملیات مربوط به جستجو برای بیت بعدی را آغاز خواهد کرد. سرعت عملیات فوق پنج برابر سریعتر نسبت به حافظه های FPM است . حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابایت در هر ثانیه است .
*Synchronous dynamic random access memory)SDRM) از ویژگی "حالت پیوسته " بمنظور افزایش و بهبود کارائی استفاده می نماید .بدین منظور زمانیکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بین ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامین داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپیوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابایت در ثانیه است .
*Rambus dynamic random access memory )RDRAM) یک رویکرد کاملا" جدید نسبت به معماری قبلی DRAM است. این نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module)RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پیکربندی مشابه یک DIMM استاندارد است. وجه تمایز این نوع حافظه ها استفاده از یک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است . تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پیدا نمایند.
Credit card memory یک نمونه کاملا" اختصاصی از تولیدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دریک نوع خاص اسلات ، در کامپیوترهای noteBook استفاده می گردد .
PCMCIA memory card .نوع دیگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.
FlashRam نوع خاصی از حافظه با ظرفیت کم برای استفاده در دستگاههائی نظیر تلویزیون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد. زمانیکه این نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به میزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در کامپیوتر نیز از این نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظیمات هارد دیسک و ... استفاده می گردد.
VideoRam)VRAM) یک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظیر : آداپتورهای ویدئو و یا شتا ب دهندگان سه بعدی استفاده می شود. به این نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نیز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدین دلیل است که این نوع از حافظه ها دارای امکان دستیابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سریال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافیک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. میزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظیر : " وضوح تصویر " و " وضعیت رنگ ها " بستگی دارد.
خوب براي اينكه يك رم را روي سيستم نصب كنيد طبيعتا نميتوانيد هر رمي كه خواستيد روي مادربرد نصب كنيد . چرا كه سازگاري ان با مادبرد جدايي ناپذير است . چراكه رم توسط چيپست مادربرد كنترل ميشود .
سرعت رم بر اساس نانو ثانيه ns محاسبه ميشود هرچقدر كمتر باشد سرعت رم بيشتر است به هر حال سرعت رم بايد با سرعت باس مادربرد همزمان باشد كه بخث راجع به اين قضيه رو حذف ميكنيم . اگر سرعت كلاك Clock speed 133 mhz بود انگاه سرعت كلاك 6 ns ميباشد اگر 100 mhz بود 10 ns ميشود و اگر 66 mhz بود 15 ns ميشود . در مورد پهناي باند هم براي ارتباط با كش l2 مقادير زير را بدانيد .
FPM 176 MB/sec
EDO 264 MB/Sec
SD 528 MB/sec
معروفترين حافظه مورد استفاده كامپيوتر است . به اين وسيله از انجايي كه دستيابي به سلول هاي حافظه آن بلافاصله قابل دسترسي هست random access ميگويند نقطه مقابل RAM را Serial Access Memory (SAM) مينامند همانطور كه از نامش پيداست ديتاها را بصورت سريال مانند نوار كاست نگهداري ميكند . در SAM اگر ديتايي در دسترس نباشد كليه ديتاها چك ميشوند تا به ديتاي مورد نظر برسد . كاربرد SAM در حافظه بصورت بافر بيشتر مورد استفاده است . اما در RAM در هر لحظه اي كه بخواهيد ميتوانيد به ديتاي مورد نظر دسترسي داشته باشيد . در اين مقاله سعي ميكنم تمامي چيزهايي كه لازمست تا بدانيد RAM چيست و چه ميكند را توضيح ميدهم .
يك چيپ حافظه تقريبا شبيه به ميكروپروسسور همان IC (Integrated Circuit) هست در اين مدارات مجتمع ميليون ها ترانزيستور و خازن قرار دارد . در تقريبا تمامي كامپيوتر ها در حافظه dynamic random access memory (DRAM) ترانزيستور و خازن مجموعا با هم يك سلول از حافظه را تشكيل ميدهند كه نمايش دهنده يك بيت از حافظه هستند . خازن يك بيت از حافظه را نگهداري ميكند يا صفر يا يك . در مقابل ترانزيستور بصورت سوئيچي عمل ميكند كه وظيفه كنترل مدارات را روي چيپ حافظه دارد كه ايا خازن را بخواند يا اينكه موقعيت را براي نخواندن ان و تغيير موضع ايجاد كند .
خازن را ميتوانيد مثل سطلي در نظر بگيريد كه الكترون ها در ان ذخيره ميشوند . براي ذخيره كردن 1 در سلول حافظه اين سطل پر از الكترون ميشود و براي 0 شدن خالي از الكترون ميشود . مشكلي كه اين خازنها دارند اينستكه پس از مرور زمان نشتي ميكنند و گرايش به خالي شدن دارند . اين اتفاقات در كمتر از ميلي ثانيه اتفاق مي افتد . بنابراين براي عملكرد درست حافظه پويا يا حتي CPU كنترل كننده حافظه بايد انها را شارژكند تا مقدار 1 را در خودشان نگه دارند . يعني كنترل كننده حافظه مدام حافظه را ميخواند و دوباره انرا مينويسد ! اين عمليات بصورت خودكار در يك ثانيه هزاران بار اتفاق مي افتد .
براي تصور قضيه فوق در ذهنتان فرض كنيد سطل آبي داريم كه از زير سوراخ كوچكي دارد وقتي سطل را از اب پر ميكني و شير اب را قطع كردي اب ظرف رو به اتمام ميرود حالا براي اينكه ظرف هميشه پر از اب يا همان الكترون باشد يك شناور ميگذاريم كه با پايين امدن ان اب دوباره به ظرف بريزد.
عمليات refresh شدن رم براي رم هاي پويا هست و عملا براي همين قضيه به اين نام ناميده شده اند . بنابراين رم هاي پويا مداوما بايد در حال refresh شدن باشند درغير اينصورت اطلاعات داخل خود را از دست ميدهند . بنابراين اين refresh شدن ها باعث ميشود از سرعت اين رم كم بشود .
سلول هاي حافظه روي يك تخته سيليكوني قرار دارند كه بصورت ارايه اي از ستون ها و سطر ها هست به ستون ها bitline و به سطرها wordline ميگويند . محل تقاطع اين دو محدوده شناسايي ادرس هاي سلول حافظه ميباشد .
DRAM ها مداوما ستونهايشان را شارژ ميكنند تا ترانزيستور هاي خود را بصورت فعال نگهدارند . وقتي قرار باشد كه مقدار يك را به خازن اختصاص دهد انرا شارژ ميكند اما وقتي ميخواهد ان مقدار را بخواند كه ايا مقدار يك را دارد يا نه يك امپلي فاير حساس مشخص ميكند كه ايا خازن ظرفيتش از الكترون باندازه بيش از 50% هست يا خير اگر هست مقدار يك دارد وگرنه بايد مقدار يك به ان داده ميشود . تحليل عملكرد DRAM تا همينجا بماند بنابراين يادتان باشد كه خازن ها به تنهايي نميتوانند كاري كنند بلكه RAS و CAS براي ادرس دهي خازنها لازمند . يك كنتور براي انكه لحظات رفرش شدن را بشمارد . يك امپلي فاير حساس براي خواندن مقدار خازن و اينكه ايا خازن قابل نوشتن هست يا خير .
Static RAM (SRAM) از تكنولوژي متفاوتي استفاده ميكند . در رم از نوع ايستا نوعي flip-flop وجود دارد كه هر بيت از حافظه را نگهداري ميكند . يك فليپ فلاپ براي حافظه چهار تا شش ترانزيستور سيم كشي شده به هم دارد اما ديگر نيازي به تازه شدن و refresh شدن ندارند . و اين همان نقطه اي است كه باعث ميشود رم ايستا از رم پويا پيشي بگيرد . به هر حال از انجايي كه بخش هاي بيشتري نسبت به رم پويا در رم ايستا داريم بنابراين سلول هاي حافظه فضاي بيشتري نسبت به رم پويا اشغال ميكنند . بنابراين شما روي چيپ حافظه از حافظه كمتري برخوردار ميشويد كه باعث ميشود اين نوع حافظه گران شود .
بنابراين رم ايستا سرعت بيشتري دارد اما گرانتر است اما رم پويا سرعت كمتري دارد در عوض ارزان تر است . لذا رم ايستا براي كش CPU بهتر است و رم پويا براي حافظه هاي بزرگتر پركاربرد تر است .
چيپ هاي حافظه امروزه بصورت كارتهايي كه ماژول ميناميم هستند حتما شده كه روي اين حافظه ها اعدادي مثل 8*32 يا 4*16 را ديده باشيد اين اعداد تعداد چيپهاي موجود در ان چيپ را نمايش ميدهند و اينكه هر اما اينكه چه نوع رمي بر روي چه نوع پايه اي قرار بگيرد نيز نكته ايست كه نبايد از ان به اين سادگي رد شد . در مقالات قبلي درمورد نحوه اتصال رم با مادربرد توضيحاتي داده ام . اما نكاتي را باز هم ياداور ميشوم :
SIMM single in-line memory module اين برد از حافظه از 30 پين براي اتصال با ابعاد 9*2 سانتيمتر دارد در اكثر كامپيوتر ها SIMM ها را بايد بصورت جفت نصب كنيد علاوه بران ميزان حافظه نيز در اين جفت بايد يكي باشد اين بان دليل است كه پهناي باند ارتباطي باس مادربرد شما بيش از يك SIMM ميباشد . يعني براي انكه شما از 16 مگابايت رم بهره مند شويد بايد دو رم 8 مگابايتي نصب كنيد . كه هر SIMM بفرض ميتواند 8 بيت ديتا منتقل كند . در حاليكه باس سيستم ميتواند 16 مگابايت منتقل كند . SIMM هاي اخير در ابعاد 11*2.5 سانتيمتر هستند كه از 72 پين براي اتصال استفاده ميكنند كه اين پينها براي افزايش پهناي باند است كه تا بيش از 256 مگابايت رم هم ميتوان برانها نصب كرد .
اما همانطور كه ميدانيد SIMM ها قديمي شده و تكنولوژي جديد بنام Dual in-line Memory Module (DIMM) وجود دارد . كه داراي 164 يا 184 پين هستند با ابعاد تقريبا 14*2.5 سانتيمتر DIMM ها ميتوانند از 8 مگابايت تا 1 گيگابايت گنجايش براي رم داشته باشند و ديگر نيازي به اينكه بصورت جفت قرار بگيرند ندارند .
برگرفته از سايتهاي
فهرست مطالب
عنوان صفحه
ارتباط افزايش حافظه اصلی با سرعت کامپيوتر. 2
آيا محدوديتی در ارتباط با حافظه وجود دارد ؟. 9
|
|
تاریخچه و مختصری در باره ویژوال بیسیک
ویژوال بیسیک توسعه یافته basic می باشد.basicتوسط پروفسورjohn kemencyوthomas kurtsازکالج dartmouth برای نوشتن برنامه های ساده ایجادشدواین طراحی ازاواسط دهه1960 آغازگردید.
هدف از بیسیک اولیه آموزش برنامه نویسی بود.بیسیک توسط انواع متفاوتی ازکامپیوترهامورداستفاده قرار گرفت وسرمشق سایرزبانهاشد.باتوسعه گرافیکی کاربر (gui)توسط میکروسافت دراواخر دهه 1980 واوایل 1990basicتکامل تدریجی خودرابه سوی ویژوال بیسیک انجام داده بودکه توسط گروه مایکروسافت درسال1991انجام پذیرفت.درزمانیکه ویژوال بیسیک درمرحله ظهوربود توسعه برنامه های کاربردی تحت ویندوز میکروسافت عملی طاقت فرسابود.باآمدن ویژوال بیسیک ایجادبرنامه های کاربردی تحت ویندوز بسیارآسان شد.
ازسال1991تاکنون شش نوع ازویژوال بیسیک روانه بازار شده است وآخرین نمونه آن ویژوال بیسیک6 می باشدکه درسپتامبر1998روانه بازارگردیده است.
ویژوال بیسیک چیست؟
ویژوال بیسیک زبان برنامه نویسی میکروسافت ویندوز است.برنامه های ویژوال بیسیک درمحیط توسعه یافته مجتمع(IDE)طراحی وساخته می شوند.IDEبه برنامه نویس این اجازه رامی دهدکه برنامه های خودرابه صورت مناسب وراحت ایجاد،اجراوخطایابی کند.(پردازش مربوط به تولیدسریع یک نرم افزارکاربردی رااغلب radمی نامند.)
ویژوال بیسیک یکی اززبانهای radبوده وبه طوروسیعی در دنیامورداستفاده میباشد.ویژوال بیسیک مشتق شده از زبان برنامه نویسی بیسیک است .ویژوال بیسیک خصیصه های متمایزکننده تری نسبت به سایرزبانهای برنامه نویسی داردمانندواسط گرافیکی کاربر-event handling ودسترسی به win32 api ،ویژگیهای شئ گرا،رسیدگی به خطابرنامه نویسی ساخت یافته وسایر موارد.
محیطIDE ویژوال بیسیک این امکان رابه برنامه نویس می دهد که بدون خبره بودن دربرنامه نویسی تحت ویندوز،برنامه های تحت ویندوزایجادنماید.
میکروسافت چندنوع متفاوت ویژوال بیسیک خود رابه بازار عرضه کرده است که به نامهایprofessional enterprise edition ، learning edition دردسترس هستند.
نوع learning edition یاآموزشی قابلیت برنامه نویسی درحدپایه راارائه می کندونوع professional edition نسبت به نوع آموزشی ازتوانایی بالاتری برخورداراست و توسط بسیاری از برنامه نویسانی که برنامه های کاربردی باویژوال بیسیک می نویسند مورداستفاده قرارمی گیرد.ازنوعenterprise edition برای ایجادسیستمهای محاسباتی باحجم بالا استفاده می شود.ویژوال بیسیک یک زبان مفسر است بااین وجود نوعهایenterpriseوprofessional می توانند کدهای ویژوال بیسیک رابه native codeکامپایل نمایند.
آنچه که برای نصب ویژوال بیسیک نیازاست
برای نصب ویژوال بیسیک نیازبه نرم افزاروسخت افزارزیراست:
-ویندوز(95،98،2000وXP)
-کامپیوتر486یاترجیحاپنتیوم باحداقل 16مگابایتRAM
-CDوماوس
-دیسک سخت
راه اندازی ویژوال بیسیک
برنامه ویژوال بیسیک برروی CDذخیره شده است که برای استفاده ازآن بایدآن رادردیسک سخت نصب کنید. درمحیط ویندوز،برنامهINSTALLراازروی CD اجراکنیدتا ویژوال بیسیک درمنویprogramsویندوزظاهرشود.برای اجرای آن برروی گزینه مربوط کلیک کنیدتاصفحه اول ویژوال بیسیک مانند شکل ظاهرشود.دراین شکل می توانیدکارهای موردنظرتان راشروع کنید.سیستم به طورخودکاربرروی آیکن standard exe داردکه برای ایجاد پروژه های ویژوال بیسیک به کارمی رود.برای ادامه کارکلیدenterرافشاردهیدیادکمهopenرا کلیک کنید.
پنجره اي به نام Form1 ظاهر میشود. فرم محيطي است كه در آن مي توانيد برنامه خود را طراحي كنيد.يعني عناصر تشكيل دهنده برنامه در اين فرم قرار مي گيرند.
در سمت راست شكل پنجره هاي Project وpropertiesو Form Layout قرار دارند.هر يك از اين پنجره ها را به طور مختصر توضيح مي دهيم.
پنجره Project:اين پنجره در شكل زير آمده است اين پنجره را Project Explorerنيز مي نامند و فايلهاي پروژه در آن قرار مي گيرند. در نوار ابزار اين پنجره سه دكمه به نامهاي View CodeوView ObjectوToggle Folder قرار دارند.اگر بر روي View Codeكليك كنيد پنجره اي ظاهر مي شود كه مي توانيد دستورات ويژوال بيسيك را درآن بنويسيد.دكمه View Codeفرم را در صفحه نمايش ظاهر مي كند . دكمه هاي View CodeوView Objectدر صورتي فعال هستند كه در پنجره projectدر پوشه Formsگزينه Form(Form1)را انتخاب كرده باشيد.با هر بار كليك كردن برروي دكمهToggle Folderپوشه Formsدر پنجره projectمخفي يا آشكار مي گردد.
يعني اگر اجزاي اين پوشه مخفي باشند با كليك كردن اين دكمه آشكار مي شوند و اگر آشكار باشند با كليك كردن اين دكمه مخفي مي شوند.همانطور كه در شكل مي بينيدنام پروژه جديد project1و نام فرم جديد Form1انتخاب شده است(به طور پيش فرض).پوشه Formsدر پنجره Projectحاوي تمام فرمهاي مربوط به پروژه است در شكل فقط حاوي Form1است.
پنجرهproperties:
این پنجره خواص مربوط به فرم یاعنصرفرم رانمایش می دهد.دقت داشته باشیدکه هرعنصر(ازجمله فرم)دارای خواص(properties)ورویداد(event)است که درادامه به شرح هرکدام خواهیم پرداخت.امادراینجامی خواهیم این نکته رایادآوری کنیم که خواص عناصردرپنجرهpropertiesدیده می شوند.خواص عناصرمی توانند به دوصورت نمایش داده شوند:به صورت الفبایی(alphabetic)وبه صورت دسته بندی شده برحسب موضوع(categorized).به عنوان مثال، برای دیدن خواص فرمی که برروی صفحه نمایش است(یعنی form1)،برروی آن درپنجرهpropertiesدکمه راست ماوس راکلیک کرده ودرمنویی که ظاهر می شود گزینهdescriptionراانتخاب کنید(البته اگر فعلا این خواص را مشاهده می کنید،نیازی به این کار نیست.) هریک از این خواص رادرادامه خواهیدآموخت.
پنجرهformlayout:
این پنجره مشخص می کند که فرم برنامه درزمان اجرا درکجای صفحه نمایش قرارگیرد.دراین پنجره تصویری قرارداردکه همانندصفحه نمایش است.وقتی ماوس رابه آن تصویر منتقل می کنید،علامت آن به صورت دوفلش دوسر متقاطع در می آید.دکمه ماوس رابه پایین فشارداده، آن رادرداخل صفحه نمایش به حرکت درآورید.پس ازاینکه فرم درجای مناسبی ازصفحه نمایش قرارگرفت،دکمه ماوس رارهاکنید.درزمان اجرا،فرم در همان نقطه ازصفحه نمایش قرارخواهدگرفت.
جعبه ابزار:
بخش دیگری ازشکل جعبه ابزاراست که درسمت چپ صفحه نمایش وتحت عنوان general قراردارد.این جعبه ابزار،درواقع،عناصری هستندکه می توانیدازآنهابرای طراحی برنامه خوداستفاده کنید.اسامی این عناصردر شکل آمده است.درادامه می آموزیدعناصردیگری رابه جعبه ابزاراضافه کنید.به نظرمی رسدکه معرفی مختصری ازعناصرجعبه ابزارمفیدباشد.درزیربه شرح هرکدام می پردازیم:
Pointer:این عنصرمی تواندبرروی عناصرموجوددرفرم اثرکندوآنهاراانتخاب نماید.
Label:عنصربرچسب رابه فرم اضافه می کندکه برای نمایش متنهای غیرقابل ویرایش مفیداست.
Frame:گروهی ازعناصرراایجادمی کند.
Checkbox:کادرکنترلی رابه فرم اضافه می کندکه برای انتخاب گزینه هابه کارمی رود.
Hscrollbar:نوارجابجایی افقی رابه فرم اضافه می کند.
Timer:عنصری راایجادمی کندکه درفواصل زمانی مختلف وظایفی راانجام می دهد.
Dirlistbox:عنصری برای دستیابی به درایوهای سیستم.
Shape:عنصری برای رسم دایره،مستطیل،مربع وبیضی.
Image:عنصری برای نمایش تصویر.
نوارابزار:نوارابزارشامل ابزارهایی است که معمولا کارگزینه های منوهاراانجام می دهندولی سرعت دستیابی به آنهازیاداست.برای اینکه نام این ابزارهارایادبگیریم،ماوس رابه هرکدام منتقل کرده، اندکی صبرمی کنیم.
اجزای سازنده برنامه ویژوال بیسیک:
اولین قدم درایجادیک برنامه،ایجادیک فرم وسپس قراردادن عناصربرروی آن است.عناصررابرحسب نیازمی توان تشخیص داد.این کارنیازبه تمرین دارد.به طورکلی می توان گفت که کتابخانه ای ازعناصر در ویژوال بیسیک موجوداست که برنامه هاازاین عناصر ساخته می شوند،کدهاتوسط ویژوال بیسیک تولیدمی گرددولی بعضی ازکدهارانیزبرنامه نویس بایدبنویسد. تقریبادرتمام برنامه های ویژوال بیسیک بایدگزینه هایی راازمنوهاانتخاب کرد.مثلابرای ایجادیک پروژه جدیدبایدازمنوی file گزینهnew project وسپس گزینهstandard exeراانتخاب کرد.برای اجرای برنامه بایدگزینهstartرا ازمنویrun انتخاب نمود.برای سهولت،این گزینه هارا به این صورت معرفی می کنیم:
File/new project/standard exeوrun/run.به عنوان مثال،گزینه file/open project گزینه open project راازمنویfileانتخاب میکند.
در اين مقاله علاوه بر آشنايي با قابليت هاي ويژوال بيسيك دات نت 2 كه ويژوال بيسيك 2005 نيز ناميده مي شود،باويژگي هاي مهم نرم افزاري ويژوال استوديوي 2005 نيز آشنا خواهيد شد.
اين ويژگي ها كم و بيش در ساير زبان هاي دات نت 2 حضور دارند. در اين مقاله فرض بر اين است كه شما قبلا با زبان برنامه نويسي ويژوال بيسيك دات نت آشنا هستيد و اكنون مايليد بدانيد نسخه جديد چه ويژگي هايي نسبت به نسخه فبلي دارد. در اين مقاله تغيير وتحولات زبان ويژوال بيسيك دات نت در دو گروه از پيشرفت ها بررسي شده است. اين دو دسته عبارتند از : پيشرفت هاي مربوط به ويرايشگر كد(Code Editor) و IDE، قابليت هاي جديد زبان برنامه نويسي ويژوال بيسيك دو گروه از قابليت هاي جديد و مهم ديگر هم وجود دارند: يكي امكانات جديدي كه ويژوال بيسيك2005براي ساختن برنامه نصب و انتشار از طريق وب تعبيه كرده است و ديگري قابليت هاي بهبود يافته IDE براي كار باSQL Server كه اميدواريم هر يك از اين دو را مفصلا در مقالات جداگانه اي تشريح كنيم.
منبع اصلي براي نگارش اين مقاله سايت MSDN و مقالات آن بوده است؛هر چند براي بررسي دقيق تر قابليت هاي مورد بحث ،نرم افزار ويژوال بيسيك 2005 را نصب كردم تا از نزديك كارايي اين قابليت ها و امكانات را بيازماييم.
هم قوي تر ،هم آسان تر
زبان ويژوال بيسيك از قديم به آسان بودن معروف بوده است. بسياري از برنامه نويسان به اين دليل به سمت ويژوال بيسيك روي آوردند كه مايلند از امكانات يك زبان برنامه نويسي خوب استفاده كنند:بدون اينكه مجبور باشند با سطوح پيشرفته و پيچيده برنامه نويسي كه در زبان هاي ديگر وجود دارد،در گير شوند. به همين دليل نسخه 6 ويژوال بيسيك به آسان بودن معروف بود.
در حالي كه اغلب برنامه نويسان حرفه اي ،زبان C++ و جاوا را براي كارها و پروژه هاي پيشرفته ترجيح مي دادند. با ورود پلتفرم دات نت به دنياي سيستم عامل ويندوز ،در اين وضعيت تغييرات اساسي به وجود آمد. به طوري كه برنامه نئيسان پس از گذشت چند ماه از معرفي رسمي زبان هاي ويژوال بيسيك دات نت و سي شارپ متوجه شدند كه اين دو زبان از نظر قابليت هاي برنامه نويسي تقريبا برابرند و هر دو حتي از C++ هم بهتر نتيجه مي دهند.
اما برنامه نويسان ويژوال بيسيك6 خيلي زود به دشوار بودن مهاجرت از يك زبان غير شي گرا به يك زبان واقعا شي گرا مانند VB.NET پي بردند. با اين حال برنامه نويساني كه اين مرحله انتقالي را طي كردند و به اين نتيجه رسيدند كه ويژوال بيسيك دات نت باز هم زبان آسان و جذابي است هر چند برنامه نويس را مجبور مي كند خود را به سطح بالاتر و پيشرفته از برنامه نويسي،يعني دنياي برنامه نويسي شي گرا برساند.
اكنون آن دسته از برنامه نويساني كه سرانجام باVB.NET خو گرفته اند از خود مي پرسند: زبان VB.NET 2.0 واقعا چه مزيتي نسبت به نسخه قبلي دارد؟ آيا باز هم بايد طي يك روند دشوار ،به نسخه جديد مهاجرت كنيم؟ يا اين كه ويژوال بيسيك 2005 اساسا نسبت به VB.NET ارتقاي مهمي محسوب نمي شود؟
اگر اين مقاله را تا انتها دنبال كنيد،متوجه خواهيد شد كه مايكروسافت در نسخه 2005ويژوال استوديو(كه شامل ويژوال بيسيك دات نت 2 نيز هست) كوشيده است در كنار ارتقاي كيفيت عملكرد Framework 2.0 بار ديگر آن فضاي دوست داشتني و دلچسب دوران ويژوال بيسيك6 را به عرصه برنامه نويسي بازگرداند. بنابر اين آنچه كه بايد در VB.NET منتظرش باشيد،يك IDE قدرتمند تر است كه برنامه نويسي را از پيش آسان كرده است.
به ويژه بايد به مايكروسافت به دليل دلنشين كردن و ساده تر كردن كار با ابزار هاي اشكال زدايي و نيز آسان سازي روند مديريت خطا ها (Exception Handlind) كه بسياري از برنامه نويسان تازه كار از آن فراري هستند، تبريك گفت.
در حقيقت مايكروسافت در نسخه جديد سعي كرده است برنامه نويسان را به كمك يك دو جين ابزار جانبي سودمند با پيچيده ترين تكنيك هاي برنامه نويسي شي گرا آشتي دهد و اهميت ويژوال استوديوي 2005 نيز در همين موضوع نهفته است.مجموعه ابزارها و امكانات جديد ويژوال بيسيك دات نت2 در راستاي تعهد مايكروسافت به نظريه و رهيافت RAD (Rapid Application Development) كه زبان برنامه نويسي ويژوال بيسيك اساسا براي تحقق آن پديده آمده است،قابل توصيف هستند.
قابليت هاي جديد
ويژوال بيسيك دات نت 2 در بر گيرنده چند قابليت هيجان انگيز ،سودمند و مهم است كه مسلما مورد توجه برنامه نويسان علاقمند به اين زبان قرار خواهد گرفت .قابليت اول اين است كه اگر معتقد بوديم كه زبان هاي ويژوال بيسيك دات نت و سي شارپ حدود 90 درصد مشابه يكديگرند،اكنون همان اندك تفاوت ميان قابليت هاي اين دو در نسخه دوم دات نت از ميان رفته است و به جرات مي توان گفت هيچ تفاوت مهمي ميان اين دو زبان وجود ندارد؛جز اينكه برخي برنامه نويسان گرامر و Syntax زبان سي شارپ را كه (شباهت زيادي به جاوا دارد)بيشتر مي پسندند.
دو مورد از تفاوتهاي جزئي اين دو زبان كه در نسخه اول دات نت وجود داشت و اينك به مجموعه قابليت هاي ويژوال بيسيك افزوده شده است عبارتند از:امكان مستند سازي سورس كد با استفاده از XML و قابليت Overloading Operator يا تعريف عملگر هاي اضافي.
XML Documentation
به كمك اين قابليت مي توانيد اجزاي مختلف سورس كد برنامه خود را با فرمت XML مستند كنيد. اين مستندات قطعه قطعه بعدا مي توانند يك سند راهنماي كامل در باره سورس كد بسازد. ويژگي مذكور در ويژوال سي شارپ 2003 وجود دارد، اما ويژوال بيسيك2003 فاقد آن است.
اكنون اين فابليت در نسخه جديد افزوده شده است. استفاده از اين فابليت بسيار آسان است. مثلا اگر تابعي بنويسيد و بالاي اولين خط آن (قبل از نام تابع) سه بار كاراكتر كوتيشن را تايپ كنيد و سپس Enter كنيد،با توجه به نام تابع و پارامتر هاي آن يك قطعه راهنماي خالي با فرمت XML درج مي شود كه مي توانيد آن را اصلاح و كامل كنيد.
``` <summary>
```
``` <summary>
```
<param name="param”> </param>
``` <remarks></remarks>
Sub Testsub(ByVal param1 As Integer)
End Sub
Operator Overloading
يكي ديگر از قالبيت هاي سودمندي كه ويژوال بيسيك 2003 از آن محروم بود،امكان تعريف كردن عملگرهاي عمومي رياضي (4 عمل اصلي )، عملگر هاي منطقي (NOT , OR, AND) و عملگر هاي مقايسه اي (مثل >,<,=) براي انواع داده ها،كلاس ها و اشياي تعريف شده توسط برنامه نويس بود. چنان كه مي دانيد در حالت عادي از عملگري مانند + فقط مي توان براي جمع زدن دو عدد يا متغيير عددي استفاده كرد.
اما قالبيت Operator Overloading كه در دل منطق شي گرايي پلتفرم دات نت وجود دارد،امكان پيوند دادن دو مقدار رشته اي را از طريق اين عملگر فراهم مي سازد. مثلا مي توانيد يك متغير رشته اي با مقدار I am را با يك متغير ديگر با مقدار a developer به وسيله علامت + جمع بزنيد. در اين صورت آن عبارت به صورت I am a developer خواهد بود. اين ويژگي در برخي از كلاس هاي ديگر چارچوب دات نت نيز وجود دارد. اما متاسفانه در VB.NET برنامه نويس نمي توانست براي كلاس ها و اشيايي كه خود مي سازد،از اين قابليت استفاده كند. اين محدوديت در VB.NET 2.0 برطرف شده است. مثلا شما مي توانيد يك نوع داده جديد(Type) تعريف كنيد كه شامل يك آرايه دو بعدي باشد(مثل يك نقطه در فضاي برداري x-y) و براي اين كلاس يك عملگر + مخصوص تعريف كنيد كه وقتي دو متغير از اين نوع را با هم جمع مي زنيد،مقدارهاي بعد اول (X)با هم و مقدارهاي بعد دوم (Y) نيز به طور جداگانه با هم جمع شوند.
Reg – Free COM
قابليت بسيار مهم و جالبي كه به ويژوال بيسيك 2005 افزوده شده است،تكنيك Reg – Free COM نام دارد كه حتما بسياري از برنامه نويسان دات نت منتظر آن بودند.
اغلب برنامه نويسان ويژوال بيسيك6 به خاطر مي آوردند كه يكي از دردسرهاي مهم برنامه نويسي براي سيستم عامل ويندوز ،ساختن برنامه نصب (Installation) و ثبت كامپوننت هاي عناصر اصلي برنامه در رجيستري ويندوز بود. دو كابوس هميشگي برنامه نويسان ،نحوه نصب عناصر ActiveX وDLL هاي حاوي اشيا COM وCOM+ بود.
اين مشكل چندان اهميت داشت كه برنامه نويسان به شوخي نام DLL Hell يا جهنم DLL را بر آن نهاده بودند. خوشبختانه پلتفرم دات نت اين مشكل را به طور عمده حل كرد؛زيرا به دليل حضور چهارچوب دات نت در سيستم عاملي كه قرار است يك برنامه نوشته شده با Visual Studio.NET روي آن اجرا شود، ديگر نيازي به رجيستر كردن كامپوننت ها و اشياي برنامه نيست و عمل نصب برنامه خيلي ساده با كپي كردن فايل هاي نرم افزار داخل پوشه روي هارد ديسك انجام مي شود.
با اين حال عيب كار در اينجا بود كه برنامه نويسي كه با هزار زحمت توانسته بودند يك شي COM يا ActiveX بي درد سر و بي عيب بسازد،در صورت مهاجرت به پلتفرم دات نت مجبور بودند يا به كلي از خير اين اشيا استفاده مي كردند،همچنان ناگزير از نصب اين اشيا به روش قديمي (به رقم نصب آسان ساير قسمت هاي ساخته شده بر اساس چارچوب دات نت ) بودند.
اكنون ويژوال بيسيك 2005 با معرفي تكنيك Reg –Free COM اين معضل را به طور عمده از پيش روي برنامه نويسان برداشته است. به كمك اين تكنيك مي توانيد اغلب اشياي COM و ActiveX سابق خود را با يك اينترفيس دات نتي بپوشانيد. به طوري كه بتوان آن ها را مانندDLL هاي توليد شده بر اساس دات نت خيلي ساده داخل پوشه برنامه كپي كرد و بدون نياز به ثبت در ريجيستري ويندوز مورد استفاده قرار داد. براي استفاده از اين قابليت كافي است در قسمت Refrence هاي پروژه به DLL حاوي ActiveX يا COM ارجاعي تعريف كنيد. سپس در پنجره Properties گزينه Isolated را معادل True قرار دهيد. البته اين قابليت محدوديت هايي هم دارد:يكي اينكه به ويندوز XP يا نسخه هاي بالا تر نياز دارد. ديگر اينكه فقط براي كامپوننت هاي in-proccess قابل استفاده است . اين قابليت همچنين براي آن دسته از اشياي COM كه جزيي از سيستم عامل ها هستند كار نمي كند و نهايتا اين كه نمي توانيد از قابليت مذكور براي آن دسته از اشياي COM و ActiveX كه به حضور نرم افزارهاي بزرگي مثل Word وابسته هستنداستفاده كنيد. اين گونه ActiveX ها فقط وقتي كار مي كنند كه نرم افزار مربوطه (مثلا اكسس) قبلا روي كامپيوتر نصب و رجيستر شده باشد.
My Namespace
يكي از اقداماتي كه مايكروسافت براي آسان كردن برنامه نويسي با ويژوال بيسيك دات نت يا به قول مايكروسافت تحقق ايده RAD انجام داده، افزون يك Namespace با نام My است. به كمك اين Namespace مي توانيد به برخي از قابليت هاي پر مصرف سيستم عامل ويندوز مانند دسترسي به فايل سيستم ،پخش صوت ،امنيت و تنظيمات سيستم دسترسي سريع داشته باشيد. اين Namespace شامل اجزاي اصلي زير است:
Application : امكانات مختلفي در اختيار برنامه نويس قرار مي دهد. مثلا مي تواند داخل سيستم EventLog ويندوز بنويسد و بخواند.
Computer :دسترسي آسان و سريع به برخي قسمت هاي كامپيوتر مانند فايل سيستم،ماوس،صفحه كليد،ساعت،كليپ بورد،صوت ،رجيستري،شبكه،پورت سريال و چند بخش ديگر را فراهم مي كند.
Forms : از طريق اين كلكسيون برنامه نويسان مي توانند به instanceهاي فرم هايي كه ساخته اند دسترسي سريع داشته باشند.
Resources : اين كلكسيون يك دسترسي مستقيم به كلاس هاي زير را فراهم مي كند.
System.Globalization.CultureInfo
System.Resources.ResourceManager
Setting : اين كلكسيون دسترسي به تنظيماتي كه براي نرم افزار خود ايجاد كرده ايد را آسان مي سازد.
User : اين شي درباره وضعيت امنيتي كاربر كنوني سيستم اطلاعات ميدهد. با اين كلاس مي توانيد بفهميد هم اكنون كدام كاربر با چه سطح دسترسي وارد سيستم شده است. قطعه كد 2 چند مثال از كاربرد My را نشان ميدهد. قسمت اول داخل تابع Form1Load تمام پارتيشن هاي هارد ديسك را مرور مي كند و ميزان فضاي خالي آن ها را نشان مي دهد.
قسمت دوم كنترل مي كند كه نام كاربر فعلي چيست و آيا عضو گروه Administrator هست يا نه . قسمت سوم هم يك فايل صوتي را پخش مي كند.از آنجا كه My فقط يك Namespace است ،مي توانيد با ايجاد كتابخانه هاي جديد آن را توسعه دهيد و قابليت ها،كلاس ها و كلكسيون هاي جديدي به آن اضافه كنيد. بنابراين My در واقع نوعي تفكر برنامه نويسي است. تفكري كه بر اساس آن ،كلاس ها و ديگر قابليت هاي زبان پر كاربرد ويژوال بيسيك دات نت را مي توانيد دم دست خود بگذاريد تا استفاده از آن ها در سراسر سورس كد سريع و آسان باشد.
Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.EventArgs)
For Each drv As IO.DriveInfo In My.Computer.FileSystem.Drives
If drv.IsReady Then
Debug.WriteLine(drv.AvailableFreeSpace)
End If
Next
MsgBox(My.User.Name & “ : ” & My.User.IsInRole(“Administrators”))
My.Computer.Audio.Play(“C:sound.wav”)
كليد واژه هاي جديد
علاوه بر قابليت هاي اصلي و جديد ،چند ويژگي كوچك اما مفيد نيز در syntax ويژوال بيسيك 2005 ديده مي شود. از جمله مي توان كليد واژه هاي IsNot و Using را نام برد.كليد واژه IsNot خيلي ساده معادل تركيب دو كليد واژه IsوNot است. برنامه نويسان ويژوال بيسيك از تركيب اين دو به وفور استفاده مي كند. يكي از كاربردهاي متداول اين تركيب هنگامي است كه مي خواهيم كنترل كنيم يك شي پوچ ،(null در زبن هايي مثل سي شارپ و جاوا و Nothing در زبان ويژوال بيسيك) نيست. در اين صورت مي توان چنين نوشت:
If Not (thisObject is nothing) then
….
End If
اكنون در VB.NET 2.0 مي توانيد بنويسيد:
If thisObject IsNot Nothing then
….
End If
البته نتيجه آن فرقي با شيوه قبلي ندارد اما منطقي تر به نظر مي رسد. كليد واژه Using نيز يك كليد واژه جديد است كه شما را از نوشتن دو سه خط كد براي استفاده از تابع Dispose به منظور آزاد كردن فضاي حافظه از يك شي كه ديگر به آن احتياج نيست، بي نياز مي كند. كد 3 نمونه اي از روش مرسوم براي آزاد كردن فضاي حافظه را نشان مي دهد. مي توانيد در قطعه كد 4 ببينيد كه با استفاده از كليد واژه Using ديگر نيازي به فراخواني مستقيم Dispose نيست و اين عمل خود به خود صورت مي گيرد. بنابر اين مي توانيد كد كوتاهتري بنويسيد.
Private Sub Form1_Paint(ByVal sender As Object,ByVal e As PaintEventArgs) _ Handles MyBase.Paint
Dim myFont As Font
Dim my Brush As Brush
Try
MyFont = New Font (“Verdana”,12)
My Brush = New solidBrush(Color.FromArgb(123,0,123)
E.Gaphics.DrawString( _ “Hello, World !” , myFont,myBrush,0,0)
Finally
If myFont IsNot Nothing then
MyFont.Dispose()
End If
If myBrush IsNot Nothing then
MyBrush.Dispose()
End If
End Try
End sub
Private Sub Form1_Paint(ByVal sender As Object,ByVal e As PaintEventArgs) _ Handles MyBase.Paint
‘create a new font.
Using myFont As New Font(“Verdana”,12)
‘create a new solid brush.
Using mybrush As New solidBrush( _Color.FromArgb(123,0,123))
E.Gaphics.DrawString( _ “Hello, World !” , myFont,myBrush,0,0)
End Using
End Using
End sub
Generic Declaration
اعلان ژنتيك اشيا و متغيرها يكي ديگر از قابليت هاي VB.NET 2.0 است. اصولا در يك زبان برنامه نويسي شي گرا بعضي از كلكسيون ها را مي توان با انواع متفاوتي از داده ها پر كرد. مثلا يك ساختار ارايه اي برنامه نويس را مجبور نمي كند كه حتما از داده هاي عددي يا رشته اي استفاده كند. يك آرايه ممكن است رشته اي باشد،يك آرايه ديگر ممكن است با مقادير Integer پر شود و آرايه سوم از نوع Boolean باشد. در واقع اين اشيا در زبان ويژوال بيسيك با يك Type از نوع Object تعريف مي شوند. اما اشكال قضيه اين است كه ساختار كد ،شما را ملزم به حفظ يكپارچگي انواع داده هايي نمي كند كه داخل يك شي مي گذاريد.
بنابراين اگر مثلا يك ArrayList از شي خاصي بسازيد و سهولا يا عمدا يك مقدار از نوع متفاوت(مثلا رشته اي) به آن بدهيد،برنامه دچار خطا مي شود. براي جلوگيري از اين حالت در برنامه نويسي پيشرفته از Generic Declartion استفاده مي شود. در اين صورت يك Instance خاص از يك كلكسيون فقط مجاز به استفاده از نوع داده مشخصي خواهد بود. مثلا به قطعه كد 5 نگاه كنيد .در اين كد كلاسي به نام Member تعريف كرده ايم كه حاوي نام و سن افراد است. در تابع AddMember فهرستي از نوع Member تعريف نموده ايم و به كمك كليد واژه Of آن را به همين نوع محدود كرده ايم .بنابر اين متد Add در اين فهرست فقط مجاز به اضافه كردن مقاديري از نوع Member است و نمي توان به عنوان مثال يك مقدار String به آن داد.
پيشرفتهاي مربوط به ويرايشگر كد و IDE
تعدادي از مهم ترين قابليت هاي جديد ويژوال بيسيك دات نت2 در پنجره كد نويسي قابل لمس هستند و در مجموع روند كد نويسي درون IDE بسيار آسان تر از گذشته شده است.
IntelliSence و Code Snippets
حتما با ويژگي IntelliSence در ويژوال استوديو آشنايي داريد. اين قابليت هنگام نوشتن كد بعضي از كليد واژه هاي Syntax برنامه نويسي مثل انواع type را حدس مي زندو پيشنهاد مي كند و هنگامي كه يك شي را از روي كلاسي اعلان مي كنيد،فعال مي شود. به گونه اي كه به محض قرار دادن يك نقطه پس از نام متغير يا شي (Scope Resolution) فهرستي از خصوصيات (Properties) ،توابع (Methods) و ديگر متعلقات كلاس آن شي در يك فهرست پويا ظاهر مي شود و مي توانيد گزينه مورد نظر خود را انتخاب كنيد و Enter كنيد.
به اين ترتيب نيازي به حفظ كردن املاي صحيح نام خصوصيات و توابع كلاس ها نداريد و سرعت برنامه نويسي شما دو چندان مي شود. قابليت IntelliSence در زماني هم كه در كد نويسي اشتباه واضحي مرتكب مي شويد، زير عبارت نادرست خط مي كشد و با بردن اشاره گر ماوس روي آن، مي توانيد پيغام هشدار ويرايشگر كد را بخوانيد. ويژوال بيسيك 2005 در مورد تشخيص اين خطاها و نمايش پيام مناسب هوشمندتر و دقيقتر است و شما را در اصلاح كد خود بهتر راهنمايي مي كند. اين قابليت در مورد سورس HTML و ASP.NET نيز بهبود يافته است ودر فايل هاي XML، به شرط داشتن يك الگو يا Schema از قبل تعريف شده كه در پنجره پروژه (Solution Explorer) نيز وارد (Import) شده باشد، ويژوال استوديو 2005 مي تواند آن الگو را بخواند و هنگامي كه المان هاي XML را مي نويسيد،با استفاده از IntelliSence به كمكتان بيايد.
قابليت IntelliSence در ويژوال بيسيك2005 توسعه يافته است و اكنون ويژگي ديگري به نام Code Snippets نيز به آن افزوده شده است. اگر در هر جايي از سورس كد كليك راست كنيد و گزينه Code Snippetsرا انتخاب نماييد،يك فهرست طبقه بندي شده از قطعه كدهاي از پيش نوشته شده ظاهر مي شود.مثلا ممكن است در سراسر برنامه از منطق شرطي If…Then…End If استفاده كنيد. قابليت Code Snippets شما را از تايپ كردن اين قطعات متداول و تكراري بي نياز مي كند تا بتوانيد به برنامه نويسي سرعت ببخشيد. بعضي از اين قطعات واقعا كار راه انداز هستند. مثلا تعريف يك اتصال به ديتابيس يا نوشتن يك فايل روي هارد ديسك كارهايي هستند كه در بسياري از برنامه ها انجام مي شود.اين قابليت در فايل هاي XML نيز عمل مي كنند.
كتابخانه Code Snippets بيش از 400قطعه كد پر كاربرد و سودمند دارد؛البته قابل گسترش نيز هست. خودتان مي توانيد قطعاتي كه معمولا در برنامه ها زياد به كار مي بريد را به اين كتابخانه بيفزاييد، كتابخانه هاي ديگر برنامه نويسان را از سايت هاي ايترنتي برنامه نويسان دانلود كنيد يا قطعات خود را با آنها به اشتراك بگذاريد. يك مزيت اين قابليت اين است كه با بعضي سبك ها و شيوه هاي كد نويسي كه تصادفا نمي دانستيد،آشنا مي شويد و از اين طريق ده ها نكته و ترفند كد نويسي را مي آموزيد. ديگر اين كه، به كار گيري اين كتابخانه ها در مقياس جهاني موجب استاندارد شدن شيوه نگارش قطعات جزئي سورس كد برنامه ها در پروژه هاي مختلف مي شود و سبك و سياق كد نويسي برنامه نويسان را به يكديگر نزديك مي كند.
AutoCorrent
يكي ديگر از قابليت هاي جالب در ويرايشگر كد با سيستم IntelliSence مرتبط نيز هست،قابليت اصلاح خودكار كد است كه شباهت زيادي به قابليت AutoCorrent در نرم افزار Microsoft Word ارد و مي تواند انواع اشتباهات شما را هنگام كد نويسي تشخيص دهد و راه حل پيشهاد دهد. شايد ساده ترين اشتباه ،تايپ كردن املاي نوع يك داده باشد. مثلا اگر به جاي Integer بنويسيد Integr ،ويرايشگر متوجه مي شود و مي توانيد با كليك روي علامت قرمز رنگ در انتهاي خطي كه ويرايشگر زير عبارت غلط كشيده است،پيشنهاد تصحيح عبارت را ببينيد.
اين ابزار دو نوع اشتباه ديگر را نيز اعلام مي كند. يكي از اشتباهات متداول ،استفاده از يك كلاس بدون Import يا وارد كردن Namespace آن به ابتداي سورس كد است. در اين صورت ويرايشگر كد شما رابه شما هشدار مي دهد كه Type مذكور تعريف نشده است وتمام گزينه هاي ممكن براي اصلاح آن را مشاهده مي كنيد،اشتباه در منطق برنامه نويسي است. مثلا اگر يك خصوصيت را به صورت فقط خواندني يا ReadOnly تعريف كنيد،ديگر نمي توانيد براي تغير مقدار آن از كليد واژه Set استفاده كنيد. در اين صورت ويرايشگر پيشنهاد مي كند يا قسمت Set را پاك كنيد يا خصوصيت را از حالت فقط خواندني خارج نماييد.
قابليت AutoCorrect مجموعا مي تواند حدود 230 خطاي متداول را شناسايي كند.
Debugger Data Tips
اگر ديده باشيد ،هنگامي كه ويژوال استوديوي 2003 در وضعيت Mode اشكال زدايي قرار دارد،به محض قرار دادن اشاره گر ماوس روي يك متغير ساده (مثلا رشته اي) ،مقدار آن را در همان لحظه به صورت يك Tipنشان مي دهد.اين قابليت در ويژوال استوديوي 2005 به طور محسوس ارتقا يافته است و اكنون مي تواند انواع پيچيده تري از متغير ها و انواع داده ها را نمايش دهد.
Exception Assistant
يك Exception زماني رخ مي دهد كه برنامه در حال اجرا است،اما خطايي رخ مي دهد. در ويژوال استوديو 2005 قابليت دستيار خطا همچون ويژگي AutoCorrect اطلاعات سودمند و مشكل گشايي درباره خطاي زمان اجرا در اختيار برنامه نويس قرار مي دهد و حاوي اطلاعاتي است كه او را براي جلوگيري از تكرار اين خطا راهنمايي مي كند.
Edit and Continue
همان طور كه مي دانيد در ويژوال استوديو 2003 هنگامي كه در وضعيت اجراي برنامه و اشكال زدايي قرار داريد،نمي توانيد سورس كد را ويرايش و بازنويسي كنيد.در ويژوال استوديو2005 اين محدوديت وجود ندارد و مي توانيد در وضعيت Debugging به محض برخورد با يك ايراد در سورس ،آن را اصلاح نماييد و مجددا اجرا كنيد.اين قابليت سرعت برنامه نويسي را به طور محسوسي بالا خواهد برد.
كدهاي رنگي بهتر
در حالي كه خواندن سورس كد يك برنامه در ويرايشگر ساده متن مانند Notepad ممكن است دشوار باشد،اين كار در ويژوال استوديوي 2003 به دليل استفاده از سيستم رنگ آميزي كد بسيار راحت است.ويرايشگر كد در ويژوال استوديوي2005 كار را حتي از نسخه قبلي نيز آسان تر كرده استو اين پنجره را به يك ويرايشگر هوشمند تبديل كرده است. به عنوان مثال ، وقتي به كمك Code Snippets يك قطعه كد جديد را وارد مي كنيد،قسمت هايي از قطعه (مانند نام متغير هاي جديد داخل قطعه) كه بايد توسط شما تغيير نام داده شوند و يا مقدار دهي و تكميل شوند،با رنگ سبز،برجسته (Highlight)مي شوند.همچنين وقتي در حال نوشتن يك خط هستيد،كنار پنجره كد و دقيقا همان جايي كه شماره خط نمايش داده مي شود،يك نوار باريك زرد رنگ به نمايش در مي آيد كه نشان مي دهد اين خط را تازه نوشته ايد. وقتي فايل سورس كد را ذخيره مي كنيد ،اين نوار سبز رنگ مي شود كه نشان مي دهد اين خط را به تازگي نوشته ايد و آن را ذخيره كرده ايد. به علاوه ،اكنون متغير هاي رشته اي به رنگ قرمز نمايش داده مي شوند تا در سراسر سورس كد به راحت از خود كد قابل تمايز باشند. بهبود رنگ آميزي كد را مي توانيد در زمينه هاي ديگر نيز مشاهده كنيد.
Immediate Window
ويژوال بيسيك 2005 قابليتي را كه قبلا در ويژوال بيسيك 6 وجود داشت ،دوباره به IDE افزوده است. اين قابليت Design-Time Expression Evaluation نام دارد و از طريق پنجره Immediate Window كه احتمالا برايتان آشنا است در دسترس است.
به كمك اين پنجره مي توانيد هنگامي كه ويژوال بيسيك 2005 در وضعيت طراحي (Design Mode)است،خارج از كد برنامه و روند آن هر نوع تابعي از مجموعه چارچوب دات نت را فرا بخوانيد و با متغير ها كار كنيد.بنابر اين مجبور نيستيد براي آزمودن نتيجه يك كد ساده كه شايد ارتباطي هم با منطق كلي برنامه ندارد،آن را به صورت موقتي داخل يكي از توابعي كه نوشته ايد بگذاريد تا چيزي بررسي كنيد و بعدا آن خط را پاك كنيد. اين نوع آزمايش ها را مي توانيد داخل پنجره Immediate انجام دهيد و جالب تر اين كه ،قابليت IntelliSense اين جا هم كار مي كند! به عنوان نمونه اگر خط زير را داخل پنجره Immediate بنويسيد و Enter كنيد،مقدار فضاي خالي اولين درايو سيستم را به شما بر مي گرداند(دقت كنيد اين خط با علامت سوال شروع شده است):
? System.IO.DriveInfo.GetDrves()(1).AvailableFreeSpa ce
Data Source
يكي از ويژگي هاي ساده اما بسيار سودمند ويژوال استوديوي 2005 ،افزودن پنجره Data Source است.حتما در برنامه هايي كه تا گنون نوشته ايد،با اين مساله روبرو شده ايد كه اگر خودتان از روش متمركزي براي اتصال به بانك اطلاعاتي استفاده نكنيد،مجبوريد بارها يك شي Connection را تعريف كنيدو آنرا در قسمت هاي مختلف برنامه مورد استفاده قرار دهيد. پنجره Data Source براي تعريف يك اتصال متمركز به بانك اطلاعاتي تعبيه شده است. بنابراين در تمام قسمت هاي يك پروژه مي توانيد از اين اتصال استفاده كنيد.براي پيوند دادن اشيا (Binding) به يك اتصال تعريف شده در اين پنجره كافي است از روش Drag-and-Drop استفاده كنيد.
در حدود سال 1950 میلادی ، فیزیکدان معروف آمریکایی ، پروفسورریچارد فاینمنپیشنهاد ساخت یکموتورالکتریکیبا ابعاد کمتر از 1.64 اینج را داد و برای اولین بار کسی که موفق بهساخت آن شود جایزه 1000 دلاری تعیین نمود. سرانجامویلیام مک لیلانبا زحمت فراوان توانست بوسیله یکانبرک دستی و یکمیکروسکوپاین کار را به انجام برساند. در واقع هدف فاینمن از این کار ایجاد انگیزه در موسساتآموزشی و تحقیقاتی بود تا توجه آنها را به دنیای میکروها و نانوها جلبکند.
فاینمن برای اولین بار و بطور جدی این بحث را در سال 1960 و درتکنولوژی کالیفرنیا (Caltech) طی یک سخنرانی با عنوان (There is plenty of 200m at the Bottom) مطرح کرد. در طی این سخنرانی فاینمن طریقه نگارش 24 جلد دایره المعارف Britanica را به صورتتئوری بر نوک یک سوزنتوضیح داد و بدین ترتیب شاخه جدیدی از دانش پا به عرصه ظهور گذاشت.
تا به اینجا متوجه شدیم که علم فناوری نانو که مورد بحث مامیباشد، در مورد بسیار کوچکها صحبت میکند. اما میخواهیم بدانیم چقدر کوچک؟ یکنانو عبارتست از9-10 متر ، اگر بخواهیم این اندازه را در ذهن خود مجسمکنیم باید بدانیم که اگر تعداد یک میلیون ذره یک نانومتری را در کنار هم قرار دهیمتنها طولی برابر با یک میلیمتر بدست میآید. به صورت کاملا دقیق هنگامی که ما ازابعاد نانومتری صحبت میکنیم. منظور ما ابعادی در اندازه اتمها و مولکولها میباشد.
قبل از اینکه به توانمندیهای علم نانو تکنولوژیبپردازیم بهتر است که تعریف جامع و دقیقی از این علم ارائه دهیم تا چهارچوپ بحثمانمشخص گردد.
نانو تکنولوژی عبارتست ازتوانمندی تولید مواد ، ابزارها و سیستمهای جدید در اندازههای مولکولی و اتمی و دردست گرفتن کنترل این ساختهها و استفاده از ویژگیهایی که در این ابعاد ظاهرمیشود.
با استفاده از همین تعریف ساده مشخص میشود که نانوتکنولوژی کاربردهای متعددی را در زمینههای مواد غذایی ، دارو ، تشخیص پزشکی ،بیوتکنولوژیتاالکترونیکوکامپیوتردرارتباطات، حمل و نقل ،انرژی،محیطزیست،مواد،هوافضاو امنیت ملی میتوان برشمرد. خوانندهبه وضوح مشاهده میکند که بشر با یک انقلاب دیگری در تکنولوژی روبرو است. انقلابیکه بسیار وسیعتر و گستردهتر از دو انقلاب دیگر (کشاورزیوصنعتی) است. البته گفتنی است که نانو تکنولوژی در کنار دو تحول عظیم دیگری یعنیژنتیکوفناوری اطلاعاتگام بسوی این انقلاب برمیدارد.
حال مفید به نظر میرسد که به گوشهای ازتحولاتی که پیش رو خواهیم داشت بپردازیم:
سازندگان تجهیزات الکترونیکی ، علاقه بسیاری بهکوچک کردن ابعاد و بالا بردن قدرت محاسبات این تجهیزات دارند. ولی این امر بااستفاده از فناوریهای معمولی تقریبا به مرز نهایی خود نزدیک شده است. امافناوری نانو، راه دیگری را پیش پا گذاشته ومیتوان گفت دنیای الکترونیک را دگرگون ساخته است. با استفاده از این فناوری ، نسلجدیدی از رایانهها به نامرایانه کوانتومیبه بازار خواهد آمد، کهتقریبا 1000 برابر رایانههای امروزی قدرت خواهد داشت! با استفاده از این رایانهها، سرعت دستیابی به اطلاعات صدها برابر شده و طبعا برتری اطلاعاتی با دارندگان اینتجهیزات خواهد بود.
با استفاده از فناوری نانو میتوان کاتالیزورهایی بانسبت سطح به حجم بسیار بالا تولید کرده و راندمان را در واحدهای شیمیایی به میزانبسیار زیادی افزایش داد. سلولهای خورشیدی کوانتومیبا استفاده ازهیدروژنبه عنوان سوخت تمیز ، نسل جدید باتریها ، پوششهای بسیار مقاوم ، رنگهای بینیاز ازشستشو و تحولات خارقالعاده دیگر در دنیای شیمی و تولید ، از دیگر کاربردهای فناورینانو ، میباشند که قابلیت ایجاد تحول در نحوه زندگی انسان خواهد داشت. به همینترتیب ، میتوان کاربردهای بسیاری را در سایر شاخههای علوم و فناوری برای فناورینانو نام برد.
همانگونه که میدانید روش معمولیدرمان دارویی، بدین صورت است که ماده موثررا وارد بدن میکنند و این ماده علاوه بر سلولهای مریض به سلولها و بافتهای سالمبدن نیز سرایت میکند. این امر ، باعث مصرف بسیار بالای دارو شده و مهمتر اینکهموجب آسیب رساندن به بافتهای سالم بدن نیز میگردد. محققان با استفاده از فناورینانو ، در حال ساخت کپسولهایی با ابعاد نانومتری هستند که علاوه بر اندازه غیر قابلتصورشان قدرت تشخیص بافتهای مریض را داشته ، دقیقا روی این بافتها قرار گرفته ومقدار داروی لازم را به آنها میرسانند.
این پدیده رادارو رسانی (drug delivery) گویند. فناوری نانو همچنین راه را برای ساخت اندامکهایسازگار با بدن بسیار هموارتر ساخته و بسیاری از امراض غیر قابل علاج را درمان پذیرخواهد کرد. در مورددرمانسرطاننیز محققان در حال ساخت نانو ذراتی هستند که به محض ورود به بدن ،بافتهای سرطانی را حتی اگر به اندازه چند سلول باشند، شناسایی کرده و از بینمیبرند. این امر موجب خواهد شد که بافتهای سرطانی در همان روزهای ابتدای شکل گیری، شناسایی شده و از بین بروند. بطور کلی در سالهای آینده پیشگیری ، تشخیص و درمانبیماریها نسبت به آنچه امروزه به عنوان پزشکی خوانده میشود، بسیار متفاوت خواهدشد.
مواد جدیدی که از نانو ذرات ساخته شدهاند، بهمیزان چشم گیری موجب کاهش وزن وسایل نقلیه خواهند شد. در خودروهای نسل آینده ، بجایفولاد، ازمواد مرکبیا نانو کامپوزیتهایی استفادهمیشود که وزنی بسیار ناچیز و استحکام حیرت انگیز دارند (نسبت استحکام به وزن دراین مواد در مقایسه با فولاد چند صد برابر بیشتر است).
کاهش وزن در وسایلنقلیه یعنی دستیابی به سرعتهای بالاتر ، کاهش مصرف سوخت ، کاهش تولید آلایندهها وهزاران منفعت دیگر که به یمن کاهش آلودگی ، عاید بشر خواهد شد. هماکنون با استفادهاز این فناوری ، لاستیکهایی ساخته میشود که با دارا بودن درصدی ازخاک رس، مقاومتبه سایش بسیار بالایی داشته و عمری چند برابر لاستیکهای معمولی دارند.
علم نانو (Nano - science) و فناوری متکی بر آن یا به اختصار ، فناوری نانو (Nano - technology) در کنار علوم و فناوریهای مرتبط با زیست شناسی و ژنتیک مولکولی ، علوم و فناوری اطلاعات ، مولفههای انقلاب سوم علمی - صنعتی عصر جدید را تشکیل میدهند. این انقلاب ادامه منطقی انقلابهای علمی اول و دوم است که منجر به پیدایش علوم و فناوریهای مقیاسهای ماکرو و میکرو گشتند.
انقلاب سوم و بویژه مولفههای علوم و فناوری مقیاس نانو در آن برای اولین بار در تاریخ جوامع بشری امکان دستکاری و دخالت عمدی و اختیاری در خواص و سازماندهی ماده فیزیکی و اساسیترین سطوح آن ، یعنی مقیاسهای زیر اتمی و مولکولی را فراهم خواهد آورد.
نقش نانو ساختارها در فناوری نانو
علم نانو ایجاد دانشهای بنیادی برای اعمال کنترل کامل بر ساختار و عملکرد ماده فیزیکی در مقاسهای اتمی و مولکولی را هدف خود برای اعمال کنترل کامل بر ساختار و عملکرد ماده فیزیکی در مقیاسهای اتمی و مولکولی را قرار داده است و فناوری نانو نوید میدهد که این دانشها در آیندهای نه چندان دور در قالب مهندسی در آیند.
از طریق فناوری نانو خواهیم توانست با جایگذاری تک اتمها و تک مولکولها در کنار یکدیگر از پایین به بالا ساختارهای نوینی را که به نانو ساختارها (nano - structures) موسوماند. و دارای خواص و عملکردهای کاملا نوین میباشند بوجود آوریم. با استفاده از این ساختارها دستگاهها ، ادوات و قطعات فوق ریزی که در مقیاسهای طولی و زمانی بسیار تقلیل یافته فعالیت میکنند، تولید نماییم. نانو ساختارها سنگ بنای فناوری نانو هستند.
از نظر اندازه در فاصله بین ساختارهای مولکولی و ساختارهای میکرونی قرار دارند. از تعداد قابل شمارشی از اتمها تشکیل میشوند و نسبت سطح به حجم آنها بسیار بالاست. شکل جدیدی از ماده فیزیکیاند که برای درک خواص آنها بویژه خواص الکترونی و مقیاسی آنها باید به مفاهیم بسیار پیشرفته مکانیک کوانتومی دستگاههای بس ذرهای متوسل شد. از آنجایی که خواص مواد قویا به اندازه اجزا تشکیل دهنده آنها یا ریز دانههای آنها وابسته است. موادی که ریز دانههای آنها در مقیاس نانو طراحی میشوند از کیفیتهای نوینی برخورد دارند که در مواد معمولی موجود نیستند.
نانو ساختارها در همه زمینهها به چشم میخورند. چه در دستگاههای زنده و چه غیر زنده. وجود نانو ساختارهای زیستی از قبیل آنزیمها ، گواه بر این واقعیت است که طبیعت خود بهترین شکل فناوری مقیاس نانو را بوجود آورده است. علوم سنتی یعنی فیزیک ، شیمی ، ریاضیات ، ژنتیک ، علم مواد ، مهندسی پزشکی ، که در مقیاسهای ماکرو و میکرو حوزههای فعالیت مجزا و مستقلی هستند، در مقیاس نانو به سمت اصول ، ساختارها و ابزارهای واحدی گرایش مییابند.
انواع رویکردهای نانو تکنولوژِی
در نتیجه ، علوم فناوری نانو عمیقا میان رشتهای بوده و دستاوردهای بس شگرفی برای بشریت خواهند داشت و افقهای کاملا جدیدی را برای پیشرفت و بهروزی جوامع و مبارزه موثر با بیماریها و گرسنگی خواهند گشود. رسیدن به مقیاس نانو از طریق رویکرد از پایین به بالا یکی از گزینههای علم و فناوری نانو است. رویکرد دیگر در علم فناوری نانو ، رویکرد از بالا یه پایین ، یا بیرون کشیدن نانو ساختارها از درون ساختارهای بزرگتر است. این رویکرد به نام برنامه کوچک سازی (miniaturization program) مشهور گشته است و همراه با رویکرد اول ، بسترهای اساسی برای پیشرفت برنامه عظیم جهانی علوم فناوری نانو هستند.
علوم فناوری نانو ، همراه با فناوری زیسی متکی بر ژنتیک مولکولی که در برنامه بزرگ ژنوم انسانی متجلی گشته است. و فناوری اطلاعات که با پیشرفت عظیم قدرت محاسباتی رایانهها ، در شکل ابر رایانهها سکوهای گرافیک محاسباتی و رایانههای فردی ، جهشوار به پیش میرود. مبانی علم و فناوری قرن بیست و یکم را تشکیل میدهند و سیمای پیشرفت جوامع بشری را تا حداقل پنجاه سال آینده ترسیم میکنند.
فناوری نانو در آینده نه چندان دور
واقعیت این است که بشر در آستانه بزرگترین تحول و دگرگونی تاریخ خود قرار دارد و این تحول همه چیز را در همه عرصههای زندگی بشر ، بطور انقلابی دگرگون خواهد ساخت. فناوری نانو ، جهان را در آستانه بزرگترین انقلاب تاریخ قرار داده است. در سایه انقلاب فناوری نانو توانمندیهای تازهای در تولید و کاربرد ابزار میکرو الکترونیک یکی پس از دیگری پدیدار خواهد شد. با استفاده از این فناوری ابزار و وسایل لازم با بهره گیری از روشهای ساخت مولکولی مشابه با آنچه در اندام انسانی روی میدهد تولید میشوند.
پیامدهای فناوری نانو با توجه به این نکته که این فناوری میتواند در نقطه تلاقی دانش اطلاعات و دانش زیستی عمل نماید کاملا حیرت انگیز خواهد بود. رایانههای مولکولی با اجزا ارگانیک و زنده در تماس و ارتباط خواهند بود. انسانها در 25 سال آینده وسایل اطلاع رسانی شخص خود را در حالی با خود حمل خواهند کرد که آن را به نوعی پوشیدهاند و نیروی لازم برای آن را از انرژی جنبشی ناشی از راه رفتن خود تامین میکنند.
محط کار ما بطور مجازی و مطابق نیاز و سلیقه ما همه جا همراه خواهد بود و مردم همه دنیا با حجم زیادی از اطلاعات در هر زمان و مکان قابل دسترسی خواهند بود. هنگام سفر نیز خودروهای رایانهای و هوشمند خود راننده در ارتباط شبکهای با پایگاههای مرکزی بوده و دسترسی دائمی به آخرین اطلاعات مورد نیاز امکان پذیر خواهند نمود و قبل از رسیدن به خانه و لوازم منزل و محیط خانه را با برنامه ریزی و ارتباط با یکدیگر مطابق دلخواه ما آماده خواهند کرد.
در زمینه فناوری میکرو الکترومکانیکها (MEMS) ما به وسایلی دست پیدا خواهیم کرد که در آنها حسگرها و فرستندهها و گیرندهها در حداقل اندازه خود بوده و با چنین وسایلی زندگی ما به شدت متحول خواهد شد. به عنوان نمونه هنگام بیماری پزشکان همزمان با ما و یا حتی زودتر از ما از آن آگاه خواهند شد. در زمینه فناوری زیستی امکان همانند سازی انسان و سایر موجودات زنده گزینش جنسیت و حتی صفات خاص در نوزادان فراهم شده و امکان درمان بسیاری از بیماریهای حاد و مزمن حسی عصبی با فناوری کشت سلولی مقدور خواهد شد.
نانو تکنولوژی در ایران
برای کشور در حال توسعه ایستایی نظیر کشور ما نیز گزینش استراتژی فرا صنعتی علاوه بر حیاتی و اجتناب ناپذیر بودن آن ، این حسن را نیز دارد که توجه جامعه را از مسائلی انحرافی و مشکلات کاذبی نظیر منازعه کهنه و نخ نما شده 250 ساله طرفداران سنتگرایی و مدرنیسم ، آن هم از نوع سطحی و عوامانه و کپی برداری شدهاش که مربوط به مناسبات سپری شده سرمایه داری تا جز (نه تجاری) و صنعتی هستند.
به یک هدف مشترک سرنوشت ساز و حیاتی ملی معطوف خواهد کرد که میتواند و باید همه مردم را در داخل و خارج کشور حول یک محور مشترک گرد آورد و عزم ملی برای پیشرفت و توسعه پایدار را شکل دهد، زیرا در دنیای امروزی بویژه در کشور با سابقهای مثل ایران با پشتوانه یک تمدن ده هزار ساله و با آن سوبق درخشان علمی هیچکس حداقل در حرف ، مخالف علم و فناوری و ترقی و پیشرفت نیست و یا جرات ابراز آن را ندارد.
کمتر کشوری در جهان است که نیروی انسانی مستعد و شرایط و امکانات مناسب برای پیشرفت و توسعه را همانند کشور ما به یکجا داشته باشد. شاید با قرار دادن هدف شفاف و روشنی در برابر جامعه ، مردم انگیزه کافی برای جنبش و حرکت پیدا کند و اقتصاد بیمار مبتنی بر دلالی جای خود را به یک اقتصاد دانش محور بدهد، مردمی که در پیدایش تمدن کشاورزی نقش برجستهای داشتند و دستاوردهای آن را در سیاهترین دوره تاریخی غرب (قرون وسطی) در زیر سم ستوران قبایل وحشی مهاجم حفظ کردند و آنرا به تمدن صنعتی تحویل دادند.
اینکه این شایستگی را دارند که در ایجاد و پی ریزی یک دوره تاریخی جدید نقش برجستهای ایفا کنند و از مردم هوشمند ایران غیر از این نیز انتظار نمیرود و تنها در اینصورت است که میتوان انتظار داشت. نه فقط در عرصه علم بلکه در همه جنبههای تمدن و فرهنگ همانند دوره میترائیسم تا قرنهای اول تمدن اسلامی که سراسر مناطق شناخته شده زمین از ژاپن و چین تا انگلستان و از زنگبار تا اسکاندیناوی از تمدن ما تاثیر پذیرفتند و این بار نیز به جای انفعال و تاثیر پذیری در سراسر جهان تاثیر گذار باشیم و مهر خود را بر پای تمدن فراصنعتی بکوبیم.
چشم انداز علم نانو تکنولوژی
انقلاب جهانی تکونولوژی با تغییرات اجتماعی ، اقتصادی ، سیاسی و فردی در سراسر جهان همراه است. همچون انقلابهای کشاورزی و صنعتی در گذشته ، این انقلاب تکنولوژی نیز از پتانسیل دگرگون سازی کیفیت زندگی و طول عمر ، متحول سازی کار و صنعت ، تغییر و تبدیل ثروت ، جابجایی قدرت در سطح ملتها و در درون ملتها و افزایش تنش و تعارض برخوردار است.
پیامدهای انقلاب یاد شده بر سلامی بشر شاید شگفت آورترین آنها باشد. چرا که خط شکنیهای علمی کیفیت و طول زندگی انسان را به مراتب بهتر خواهند کرد. بیوتکنولوژی نیز ما را قادر خواهد ساخت ارگانیزمهای زنده از جمله خودمان را شناسایی نموده ، چگونگی فعالیتشان را درک کنیم، آنها را دستکاری کرده ، بهبود بخشیده و تحت کنترل در آوریم. تکنولوژی اطلاعات امروزه بویژه در کشورهای توسعه یافته تحولات انقلابی برای زندگی ما به ارمغان آورده و خود عامل توان آفرین عمدهای برای سایر روندها به شمار میرود.
تکنولوژی مواد ، تولید محصولات ، قطعات و سیستمهای ارزانتر ، هوشمندتر ، چند منظوره سازگار با محیط زیست ، ماندگارتر و سفارشیتر از مسیر خواهد ساخت. علاوه بر این مواد هوشمند ، ساخت و تولید چالاک و نانو تکنولوژی ، تولید وسایل را متحول ساخته و توانمندیهای آنها را بهبود بخشید. انقلاب تکنولوژی از حیث اثرات جهانی یکسان عمل نخواهد کرد و بسته به میزان استقبال از آن سرمایه گذاری و مسائل متعددی همچون بیواخلاق ، حریم خصوصی ، نابرابری اقتصادی ، تهاجم فرهنگی و واکنشهای اجتماعی تنشهای متفاوتی ایفا خواهد نمود.
اما راه بازگشتی وجود ندارد، چون برخی جوامع فرصت را غنیمت شمرده ، از انقلاب یاد شده سود برده و محیط زندگی همه جوامع را دستخوش تغییر خواهد کرد.
نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیدههای نو ظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافتهاند.
یک نانومتر چقدر است؟
یک نانومتر یک میلیاردم متر (10-9 m) است. این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. مکعبی با ابعاد 2.5 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین آی سیهای امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازهای حدود 10 نانومتر ، هزار برابر کوچکتر از قطر یک موی انسان است.
امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman) ، برنده جایزه نوبل فیزیک مطرح شد. فاینمن طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیزها را رد نمیکند. وی اظهار داشت که میتوان با استفاده از ماشینهای کوچک ماشینهایی به مراتب کوچکتر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد.
همین عبارتهای افسانه وار فاینمن راهگشای یکی از جذابترین زمینههای نانو تکنولوژی یعنی ساخت روباتهایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانو ماشینهایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند، هر دانشمندی را به وجد میآورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) این روباتها یا ماشینهای مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی در میآیند. شاید در آیندهای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر ، تخت خوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید.
چرا این مقیاس طول اینقدر مهم است؟
خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر میپذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر ، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب ، خواص مغناطیسی ، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود میآید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی میشود که پیش از این میسر نبود.
نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری ، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است. نانوتکنولوژی به ما اجازه میدهد تا اجزاء و ترکیبات را داخل سلولها قرار داده و مواد جدیدی را با استفاده از روشهای جدید خود_اسمبلی بسازیم. در روش خود_اسمبلی به هیچ روبات یا ابزار دیگری برای سرهم کردن اجزاء نیازی نیست. این ترکیب پر قدرت علم مواد و بیوتکنولوژی به فرآیندها و صنایع جدیدی منتهی خواهد شد.
ساختارهایی در مقیاس نانو مانند نانو ذرات و نانولایهها دارای نسبت سطح به حجم بالایی هستند که آنها را برای استفاده در مواد کامپوزیت ، واکنشهای شیمیایی ، تهیه دارو و ذخیره انرژی ایدهال میسازد. سرامیکهای نانوساختاری غالبا سختتر و غیرشکنندهتر از مشابه مقیاس میکرونی خود هستند. کاتالیزورهای مقیاس نانو راندمان واکنشهای شیمیایی و احتراق را افزایش داده و به میزان چشمگیری از مواد زائد و آلودگی آن کم میکنند. وسایل الکترونیکی جدید ، مدارهای کوچکتر و سریعتر و … با مصرف خیلی کمتر میتوانند با کنترل واکنشها در نانوساختار بطور همزمان بدست آیند. اینها تنها اندکی از فواید و مزایای تهیه مواد در مقیاس نانومتر است.
منافع نانوتکنولوژی چیست؟
مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تأثیر بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتند از: لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها بدست آمدهاند، شیشههایی که خودبه خود تمیز میشوند، مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شدهاند، ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان سازها ، هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایهها از کیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ دانه و ... .
قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی
محصولات خود_اسمبل
کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی
اختراعات بسیار جدید (که امروزه ناممکن است)
سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه
نانوتکنولوژی پزشکی که در واقع باعث ختم تقریبی بیماریها ، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد.
دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچههای دنیا
احیاء و سازماندهی اراضی
برخی کاربردها
مدلسازی مولکولی و نانوتکنولوژی
در سازمان دهی و دستکاری مواد در مقیاس نانو ، لازم است تمامی ابزار موجود جهت افزایش کارایی مواد و وسایل بکار گرفته شود. یکی از این ابزار ، شیمی تحلیلی ، خصوصا مدل سازی مولکولی و شبیه سازی است. امروزه ابزار تحقیقاتی فراگیری مانند روشهای شیمی تحلیلی مزیتهای فراوانی نسبت به روشهای تجربی دارند. میهیل یورکاز شرکتContinental Tire North America میگوید:"روشهای تجربی مستلزم بهرهگیری از نیروی انسانی ، شیمیایی ، تجهیزات ، انرژی و زمان است. شیمی تحلیلی این امکان را برای هر فرد مهیا میسازد که فعالیتهای شیمیایی چندگانهای را در 24 ساعت شبانه روز انجام دهد. شیمیدانها میتوانند با انجام آزمایشها توسط رایانه ، احتمال فعالیتهای غیرمؤثر را از بین ببرند و گستره احتمالی موفقیتهای آزمایشگاهی را وسعت دهند.
نتیجه نهایی این امر ، کاهش اساسی در هزینههای آزمایشگاهی (مانند مواد ، انرژی ، تجهیزات) و زمان است." از طرف دیگر ، در شیمی تحلیلی سرمایه گذاری اولیه جهت تهیه نرمافزار و هزینههای وابسته از جمله سختافزار جدید ، آموزش و تغییرات پرسنل بسیار بالا خواهد بود. ولی با بکار گیری هوشمندانه این ابزار میتوان هریک از هزینههای اولیه را نه تنها از طریق صرفهجویی در هزینه آزمایشگاه بلکه بوسیله فراهم نمودن دانشی که منجر به بهینه سازی فرآیندها و عملکردها میشود، جبران ساخت.
این موضوع برای شیمیدانها بسیار مناسب است، ولی روشهای شبیهسازی چطور میتوانند برای نانوتکنولوژیستها مفید واقع شود؟ محدودیتهای آزمایشگر در مقیاس نانو ، زمانی آشکار میشود که شگفتی جهان دانشمندان نظری وارد عمل میشود. در اینجا هنگامی که دانشمندان قصد قرار دادن هر یک از اتمها را در محل مورد نظر دارند قوانین کوانتوم وارد صحنه میشود. پیشبینی رفتار و خواص در محدودهای از ابعاد برای نانوتکنولوژیستها حیاتی است.
مدلسازی رایانهای با بکارگیری قوانین اولیه مکانیک کوانتوم و یا شبیهسازیهای مقیاس میانی ، دانشمندان را به مشاهده و پیشبینی رفتار در مقیاس نانو و یا حدود آن قادر میسازد. مدلهای مقیاس میانی با بکارگیری واحدهای اصلی بزرگتر از مدلهای مولکولی که نیازمند جزئیات اتمی است، به ارائه خواص جامدات ، مایعات و گازها میپردازند. روشهای مقیاس میانی در مقیاسهای طولی و زمانی بزرگتری نسبت به شبیهسازی مولکولی عمل میکنند. میتوان این روشها را برای مطالعه مایعات پیچیده ، مخلوطهای پلیمر و مواد ساختهشده در مقیاس نانو و میکرو بکار برد.
مدل سازی خاک رس
محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیهسازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک رس–پلیمر بکار بردهاند. امروزه این ترکیبات یکی از موفقترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکلپذیری از خود نشان میدهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمیشوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس میتوانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جایگذاری میشود (خودش را در لایههای درون ورقههای سفال جای میدهد) و تورق کل ساختار را افزایش میدهد. پلیمریزاسیون ادامه مییابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.
دانشمندان با بکارگیری Castep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار میگیرد) تحول کشف شده در این روش را که پلیمریزاسیون میان گذار خود کاتالیست نامیده میشود مطالعه کردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخص کردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیهسازیها ، جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندان آید.
دانشمندان در شرکت BASF شبیه سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزوارهها بکاربردند. ریزوارهها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد میشوند و در زمینههایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه سازی برای پیشبینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ شده کوپلیمرهای آمفیفیلیک را بررسی کردند.
شبیهسازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکلگیری "ریزوارههای معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی میشود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه میتوان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول میانجامد، درحالی که آزمایشهای شبیهسازی شده تنها طی چند روز نتیجه میدهند.
محدودیتهای این روشها چیست؟
در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی و مقیاس میانی به خوبی توسعه یافتهاند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیک کوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر میباشد که بیش از توان عملیاتی منابع محاسبهگر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکانپذیر نیست، بویژه عملکردها و خواص آنها.
تاریخچه کامپیوتر
کامپیوتر (Computer) از کلمه Compute در زبان انگلیسی به معنای محاسب و شمارنده گرفته شدهاست. در علوم کامپیوتر جدید، هر سیستمی که قابلیت انجام خودکار محاسبات (منطقی یا حسابی) و قابلیت برنامه ریزی را دارا باشد یک کامپیوتر نام میگیرد.
انسان همواره با اعداد و حساب سر و کار داشتهاست. از انسانهای اولیه گرفته که برای شمردن تعداد شکارهای خود از انگشتان دست استفاده میکردند تا انسان کنونی که برای انجام محاسبات پیچیده فیزیک بنیادی، نجوم، اقتصاد و ساخت داروهای پیشرفته از کامپیوتر بهره میگیرد.
همین نیاز انسان به شمارش و محاسبه و محدود بودن مغز وی در ذخیره اطلاعات و سرعت نسبتاً پایین آن باعث بوجود آمدن کامپیوترها شد.
گرچه بدون شک مغز ما از نظر پیچیدگی با هیچ کامپیوتری در جهان قابل مقایسه نیست اما باید توجه کرد که مغز انسان همواره تحت تاثیر بعضی عوامل دچار خطا میشود و سرعت پایینی نیز در انجام محاسبات دارد.
تاریخچه اولین کامپیوترهای جهان را شاید بتوان در 2500 سال قبل از میلاد مسیح یافت. یکی از اولین ابزارهای ساخت دست بشر که از نظر قابلیت انجام محاسبات به کامپیوترهای مدرن امروزی شباهت دارد، چرتکه سومری متعلق به تمدن سومر باستان در عراق کنونی است.
در گذشتههای دور ابزار دیگری برای محاسبه توسط انسان ساخته شدند. بعضی از باستان شناسان معتقدند بنای استون هنج در انگلستان به عنوان یک تقویم خورشیدی مورد استفاده قرار میگرفتهاست.
در سال 1642، بلیز پاسکال ریاضیدان، فیلسوف و فیزیکدان فرانسوی ماشین حسابی مکانیکی ساخت که با ترکیب چند چرخ دنده اعداد را با هم جمع میزد. پاسکال از این ماشین حساب در دفتر پدرش برای جمع مالیاتهای استان اوت نورمندی استفاده میکرد.
با آغاز قرن 19 میلادی و شکوفایی علوم پایه از جمله ریاضیات در اروپا، منطقهای ریاضی شکل کاربردی به خود گرفتند تا جایی که در دهه 40 قرن 19 جورج بول، جبر بول را پایه ریزی کرد. این قسمت از ریاضیات سنگبنای کامپیوترهای دیجیتالی و مدارات منظقی امروزی است.
با پیشرفت صنعت برق و ترکیب آن با جبر بول و منطق، مدارهای الکتریکی و الکترونیکی به ابزار اصلی ساخت کامپیوترها تبدیل شدند.در 1936، آلن تورینگ ریاضیدان انگلیسی کامپیوتری تئوری طراحی کرد که به ماشین تورینگ معروف شد. این کامپیوتر توانایی اجرای محاسبات منطقی مختلفی را داشت. منطق ماشین تورینگ بعدها به Finite State Machine در علوم کامپیوتر و بحث نظریه زبان ماشین تبدیل شد.
در 1937 اولین کامپیوتر دیجتالی الکترونیکی جهان به نام Atanasoff-Berry Computer یا ABC ساخته شد. این ماشین گرچه قابل برنامه ریزی نبود اما برای حل معدلات خطی استفاده میشد.
به دلیل ابتدایی بودن ABC خیلی زود کامپیوترهای دیگر جایگزین آن شدند اما این کامپیوتر به دلیل استفاده همزمان از حساب باینری و سوییچهای الکترونیکی تاثیر زیادی در ساخت کامپیوترهای جدیدتر داشت.
صنعت کامپیوتر سال 1946 شاهد رونمایی اولین کامپیوتر مدرن جهان به نام ENIAC بود. این کامپیوتر بر مبنای ماشین تورینگ و برای انجام محاسبات پروژههای موشکی ارتش ایالات متحده طراحی شدهبود.
این کامپیوتر قابل برنامه ریزی قادر به انجام محاسبات نسبتاً پیچیده ریاضی بود. دو محقق به نامهای جان ماکلی و جی پرسپر اکرت از دانشگاه پنسیلوانیا رهبران تیم تحقیقاتی ساخت ENIAC بودند.
ENIAC شامل اکثر اجزای اصلی کامپیوترهای مدرن از جمله ثبات، شمارنده، حافظه و اکیومولاتور بود.
اصلیترین قطعه الکترونیکی ENIAC لامپهای خلاء بود که اکثر گیتها و فلیپفلاپهای مدار آن را تشکیل میداد.
بخشهایی از این کامپیوتر اکنون در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا، موزه ملی تاریخ آمریکا در واشنگتن، موزه علوم لندن، موزه علوم کامپیوتر شهر مانتن ویو در ایالت کالیفرنیا، دانشگاه میشیگان در در شهر آن آربر و موزه ارتش آمریکا در مریلند در معرض بازدید مردم قرار دارد.
گرچه ENIAC برای زمان خود یک پیشرفت علمی بزرگ بود اما معایب بزرگی از جمله بزرگ بودن و اشغال فضای بسیار زیاد، سرعت پایین و محدود بودن محاسبات داشت.
یکی دیگر از معایب این کامپیوتر و کامپیوترهای هم نسل آن لامپهای خلا بود. این لامپها علاوه بر گران بودن و پرمصرف بودن زمان زیادی برای گرم و آماده شدن به کار لازم داشتند.
نسل بعدی کامپیوترها، برپایه معماری برنامههای حافظه دار یا معماری نومن ساخته شد. این معماری برای اولین بار در 1945 توسط جان وون نومن مطرح شد.
اولین کامپیوترها برپایه معماری نومن SSEM و EDSAC در دانشگاههای منچستر و کمبریج در دهه 40 میلادی ساخته شدند.
اختراع و تولید صنعتی ترازیستور در دهه 40 و 50 قرن بیستم باعث ایجاد انقلابی در صنعت کامپیوتر شد که سرعت پیشرفت آن را چندین برابر کرد.
کامپیوترهای ترانزیستوری چندین برابر کوچکتر، سریعتر، ارزانتر، کممصرفتر و قابل اعتمادتر از لامپهای خلاء بودند. اولین کامپیوتر ترانزیستوری در 1953 در دانشگاه منچستر ساخته شد.
همزمان با پیشرفت ترانزیستورها صنعت کامپیوتر نیز پیشرفت به سزایی داشت. در دهه 70 ایجاد فنآوری مدارهای مجتمع منجر به ساخت ریزپردازندههایی نظیر اینتل 4004 شد.
از اوایل دهه 70 با سرعت گرفتن پیشرفت صنعت کامپیوتر، محصولات آن از فضای لابراتوارهای دانشگاهی خارج شد و در دسترس مردم قرار گرفت.
تاجایی که در اوایل دهه 80 وسایلی نظیر دستگاههای ضبط و پخش ویدئو و حتی ماشینهای ظرفشویی و لباسشویی هم به میکروکنترلهایی مجهز شدند که براساس ریزپردازندهها ساخته میشوند.
در اوایل دهه 70 میلادی شرکت HP کامپیوتر کاملی به نام BASIC طراحی کرد که اولین نسل کامپیوترهای شخصی بود. این کامپیوتر با دارا بودن نمایشگر، کیبور و پرینتر شباهت زیادی به کامپیوترهای مدرن فعلی داشت.
در 1973 شرکت زیراکس کامپیوتر شخصی دیگری به نام Alto ساخت که دارای یک رابط گرافیکی (GUI) بود. این رابط گرافیکی الهام بخش ساخت کامپیوترهای مکینتاش و مایکروسافت ویندوز بود.
در 1975 شرکت آیبیام کامپیوتر مدل 5100 خود را تولید کرد. مشخصه این کامپیوتر قابلیت برنامه نویسی در محیط BASIC و APL بود.
از آن زمان معماری کامپیوترهای آیبیام به استانداردی برای صنعت کامپیوتر تبدیل شد.
در 1976 استیو جابز و استیو وزنیاک، بنیانگذاران شرکت اپل کامپیوتری به نام Apple I ساختند که شروع کار تجاری فروش کامپیوتر توسط اپل بود.
با این حال اولین کامپیوتر شخصی که در بازار مصرفی با استقبال مردم روبرو شد Commodore PET بود. موفقیت این کامپیوتر شروع ساخت کامپیوترهای شخصی بود که بیشتر برپایه مفهوم نرمافزارهای گرافیکی طراحی شدند.
در 1982 شرکت Commodore پرفروشترین کامپیوتر شخصی آن زمان را به نام Commodore 64 تولید کرد. این کامپیوتر دارای حافظه RAM شصت و چهار کیلوبایتی بود که در بین کامپیوترهای موجود در بازار آن دوره بی نظیر بود.
روند پیشرفت کامپیوترها تا قرن بیست و یکم روند ثابتی را طی کرد تا زیرپردازندههای چند هستهای به این صنعت وارد شدند. این ریزپردازندهها با دارا بودن چند هسته میتوانند در یک زمان چندین پردازش را به صورت موازی انجام دهند.
مصرف کم و سرعت بالا باعث شد تا این ریزپردازندهها ابتدا در کامپیوترهای قابل حمل و سپس همه انواع کامپیوترهای شخصی مورد استفاده قرار گیرند.
این پردازندهها در ساخت کامپیوترهای تبلت و گوشیهای تلفن همراه هوشمند نیز پرکاربرد هستند. تبلت آیپد 2 شرکت اپل و گوشی هوشمند سامسونگ گلکسی اس2 از پردازنده دو هستهای برخوردار هستند.
تاریخچه فتوشاپ
مقدمه
فتوشاپ سالهاست كه پرفروشترین نرمافزار ویرایشگر تصاویر نقشهبیتی در سراسر دنیا محسوب میشود و آنچنان معروف و محبوب شده كه به استانداردی برای برنامههای ویرایشگر عكس تبدیل شده است. این نرمافزار به عنوان یكی از بزرگترین منابع درآمد شركت ادوبی هر ساله سود سرشاری را به سوی این شركت معتبر نرمافزاری سرازیر میكند. اما همین فتوشاپ غولپیكر امروزی، در ابتدای كار محصول بسیار كوچكی بود كه اگر استعداد و تلاش تعدادی از دانشآموختگان دانشگاه میشیگان نبود، شاید هرگز به موقعیتی اینچنین نمیرسید. هنوز هم ادوبی در نزد بسیاری از گرافیستها به عنوان "سازنده فتوشاپ" معروف است و كمتر كسی از كاربران معمولی میداند كه شركت ادوبی در ابتدا تنها یك توزیع كننده فتوشاپ بوده است. تاریخ بالندگی فتوشاپ پر است از فراز و نشیبهایی كه دانستن آن آموزنده و جالب است و این مقاله حاوی دوره ای ده ساله (یعنی از 1990 تا 2000) از این تاریخ است.
آغاز داستان:
سالها پیش در پاییز سال 1987 Thomas knoll، دانشجوی دكترای رشته Computer Vision در حال كار روی برنامهای بود كه بتواند تصاویر طیف خاكستری كامپیوتری را روی مانیتورهای سیاهوسفید نقشهبیتی به نمایش درآورد. این برنامه به نوعی سرگرمی دوره دانشجویی نول محسوب میشد كه فارغ از درسهای دوره دكتری، در خانه خود و روی كامپیوتر مك پلاس خانگیاش روی آن كار میكرد. این كد برنامه به هیچ وجه مربوط به رساله پایاننامه نول نمیشد و خود او نیز در اوایل كار هرگز فكر نمیكرد كه این برنامه ساده او قرار است روزی به بزرگترین نرمافزار ویرایش تصویر تبدیل شود.
این برنامه نظر John، برادر نول را جلب كرد. جان در آن زمان در شركت بزرگ (Industrial Light and Magic (ILM در مارین كانتری كالیفرنیا مشغول به كار بود. ILM مركز جلوههای ویژه تصویری در شركت عظیم لوكاس فیلم بود كه در آن زمان بزرگترین و معتبرترین شركت فیلمسازی به شمار میرفت. با تهیه فیلم جنگهای ستارهای، لوكاس فیلم ثابت كرده بود كه جلوههای تصویری كارآمد میتوانند با تركیب شخصیتهای خیالی و داستانی دور از ذهن، به یك پدیده در دنیای سینما تبدیل شوند.
در پی موفقیت عظیم آن فیلم، همه در پی یافتن راهحلهای دیجیتالی برای چنین مقاصدی بودند و به همین علت جان نیز به محض اطلاع از پروژه برادرش، از او خواست كه از برنامهاش برای تولید تصاویر دیجیتالی استفاده كند. این برنامه ساده Display نام داشت و نمایش تصاویر دیجیتالی توسط این برنامه نتیجه خوبی را به دنبال داشت كه نقطه سرآغاز كار این دو برادر شد. خود جان چنین تعریف میكند:
"من نمیدونستم چطور میشه از Display استفاده كرد. وقتی برای اولین بار یك عكس سیاه و سفید رو با اون باز كردم، از جان پرسیدم آیا میتونه كد برنامه رو جوری تغییر بده كه تصاویر رو با فرمتهای دیگه هم ذخیره كنه؟! اگهDisplay میتونست چنین كاری كنه اونوقت من میتونستم با اون از عكس برنامههای دیگه خروجی بگیرم. من چندتا عكس رو كه از كامپیوترهای لایت اند مجیك آورده بودم، توی Display باز كردم. اما روی كامپیوتر من خیلی تیره نمایش داده شدند. بنابراین دوباره از توماس پرسیدم: میتونی كاری كنی كه این عكسها كمی روشنتر بشن یا مثلا مقدار شفافیت اونها رو تغییر بدی؟"
همین سوال ساده سرآغاز كار بر روی نرمافزاری شد كه امروزه آن را با نام فتوشاپ میشناسیم.
جان توسط پدرش كه در دانشگاه میشیگان سمت استادی داشت، ترتیب سفارش یك كامپیوتر Macintosh II را كه اولین مدل رنگی محسوب میشد داد. به محض خریداری این كامپیوتر، نول دوباره شروع به كار روی برنامه كرد، به نوعی كه بتواند روی مانیتورهای رنگی نیز كار كند. آن دو به مدت چند ماه به طور مداوم روی این پروژه كار كردند تا بتوانند قابلیتهای نمایشی آن را افزایش دهند. در همان زمان به اصرار جان، توماس كدهای مخصوص خواندن و ذخیرهكردن فرمتهای مختلف رنگدانهها را به برنامهاش اضافه كرد كه همان كدها سالها بعد تبدیل به فیلترهای plug-in تصویرهای نقشه بیتی شدند.
توماس پس از مدتی كار روی برنامهاش موفق به ساخت ابزار منحصر بهفرد محدوده انتخاب (Selection Tool) شد كه بدون اینكه لبههای زمخت و ناهموار ایجاد كند، قابلیت جدا كردن مناطق رنگی را داشت. او همچنین توانست قابلیتهای فوقالعادهای مثل Levelها را برای تنظیم تنالیته تصویر، Hue and Saturation را برای تنظیمات رنگی و نیز قابلیتهای رنگآمیزی را برای تغییر رنگ مناطق مورد نظر در تصاویر نقشهبیتی فراهم كند.
در تابستان 1988 بود كه جان بالاخره به این نتیجه رسید كه كاربرد برنامه ساخته شده به حدی از انتظار رسیده است كه بتوان از آن به عنوان یك محصول تجاری استفاده كرد. توماس از این فكر جان شگفت زده شد:" جداً فكر میكنی بتونیم این برنامه رو به كسی بفروشیم؟ من كه فكرش رو نمیكنم. " جان با خوشبینی برادرش را متقاعد كرد كه این كار اصلا دور از ذهن نیست و به او قول داد كه سعیاش را میكند تا از برنامه ساخته شده، یك نرمافزار تجاری بسازد.
جان راست میگفت. فروش چنین برنامهای به همین سادگیها نبود و كار بسیار زیادتری لازم داشت تا به چنین نتیجهای برسد. اما جان دستبردار نبود.
در همان زمان بود كه جان در نشریه MacWeek آگهی تبلیغ نرمافزار ویرایشگری را دید كه PhotoMac نام داشت. دیدن آن آگهی باعث شد كه جان بیشتر در فكر فروش نرمافزار خودشان بیفتد. به همین علت برای تحقیق پیرامون نرمافزار جدید راهی همایش SIGGRAPH شد. نتیجه همایش برای او رضایتبخش بود. طوری كه خود او میگوید"ما هیچ نگرانیای از آن نرمافزار نداشتیم. برنامه ما قابلیتهای بزرگی داشت كه PhotoMac فاقد آنها بود" و درحقیقت تعجب كرده بود كه برنامهای با چنین قابلیتهای سطح پایینی میتواند فروخته شود! توماس بارها و بارها نام برنامه خودشان را تغییر داد و هر بار كه نام جدیدی برای آن برمیگزید چیز دیگری نظرش را جلب میكرد و باعث میشد دوباره آن را تغییر دهد. دقیقا مشخص نیست نام فتوشاپ از كجا گرفته شد.
به نظر میرسد این نام را یكی از افراد مورد اعتماد او به وی پیشنهاد داد و در حقیقت این نام آخرین نامی بود كه برگزیده شد و روی نرمافزار مورد نظر باقی ماند.
تولد فتوشاپ
پس از نامگذاری نرمافزار، جان شروع كرد به گشتن به دنبال شركتی كه روی فتوشاپ سرمایهگذاری كند. اولین شركتی كه با آنها وارد مذاكره شد SuperMac بود كه اختلافات مالی موجب جلوگیری از رسیدن به توافق نهایی بین آنها شد. Aldus در حال كار روی یك پروژه خانگی بود و Adobe نیز علیرغم علاقهمندیای كه به همكاری نشان داد اما روند كار آنها به سرعتی نبود كه بتوانند به راحتی وارد مذاكره شوند. در آن زمانی كه جان در دره سیلیكون به دنبال شركتی برای همكاری میگشت، توماس نیز بهطور تمام وقت در حال كار روی فتوشاپ بود تا بتواند امكانات و قابلیتهای بیشتری را به آن اضافه كند. در این زمان جان نیز برای اینكه بتواند امكان استفاده از نرمافزار را برای عموم سادهتر كند، یك راهنمای ساده برای آن تهیه كرد كه میتوانست نحوه كار با نرمافزار را به خوبی تشریح كند.
زحمات این دو بالاخره نتیجه داد و توانستند با شركت Barneyscan وارد مذاكره شوند. این شركت در آن زمان سازنده اسكنرهای نقشهبیتی بود و قصد داشت با خرید فتوشاپ و استفاده از آن در جهت بالابردن كارایی اسكنرهای خود، فروش سختافزارهای خود را افزایش دهد. اقدامات اولیه انجام شد و اولین نسخه نرمافزار به عنوان یك برنامه الحاقی برای اسكنرها به بازار آمد. از نسخه فتوشاپ چیزی در حدود دویست كپی به فروش رفت كه هرچند قابل ملاحظه نبود، اما بههرحال اولین فروش تجاری برنامه خانگی برادران نول به شمار میرفت.
در همین زمان جان، نرمافزار خودش را به مهندسان شركت اپل نشان داد.
این كار یك موفقیت عظیم برای محسوب میشد. چرا كه مهندسان اپل از او خواستند یك كپی از نرمافزار را پیش آنها بگذارد تا آنها روی آن تحقیق كنند. این اتفاق باعث شد تا آنها از این نرمافزار بین دوستان خود تعریف كرده و كپیهایی از آن را برای یكدیگر بفرستند.
استفاده از آن توسط كارشناسان و تایید آنها به نوعی یك تبلیغ غیرمستقیم برای فتوشاپ محسوب میشد و باعث شد دید عمومی نسبت به این برنامه ساده بهتر شود. جان با استفاده از این فرصت دوباره برای فروش برنامهاش به شركت ادوبی مراجعه كرد و اینبار Russel Brown، مدیر هنری شركت ادوبی، به شدت تحت تاثیر قابلیتهای فوقالعاده فتوشاپ قرار گرفت. او كه چند روز قبل قرارداد امضانشدهای را برای خرید نرمافزار ColorStudio تنظیم كرده بود، بلافاصله تغییر عقیده داد و تحتتاثیر جان متقاعد شد كه فتوشاپ قابلیتهای بیشتری دارد. با امضای قرارداد مشترك بین آندو، شركت ادوبی حق پخش فتوشاپ را از جان خرید و ماجرای دنبالهدار فتوشاپ و ادوبی از همانجا آغاز شد.
نكته بسیار كلیدی در این توافقنامه این بود كه جان تنها "حق توزیع فتوشاپ" را به شركت ادوبی فروخت و این نرمافزار تا سالها بعد كه موفقیتی بسیار عظیم را به دنبال داشت هرگز توسط ادوبی بهطور كامل خریداری نشد. ادوبی موافقت كرد كه نام فتوشاپ همچنان روی برنامه مذكور باقی بماند. جان و توماس نیز بیكار ننشستند و پس از امضای قرارداد قانونی حق پخش، كار روی فتوشاپ را از سر گرفتند تا بتوانند قابلیتهای آن را برای نسخههای بعدی افزایش دهند. همزمان با توماس كه در Ann Arbor در حال نوشتن كدهای مربوط به قابلیتهای اصلی فتوشاپ بود، جان در كالیفرنیا در حال نوشتن كدهای برنامههایی بود كه میتوانستند به عنوان plug-inهایی برای خلق جلوههای تصویری به كار روند. بسیاری از اعضای اصلی Adobe معتقد بودند، تلاشهای جان كاملا بیفایده است و زحمات او هرگز برای یك نرمافزار جدی مانند فتوشاپ كاربردی نخواهد داشت. آنها به فتوشاپ به چشم یك ابزار ویرایش تصویر نگاه میكردند كه تنها میتواند به بازسازی و ترمیم تصاویر بپردازد، نه خلق جلوههای ویژه برای تصاویر. ولی جان بدون توجه به عقیده آنها به طور پنهانی مشغول نوشتن كدهایی شد كه بعدها به یكی از قدرتمندترین ابزارهای فتوشاپ برای به زانو درآوردن ویرایشگرهای دیگر تبدیل شد.
فتوشاپ در ادوبی
عملیات ساماندهی فتوشاپ در آوریل 1989 نیز همچنان ادامه داشت و راسل براون و دیگر متخصصان ادوبی با ایدههای عجیب و غریبشان توماس را وادار به نوشتن كدهایی میكردند كه عملا نشدنی بود و قابلیتهایی را از او میخواستند كه تا آن روز در هیچ نرمافزار دیگری ارائه نشده بود. جان هم مشخصا تاثیر بهسزایی در تشویق توماس داشت و ایدههای خوبی برای كار به او میداد.
تمام این زحمات در سال 1990 به نتیجه رسید و بالاخره نسخه یك فتوشاپ به بازار ارائه شد. كه البته چون باگهای غیر قابل پیشبینی زیادی در آن وجود داشت بلافاصله نسخه ترمیم شده 7.0.1 روانه بازار شد تا ضعفهای نسخه قبلی را بپوشاند. علیرغم این همه عجله برای عرضه اولین نسخه، وضع فتوشاپ نسبت به نرمافزارهای رقیب (به طور خاص ColorStudio) خیلی بهتر بود. قابلیتهای چشمگیر در كنار رابط كاربری ساده و راهنمای بسیار گویای استفاده از آن توانست به سرعت در بین كاربران جا باز كند. فتوشاپ قابلیتهایی را ارائه میكرد كه رقبا فاقد آن بودند. در همان زمان بود كه انقلاب نشر رومیزی در حال شكلگیری بود و فتوشاپ همگام با پیشرفت این انقلاب در حال رشد بود. (هرچند كه برای همراهی با این انقلاب مجبور بودید یك كامپیوتر اپل داشته باشید.)
ادوبی همچنین یك سلاح مخفی هم برای خود داشت و آن راسل براون بود. اولین عرضه نمایشی فتوشاپ در سال 1990 در سانتا باربارا و در همایش كاربران مك توسط او انجام شد. او كه مهارت خاصی در كاربرد و استفاده خاص از قابلیتهای فتوشاپ داشت، توانست با شوخیهای خودش و قابلیتهای سرگرمكننده فتوشاپ به خوبی نظر كاربران گرافیست را به آن جلب كند و پیشنمایشی بسیار قوی را در مقابل دیدگان آنها قرار دهد. هرچقدر فتوشاپ ساده و كاربردی طراحی شده بود، ColorStudio از شركت Fractal Design كه جدیترین رقیب فتوشاپ محسوب میشد، رابط كاربری مشكلی داشت و نیز بسیاری از قابلیتهای قوی فتوشاپ را نیز نداشت.
شركت رقیب برای توجیه كمبود قابلیتها و رابط كاربری محصولش ادعا كرد كه نرمافزار آنها یك محصول خاص برای استفاده خاص است و تنها مورد توجه حرفهایهاست. اما ادوبی با تاكید بر اینكه قابلیتهای قوی فتوشاپ در اختیار همگان است و هر كاربری با داشتن یك مك و با هر سطحی از معلومات میتواند از آن استفاده كند، جای خود را در بین كاربران عمومی و حرفهای باز كرد. این رقابت به حدی شدید بود كه MacWorld یك مقاله تفصیلی منتشر كرد و در آن به مقایسه بین آندو پرداخت كه جان نول به عنوان طراح فتوشاپ و Marc Zimmer به عنوان طراح ColorStudio، در آن به ارائه تعدادی از قابلیتهای ترمیم و بازسازی تصاویر پرداختند. برنده این رقابت فتوشاپ بود، اما زیمر ادعا كرد كه این رقابت جوانمردانه نبوده است! چرا كه جان یك هنرمند گرافیست بود، اما كارل تنها یك برنامهنویس بود كه كدهای برنامه ColorStudio را نوشته بود و به این شكل بزرگترین رقیب فتوشاپ نیز از دور خارج شد.
نسخه دوم فتوشاپ
با انتشار نسخه دوم فتوشاپ، ادوبی رسماً به عنوان شركت استاندارد محصولات گرافیكی شناخته شد. جان همچنان به عنوان مهندس گرافیك داخلی فتوشاپ كار میكرد، اما تعداد مهندسان ادوبی كافی نبود. فتوشاپ در حال تبدیل شدن به یك استاندارد جهانی بود و نیاز داشت كه افراد متبحر بیشتری با آرا و عقاید متفاوت روی قابلیتهای آن كار كنند. برای همین هم ادوبی Mark Hamburg را استخدام كرد. یك دانشآموخته دیگر از دانشگاه میشیگان كه مدتی قبل فرم استخدام شركت ادوبی را پر كرده بود. ادوبی قصد داشت از قابلیت مسیرهای بزیه
(Bezier Paths) كه یكی از قویترین ابزارهای رسم خطوط و منحنیها بودند در فتوشاپ استفاده كند و مارك كه قبل از این روی پروژه Ashton Tate كار كرده بود و در آن از مسیرهای بزیه به خوبی استفاده كرده بود، انتخاب بسیار مناسبی بود. ادوبی با استخدام مارك از وی خواست كه تمام وقت خود را فقط در جهت اجرای این قابلیت در محیط فتوشاپ صرف كند. مهمترین دستاوردهای نسخه دوم فتوشاپ، امكان رستر كردن فایلها برای Illustrator (نرمافزار گرافیكی دیگر ادوبی كه قابلیتهای برداری داشت)، امكان پشتیبانی از فایلهای چهاررنگ CMYK، قابلیت پردازش تصاویر دورنگ Duotone و ارائه ابزار Pen بود.
استخدام مارك و همكاری وی با جان كه همچنان در Ann Arbor به سر میبرد موجب تسریع در پیشرفت فتوشاپ شد. البته خود مارك هامبورگ در این باره میگوید كه مهمترین تاثیر وی در نسخه دوم تخصیص حداقل رم مورد استفاده از دومگابایت به چهار مگابایت بوده است كه این تغییر كوچك باعث ایجاد تاثیر شگرفی در پایداری و كارآیی نرمافزار داشت. و بدین ترتیب نسخه دوم این نرمافزار در سال 1991 به بازار آمد.
وجود قابلیت خروجی چهاررنگ در نسخه جدید فتوشاپ روح تازهای در كالبد نشر رومیزی دمید و باعث توجه همگان به این نرمافزار پرادعا شد. به ناگهان كاربران با نرمافزاری مواجه شدند كه ابزارهای چاپ آن از هر نرمافزار دیگری قویتر كار میكرد و همین قابلیتهای چاپ فوقالعاده فروش سرسامآوری را برای فتوشاپ به دنبال داشت.
فتوشاپ در ویندوز
پیشرفت ادامه داشت و ادوبی همچنان در پی استخدام متبحرترین مهندسان و گرافیستها بود. در همین زمانKevin Johnston نیز به گروه پیوست. انتشار نسخه بعدی آنچنان ساده نبود. ادوبی باید به سود خود نیز فكر میكرد و به همین منظور تصمیم گرفت دسته دیگری از كاربران را نیز وارد بازی كند. كاربران ویندوز هدف بعدی ادوبی بودند. ادوبی درنظر داشت برای در دست گرفتن نیمه ویندوزی بازار، قابلیت هماهنگی فتوشاپ با سیستمهای رومیزی را در نسخه جدید بگنجاند. این تصمیم عقیده مدیر جدید ادوبی Steven Guttman بود. گاتمن گروه سازنده فتوشاپ را به دو دسته تقسیم كرد. دسته اول به همراه Jeff Parker كار بر روی نسخه مك را ادامه میدادند و گروه دوم به رهبری Bryan lamkin شروع به كار بر روی بخش ویندوزی كردند.
كار بسیار كند پیشمیرفت. چرا كه نسخه ویندوزی محتاج دوباره نویسی كدهای اصلی از طرف توماس نول بود. نوشتن نسخه ویندوزی برنامه دقیقاً مثل این بود كه بخواهند یك برنامه دیگر را از نو بنویسند. پس از مدتی كار شبانه روزی و فشرده روی نسخه ویندوزی، هر دو نسخه مك و ویندوزی با هم منتشر شد. نسخه مك با نام Merlin و نسخه ویندوزی با نام Brimstone.
و البته هر دو نسخه با شماره نسخه 5/2، به بازار عرضه شدند. تصمیمی كه بعدها به شدت موجب پشیمانی ادوبی شد. طبق نظر بازاریابهای ادوبی، بازار نرمافزار هنوز آماده پذیرش نسخه 3 نبود و علیرغم قابلیتهای پیشرفته فتوشاپ 5/2، هنوز به فروش آن در نزد كاربران ویندوز اطمینان نداشتند.
ادوبی نگران بود كه مبادا قابلیتهای فتوشاپ این دسته از كاربران را جذب نكند و به همین علت طبق یك قانون نانوشته، نرمافزار خود را با یك شماره نیم، راهی بازار كرد تا در صورت موفق نبودن این نسخه موجب تخریب نام نسخه سوم نشود. همین امر فروش نسخه 5/2 را تحت تأثیر قرار داد و كاربران به این علت كه گمان میكردند این نسخه، یك نسخه برای آماده كردن بازار برای نسخه اصلی 3 میباشد، با خودداری از خرید آن به انتظار نسخه سوم ماندند. در نتیجه فروش نسخه 5/2 به هیچ وجه رضایت بخش نبود.
قابلیتهای فوقالعاده جدید مثل پالتها و پشتیبانی از فایلهای 16 بیتی نادیده گرفته شد و موفقیت این نسخه خوب تحت تأثیر بازاریابی اشتباه ادوبی قرار گرفت. این نسخه اما هرچه بود شروع فصل جدیدی در تاریخ فتوشاپ محسوب میشد. چرا كه از آن پس كاربران ویندوز نیز میتوانستند رابط كاربری فتوشاپ را روی مانیتور PC خود ببینند.
اگرچه در بین كاربران مك، فتوشاپ بدون رقیب به پیش میتاخت، اما در بین كاربران ویندوز یك رقیب جدی به نامAldus PhotoStyler بر سر راهش بود. كاربران ویندوز میتوانستند فتوشاپ را روی سیستمهایشان اجرا كنند، اما لیست قابلیتهای جدید اضافه شده چندان چشمگیر نبود. از بازخورد بازار نیز خبرهای خوبی به گوش نمیرسید. یك جای كار ایراد داشت. PCهای ویندوزیها در هنگام استفاده از فتوشاپ دچار كمبود حافظه میشدند و هنگ میكردند. قسمت پشتیبانی فنی به سرعت مشغول كار شدند. هامبورگ به شدت مصمم شده بود كه مشكل را در كوتاهترین زمان رفع و رجوع كند و گروه توانست پس از تلاشهای شبانهروزی مشكل كمبود حافظه را حل كند و نسخه دیگری را روانه بازار كنند. یعنی نسخه 1.5.2.
این نسخه اولین نسخهای بود كه فتوشاپ توانست روی هر دو پلاتفرم مك و ویندوز با یك سرعت اجرا شود و همه این موفقیت بیش از هامبورگ، مدیون Zalman Stern برنامه نویس جدید ادوبی بود كه توانست كدهای هماهنگسازی فتوشاپ با PCها را به عنوان یك plug-in در نسخه آخر بگنجاند.
قبل از كامل شدن نسخه 5.2، كار بر روی پروژه نسخه سوم با نام رمز Tiger Mountain آغاز شده بود. ضمن اینكه توماس با همكاری هامبورگ و جانستون كار بر روی قابلیتهای جدید نسخه سوم را آغاز كرده بودند و سعی میكردند هماهنگی بین دو نسخه مك و ویندوز را با هم هدایت كنند. استرن در حال بهینهسازی نسخه مك بود و سیتا نارایانان مهندس هندیالاصل ادوبی وظیفه تولید همزمان قابلیتهای ویندوزی را بر عهده گرفت.
در آن زمان نرمافزار دیگری پا به عرصه گذاشته بود كه بسیاری معتقد بودند با قابلیتهای پیچیده خود میتواند فتوشاپ را به زانو در آورد. این رقیب تازه Live Picture نام داشت. ادوبی متوجه شد كه این رقیب تازه در حال ارائه قابلیت های بیشتری است و در حال تبدیل شدن به یك رقیب بزرگ است. قابلیت لایهها در Live Picture به گونهای بود كه كاربر میتوانست لایهها را به هم بچسباند بدون اینكه مجبور باشد آنها را با هم یكی كند و این اصلا چیزی نبود كه از نظر كاربران پوشیده بماند. آنها میگفتند فتوشاپ در حال انقراض است، قابلیت لایهبندی در Live Picture بسیار گستردهتر است. در همین حال بر سر زبانها افتاده بود كه مهندسان فتوشاپ قابلیت لایهها را ازLive Picture دزدیدهاند! اما در حقیقت توماس زمانی كار بر روی لایهها را شروع كرده بود كه هنوز اسمی هم ازLive Picture بر زبانها نبود. از نظر او لایهها تنها یك روش مناسب برای جدا نگهداشتن اجزای كار در طول ویرایش تصویر بودند.
روزهای تاریك
فتوشاپ 3 منتشر شد. اما عرضه این محصول برای ادوبی خاطره خوبی نداشت. دعواهای حقوقی بر سر حق انتشار و برخوردهای پیدرپی بین كارشناسان و طراحان اصلی برنامه خاطرات بدی را در ذهن سازندگان به جای گذاشت. جف پاركر از سمت مدیریت بخش سازنده مك كنار رفت و John Leddy به جای او قرار گرفت و نسخه سوم با اماواگرهای فراوان به بازار آمد. شایعه آزمایشی بودن نرمافزارهای پخششده درحالی شكل میگرفت كه ادوبی در بدترین موقعیت داخلی قرار داشت. این روزها را دوره Bass-O-Matic مینامند.
هیچ تعریف خاصی برای این عبارت موجود نیست. این عبارت تنها یك شوخی بین سازندگان نرمافزار بود كه در نسخه آخر به جا مانده بود. برخی از كاربران در هنگام استفاده از فتوشاپ در منوها با این عبارت مرموز مواجه میشدند كه خودبهخود ظاهر شده و سپس ناپدید میشد.
مت براون یكی از بهترین مهندسین قسمت پشتیبانی فتوشاپ درباره این اتفاق میگوید" Bass-O-Matic تنها یك نشانه برای شناختن نسخه بتا بود كه برای جدا كردن آن از نسخه اصلی در منوها قرار داده شد". اما این، همه ماجرا نبود. اتفاقاتی كه برای این نسخه میافتاد كم نبودند. از جمله آنها ظاهر شدن پیغام Expiration و از بینرفتن مجوز استفاده از نرمافزار، كاربران را وحشتزده كرد. بلافاصله نسخههای موجود در بازار جمعآوری شد و نسخه 1.0.3 جای آن را گرفت. اما كاربرانی كه نتوانستند نسخههای قبلی را به نمایندگیهای ادوبی تحویل دهند با پیغامی مبنیبر اتمام زمان استفاده مواجه شدند.
نرمافزارهای آنها از تاریخ 1 ژانویه 1995 دیگر اجرا نشدند.
درحالی كه موج بدبینی فزاینده كاربران در حال كاستن از اعتبار ادوبی بود و دسته دسته نرمافزارها در نمایندگیهای ادوبی در حال تعویض بودند، این شركت برای تسریع در كار افرادی كه دسترسی به خدمات شركت را نداشتند سرویس رفع مشكل خود را روی سایت قرار داد تا كاربران بتوانند فایل بروزرسانی نسخه 1.0.3 را از آنجا دریافت كنند. این كار موقعیت ادوبی را كمی بهتر كرد، اما اتفاق مشابهای نیز در فوریه 1995 برای كاربران نسخه ژاپنی نرمافزار پیش آمد.
كاربران ژاپنی در اول فوریه آن سال با پیغامی مشابه پیغام قبل مواجه شدند و ادوبی به ناچار نسخه 3.0.3 را روانه بازار كرد. موقعیت وحشتناكی بود. ادوبی در پایینترین سطح مقبولیت قرار گرفته بود و در همان زمان بود كه بسیاری از بهترین مهندسان برنامهنویس، این شركت را ترك كردند. اتفاقات پیش آمده شرمآور بود و آنان تحمل برخورد كاربران را نداشتند. در این زمان كوین جانستون برای كاهش بار منفی ایجاد شده در بین مهندسان و كاربران برای اولین بار از "شوخیهای بیخبر ادوبی "(Adobe Transient Witticism (ATW) " در كدهای برنامه استفاده كرد كه نشانهای از موقعیت سخت و فشار آن روزها در آن دیده میشود. برای دیدن این شوخیها كه به تخممرغ شانسی هم (Easter Egg) معروفند باید در حالی كه دكمه Alt و Ctrl را نگه داشتهاید روی About Photoshop در منوی Help كلیك كنید تا صفحه معرفی پنهانی اعضا باز شود. پس از تمام شدن تمام معرفیها و تقدیمات باید بلافاصله روی فاصله خالی بین محل نمایش نوشتهها و عكس بالای آنها كلیك كنید تا صفحه حاوی شوخیها ظاهر شود.
این نسخه از فتوشاپ به دلیل این بدعت جالب بیشتر به نسخه ATW معروف است.
نسخه سوم فتوشاپ با همه بروز رسانیها و ترمیمهای جانبی ارائه شد. بسیاری بر این باور بودند كه این نسخه آخرین نسخه فتوشاپ خواهد بود و ادوبی مجبور است این پروژه را به حال خود رها كند. امكان ارائه نسخه چهارم تقریبا غیر ممكن بود و این درحالی بود كه بهترین مهرههای ادوبی هركدام به كاری دیگر مشغول بودند. توماس درگیر پروژه وقتگیر ساختن خانهاش شده بود و هامبورگ در حال همكاری با یك شركت برنامهنویسی دیگر بود. جانستون و چندین مهندس نرمافزار طراز اول دیگر، ادوبی را ترك كرده بودند و یا در حال كار روی پروژههای دیگری بودند. ادوبی به هیچ وجه در جایگاه خوبی قرار نداشت.
هنگامی كه لامكین تصمیم خود را برای شروع به كار دوباره اعلام كرد تقریبا هیچكس به موفقیت او اطمینان نداشت و تنها كسی كه او را تشویق میكرد هامبورگ بود. لامكین تصمیم داشت كه كار را با بازسازی رابط كاربری فتوشاپ راهاندازی كند. وی میخواست یك طراح ماهر را پیدا كند تا حركتی فراگیر را آغاز كنند. هدف این بود: طراحی رابط كاربری نرمافزارهای ادوبی به منظور داشتن ظاهر و رفتاری مشابه. حركت بسیار بزرگی بود بهطوریكه حتی هامبورگ را نیز متقاعد كرد تا برای تسریع كار، دوباره سمت مدیریت تیم فتوشاپ را برعهده بگیرد.
تغییرات بزرگی در شرف وقوع بود. در ابتدا، Andrei Herasimchuk به عنوان طراح رابط كاربری جدید به استخدام شركت درآمد و بلافاصله شروع به بازسازی فرامین و ابزارهای قبلی كرد. او كه از یك شركت كوچك سازنده نرمافزار در نیوانگلند آمدهبود، تخصص بسیاری در تشخیص كاربری رنگها داشت. اندری با تشویق و ترغیب لامكین و هامبورگ، اضافهكردن فیلترها و بازسازی پالتلایهها را شروع كرد و تغییراتی اساسی را در فتوشاپ ایجاد نمود. مهندسان دیگر نیز بیكار ننشسته بودند و روی افزایش قابلیتها كار میكردند. Jason Bartell در حال كار روی لایههای تنظیمكننده (Adjustment Layers) بود (كه البته قرار بود در نسخه بعدی آماده شود) و Pawliger كدهای مربوط به خطوط راهنما (GridsِGuides) را فراهم میكرد. خود هامبورگ نیز در حال كار روی قابلیت تغییر فرم آزاد (ایده ناتمام توماس) شده بود. كار با شدت هرچه تمامتر جلو میرفت. گروه بههیچوجه قصد نداشت دوباره شكست بخورد و همه به دنبال این بودند كه دوباره فتوشاپ را به روزهای اوج برگردانند.
نسخه آزمایشی برنامه در اختیار گرافیستهای بزرگ قرار گرفت تا عقیدهشان را درباره محصول جدید ابراز كنند. همه منتظر بازخورد نسخه آزمایشی بودند. تمام گرافیستهایی كه با نسخه جدید كار كرده بودند بدون استثنا معتقد بودند كه امكانات و قابلیتهای جدید آنها را شگفتزده كرده است. اما نگران برخورد كاربران عادی بودند. خیلی چیزها در رابط كاربری تغییر كرده بود و ممكن بود اصلا به مذاق كاربران معمولی خوش نیاید. به بیان دیگر، عرضه نسخه جدید بیشتر به یك ریسك شبیه بود. ولی به هر صورت عرضه نسخه 0.4 بتا آغاز شد.
نسخه چهارم برخورد كاربران نسخه بتا غیرقابل پیشبینی بود. همه شوكه شده بودند. هیچكس توقع چنین تغییرات بزرگی را نداشت. كاربران در مواجهه با این رابط كاربری تغییریافته با تعجب به یكدیگر نگاه میكردند و میگفتند "این همه تغییر برای چیست؟" فتوشاپ به یك نرمافزار دیگر تبدیل شده بود. سرویسهای خبری آنلاین همچون Compuserve و AOL بلافاصله شروع به انعكاس اخبار نسخه جدید كردند. گروههای خبری اینترنتی پر از انتقادات كاربرانی شده بود كه نمیتوانستند با نسخه جدید و تغییرات بنیادی آن كنار بیایند.
نسخه 0.4 در نوامبر 1996 منتشر شد و در نهایت برخورد كاربران این بود: "چرا پروژه فتوشاپ را متوقف كردید؟! اما موج ایجاد شده ابتدایی كمكم فرونشست و كاربران آرامآرام به نسخه جدید عادت كرده و كاربرد قابلیتها و رابط جدید آن را فراگرفتند. بازگشت سرمایه مالی دیگر تنها مزیت این ریسك بزرگ نبود. درآمد سرشار نسخه چهارم نه تنها باعث شد پروژه فتوشاپ دوباره جان تازهای بگیرد بلكه موجب اثبات حقانیت مهندسانی شد كه با تغییرات بنیادی در این پروژه درایت خود را ثابت كرده بودند.
از زمان شروع به كار پروژه فتوشاپ تا زمانی كه نسخه چهارم به بازار عرضه شد، اتفاقات زیادی در دنیای گرافیك دیجیتالی رخ داد. ظهور فتوشاپ به عنوان یكی از قویترین نرمافزارهای گرافیكی در زمینه چاپ، روند حركتی صنعت چاپ و نشر رومیزی را دستخوش تحولی برگشتناپذیر كرده بود. ادوبی با خریدن Aldus، برنامه PhotoStyler را نابود كرد. Freehand نرمافزار برداری Macromedia به عنوان رقیبی برای Illustrator پا به عرصه گذاشته بود. X-Res نیز پس از مدتی دست و پنجه نرم كردن با فتوشاپ از میدان بهدرشد. از طرفی در بین كاربران ویندوزی وضع رو به بهبود بود. Metatools محصول جدید یك شركت نوپا به نام HSC به عنوان plug-in های كمكی برای فتوشاپ مورد استقبال عمومی قرار گرفته بود. این شركت به فاصله كوتاهی از این عرضه عمومیSpecular را خرید و توانست با شركت Fractal Design ادغام شود و محصول بعدی را با عنوان MetaCreation به بازار عرضه كند. Live Picture تقریبا منحل شده بود. وب در حال گسترش بود. اپل در حال از دست دادن بازار بود و هرچند كه هنوز هم انتخاب اول گرافیستها و هنرمندان به شمار میرفت، اما بازار را به رقیب ویندوزی واگذار كرده بود.
در كنار همه اینها فتوشاپ همچنان به رشد خود ادامه میداد و تعداد كاربران آن در سطح بینالمللی به بیش از یكمیلیون رسیده بود.(با احتساب اینكه نرخ كاربران رجیستر شده به رجیستر نشده تقریبا ده به یك است). شركتهای كوچك نرمافزاری كم و بیش نرمافزارهای كوچكی را به عنوان plug-in های فتوشاپ به كاربران میفروختند و كتابهای نوشته شده درباره فتوشاپ به بیش از صد عنوان میرسید.
ادوبی برای خرید این محصول با برادران نول وارد مذاكره شد. همانطور كه گفته شد این محصول با درایت جان هنوز تحت اختیار برادران نول بود و فتوشاپ تنها حق توزیع آن را خریداری كرده بود. اگرچه سود حاصل از توزیع آن كم نبود اما ادوبی ترجیح میداد ایننرمافزار خوشطالع را به طور كامل در اختیار داشته باشد. فتوشاپ نشان داده بود كه ارزش خریداری را دارد. همه میخواستند فتوشاپ را به طور كامل به ساختمان جدید ادوبی منتقل كنند كه به گفته كارمندان، آن ساختمان، با فتوشاپ ساخته شدهبود!ارتقا بعدی
در بهار سال 1997 بود كه اخبار ضد و نقیضی از ساختمان ادوبی به بیرون درز كرد. شنیدهها حاكی از آن بودند كه ادوبی قصد دارد نسخه هفتم Illustrator مك را وارد بازار كند و از آنجا كه نسخه ویندوزی آن تفاوت چندانی با نسخه مك ندارد، قرار است نسخه ویندوزی نیز با یك جهش از نسخه 4 به نسخه 7 تبدیل شود. چیزهایی در حال تغییر بودند. تابستان همانسال هراسیمچوك (طراح جدید ادوبی) به Jeff Schewe نامهای فرستاد و از وی خواست صفحه معرفی این نسخه را كه با نام رمز Strange Cargo شناخته میشد طراحی كند. در كنفرانس سپتامبر سال 1997 فتوشاپ كه در شهر اورلاندو برگزار میشد، هراسیمچوك و Katja Rimmi (طراح اول رابط كاربری فتوشاپ 0.5) با تعداد زیادی از گرافیستهای بزرگ جهان كه به عنوان آزمایشكننده نسخه بتا انتخاب شده بودند ملاقات كردند. در همان همایش بود كه هراسیمچوك با عنوان كردن یكی از بزرگترین ایدههای ادوبی همه كاربران را در بهت فرو برد. آن ایده، پالت History بود.
در حقیقت این ایده از طرف هامبورگ ارائه شده بود. یك قابلیت منحصر بهفرد برای كنترل كردن فرامین Undo در نرمافزاری قدرتمند همانند فتوشاپ. شایعهای مبنی بر دزدیدن این ایده از جف اسكیو به راه افتاده بود. برخی عقیده داشتند كه این ایده نشات گرفته از كاربرد Snapshotها برای ذخیره كردن آخرین مرحله تمامشده توسط اسكیو میباشد كه در آخرین كاربرد آزمایشی این نرمافزار با هراسیمچوك درمیان گذاشته بود.
تاریخ انتشار نسخههای مختلف فتوشاپ
3 (Photoshop 1.0 (Mac OS: فوریه 1990
3 (Photoshop 2.0 (Mac OS: ژوئن 1991 3 Photoshop 5.0.1: 1999
(اسم رمز: Fast Eddy ) 3 Photoshop 5.5 : 1999
امكانات جدید: اضافه كردن مسیرهای بزیه 3Photoshop 0.6: سپتامبر 2000
3 (Photoshop 2.0.1 (Mac OS: ژانویه 1992 (اسم رمز: Venus in Furs)
3 (Photoshop 2.5 (Mac OS: نوامبر 1992 امكانات جدید : فیلترLiquify
3 (Photoshop 2.5.1 (Mac OS: سال 1993 3Photoshop 6.1: مارس 2001
3 (Photoshop 3.0 (Mac: سپتامبر 199 3 Photoshop 7.1: آوریل 2002
3 (Windows) نوامبر 1994 (اسم رمز: Liquid Sky)
(اسم رمز: (Tiger Mountine (Mac OS) امكانات جدید:
امكانات جدید: پالتهای برگهای متون نوشتاری كاملا برداری شدند.
3 Photoshop 4.0 نوامبر 1996 3 Photoshop 7.0.1: آگوست 2002
اسم رمز: Big Electric Cat 3 Photoshop CS: اكتبر 2000
امكانات جدید: لایههای تنظیم كننده (اسم رمزark Matter)
متون قابل ویرایش (تا قبل از این نسخه امكانات جدید:
متون به محض نوشته شدن روی عكس رستر میشدند) فرمان Shadow/Highlight
3 Photoshop 4.0.1: آگوست 1997 فرمانMatch Colour
3 Photoshop 5.0 می 1998 فرمانLens Blur
(اسم رمز: Strange Cargo) هیستوگرام زنده
امكانات جدید: قابلیت مدیریت رنگها
(Color Adjustment) 3 Photoshop CS: آوریل 2005
اولین نسخه آلفای 0.5 با قابلیتی فوقالعاده از راه رسید. پالت History همه كاربران را شگفتزده كرده بود. اما موج فراگیری كه بعد از آن كاربران را تحت تأثیر قرار داد چند هفته بعد از نسخه اول بود. نسخه دوم آلفا 0.5 با قابلیت بسیار پیچیدهتر به بازار ارائه شد. یعنی Non-Linear History، این قابلیت به این مفهوم است كه شما میتوانید در پالت History به عقب برگردید و از هر مرحلهای كه لازم است كار را در مسیری دیگر دنبال كنید، بدون اینكه مراحل انجام شده قبلی از بین برود!
نسخه پنجم به واقع همانند یك انقلاب بود. همه گزینهها بهبود یافته بودند. هر منویی كه باز میشد پر بود از قابلیتهای جدیدی كه كاربر را هیجان زده میكرد. قابلیتهای جدید همانند تخممرغهای شانسی باز میشدند و هدایایی را به كاربران عرضه میكردند. كاربردهایی به ابزارهای جدیدی اضافه شده بود كه هنوز برای بسیاری از كاربران تعریف نشده بودند. ابزار مهر لاستیكی و نیز ابزار قلم بهطور كامل تغییر ماهیت داده بودند. فتوشاپ درحال تكمیل بود.
یكی از بزرگترین تغییرات كه سر و صدای زیادی به پا كرد، Color Management (مدیریت رنگهای تصویر) بود. برای برخی كاربران این قابلیت همانند یك موهبت بزرگ محسوب میشد، اما از نگاه برخی دیگر این قابلیت یك توطئه برای نفوذ به حریم تصویرگران بود و معتقد بودند فتوشاپ پا را از گلیم خویش بیرون گذاشته است. این قابلیت هرچند بسیار قوی بود اما خالی از اشكال نبود. هیچكس نمیخواست باور كند كه مدیریت رنگها یك قابلیت پیچیده جدید است كه ممكن است خالی از لغزش هم نباشد.
در ابتدا ترمیم رنگها به درستی انجام نمیشد و اعتراض كاربران باعث شد بخش پشتیبانی فنی به سرعت یك فایل بروز رسانی را روی سایت بگذارند و از كاربران بخواهد نسخه 0.5 را به 2.0.5 تغییر دهند. این بروز رسانی حاوی یك فایل ویزارد بود كه خودبهخود نسخه قبلی را ترمیم میكرد.
در همین سالها بود كه اپل، شركت از دسترفته جابز، دوباره به بازسازی مشغول شده بود و عرضه iMac روح تازهای در كالبدش دمیده بود. هرچند وضع بازار رو به بهبود بود، اما اختلافات داخلی در ادوبی موجب خروج چند تن از اعضای اصلی شد. نسخه 5.5 در حال شكلگیری بود و Imageready به عنوان خواهرخوانده فتوشاپ در حال آمادهسازی بود تا همراه با نسخه 5.5 وارد بازار شود. لیست قابلیتهای جدید فتوشاپ 5.5 آنچنان گسترده نبود، اما پشتیبان تازهای پیدا كرده بود كه تا قبل از آن فاقد آن بود، یعنی اینترنت.
فتوشاپ 5/5 محصول بسیار موفقی بود. ادوبی به روزهای اوج برگشته بود و ظهور نرمافزار جدید InDesign كه از قابلیتهای فتوشاپ در جهت نابودكردن رقبای نشر همچون (Quark) استفاده میكرد اعتبار زیادی را بههمراه داشت. فتوشاپ بسیار قویتر از آن شده بود كه چیزی مانع پیشرفت آن شود. سالهای پس از آن همه با موفقیت همراه بود. نسخه ششم نیز اگر چه بدون ایراد نبود اما همچنان كاربران را در بند خود نگاه داشت. تنها نسخه بعدی فتوشاپ به عنوان یك محصول منفرد نسخه 0.7 (و البته نسخههای تكمیلی دنباله آن بود) و همانطور كه میدانید نسخههای بعدی (نسخه 0.8) با تغییرات كمی همراه با تعداد دیگری از محصولات ادوبی در یك مجموعه و با نام كلی CS وارد بازار شد تا همچنان به تاخت و تاز در زمینه گرافیك كامپیوتری مشغول باشد. و اكنون نیز كه نسخه نهم یا CS2 وارد بازار شده است.
فتوشاپ امروزه دیگر یك نرمافزار نیست. یك صنعت است. بزرگترین انجمنهای خبری دنیا و همچنین بیشترین تعداد آموزشهای آنلاین مربوط به این نرمافزار است. درآمد ادوبی به بیش از یك میلیارد دلار در سال رسیده است و به جرات میتوان گفت بیش از آنكه فتوشاپ با ادوبی معروف شود، ادوبی از نام فتوشاپ استفاده كرده است. و دلیل این محبوبیت تنها یك جمله است. فتوشاپ در بهترین زمان ممكن بهوجود آمد و با بهترینها هدایت شد.
منابع زیادی برای اطلاع از سرنوشت افراد در دسترس من نبود. خواندهام كه توماس نول هنوز هم رسالهاش را تمام نكرده است و امروز با همسر و فرزندانش در خانه 10 هكتاریاش در Ann Arbor زندگی میكند. (همان خانهای كه میگویند فتوشاپ آن را ساخته است). او هنوز هم با ادوبی همكاری میكند و شایع است كه خودش هم روی سیستم خانگیاش فتوشاپ را نصب كرده است! جان دیگر در پروژههای فتوشاپ همكاری نمیكند، اما ILm هنوز هم پذیرای ایدههای ناب اوست.
منبع:forum.niksalehi.com
پورت USB
چرا پورت USB ابداع شد ؟
پورتUSB) Universal Serial Bus) در نتیجه نیاز كاربران به پورتهایی سریعتر در كامپیوترها ابداع شد. در سالهای اخیر پیشرفتهای قابل توجهای در زمینه كامپیوتر و تجهیزات مربوط به آن بدست آمده است .
مثلاً سرعت هارد دیسكها (Hard Disks) به میزان قابل توجهای افرایش یافته، دیسكهائی با ظرفیتهای ۱۲۰GByte و بالاتر به بازار آمده است. سرعت پردازندهها به بیش از ۴ GHz رسیده است و حافظههای RAMبا ظرفیت های ۱GByte رایج میباشند. اما در میان تمام تجهیزات اصلی كامپیوتر و تجهیزات جانبی آن به نظر میرسید كه رشد پورتهای ورودی ـ خروجی ( l/O Ports ) متوقف شده و در این زمینه بهبود چندانی حاصل نگردیده است . پورتهای ورودی ـ خروجی كه مهمترین آنها پورت سری ( Serial Port ) و پورت موازی (Parallel Port) میباشند، دروازه ارتباط كامپیوتر با سایر كامپیوترها و تجهیزات جانبی هستند و به همین دلیل به پورتهای كامپیوتر، درگاه نیز گفته میشود (درگاه سری ـ درگاه موازی). چون از این پورتها برای ورود اطلاعات به كامپیوتر و خروج اطلاعات از كامپیوتر استفاده میگردد، به آنها پورتهای ورودی ـ خروجی میگویند. پورتهای سری و موازی در موارد مختلفی به كار میروند. شما برای اتصال ماوس (Mouse)، مودم اكسترنال (External Modem)، ارتباط دو كامپیوتر از طریق برنامه NC ( Norton Commander )، اتصال پرینتر و اسكنر و پلاتر ( Plotter ) به كامپیوتر و كاربردهای دیگر ، از پورتهایی كه در پشت كامپیوتر قرار دارند استفاده میكنید . بیش از بیست سال این پورتها نیاز بسیاری از كاربران را به خوبی برآورده كردند ولی همراه با سایر تجهیرات كامپیوتری پیشرفت نداشتند.
كاربران حرفهای یا كاربران عادی كامپیوترها ملاحظه میكردند كه هر از چند گاه مدلهای جدید CPU ، Main Board ، Hard Disk و ... به بازار عرضه میشود ولی مدل جدیدی از پورتهای سری یا پورتهای موازی به بازار نمیآید. كم كم این موضوع به یك مشكل تبدیل شد زیرا سرعت كند ارسال اطلاعات ، تنظیمات نسبتاً پیچیده پورت سریال ، تعداد اندك پورتها بر روی هر كامپیوتر (معمولاً در پورت سری و یك پورت موازی) باعث شد كه پورتها بهعنوان گلوگاه كامپیوتر (Computer Bottleneck) شناخته شود كه این گلوگاه یا گذرگاه تنگ، باعث كندی بخشی از عملكرد كامپیوتر میشد. بنابراین لازم بود كه تحول بزرگی در زمینه پورت كامپیوترها بوقوع بپیوندد و این تحول بزرگ ابداع پورتهای USB ( Universal Serial Bus ) بود.
در طراحی پورت USB ، اهدافی مانند كاربرد آسان، سرعت زیاد، قیمت مناسب ، ساختار تا حد ممكن ساده و چندین هدف دیگر در نظر گرفته شد كه مهمترین آنها عبارت بودند از: اتصال دستگاههای جانبی مانند پرینتر ، مودم ، ماوس و ... به این پورت آسان باشد و برخلاف پورتهای سری و موازی موجود ، احتیاج به تنظیمات lRQ یا تنظیمات شماره پورت l/O نداشته باشد. (رجوع كنید به مقاله تغییر منابع پورت ـ مجله كامپیوتر جوان ـ شماره ۵۲ ـ صفحه ۲۶).
سرعت انتقال اطلاعات در این پورت ۱۲Mbps ( Mega Bit _ Per _ Second) باشد و در عین حال هزینه آن نیز پایین باشد به طوری كه قیمت یك مادربرد كه بر روی آن پورت USB وجود دارد با یك مادربرد بدون پورت USB تفاوت خیلی زیادی نداشته باشد .
بتواند در انواع مدلهای مختلف كامپیوتر از جمله كامپیوترهای Laptop (كامپیوترهای كیفی) و كامپیوترهای Desktop ( همین كامپیوترهایی كه اكثر كاربران از آن استفاده میكنند ) نصب شود .
ساختار خیلی پیچیدهای نداشته باشد تا اینكه سازندگان دستگاههای جانبی (مانند ماوس ، پرینتر و ... ) تمایل داشته باشند كه این پورت را به تجهیزات جانبی اضافه كنند.
به این ترتیب پورت USB توسط مهندسین ابداع گردید و نمونههای جدید این پورت پس از تكمیل و رفع اشكالات نمونههای قبلی تكمیل گردید. نمایندگان هفت شركت بزرگ نرم افزاری و سخت افراری جهان نشستهای مشتركی تشكیل دادند تا ساختار (و استانداردهای) این پورت جدید را تعیین نمایند.
این هفت شركت عبارت بودند از :
Compaq ، HewlettPackard ، lntel ، Lucent ، Microsoft ، NEC و Philips . اطلاعات مربوط به تصمیمات این گروه و آخرین تغییرات این استاندارد را در سایت ( www.usb.org ) میتوانید ملاحظه نماید .
در سال ۱۹۹۶ اولین نسخه استاندارد USB ( استاندارد USB شامل اطلاعاتی درباره روش طراحی ، نحوه استفاده و ویژگیهای پورت USB بود) بنام USB۱.۰ به دنیای كامپیوتر ارایه شد .
در سال ۱۹۹۸ نسخه دوم این ستاندارد با رفع اشكالات نسخه قبل و افزودن ویژگیهای جدید، بهنام استاندارد USB۱.۱ معرفی شد . سال ۲۰۰۰ ، زمان ارایه جدیدترین و سریع ترین استاندارد USB، یعنی استاندارد USB۲.۰ بود. این نسخه از استاندارد اشكالات كمتری دارد و سرعت آن از استانداردهای قبلی بیشتر است (۴۰ برابر سرعت USB۱.۱). البته این استاندارد با نسخه قبلی (استاندارد USB۱.۰ و استاندارد USB۲.۰) سازگار است. امروزه دستگاهای جانبی بسیاری دارای پورت USB هستند و هر روز بر تعداد و تنوع این دستگاهها افزوده میشود. از میان دستگاههای جانبی كه در حال حاضر دارای پورت USB هستند به این موارد میتوان اشاره كرد :
پرینتر ، اسكنر، ماوس، Joystick، دوربینهای دیجیتالی، دوربینهای دیجیتالی مخصوص اینترنت (Webcam)، مودم ، بلندگو Zip Drive ، (Speaker) ،Flash Disks.
پورت USB چگونه كار میكند ؟
راز كیفیت پورت USB این است كه در طراحی این استاندارد از تجربیات موجود در طراحی سایر استانداردها و تجهیزات كامپیوتری استفاده شده است . در طراحی استاندارد USB ویژگیهای طراحی شبكه با توپولوژی Star ، دسترسی به كانال مشترك و ... را ملاحظه میكنیم .
در این قسمت با بررسی ساختار داخلی پورت USB، خواهیم دانست كه چگونه پورت USB ویژگیهای بیان شده در قسمت قبل را بدست آورده است. در این بررسی چند سوال اساسی را پاسخ خواهیم داد :
سرعت زیاد پورت USB از كجا ناشی میشود و چرا در پورت سری یا پورت موازی نمیتوان به این سرعت دست یافت ؟
چرا اتصال ابزارهای جانبی به پورت USB، تنظیم خاصی نمیخواهد، در حالی كه در اتصال ابزارهای جانبی به پورتهای سری یا موازی (مانند مودم به پورت سری) تنظیمات IRQ یا تنظیمات شماره پورت باید انجام شود ؟
استفاده از چه تكنیكی باعث شده تا بتوان ابزارهای جانبی كه دارای پورت USB هستند را بدنبال یكدیگر به كامپیوتر متصل نمود ؟
معماری پورت USB بسیار شبیه به توپولوژی Star در شبكههای كامپیوتری است. در این شبكه كامپیوتری ، روش كابل كشی بین كامپیوترها را توپولوژی (Topology)، میگویند. یكی از متداولترین توپولوژیهایی كه امروزه در دنیا به كار میرود ، توپولوژی Star (ستاره) است. در این توپولوژی، همه كامپیوترهای شبكه توسط یك دستگاه مركزی به یكدیگر متصل میشوند. به این دستگاه مركزی Hub (هاب) میگویند. اگر تعداد زیادی كامپیوتر به یكدیگر متصل شوند، میتوان از چندین Hub استفاده كرد و یك شبكه بزرگ را تشكیل داد. در شكل ۴یك شبكه بزرگ كه از چندین Hub تشكیل شده است را ملاحظه میكنید. توپولوژی استاندارد USB ، توپولوژی Star است .
انتقال اطلاعات ابزارهای جانبی به كامپیوتر ، توسط Host Controller مدیریت و كنترل میشود. در واقع Host Controller رابط بین وسایل جانبی و كامپیوتر است. Host Controller در داخل كامپیوتر قرار دارد. اگر تعداد وسایل جانبی زیاد باشد، برای اتصال آنها به كامپیوتر از تعداد بیشتری Hub استفاده میگردد.
استفاده از توپولوژی Star موجب شده است كه تعداد زیادی ابزار جانبی در استاندارد بتوانند به یكدیگر متصل شوند. در استاندارد USB با این روش میتوان تا ۱۲۷ ابزار جانبی را به كامپیوتر متصل نمود . در هر كامپیوتر معمولاً Host Controller۲ و Hub ۲ وجود دارد. اگر به قسمت Device Manager كامپیوتر خود مراجعه كنید میتوانید این موضوع را تحقیق كنید. همچنین در این قسمت میتوانید اطلاعات جالب دیگری درباره پورت USB كامپیوتر خود بدست آورید. بعضی از وسایل جانبی مانند كی برد یا مانیتور ، در داخل خود دارای Hub هستند و به این ترتیب امكان اتصال ابزارهای جانبی دیگر را به كامپیوتر فراهم میكنند. ارتباط هر كامپیوتر با Hub توسط كابل USB برقرار میشود.
جهت حركت به سمت بالای هرم را Upstream و جهت حركت به سمت پایین هرم را Downstream می گویند .
به انتهای كابل USB كه در جهت بالای هرم ( Upstream ) متصل می شود ، كانكتور نوع A ( A Connector ) می گویند و انتهای كابل USB كه در جهت پایین هرم ( Downstream ) متصل می شود ، كانكتور نوع B ( B Connector ) می گویند .
چون شكل ظاهری كانكتور A و كانكتور B با یكدیگر فرق می كند ، كاربرد در اتصال این كابل دچار مشكل نخواهد شد . در این كابل چهار سیم وجود دارد . دو سیم برای انتقال ولتاژ ۵ ولت و دو سیم برای انتقال داده بكار می رود . از ولتاژ ۵ ولت می توان به عنوان منبع تغذیه ابزار های جانب استفاده كرد. به همین دلیل بعضی ابزارهای جانبی كابل برق ندارند و فقط با اتصال كابل USB كار می كنند .
البته اگر ابزار جانبی مصرف برق زیادی داشته باشد ، كابل USB نمی تواند جریان الكتریكی لازم را برای این ابزار جانبی تأمین كند و لازم است دستگاه جانبی ، منبع تغذیه الكتریكی جداگانه ای داشته باشد ( Hub كامپیوتر می تواند حداكثر ۵۰۰ میلی آمپر در هر پورت USB به ابزارهای جانبی جریان بدهد ولی هر Hub دیگر به غیر از Hub كامپیوتر در هر پورت خود می تواند حداكثر تا ۱۰۰ میلی آمپر به ابزارهای جانبی جریان تحویل بدهد . بنابراین اگر یك ابزار جانبی بیش از ۱۰۰ میلی آمپر جریان مصرف می كند ، بهتر است از منبع تغذیه كابل USB استفاده نكند ) .
برای انتقال داده ها در كابل USB از دو سیم كه به دور یكدیگر پیچیده شده اند ، استفاده شده است. استفاده از دو سیم كه بدور یكدیگر پیچیده شده اند ، باعث می شود كه سرعت انتقال اطلاعات به مقدار زیادی افزایش بیابد .این تكنیك در شبكه های با توپولوژی Star بكار رفته است و بوسیله همین روش سرعتهایی بالای ۱۰۰Mpbs بدست آمده است . سرعت انتقال اطلاعات در استاندارد USB۱.۰ و استاندارد USB۱.۱ از ۱.۵Mbps تا ۱۲Mbps می رسد ، یعنی ۴۰ برابر سرعت نسخه قبلی .
البته استاندارد USB۲.۰ می تواند با سرعتهای ۱.۵Mbps و ۱۲Mbps نیز داده ها را منتقل كند و این كار برای سازگاری استاندارد USB۲.۰ با استاندارد USB۱.۰ و USB۱.۱ است . سرعت های متفاوت ، برای ابزارهای جانبی متفاوت كاربرد دارد . سرعت انتقال ۱.۵Mbps برای ابزار هایی مانند كی برد و ماوس مناسب است و سرعت ۴۸۰Mbps برای دریافت اطلاعات از ابزارهای با سرعت انتقال زیاد مانند دوربین های ویدیویی به كار می رود .
سرعت انتقال اطلاعات در استاندارد USB۲.۰ ۴۰۰ برابر سرعت انتقال اطلاعات در پورت سری و ۱۶۰ برابر سرعت انتقال اطلاعات در پورت موازی است . به USB۲.۰ گاهی اوقات High Speed USB نیز گفته می شود . اما چرا اتصال ابزارهای جانبی به پورت USB آسان است و احتیاج به تنظیمات خاصی ندارد . وقتی یك ابزار جانبی به پورت Hub متصل میشود، Hub از این موضوع مطلع شده و آن را به Hub بالایی (Upstream) اطلاع میدهد تا این كه خبر به Host Controller برسد. روش شناسایی این موضوع با اندازهگیری مقاومت الكتریكی است . با اتصال هر Hub یا هر ابزار جانبی به پورت USB ، مقاومت الكتریكی آن تغییر میكند و به این ترتیب Host Controller متوجه می شود كه یك دستگاه جدید به شكبه اتصالات USB وصل شده است . سپس Host Controller از ابزار جانبی درخواست میكند كه خود را بیشتر معرفی كند . ابزار جانبی اطلاعاتی در مورد هویت خود (در مورد اینكه ابزار جانبی یك ماوس است یا مانیتور یا ... ) ارسال میكند. سپس Hub حداكثر سرعتی را كه ابزار جانبی با آن كار میكند بدست آورده و این اطلاعات را برای Host Controller میفرستد. در صورتی كه برای كار كردن با ابزار جانبی به درایو خاصی احتیاج باشد، سیستم عامل از كاربر درخواست میكند كه دیسك حاوی درایور را در CD_ ROM یا Floppy_ Drive قرار دهد. اتصال ابزارهای جانبی یا Hub به پورتهای USB میتواند وقتی كه كامپیوتر روشن است، نیز انجام شود. در اصطلاح میگویند پورت USB دارای خاصیت Hot Plug یا Hot Swappable است و قطع كردن یا متصل كردن یك ابزار جانبی به پورت USB احتیاج به Restart كردن كامپیوتر ندارد. به مجموع این مراحل شناسایی در اصطلاح Enumeration میگویند.
مشكلات استفاده از پورت USB :
هر تكنولوژی جدید مزایای جدیدی را برای كاربران به ارمغان میآورد و البته مشكلات جدیدی را نیز ایجاد میكند كه این مشكلات نیز در تكنولوژیهای بعدی به ترتیب برطرف خواهد شد. این موضوع درباره پورت USB نیز صادق است. یكی از مشكلات پورت USB این است كه اگر به هر Host بیش از یك ابزار جانبی با حجم تبادل داده بالا متصل شود ، این ابزارها نمیتوانند همزمان با یكدیگر به تبادل داده بپردازند . مثلاً اگر یك پرینتر و یك اسكنر به یك Host Controller كامپیوتر متصل شوند، و شما در یك زمان بخواهید یك فایل بزرگ برای پرینتر بفرستید و همزمان یك تصویر بزرگ را نیز اسكن كنید، این كار همزمان امكان پذیر نیست و یكی از ابزارها مثلاً پرینتر باید منتظر بماند تا كار اسكنر تمام شود. یكی دیگر از مشكلات پورت USB طول كابل آن است. طول كابل پورت USB حداكثر میتواند تا ۵/۴ متر باشد و اگر بخواهیم با كمك اتصال چند Hub طول كابل را افزایش دهیم ، حداكثر این مسافت ۲۴ متر خواهد بود.
پورت سریال
پورت سریال یکی از متداولترین روش های موجود جهت اتصال یک دستگاه به کامپیوتر است . با اینکه سیستمهای جدیدتر سعی در استفاده محدود
از پورت سریال را داشته و پورت USB را مورد توجه بیشتر قرار می دهند ولی همچنان دستگاههای متعددی نظیر مودم از پورت سریال استفاده
می نمایند. پورت های سریال یک کانکتور استاندارد و یک پروتکل را بمنظور اتصال دستگاههائی نظیر مودم به کامپیوتر را ارائه می نمایند. اغلب کامپیوترها دارای دو پورت سریال می باشند.
مبانی پورت های سریال
تمام سیستم های عامل از پورت های سریال حمایت می نمایند.پورت های موازی در مقایسه با پورت های سریال دارای سرعت کمتری می باشند.پورت های USB طی چند سال اخیر رایج و طی سالیان آینده جایگزینی مناسب برای پورت های سریال و موازی خواهند بود.
پورت سریال، داده ها را بصورت سریال ( دنبال هم ) ارسال و یا دریافت می دارند.در چنین حالتی یک بایت از اطلاعات بصورت هشت بیت یکی پس از دیگری
ارسال خواهند گردید. مزیت عمده روش فوق استفاده از یک سیم(کابل) برای ارسال و دریافت داده است . ایراد روش فوق سرعت پایین ارسال اطلاعات با
توجه به ماهیت ارسال داده ها است .
قبل از ارسال هر بایت داده، پورت سریال یک بیت "شروع " را ارسال می دارد. بیت فوق صرفا" شامل یک بیت با مقدار صفر است .پس از ارسال هر بایت، یک بیت " پایان " ارسال می گردد. ارسال بیت فوق بمنزله خاتمه ارسال یک بایت خواهد بود. برای کنترل خطاء ممکن است ازیک بیت اضافه با نام Parity نیز استفاده گردد.
پورت های سریال Communication(COM) port نیز نامیده شده و بصورت دوطرفه می باشند. ویژگی فوق این امکان را برای هر دستگاه فراهم کرده تا قادر به ارسال و دریافت اطلاعات باشند. دستگاههای سریال از پین های متفاوت برای ارسال و دریافت داده استفاده می نمایند. استفاده از پین های یکسان باعث ارتباطات از نوع half-dublex خواهد شد و این بدان معنی است که اطلاعات قادر به حرکت صرفا" در یک جهت می باشند. با استفاده از پین های متفاوت امکان ارتباطات Full-duplex فراهم شده و امکان حرکت اطلاعات در دو جهت فراهم خواهد گردید.
عملکرد صحیح پورت های سریال وابسته به یک کنترل کننده خاص با نام Universal Asynchronous Receiver/Transmitte)UART) است .تراشه فوق خروجی موازی گذرگاه سیستم کامپیوتر را اخذ و آن را بصورت سریال از طریق پورت سریال انتقال خواهد داد. بمنظور افزایش سرعت ، اغلب تراشه های UART دارای یک بافر با ظرفیت شانزده تا شصت و چهار کیلو بایت می باشند. بافر فوق امکان Cache نمودن داده های واصله از گذرگاه سیستم را زمانیکه تراشه مشغول پردازش داده ها و ارسال آنها برای پورت سریال است را فراهم می نماید. اغلب پورت های سریال دارای نرخ انتقال اطلاعاتی به میزان 115 کیلو بیت در هر ثانیه می باشند.پورت های سریال با سرعت بالا نظیر : Enhanced Serial port)ESP) و Super Enhanced Serial port)Super ESP) دارای نرخ انتقال اطلاعات 460 کیلو بیت در ثانیه می باشند. شکل زیر تراشه UART را نشان می دهد.
اتصال سریال
کانکتور خارجی برای یک پورت سریال، نه پین و یا بیست و پنج پین است . با توجه به اینکه موارد استفاده اولیه از پورت های سریال مودم بوده است ، وضعیت عملکرد هر پین نیز متاثر از واقعیت فوق بود.
عملکرد هر یک از پین ها در کانکتورهای نه پین در جدول زیر نشان داده شده است .
Pin
Function
1-Carrier Detect آیا مودم به یک خط تلفن متصل است ؟
2-Receive Data کامپیوتر اطلاعات ارسال شده توسط مودم را دریافت می نماید
3-Transmit Data کامپیوتر اطلاعاتی را برای مودم ارسال می دارد.
4-Data Terminal Ready کامپیوتر به مودم آمادگی خود را برای ارتباط اعلام می دارد
5-Signal Ground پین مربوطه Ground شده است .
6-Data Set Ready مودم آمادگی خود را برای ارتباط به کامپیوتر اعلام می دارد.
7-Request To Send کامپیوتر از مودم در رابطه با ارسال اطلاعات سوال می نماید
8-Clear To Send مودم به کامپیوتر اعلام می نماید که می تواند اطلاعاتی را ارسال دارد.
9-Ring Indicator زنگ تلفن تشخیص داده خواهد شد.
عملکرد هر یک از پین ها در کانکتورهای بیست و پنج پین در جدول زیر نشان داده شده است .
Pin
Function
1-Not used استفاده نمی گردد.
2- Transmit Data کامپیوتر اطلاعاتی را برای مودم ارسال می دارد.
3-Receive Data کامپیوتر اطلاعات ارسال شده توسط مودم را دریافت می نماید
4-Request To Send کامپیوتر از مودم در رابطه با ارسال اطلاعات سوال می نماید
5-Clear To Send مودم به کامپیوتر اعلام می نماید که می تواند اطلاعاتی را ارسال دارد.
6-Data Set Ready مودم آمادگی خود را برای ارتباط به کامپیوتر اعلام می دارد.
7-Signal Ground پین مربوطه Ground شده است .
8- Line signal detector آیا مودم به یک خط تلفن متصل است ؟
9 to 19 -Not Used استفاده نمی گردند.
20 -Data termina ready کامپیوتر به مودم آمادگی خود را برای ارتباط اعلام می دارد
21- Not used استفاده نمی گردد.
22 - Ring indicator زنگ تلفن تشخیص داده خواهد شد.
23 to 25 not used استفاده نمی گردد.
ولتاژهای ارسالی برای هریک از پین ها می تواند دو حالت متفاوت را داشته باشد : On و Off . در صورتیکه مقدار On(یک ) باشد پین مربوطه سیگنالی با ولتاژ بین 3 - تا 25 - را ارسال و در صورتیکه مقدار off ( صفر ) باشد سیگنال ارسالی پین مربوطه بین 3 تا 25 ولت ( مثبت ) خواهد بود.
یکی از مهمترین مسائل در ارتباط با مبادله اطلاعات بصورت سریال، مفهوم flow control است . با استفاده از قابلیت فوق یک دستگاه قادر به اعلام
( درخواست ) توقف ارسال داده به یک دستگاه خاص دیگر در یک مقطع خاص زمانی است .دستورات زیر در این رابطه مورد استفاده قرار خواهند گرفت :
دستور Request to Send)RTS)
دستور Clear to Send)CTS)
دستور Data Terminal Ready)DTR)
دستور Data Set Ready)DSR)
پورت موازی
در زمان اتصال يک چاپگر به کامپيوتر از پورت موازی استفاده می گردد. با اينکه اخيرا" استفاده از پورت های USB رايج شده است ولی همچنان استفاده از پورت موازی برای اتصال چاپگر به کامپيوتر بسيار متداول است .
از پورت های موازی می توان برای اتصال تجهيزات جانبی زير استفاده کرد
مبانی پورت های موازی
پورت موازی ، توسط شرکت IBM و بمنظور اتصال يک چاپگر به کامپيوتر طراحی گرديد. زمانيکه شرکت IBM در انديشه طراحی و ارائه کامپيوترهای شخصی بود، ضرورت استفاده از چاپگرهای شرکت " سنترونيکس" نيز احساس گرديد.شرکت IBM تصميم نداشت که از همان پورتی که توسط چاپگرهای سنترونيک استفاده می گرديد، در طراحی خود استفاده نمايد.
مهندسين شرکت IBM از يک کانکتور 25 پين (DB-25) بهمراه يک کانکتور 36 پين برای ايجاد يک کابل خاص بمنظور اتصال چاپگر به کامپيوتر استفاده کردند. ساير توليد کنندگان چاپگر نيز در ادامه از استاندارد سنترونيک تبعيت و به مرور زمان استاندارد فوق در سطح جهان مطرح و مورد استفاده قرار گرفت .
زمانيکه کامپيوترهای شخصی اطلاعاتی را برای چاپگر و يا هر وسيله ديگری که به پورت موازی متصل است، ارسال می نمايند ، در هر لحظه هشت بيت ارسال خواهد شد.. هشت بيت فوق بصورت موازی برای دستگاه ارسال خواهند شد. پورت موازی استاندارد، قادر به ارسال 50 تا 100 کيلوبايت در هر ثانيه است .نحوه عملکرد چاپگر به شرح زير است :
- پين يک، حامل سيگنال Strobe بوده و دارای ولتاژی بين 2/8 و پنج است . زمانيکه کامپيوتر اطلاعاتی ( يک بايت داده ) ارسال می دارد ولتاژ به نيم ولت افت پيدا خواهد کرد.افت ولتاژ فوق به چاپگر اعلام می نمايد که داده هائی ارسال شده است .
- پين دوتا نه حامل داده است .بمنظور مشخص نمودن اينکه يک بيت دارای مقدار يک است ولتاژ پنج ارسال از طريق پين مربوطه ارسال ( شارژ) خواهد شد.بر روی پينی که شامل مقدار ( داده ) صفر است شارژی ( ولتاژ) قرار نخواهد گرفت .
- پين ده ، اطلاعات لازم در خصوص نحوه عملکرد چاپگر را برای کامپيوتر، ارسال می نمايد . نحوه پياده سازی پين فوق نظير پين "يک" است .زمانيکه ولتاژ موجود بر روی پين فوق به نيم ولت تنزل پيدا نمايد، کامپيوتر اطلاعات لازم در خحصوص فرآيند چاپ را از چاپگر اخذ خواهد کرد .( کامپيوتر به اين اطمينان خواهد رسيد که چاپگر اطلاعات را دريافت نموده است )
- در صورتيکه چاپگر مشغول باشد، پين شماره يازده شارژ می گردد. زمانيکه ولتاژ نيم ولت بر روی پين فوق قرار بگيرد به کامپيوتر اغلام خواهد شد که چاپگر آماده دريافت اطلاعات است .
- در صورتيکه چاپگر دارای کاغذ نباشد ، از طريق پين شماره دوازده به کامپيوتر آگاهی لازم داده خواهد شد.
- زمانيکه بر روی پين شماره سيزده شارژی وجود داشته باشد، آماده بودن چاپگر به کامپيوتر اعلام می گردد.
- کامپيوتر از طريق پين شماره چهارده و با استفاده از يک ولتاژ پنچ ولت سيگنال Auto Feed را برای چاپگر ارسال می دارد.
- در صورتيکه چاپگر دارای مشکلی باشد ولتاژ پين شماره پانزده به نيم ولت کاهش و کامپيوتر از بروز اشکال در چاپگر آگاهی پيدا می نمايد.
- زمانيکه يک کار آماده چاپ باشد، کامپيوتر از پين شماره شانزده برای مقداردهی اوليه چاپگر ( کاهش ولتاژ) استفاده می نمايد.
- کامپيوتر از پين شماره هيفده برای Offline نمودن از راه دور چاپگر استفاده می نمايد، بدين منظور برای چاپگر يک شارژ ارسال خواهد شد.
- پين های شماره هيجده تا بيست و پنج Ground بوده و از آنها بعنوان يک سيگنال مرجع برای شارژ های پايين تر از نيم ولت استفاده می گردد.
همانگونه که در شکل فوق مشاهده می نمائيد، بيست و پنج پين اول سنترونيک دقيقا" مشابه بيست و پنج پين کانکنور DB-25 می باشند.
SPP/EPP/ECP
در چاپگرهای اوليه پورت موازی بصورت يکطرفه بود. در اين حالت داده ها صرفا" در يک جهت قادر به حرکت برای هر يک از پين ها بوند. همزمان با معرفی کامپيوترهای PS/2 توسط شرکت IBM ، يک نوع جديد از پورت های موازی دو طرفه طراحی گرديد. اين طراحی با نام Standard Parallel Port)SPP) مطرح و بسرعت جايگزين استاندارد اوليه گرديد.ارتباط دو طرفه باعث گرديد که هر يک از دستگاهها قادر به ارسال و دريافت اطلاعات باشند.دستگاههای زيادی از پين های دو الی نه ، برای داده استفاده می کردند. استفاده از هشت پين باعث می شد که روش ارسال اطلاعات بصورت half-duplex باشد . در اين حالت اطلاعات در هر لحظه در يک جهت حرکت می کردند.به منظور ارسال و دريافت اطلاعات ( دو طرفه ) از پين های شماره هيجده تا بيست و پنج برای دريافت اطلاعات استفاده گرديد پين های فوق در ابتدا برای Ground در نظر گرفته شده بودند.بدين ترتيب امکان ارتباطلات دو طرفه در هر لحظه فراهم می گردد (Full-duplex) .
استاندارد Enhanced Parallel port)EPP) در سال 1991 توسط شرکت های اينتل زيراکس و زنيت مطرح گرديد. مزيت مهم استاندارد فوق، حجم بالای اطلاعات ارسالی است . ( پانصد کيلو بايت تا دو مگابايت در هر ثانيه) . هدف عمده استاندارد فوق ، امکان اتصال دستگاههائی غير از چاپگر به پورت موازی است . رسانه های ذخيره سازی که نيازمند دارا بودن نرخ انتقال اطلاعات بالائی می باشند نمونه ای از اين نوع دستگاه ها می باشد.
بعد از معرفی استاندارد EPP شرکت های مايکروسافت و هيولت پاکارد در سال 1992 مشخصه جديدی با نام Extended Capabilities port )ECP) را معرفی نمودند.هدف عمده مشخصه فوق بهبود عملکرد و سرعت چاپگرها است .
در سال 1994 استاندارد IEEE 1284 معرفی گرديد. استاندارد فوق برای دستگاههای مرتبط با پورت موازی دو مشخصه را مطرح می نمايد : EPP و ECP . بمنظور صحت عملکرد هر يک از مشخصه های فوق می بايست سيستم عامل و دستگاه متصل شده به پورت موازی ، امکانات لازم در خصوص حمايت از مشخصه های فوق را دارا باشند. امروزه اغلب کامپيوترها، SPP,ECP و EPP را حمايت نموده و قادر به تشخيص استفاده از هر يک از مشخصه های فوق با توجه به دستگاه مرتبط ( متصل ) به چاپگر می باشند.در صورتيکه نياز به تغيير يکی از مشخصه های فوق بصورت دستی ، می توان از برنامه BIOS سيستم استفاده و تنظيمات مربوطه را انجام داد.
منبع:
http://www.semeng.net/information/HowParallelPort.asp
پروکسی چیست؟
اگر شما از کاربران اینترنت باشید به طور حتم واژه پروکسی را بارها شنیده اید. واژه ای که اکثر کاربران از آن به عنوان فیلتر شکن یاد می کنند تا بتوانند از طریق پروکسی به سایت ها دسترسی پیدا کنند. اما پروکسی چیست و چه کاربردهایی دارد؟ یک سرور پروکسی، تماس با اینترنت را با تمام رایانه هایی که به شبکه محلی متصل می باشند، تقسیم می کند و به طور کلی پروکسی سروری است که به عنوان یک واسطه بین کاربر و سرور عمل می کند.هنگامی که رایانه ای از طریق پروکسی به اینترنت وصل است و می خواهد به یک فایل دسترسی پیدا کند، ابتدا درخواستش را به یک سرور پروکسی می فرستد. آن گاه پروکسی به رایانه مقصد متصل شده، فایل درخواستی را دریافت می کند و بعد آن را برای رایانه درخواست کننده می فرستد.
از کاربردهای پروکسی می توان به بالا بردن امنیت در رایانه اشاره کرد. در این مورد کاربران به جای این که مستقیم به اینترنت متصل شوند، همگی از طریق یک پروکسی به اینترنت وصل می شوند. از دیگر کاربرد های استفاده از پروکسی می توان به کش کردن (Caching) اشاره کرد که از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کش به یک نسخه بایگانی شده از محتویات اینترنت روی پروکسی اطلاق می شود. به عنوان مثال در شبکه ای که از کش کردن پروکسی استفاده می کند کاربران زیادی وجود دارد که برای استفاده سایت ها درخواستی را به پروکسی می فرستند و پروکسی نیز صفحه مورد نظر را از سایت می گیرد و آن را ارسال می کند. از دیگر استفاده های پروکسی مخفی بودن در اینترنت و از بین بردن آدرسIP است که در این حالت نیز می توان از نفوذ هکرها به سیستم جلوگیری کرد.
پروکسی ها به ۲ دسته ناشناس (Anonymous) و غیر ناشناس (Non Anonymous) تقسیم می شوند. پروکسی های ناشناس، از هویت فردی استفاده می کنند در حالی که پروکسی های غیر ناشناس آدرس IP کاربرشان را به رایانه هدف اطلاع می دهند.
پروکسی عمومی (Public Proxy) که هزینه زیادی برای ایجاد و نگهداری دارند به پروکسی گفته می شود که برای استفاده رایگان عموم کاربران اینترنت طراحی شده است. البته همان طور که گفته شد این گونه پروکسی ها به علت نداشتن صرفه اقتصادی بسیار کم ایجاد می شوند، البته به جز وب پروکسی ها.
▪ پروکسی HTTP
بیشتر پروکسی هایی که در اینترنت وجود دارد از پروکسی Http استفاده می کنند. این پروکسی ها برای دیدن صفحات وب طراحی شده اند و فقط از پروتکل HTTP پشتیبانی می کنند.
▪ پروکسی HTTPS
این پروکسی که به پروتکل امنیتی اینترنت معروف است از هر ۲ پروتکل HTTP و HTTPS پشتیبانی می کند و می توان از آن برای مرور صفحات وب رمزنگاری شده نیز بهره برد.
▪ پروکسی ساکس (Socks)
این پروکسی ها که خود به ۲ دسته Socks ۴ و Socks ۵ تقسیم می شوند، طوری طراحی شده اند تا از کل پروتکل های اینترنت پشتیبانی کنند. این پروکسی ها غالبا روی پورت ۱۰۸۰ قرار دارند.
▪ وب پروکسی (CGI Proxy)
این همان پروکسی است که این روزها بر سر زبان کاربران رایانه افتاده است که با استفاده از این پروکسی که در اصطلاح عوام به آن ها فیلترشکن می گویند از سایت های فیلتر شده عبور می کنند. این پروکسی ها در واقع وب سایت هایی هستند که به کاربران اجاز می دهند از طریق آن ها به سایر وب سایت ها دسترسی یابند و برای این منظور از برنامه هایی (اسکریپت) استفاده می کنند که به زبان های برنامه نویسی تحت وب (مثل PHP و Perl ) نوشته شده اند.
منابع
بلند گو
بلندگوها چگونه كار ميكنند ؟
در هر سيستم صوتي، كيفيت نهاييسيستم به بلندگوهاي بهكار رفته در آن سيستم بستگي دارد، اگر يك سيستم بسيارحرفهاي صوتي با آمپليفاير بسيار پر قدرت، صدايي را كه با كيفيت بسيار خوب ضبط شدهاست، از بلندگويي ضعيف پخش كند، صدا بسيار نا مطلوب خواهد بود.
بلندگوهاسيگنالهاي الكترونيكي را از دستگاههايي همانند سي دي هاي صوتي و DVD ها دريافت كردهو تبديل به صداهاي قابل شنيدن براي ما ميكنند.
در مقاله حاضر، به تشريح مبانيكاركرد بلندگوها و نحوه تبديل سيگنالهاي الكترونيكي به صوت را تشريح خواهيمكرد.
تفاوتاصوات:
صداهاي اطراف ما را ميتوان بر اساس دو فاكتور زير تقسيمبنديكرد:
1- فركانس صوت: هرچه فركانس جسمي كه مرتعش ميشود بيشتر باشد، (سريعتر حركتكند و مرتعش شود)، مولكولهاي هوا با سرعت بيشتري تغير مكان ميدهند، لذا صدايي كهبه گوش ميرسد صداي زير تري خواهد بود. اگر تعداد نوسانات در واحد ثانيه كم باشد،صدا بصورت بم به گوش خواهد رسيد.
2- دامنه صوت: صدايي كه از دامنه بيشتريبرخوردار باشد، هوا را بيشتر فشرده خواهد كرد و به علت اينكه قادر است پرده گوش رابيشتر به حركت در آورد، بلندتر شنيده خواهد شد.
ميكروفونها عملي مشابه گوش ماانجام ميدهند. آنها نيز داراي صفحه نازكي همانند گوش ميباشند كه در اثر برخوردمولكولهاي متحرك هوا به آنها، تغيراتي در ميزان ولتاژ عبوري از ميكروفون را باعثميشوند و بدين ترتيب سيگنالهاي الكتريكي توليد شده را ميتوان ثبت كرد.
درهنگام پخش نيز، بلندگو، عكس اين عمل را انجام داده و سيگنالهاي الكتريكي را بهلرزههاي فيزيكي و در نتيجه، امواج صوتي تبديل ميكند.
انواع بلندگوها:
بلندگوها را بر اساس كاربردهاي آنهاميتوان به سه دسته تقسيم كرد:
1- «Woofer»ها كه در فركانسهاي پايين كاربرددارد.
2- «Tweeters»ها كه در فركانسهاي بالا كاربرد دارند.
3- «Midrange»ها كهفركانسهاي مياني ناحيه شنوايي صوت را پخشميكنند.
يك «Woofer» بلندگوي بزرگي است كه براي توليد اصوات با فركانس پايين توليدشده است. همانطور كه توضيح داده شد، براي توليد اصوات با فركانس پايين، كاغذديافراگم، تحرك كمي خواهد داشت. به همين دليل اندازه اين بلنگوها بزرگ انتخاب شدهاست.
«Tweeter»در ابعاد كوچك طراحي شده است تا كاغذ ديافراگم آن بتواند به سرعتمرتعش شود. بنابراين از اين بلنگوها براي پخش اصوات با فركانس بالا (اصوات زير) استفادهميشود.
يك «Midrange» با ابعادي متوسط، توانايي توليد فركانسهاي مياني حوزه اصواتقابل شنيدن براي انسان را دارد. اندازه متوسط آن و طراحي آن بگونهاي است كه به جزاصوات بسيار زير و اصوات بسيار بم توانايي پخش بقيه اصوات را دارا ميباشد. بنابراين در كاربردهاي خانگي و آماتوري بطور گستردهاي از آنها استفاهميشود.
Crossoverگاهي براي توليد صدا با كيفيت بهتر، از تركيب يك «Woofer» و يك «Tweeter» به طور همزمان استفاده ميشود.
چاپگر
چاپگر يا Printer ، از ابزار هاي خروجي کامپيوتر است که متن يا تصوير ايجاد شده به وسيله کامپيوتر را بر روي کاغذ ( يا رسانه مشابه ديگر ) پياده ميکند. چاپگر ها از جنبه هاي مختلف تقسيم بندي ميشوند که متداولترين مشخصه آنها ضربه اي يا غير ضربه اي بودن آنهاست. در چاپگرهاي ضربه اي هر چاپگر با کاغذ تماس فيزيکي دارد. مثل چاپگر هاي ماتريسي نقطه اي و چرخ و فلکي ، اما در چاپگر هاي غير ضربه اي هر چاپگر با کاغذ تماس ندارد که به عنوان نمونه ميتوان از چاپگر هاي ليزري و جوهر افشان و حرارتي نام برد.
چاپگر ليزري
چاپگرهاي ليزري با توجه به ويژگي هاي منحصربفرد خود طي ساليان اخير با استقبال عموم کاربران کامپيوتر در سراسر جهان مواجه شده اند. شرکت هاي توليدکننده اين نوع چاپگرها متناسب با خواسته هاي جديد و همزمان با پيشرفت تکنولوژي ، مدل هاي متفاوتي از اين نوع چاپگرها را به بازار عرضه نموده اند.
چاپگرهاي رنگي
در ابتدا اغلب چاپگرهاي ليزري بصورت تک رنگ ( سياه رنگ نوشته و سفيد رنگ کاغذ ) بودند. امروزه چاپگرهاي ليزري رنگي نيز متداول و توسط توليدکنندگان متفاوت عرضه شده اند. عملکرد چاپگرهاي رنگي در اکثر موارد مشابه چاپگرهاي سياه و سفيد است . يکي از تفاوت هاي عمده چاپگرهاي رنگي با سياه و سفيد نحوه انجام فرآيند چاپ با توجه به ماهيت رنگي بودن آنان است . چاپگرهاي رنگي براي انجام فرآيند مربوطه از چهار فاز متفاوت استفاده مي نمايند. در هر فاز يکي از رنگ هاي فيروزه اي ( آبي ) ، سرخابي ( قرمز) ، زرد وسياه استفاده مي گردد. با ترکيب چهار رنگ فوق مجموعه اي گسترده از رنگ ها بوجود مي آيد. برخي از چاپگرها داراي چهار تونر و developer unit مجزا بر روي يک چرخ دوار مي باشند. برخي ديگر از چاپگرها براي هر يک از رنگ ها، از دستگاه هاي ليزر ، استوانه و تونر مجزا استفاده مي نمايند.
چاپگر جوهر افشان
چاپگرهاي جوهر افشان از اواسطدهه 1980 مطرح و بسرعت متداول گرديدند. شايد يكي از مهمترين دلايل رشد سريع اين نوعاز چاپگرها قيمت مناسب آنها نسبت به كيفيت و كارآئي آنان باشد. يك چاپگر جوهر افشان، چاپگري است كه براي ايجاد تصاوير ، قطرات ( ذرات ) بسيار كوچكي از جوهر را بر رويكاغذ پخش مي كند ( پاشيدن (اگر يكي از خروجي هاي چاپگرهاي جوهر افشان رابدقت تگاه نمائيم، موارد زير مشاهده مي گردد: نقاط ( ذرات ) بسيار كوچك ميباشند. ضخامت قطر اين نقاط بين 50 تا 60 ميكرون است ( از موي انسان كوچك تر، 70ميكرون)نقاط با دقت بالاي 720 * 1440 Dpi ، در كنار
يكديگر قرار گرفته اند. نقاط مي توانند داراي رنگ هاي متفاوت بوده كه از تركيب آنها تصاوير باكيفيت بالا بوجود مي آيد.
مانيتور
مانيتور يکي از عناصر سخت افزاري مهم در کامپيوتر است که از آن بعنوان دستگاه استاندارد خروجي و در جهت نمايش اطلاعات استفاده مي گردد. تمامي کاربران کامپيوتر بمنظور مشاهده خروجي مناسب ، نيازمند استفاده از يک مانيتور مطلوب مي باشند. انتخاب يک مانيتور به عوامل متفاوتي نظير مشخصات فني و نوع کاربرد آن ، بستگي دارد .اولين نمايشگرها ( مانيتورهاي مبتني بر متن ) بمنظور استفاده در کامپيوترهاي شخصي در سال 1970 ، ارائه گرديدند. از سال 1970 تاکنون، مدل ها ي متفاوتي از مانتيتورها با بهره گيري از تکنولوژي هاي متفاوت و ارائه قابليت هاي مختلف ، توليد و عرضه شده اند . مانيتورهاي ( CRT ( CathodRayTube و مدل هاي متفاوت ( LCD ( LiquidCrystal display ، نمونه هائي از مانيتورهاي ارائه شده طي ساليان گذشته و اخير مي باشند. در اين مقاله قصد داريم به برخي از پرسش هاي متداول در زمينه انتخاب يک مانيتور پاسخ داده و از اين رهگذر با ضوابط انتخاب صحيح يک مانيتور بيشتر آشنا شويم .در ابتدا لازم است با برخي اصطلاحات مرتبط با مانيتور که در اين مقاله از آنان استفاده شده است ، آشنا شويم .
جايگاه مانيـتور
در زمان ارتقاء سيستم ، اکثر کاربران ترجيح مي دهند که مانيتور خود را نگه داشته و از آن همچنان استفاده نمايند . با توجه به اينکه عمر مفيد يک مانيتور بيش از پنج سال برآورد مي شود ، تصميم بر استفاده از مانيتور قبلي در زمان ارتقاء سيستم ،حرکتي منطقي و اصولي است. در صورتيکه مانيتور موجود از نوع پانزده اينچ است که صرفا" قادر به نمايش متن با دقت 800 در 600 ، مي باشد ، استفاده از مانيتور قبلي مي تواند پيامدهاي منفي از بعد کارآئي و بهره وري کاربران را بدنبال داشته باشد . برخي از کاربران در زمان ارتقاء سيستم ، تمايل دارند که مانيتورهاي CRT قبلي خود را به مانيتورهاي LCD مسطح تبديل نمايند . بر اساس آمارهاي موجود ، ميزان فروش مانتيورهاي LCD در سال 2003 براي اولين مرتبه بيش از مانيتورهاي CRT بوده است .
اکثر توليد کنندگان مانيتور، مدل هائي را توليد و عرضه نموده اند که علاوه بر دارا بودن قيمت مناسب از پتانسيل هاي مطلوبي نيز برخوردار مي باشند. از اين نوع مانييتورها مي توان در موارد متعددي استفاده بعمل آورد. Resolution و Refresh Rate در اين نوع از مانتيورها نيز مناسب مي باشد . توليد کنندگان ، علاوه بر عرضه مانيتـورهاي فوق ، اقدام به توليد و ارائه مانيتورهاي حرفه اي تر نيز نموده اند .مانيتورهاي فوق داراي کيفيت بمراتب بالاتري بوده و از پتانسيل هاي بيشتري نظير : کنترل هاي تنظيم تصوير ، پورت هاي USB 2.0 ، گزينه هاي متفاوت ارگونومي ( نظير تنظيم ارتفاع ) و Resolution بالا ، استفاده مي نمايند. برخي از مانيتـورهاي حرفه اي داراي Asset Control بمنظور ارائه تسهيلات لازم در خصوص رديابي مانيتورها در شبکه مي باشند .
گرافيست ها ، معمولا" مانيتـورهاي CRT را به مانيتـورهاي ديگر ترجيح مي دهند، چراکه اين نوع از مانيتورها رنگ ها را واقعي تر نمايش مي دهند. کاربراني که اکثر فعاليت و استفاده آنان ازکامپيوتر مبتني بر متن مي باشد، تمايل بيشتري به استفاده از مانيتورهاي LCD را دارند ، چراکه محدوده ( مرز) پيکسل ها در مانتيتورهاي LCD ، بدرستي تعريف و رعايت مي گردد ( در صورت تمرکز بر روي حروف ، وضعيت نمايش مطلوب خواهد بود ) . استفاده کنندگان از بازيهاي کامپيوتري نيز مانيتـورهاي CRT را ترجيح مي دهند ، چراکه فرآيند ترسيم مجدد صفحات در مانيتورهاي LCD ، با کندي بيشتري انجام مي شود ( مشاهده دنباله اي از يک تصوير گرافيکي و يا وجود شبحي از تصوير قبلي ) .
مجموعه آزمایشات و گزارشات روانشناسی تجربی (شامل شرح 36 آزمایش) کاملترین مجموعه در اینترنت
جزوات و خلاصه کتاب دولت ایران و دولت الکترونیک- تالیف غلامرضا معمارزاده و محمد مبینی و مهدی فقیهی -کارشناسی ارشد مدیریت دولتی +نمونه سوالات
خلاصه جزوه جرایم علیه اموال و مالکیت - دکتر حسین میر محمد صادقی- به صورت PDF
راهنمای نصب و درایور اصلی دستگاه کپی رنگی کونیکا مینولتا C350 برای ویندوز 7 (درایور نصب اسکنر و پرینتر از طریق شبکه)
خلاصه زمینه روانشناسی هیلگارد- نوشته ریتا اتکینسون و ریچارد اتکینسون - ترجمه محمد تقی براهنی و بهروز بیرشک - رشته روانشناسی پیام نور
جزوه کامل اصول حسابداری 1 + نمونه سوالات
خلاصه کتاب PDF تغییر اجتماعی و توسعه (مروري بر نظریات نوسازي، وابستگی و نظام جهانی) نویسنده : الوین، ي، سو
خلاصه کتابPDF روانشناسی پرورشی نوین (روانشناسی یادگیری و آموزش) تالیف دکتر علی اکبر سیف
طرح لایه باز (psd) تقدیرنامه و لوح سپاس شماره 7
جزوات و خلاصه کتاب دولت ایران و دولت الکترونیک- تالیف غلامرضا معمارزاده و محمد مبینی و مهدی فقیهی -کارشناسی ارشد مدیریت دولتی +نمونه سوالات
جزوه و خلاصه کتاب ارزشیابی عملکرد دولت و حکومت همراه با نکات مهم - نوشته دکتر علی پورعزت و میریعقوب سیدرضایی
مقاله نقش نیروهای نظامی و مسلح در اقتصاد (57صفحهdoc)دفتر فنی دانشجو
