دفع فاضلاب روی هزینه ها تاثیر دارد، این کار نیازمند هزینه است، هزینه ایجاد یک تصفیه خانه، لوله کشی های لازم و دیگر مواد و وسایل مورد نیاز کار.دفع فاضلاب روی کشاورزی تاثیر دارد، باعث آلوده شدن زمین های کشاورزی در مجاورت این خط لوله ها می شود به خصوص که فاضلاب به نهرهای کشاورزی حاشیه شهر منتقل می شود و از طریق آب نهرها زمین های کشاورزی را نیز آلوده می کند و روی کشاورزی تاثیر می گذارد.دفع فاضلاب روی طرح های توسعه آتی از طریق ساماندهی سیستم دفع فاضلاب شهری و همچنین حل مشکل فاضلاب که از سالهای قبل گریبانگیر شهر لاهیجان است اقدام شود.دفع فاضلاب روی امراض مهم تاثیر دارد، به خصوص در مناطق حاشیه شهر که به صورت روباز است و در ارتباط مستقیم با آب کشاورزی و هوا قرار دارد وآلودگی ها را منتقل می کند و در نتیجه بیماری ایجاد می شود.
دفع فاضلاب در قسمتهایی که به نهرهای کشاورزی می رود و از طریق نهرها وارد زمینهای کشاورزی می شود روی جمعیت جانوران، زیستگاههای جانوران، رویشگاه گیاهان، تراکم گیاهان و به تبع تاثیر روی اینها روی زنجیره های غذایی و تنوع گونه ای، تغییر الگوهای رفتاری تاثیر گذار است، زیرا با تاثیر روی زیستگاهها و رویشگاهها روی سایر موارد که وابسته به این دو هستند تاثیر می گذارد.
به دلیل کامل نبودن بستر و شبکه تصفیه خانه فاضلاب و انتقال فاضلاب در خارج از شهر به نهرهای کشاورزی و اینکه فاضلاب در این ناحیه به صورت روباز است و در مجاورت با هوای آزاد قرار می گیرد و ایجاد بوی نامطبوع می کند هم باعث آلودگی هوای منطقه شده و هم باعث افت کیفیت آبهای سطحی و نیز آلودگی خاکها و مزارع کشاورزی منطقه می شود.
برق رسانی:
“که شامل تامین برق برای مصارف خانگی، مصارف عمومی(استفاده برای خدمات عمومی)، مصارف کشاورزی، صنعتی و تجاری می باشد که مقدار فروش برق در استان گیلان در سال ۱۳۸۵ بیش از ۳۱۰۱ هزار کیلو وات ساعت بوده است که بیشترین میزان فروش برق در استان مربوط به مصارف خانگی می گردد. در شهرستان لاهیجان میزان فروش برق معادل ۱۶۵ هزار کیلو وات ساعت برق بوده که نسبت به استان سهمی معادل ۵٫۲۳ درصد را داشته است.در شهرستان لاهیجان بیشترین مقدار فروش برق مربوط به تعرفه های صنعتی است که سهمی معادل ۶۱ درصد نسبت به کل فروش را شامل می شود.در جدول شماره ۴-۱ مقدار فروش برق با تفکیک تعرفه های متفاوت در استان و شهرستان لاهیجان ذکر شده است: (شرکت مهندسین مشاور سبزاندیش پایش، ۱۳۸۷)
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول شماره ۴-۱ : فروش برق به تفکیک تعرفه های مختلف در استان و شهرستان در سال ۱۳۸۵

مصارف آزاد

روشنی معابر

تجاری

صنعت و معدن

کشاورزی

عمومی

خانگی

جمع

شرح

۱۲۳۳۵

۲۰۷۸۳۸

۲۶۱۱۳۳

۷۰۵۱۲۲

۳۳۲۴۷

۳۷۰۶۷۴

۱۵۱۰۸۱۶

۳۱۰۱۱۵۵

استان

۱۱۶

۱۳۱۱۶

۱۷۰۰۸

۱۹۲۶۸

۶۸۱

۱۳۲۰۵

۱۰۱۹۳۷

۱۶۵۳۳۱

شهرستان

۰٫۹۴

۶٫۳۱

۶٫۵۱

۲٫۷۳

۲٫۰۵

۳٫۵۶

۶٫۷۵

۵٫۳۳

درصد به استان

شکل (۵-۳) ولتاژ موتورها در کنترل مقاوم کلاسیک …………………………………………………………………………….۱۰۲
شکل (۵-۴) عملکرد ردگیری کنترل مقاوم کلاسیک در صفحه xy…………………………………………………….103
شکل (۵-۵) خطای ردگیری هر سه مختصات در کنترل مقاوم کلاسیک…………………………………………….۱۰۳
شکل (۵-۶) عملکرد ردگیری کنترل کننده پیشنهادی در صفحه xy…………………………………………………104
شکل (۵-۷) ولتاژ موتورها در کنترل کننده پیشنهادی ………………………………………………………………………..۱۰۵
شکل (۵-۸) خطای ردگیری هر سه مختصات در کنترل مقاوم پیشنهادی…………………………………………..۱۰۶
شکل (۵-۹) همگرایی ضرایب لژاندر………………………………………………………………………………………………………۱۰۶
شکل (۵-۱۰) عملکرد ردگیری کنترل کننده پیشنهادی در [۱۱۲]…………………………………………………….۱۰۸
شکل (۵-۱۱) ولتاژ موتورها در کنترل کننده پیشنهادی در [۱۱۲] …………………………………………………..۱۰۸
شکل (۶-۱) دستگاه کناری مغز [۱۴۲]…………………………………………………………………………………………………۱۱۳
شکل (۶-۲) بلوک دیاگرام کنترل­ کننده عاطفی………………………………………………………………………………………۱۱۶
شکل (۶-۳) ردگیری مسیر مطلوب برای مفصل اول……………………………………………………………………………..۱۲۲

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل (۶-۴) ولتاژ موتور برای مفصل اول……………………………………………………………………………………………….۱۲۲
شکل (۶-۵) ردگیری مسیر مطلوب برای مفصل دوم…………………………………………………………………………….۱۲۳
شکل (۶-۶) ولتاژ موتور برای مفصل دوم………………………………………………………………………………………………..۱۲۴
شکل (۶-۷) ردگیری مسیر مطلوب برای مفصل سوم…………………………………………………………………………….۱۲۵
شکل (۶-۸) ولتاژ موتور برای مفصل دوم…………………………………………………………………………………………………۱۲۵
فهرست جداول
جدول ۲-۱ جدول دناویت هارتنبرگ برای ربات اسکارا……………………………………………………………………………۲۸
جدول (۳-۱) پارامترهای موتور………………………………………………………………………………………………………………….۴۲
جدول (۳-۲) پارامترهای دینامیکی ربات…………………………………………………………………………………………………..۴۲
فصل اول
مقدمه
مروری بر کارهای گذشته
اهداف مورد نظر
ساختار کلی رساله
۱-۱- مروری برکارهای گذشته
۱-۱-۱- راهبرد کنترل گشتاور
با توجه به اینکه بهبود عملکرد سیستم‌های کنترل ربات‌ها تأثیر بسزایی در کیفیت محصولات صنعتی و افزایش راندمان تولید دارد، طراحی سیستم‌های کنترل ربات‌ها همواره یکی از جذابترین حوزه ­های تحقیقاتی بوده است. مطالعه سیر تاریخی روش­های کنترلی ارائه شده، پیشرفت­های صورت گرفته در این زمینه را روشن می­سازد.
بازوهای رباتیک، سیستم­های غیر­خطی چند­متغیره پیچیده با تزویج زیاد هستند. به همین دلیل، محققان روش های بسیار متنوعی برای کنترل آنها ارائه نموده اند که ساده­ترین آنها، روش­های مبتنی بر مدل هستند. خطی سازی فیدبکی [۲-۱] محبوب­ترین و پرکاربردترین تکنیک­ برای کنترل سیستم­های غیرخطی است، زیرا با بهره گرفتن از آن می‌توان به راحتی دینامیک غیر خطی پیچپده ربات را به معادلات خطی مرتبه دوم تبدیل کرد. این روش، در رباتیک به نام‌های گشتاور محاسباتی، دینامیک وارون یا کنترل گشتاور مشهور است. اما موفقیت روش­های مبتنی بر مدل، منوط به در اختیار داشتن مدل دقیق سیستم است. متأسفانه بدست آوردن مدل ریاضی دقیق سیستم­های رباتیک بسیار مشکل، وقت گیر و گاهی غیر‌ممکن می‌باشد. زیرا ممکن است برخی از دینامیک‌های سیستم مانند اصطکاک، تکرار پذیر نباشند یا نتوان مدل دقیقی برای آنها پیشنهاد داد. علاوه بر این، ممکن است پارامترهای مدل سیستم با گذشت زمان یا تحت تأثیر شرایطی خاص تغییر کند. به عنوان مثال، هنگامی که ربات اجسام با جرم­های مختلف را بلند می­ کند، مرکز جرم لینک آخر که یکی از پارامترهای دینامیکی ربات می­باشد، تغییر می­ کند. به همین دلیل، مدلی که برای سیستم پیشنهاد می­دهیم (مدل نامی) با مدل واقعی سیستم اختلاف دارد. بنابراین، عدم قطعیت همواره یکی از مهمترین چالش های طراحی سیستمهای کنترل بوده ­است. باید توجه داشت که عدم قطعیت در سیستم­های رباتیک معمولاً از نوع غیر­تصادفی فرض می­ شود و منظور از آن نامعلوم بودن پارامترهای سیستم، وجود دینامیک­های ناشناخته یا مدل نشده و همچنین اغتشاش خارجی می­باشد.
برای غلبه ­بر عدم قطعیت ناشی از عدم تطابق مدل، روش­های کنترل تطبیقی و مقاوم [۷-۳] ارائه شده ­اند. کنترل تطبیقی می ­تواند اثرات عدم­قطعیت پارامتری را جبران نماید. کنترل مقاوم قادر است علاوه بر عدم­قطیعت پارامتری، عدم قطعیت های ناشی از دینامیک مدل­نشده و اغتشاش خارجی را نیز جبران کند. تحقیقات گسترده‌ای برای طراحی سیستم‌های کنترل تطبیقی ربات های صلب به منظور تضمین پایداری سیستم کنترل و محدود ماندن سیگنال‌های داخلی انجام شده است. اسپانگ طبقه‌بندی جامعی از روش‌های تطبیقی ارائه داده است [۸] و آنها را به دو گروه عمده روش‌های مبتنی بر دینامیک وارون و روش‌های مبتنی بر غیرفعال بودن تقسیم می‌‌کند. در تمامی روش‌های فوق فقط عدم قطعیت پارامتری لحاظ شده است. نکته مهم دیگر در مورد روش‌های تطبیقی، تحریک پایا^[۱] بودن سیگنال‌های تحریک است [۷]. در غیر این­صورت، پارامترهای تخمین زده شده به پارامترهای واقعی همگرا نخواهد شد.
در روش های کنترل مقاوم، دانستن حدود عدم قطعیت لازم است. حدود عدم قطعیت یکی از چالش­های بسیار مهم در این روشها می­باشد. اگر حدود عدم قطعیت بزرگتر از مقدار واقعی باشد، ممکن است اندازه سیگنال کنترل بیشتر از مقدار مجاز آن شود که در این صورت پدیده اشباع رخ خواهد داد و کنترل کننده قادر به کنترل سیستم نخواهد بود. علاوه بر این، اگر دامنه سیگنال کنترل بیش از حد مجاز باشد، ممکن است به سیستم آسیب برساند، همچنین پدیده لرزش سیگنال کنترل نیز تقویت می­ شود. از طرف دیگر، اگر حدود عدم قطعیت کمتر از مقدار واقعی باشد، خطای ردگیری زیاد می­ شود و ممکن است منجر به ناپایداری سیستم کنترل شود [۱۱-۹]. برخی از روش های کنترل مقاوم، منجر به قوانین کنترل ناپیوسته می­شوند. به عنوان مثال می­توان به روش کنترل مود لغزشی اشاره کرد [۲]. این قوانین، احتمال بروز نوسانات فرکانس بالا (لرزش) در سیگنال کنترل را افزایش می­ دهند. لرزش سیگنال کنترل پدیده­ای نامطلوب است که موجب فرسودگی قطعات و تحریک دینامیک های مدل نشده می­ شود.
با ظهور منطق فازی به عنوان یک ابزار توانمند در کنترل سیستمهای نامعین و پیچیده، تحول شگرفی در مهندسی کنترل بوجود آمد. به کمک قوانین فازی می توان سیستم‌هایی را که مدل ریاضی دقیقی از آنها در اختیار نیست، توصیف کرد [۱۲]. روش فازی تطبیقی غیر مستقیم از این ایده استفاده می‌کند [۱۵-۱۳]. ویژگی دیگر منطق فازی، مدلسازی دانش و توانایی انسان به منظور کنترل سیستم‌های پیچیده می باشد که روش فازی تطبیقی مستقیم [۱۷-۱۶] این امکان را فراهم می‌آورد. علاوه بر این، می‌توان روش‌های فازی تطبیقی مستقیم و غیر مستقیم را با هم ترکیب نمود و روشی بدست آورد که عملکرد بهتری داشته باشد [۱۸]. یکی از مهمترین ویژگی های منطق فازی که منجر به استفاده گسترده از آنها در سیستمهای کنترل شده است، ویژگی تقریبگر عمومی بودن سیستمهای فازی است [۱۲]. به همین دلیل در سال‌های اخیر، محققان تمرکز بیشتری روی کنترل فازی داشته‌اند و تلاش‌های فراوانی برای کنترل مقاوم ربات با بهره گرفتن از کنترل فازی و شبکه های عصبی صورت گرفته است [۳۵-۱۹]، زیرا ویژگی تقریب عمومی برای انواع مختلف شبکه ­های عصبی مانند پرسپترون چند لایه و شبکه ­های توابع پایه شعاعی نیز برقرار می­باشد [۴۰-۳۶]. در [۱۹]، از سیستم­های فازی تطبیقی برای جبران عدم قطعیت­ها از قبیل عدم قطعیت پارامتری، اغتشاش خارجی (مانند جرم جسمی که ربات جابجا می­ کند)، دینامیک مدل نشده (مانند اصطکاک) و همچنین خطای تقریب سیستم فازی، ارائه شده است. در [۲۰]، روشی برای کاهش تعداد سیستمهای فازی مورد نیاز ارائه شده است. همچنین، نشان داده شده است که چگونه با انتخاب مناسب پارامترهای قانون کنترل می­توان خطای ردگیری را کاهش داد. در [۲۲]، فرض شده است که فیدبک­های سرعت و شتاب در اختیار نیستند و برای تخمین این سیگنالها رویت­گری غیرخطی پیشنهاد شده است. در [۲۶]، برای تقریب دینامیک ربات از شبکه ­های عصبی دو لایه استفاده شده است و قوانین تطبیق جدیدی برای تنظیم وزن­های هر دو لایه با بهره گرفتن از اثبات پایداری لیاپانوف بدست آمده­اند. اما تعداد ورودی­های شبکه ­های عصبی طراحی شده زیاد هستند. این ورودی­ ها جریان موتورها، موقعیت و سرعت مفاصل، مسیر مطلوب و مشتقات اول و دوم آن هستند. در این روشها، برای پایداری سیستم کنترل یک تابع لیاپانوف پیشنهاد می­ شود و قانون تطبیق پارامترهای سیستم های فازی یا وزن های شبکه های عصبی از شرط منفی معین بودن مشتق تابع لیاپانوف بدست می ­آید. برخی از مراجع با بهره گرفتن از سیستمهای فازی یا شبکه های عصبی، دینامیک سیستم را تقریب می­زنند و از این تقریب در طراحی قانون کنترل استفاده می­ کنند و برخی دیگر کنترل کننده را به صورت یک سیستم فازی یا شبکه عصبی در نظر گرفته و به تنظیم پارامترهای آن با بهره گرفتن از قوانین تطبیق بدست آمده می­پردازند. در [۴۱] یک روش فازی تطبیقی جدید و متمایز از این دو روش مرسوم ارائه شده است. در این روش برای سیستم یک مدل نامی در نظر گرفته می­ شود و قانون کنترل بر اساس این مدل نامی طراحی می­ شود. سپس برای جبران عدم قطعیت ناشی از عدم تطابق مدل نامی و مدل واقعی یک سیستم فازی به قانون کنترل اضافه می­ شود. برای اثبات پایداری سیستم از روش مستقیم لیاپانوف استفاده می­گردد و قانون تطبیق پارامترهای سیستم فازی از شرط منفی معین بودن مشتق تابع لیاپانوف استخراج می­ شود.
در سالهای اخیر، روش­های بدون رگرسور و مستقل از مدل در کنترل سیستم­های غیرخطی نامعین مطرح شده ­اند [۵۱-۴۲]. دلیل این نامگذاری آن است که در این روش­ها نیازی به مدلسازی ریاضی بازوی رباتیک برای بدست آوردن رگرسورها نداریم. اکثر روش های مقاوم و تطبیقی که تاکنون ارائه شده ­اند، به این مدلسازی برای محاسبه ماتریس رگرسورها نیاز دارند. منظور از مدلسازی بازوی ربات، محاسبه ماتریس اینرسی و بردارهای گشتاورهای گرانشی، کوریولیس و جانب مرکز می­باشد. اما در روش های بدون رگرسور، این ماتریس­ها با بهره گرفتن از سری فوریه یا چند جمله­ای­های لژاندر تخمین زده می­شوند و قانون کنترل از این تخمین­ها استفاده می­ کند. قوانین تطبیق ضرایب سری فوریه یا چند جمله­ای­های لژاندر از اثبات پایداری سیستم حلقه بسته استخراج می­شوند. ­در مقایسه با سیستم­های فازی و شبکه ­های عصبی، پیاده­سازی روش­های بدون رگرسور ساده­تر می­باشد. دلیل آن نیز کاهش سنسورهای مورد نیاز است. اگر بخواهیم تابع نامعلومی را با بهره گرفتن از سیستم­های فازی و شبکه ­های عصبی تخمین بزنیم، باید بدانیم آن تابع مورد­نظر چه متغیر­هایی دارد و آن متغیر­ها را به عنوان ورودی به سیستم­ فازی یا شبکه­ عصبی اعمال کنیم. ممکن است فیدبک گرفتن از برخی متغیرها امکان پذیر نباشد یا سیگنال اندازه ­گیری شده مانند سیگنال شتاب آغشته به نویز باشد،. در حالی که در روش­های بدون رگرسور نیازی به دانستن این متغیرها و فیدبک گرفتن از آنها نداریم [۵۲].
در سالهای اخیر، استفاده از رویت­گر برای تخمین سیگنالهای غیر قابل اندازه ­گیری و همچنین حذف برخی از سنسور­های مورد نیاز، افزایش یافته است [۶۱-۵۳]. به عنوان مثال، می­توان به رویت­گر تعمیم­یافته حالت و رویت­گر اغتشاش اشاره نمود. در این روش­ها، کنترل­ کننده علاوه بر محاسبه قانون کنترل، با فیدبک گرفتن از سیگنال کنترل و خروجی سیستم، سایر متغیرهای حالت و همچنین عدم قطعیت­ها را تخمین­ میزند. اما در این روش­ها فرض می­ شود که عدم قطعیت ثابت است یا تغییرات آن بسیار آهسته است. این فرض ممکن است در سرعت­های بالا نقض شود. در حالی­ که در روش­های بدون رگرسور چنین فرضی وجود ندارد که بیانگر برتری این روش­ها نسبت به روش­های مبتنی بر رویتگر می­باشد [۵۲].
۱-۱-۲- راهبرد کنترل ولتاژ
اکثر روش‌های قبلی برای کنترل ربات، مبتنی بر کنترل گشتاور است که در آن کنترل کننده، گشتاور ورودی به مفاصل را محاسبه می‌کند. باید توجه داشت که فرمان گشتاور نمی‌تواند مستقیماً به سیستم اعمال شود، چون باید توسط محرک‌های سیستم قدرت لازم فراهم شود و ابتدا باید محرک‌های سیستم طوری تحریک شوند تا گشتاور مطلوب را تولید کنند. بنابراین، سئوالی مطرح می‌شود که آیا کنترل می ­تواند از طریق محرک اعمال شود؟ علاوه بر این، بسیاری از روش‌های کنترل گشتاور مانند روش کنترل مقاوم غیر خطی، مبتنی بر مدل دینامیکی بازوی رباتیک هستند که بسیار پیچیده است. بنابراین، حجم محاسبات کنترل کننده در این روش‌ها زیاد است. نکته مهم دیگر، فراهم نمودن فیدبک های مورد نیاز برای پیاده سازی قانون کنترل است. در اکثر روش‌های قبلی، علاوه بر فیدبک موقعیت، فیدبک های سرعت و گاهی شتاب نیز مورد نیاز است. احتمال نویزی بودن این سیگنال‌ها زیاد است و ممکن است موجب تضعیف عملکرد سیستم کنترل شوند.
در سال‌های اخیر، راهبرد کنترل ولتاژ [۶۲] ربات‌ها مطرح شده است که نه تنها مشکلات روش‌های کنترل گشتاور را ندارد بلکه دقت آن نیز به مراتب بهتر است. در این راهبرد از موتور‌های الکتریکی به عنوان محرک استفاده می‌شود و ربات بعنوان بار موتور‌ها محسوب می‌شوند که باید توسط موتور حرکت داده شوند. ورودی موتور سیگنال ولتاژ است و خروجی آن موقعیت زاویه ای موتور است. بنابراین، در این راهبرد با کنترل موتور سر و کار داریم و گشتاور مورد نیاز برای حرکت دادن مفاصل ربات به صورت گشتاور بار موتور در معادلات ظاهر می‌شود. به عبارت دیگر, این راهبرد مستقل از دینامیک پیچیده غیر خطی ربات است. چون از طریق کنترل موقعیت زاویه‌ای موتور به کنترل موقعیت مفاصل ربات می‌پردازیم. کنترل ولتاژ مشکلات کنترل گشتاور را ندارد. زیراً در این راهبرد وجود موتور در سیستم رباتیک ملاحظه شده است و قانون کنترل ولتاژ اعمالی به سیستم رباتیک را محاسبه می‌کند. همچنین راهبرد کنترل ولتاژ مستقل از مدل ربات باشد. بنابراین، بار محاسباتی کنترل کننده بسیار کمتر است. در این روش با مدل موتور سر و کار داریم که بسیار ساده تر از مدل ربات است. در راهبرد کنترل ولتاژ به فیدبک‌های جریان موتور و متغیر‌های مفاصل ربات نیاز داریم که اندازه گیری آنها راحت تر از اندازه گیری سرعت و شتاب است.
مقاوم نمودن این راهبرد در برابر عدم قطعیت‌ها یک میدان تحقیقاتی وسیع و جدید است. در [۶۳] روش کنترل مقاوم غیر خطی [۱] برای مقاوم نمودن راهبرد کنترل ولتاژ ارائه شده است. همچنین روش پیشنهادی به راهبرد کنترل گشتاور نیز اعمال شده است و الگوریتم بهینه­سازی پرندگان برای محاسبه ضرایب بهینه هر دو کنترل­ کننده اجرا شده است. خطای ردگیری در راهبرد کنترل ولتاژ بسیار کمتر است. در [۶۴] روش‌هایی برای کاهش تأثیر عدم قطعیت در سیستم حلقه بسته با بهره گرفتن از این راهبرد پیشنهاد شده است. در [۶۵] یک روش مقاوم فازی برای کنترل ربات های الکتریکی ارائه شده است. تحلیل پایداری کنترل کننده­ های فازی برای بازوهای رباتیک با توجه به پیچیدگی­های مدل ربات بسیار مشکل است. اما در راهبرد کنترل ولتاژ می‌توان با پیشنهاد دادن یک تابع لیاپانوف ساده پایداری سیستم کنترل را اثبات نمود. در [۴۱] روش فازی تطبیقی جدیدی مبتنی بر راهبرد کنترل ولتاژ ارائه شده است. در این روش قانون کنترل با توجه به مدل نامی موتور طراحی می­ شود. سپس برای جبران عدم قطعیت­های ناشی از عدم تطابق مدل و اغتشاش خارجی، یک جبرانساز فازی تطبیقی به قانون کنترل اضافه می­ شود. پارامترهای سیستم فازی تطبیقی توسط قوانین تطبیق که از اثبات پایداری استخراج می­شوند، بدست می­آیند. خطای ردگیری در این روش بسیار ناچیز است و نشان داده شده است که جبرانساز فازی تطبیقی به خوبی عدم قطعیت­ها را تقریب می­زند. در حالت کلی عدم قطعیت مجتمع تابعی غیرخطی از حالات سیستم و اغتشاش خارجی است که باید به عنوان ورودی سیستم فازی تطبیقی در اختیار باشند تا عدم قطعیت را تخمین بزند. در [۴۱] نشان داده شده است که عدم قطعیت می ­تواند تابعی از خطای ردگیری و مشتق آن درنظرگرفته شود. در مقایسه با راهبرد کنترل گشتاور این روش بسیار ساده­تر است، زیرا بدست آوردن مدل نامی سیستم رباتیک دشوار است. علاوه بر این، حجم محاسبات کنترل کننده را افزایش می­دهد. در [۶۶]، کنترل فازی تطبیقی مستقیم با بهره گرفتن از راهبرد کنترل ولتاژ ارائه شده است. در این روش، نیازی به تخمین پارامترهای موتور نداریم و قانون کنترل ایده­آل توسط یک سیستم فازی تطبیقی بدست می ­آید.
در سال­های اخیر افزایش سریعی در استفاده از کنترل کننده­ های دیجیتال در سیستم­های کنترل حاصل شده است. در واقع بسیاری از سیستم­های کنترل صنعتی، کامپیوترهای دیجیتال را به عنوان جزء لازم عملیات خود در بر می­گیرند. از مزایای سیستم­های کنترل دیجیتال می­توان به: قابلیت ساخت آسان، قابلیت تغییر، حساسیت کم نسبت به تغییرات محیط و ارزان بودن اشاره کرد [۶۷]. اگر مدل ریاضی سیستم معلوم باشد، مدل زمان-گسسته آن را می­توان از طریق روش­های گسسته سازی بدست آورد. با این حال، در واقعیت بسیاری از سیستم­های پیچیده را به سختی می­توان به صورت ریاضی مدلسازی کرد. بنابراین، توجه برای طراحی و آنالیز کنترل زمان­ گسسته به منظور بکارگیری کامپیوترهای دیجیتال به عنوان کنترل کننده مورد نیاز است. کنترل گسسته سیستمهای غیرخطی نامعین از جمله بازوی مکانیکی ربات حجم انبوهی از تحقیقات را در شکل­های مختلف الگوریتم­های کنترلی به خود اختصاص داده است [۷۶-۶۸]. تمامی این روش­ها مبتنی بر راهبرد کنترل گشتاور می­باشند. طراحی قانون کنترل در برخی از این روش­ها نیازمند گسسته­سازی مدل نامی زمان-پیوسته ربات می­باشد که بار محاسباتی زیادی به کنترل کننده تحمیل می­ کند. بنابراین، توسعه راهبرد کنترل ولتاژ در حوزه زمان گسسته ضروری به نظر می­رسد.
در [۷۷]، کنترل بهینه تکراری زمان گسسته بازو­های رباتیک مبتنی بر راهبرد کنترل ولتاژ ارائه شده است. کنترل مربعی خطی یک الگوریتم کنترل بهینه برای سیستم­های خطی می­باشد که در این مقاله روش فوق به سیستم­ غیر خطی بازوی رباتیک تعمیم داده شده است. برای این منظور، سیستم غیرخطی به صورت یک سیستم خطی متغیر با زمان نمایش داده می­ شود. قانون کنترل به صورت یک فیدبک خطی از حالات سیستم طراحی می­ شود که ماتریس ضریب آن متغیر با زمان می­باشد و مقدار آن از بهینه­سازی تابع هزینه موردنظر بدست می ­آید. باید توجه داشت که کنترل مربعی خطی برای سیستم­های معین طراحی شده است. بنابراین، باید این الگوریتم را برای تعمیم به سیستم­های نامعین اصلاح کرد. در این مقاله برای جبران عدم قطعیت از روش مرجع [۴۱] استفاده شده است. در [۷۸]، کنترل فازی تطبیقی گسسته ربات­ها با بهره گرفتن از راهبرد کنترل ولتاژ انجام شده است. همچنین، روشی برای جبران خطای تقریب سیستم فازی ارائه شده است. اثبات پایداری سیستم کنترل به روش مستقیم لیاپانوف انجام شده است. در [۱۰]، روش جدیدی برای اثبات پایداری سیستم به کمک الگوریتم گرادیان نزولی ارائه شده است. همان طور که اشاره شد، بسیاری از ربات­های تجاری فقط فیدبک موقعیت را در اختیار کاربر قرار می­ دهند. به همین دلیل در [۱۰]، روشی برای حذف سنسورهای جریان موتور و سرعت زاویه­ای مفصل ارائه شده است. همچنین از سیستم فازی تاکاگی-سوگنو-کانگ برای تخمین عدم قطعیت استفاده شده است.
کنترل ربات‌ها در فضای کار پیچیده تر از کنترل در فضای مفصلی می‌باشد، زیرا در فضای کار به ماتریس ژاکوبین نیز نیاز داریم که پارامترهای زیادی دارد. در نتیجه، نسبت به کنترل در فضای مفصلی عدم قطعیت‌های سیستم افزایش می‌یابد. در[۷۹] یک روش مقاوم تطبیقی مبتنی بر کنترل گشتاور برای کنترل ربات در فضای کار ارائه شده است. ترکیب روش‌های کنترلی همچون کنترل مود لغزشی، خطی سازی فیدبکی و طراحی پس گام یکی دیگر از تکنیک های ارائه شده جهت کنترل گشتاور ربات در فضای کار می باشد[۸۰]. از کنترل فازی نیز برای مقاوم نمودن کنترل ربات در فضای کار استفاده شده است[۸۱]. طراحی قوانین تطبیق جهت شناسایی پارامترهای سینماتیکی و دینامیکی، نیز یکی دیگر از راه حل‌های پیشنهاد شده به منظور غلبه بر عدم قطعیت‌ها برای کنترل ربات در فضای کار می‌باشد[۸۲]. این روش نیز مبتنی بر کنترل گشتاور می‌باشد و تعداد پارامترهایی که باید شناسایی شوند زیاد است. همچنین قانون کنترل آن پیچیده است. در حالی که اگر با راهبرد کنترل ولتاژ به کنترل ربات در فضای کار بپردازیم روابط بسیار ساده­تر می‌شوند. در [۸۳] با بهره گرفتن از این راهبرد، یک تکنیک ساده و جالب برای جبران عدم قطعیت جهت کنترل ربات در فضای کار ارائه شده است. در این تکنیک نیازی به شناسایی هیچ پارامتری نداریم و فقط با بهره گرفتن از فیدبک گرفتن از ولتاژ خروجی کنترل کننده پس از یک تأخیر زمانی کوچک، سیستم کنترل در مقابل انواع عدم قطعیت‌ها اعم از عدم قطعیت پارامتری، دینامیک مدل نشده و اغتشاش خارجی مقاوم می‌شود. این تکنیک اختصاص به فضای کار ندارد و می‌توان به سادگی از آن در فضای مفصلی استفاده کرد.
در نظر گرفتن انعطاف مفاصل کنترل ربات را بسیار پیچیده تر می‌کند، زیرا در مقایسه با ربات‌های صلب، تعداد متغیرها دو برابر می‌شود [۱]. علاوه بر این، به دلیل انعطاف، موقعیت رابط نمی‌تواند دقیقاً موقعیت محرک را دنبال کند. بنابراین، قانون کنترل باید بتواند خطای ناشی از انعطاف مفاصل را نیز جبران کند. برای کنترل ربات های با مفاصل منعطف، روش‌های بسیاری مبتنی بر کنترل گشتاور ارائه شده است [۸۸-۸۴]. به عنوان مثال، می‌توان به کنترل PD [89]، خطی سازی فیدبکی[۹۰]، کنترل مقاوم[۹۱]، کنترل مود لغزشی[۹۲]،کنترل تطبیقی[۹۳]، و کنترل فازی [۹۴] اشاره کرد.
کنترل ربات‌های منعطف با راهبرد کنترل گشتاور به روابط بسیار پیچیده‌ای منجر می‌شود. در حالی که اگر با راهبرد کنترل ولتاژ به این مسئله بپردازیم، دشواری‌های آن کاهش چشمگیری می‌یابد. در [۹۵] روش بسیار ساده­ای برای کنترل ربات‌های منعطف ارائه شده است. قانون کنترل با بهره گرفتن از خطی­سازی فیدبکی و برمبنای مدل نامی موتور طراحی می­ شود. سپس با بهره گرفتن از تکنیک مرجع [۸۳]، عدم قطعیت­ها جبران می­شوند. همچنین برای پیشنهاد زاویه مطلوب موتور از یک ساختار ساده تناسبی- انتگرالی- مشتقی استفاده شده است. در عمل، موتور در برابر اضافه ولتاژ محافظت می­ شود. بنابراین، ولتاژ موتور محدود است. از این حقیقت می­توان استفاده کرد و نشان داد که اگر ولتاژ موتور جریان مستقیم مغناطیس دائم محدود باشد، سرعت و جریان آن نیز محدود هستند. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد که این روش علیرغم سادگی آن، توانایی خوبی در کنترل رباتهای منعطف دارد. در [۹۶]، این روش بهبود یافته است و برای تخمین پارامترهای مدل نامی موتور، قوانین تطبیق ارائه شده است. همچنین برای اثبات پایداری سیستم حلقه بسته از تابع انرژی به عنوان تابع منتخب لیاپانوف استفاده شده است. در [۹۷] از یک قانون کنترل غیرخطی برای تعیین زاویه مطلوب موتور استفاده شده است. برای تعیین جبرانساز عدم قطعیت ناگزیر به استفاده از تابع علامت می­باشیم که احتمال لرزش را افزایش می­دهد. برای جلوگیری از این پدیده نامطلوب، روشهایی در این مقاله ارائه شده است. همچنین همگرایی مجانبی خطای ردگیری به سمت صفر تضمین شده است. علاوه بر فضای مفصلی، عملکرد کنترل کننده مذکور در فضای کار نیز بررسی شده است. در [۹۸] از سیستمهای فازی نوع دو برای کنترل رباتهای منعطف با راهبرد کنترل ولتاژ استفاده شده است.
روش­های کنترل موقعیت بازوی رباتیک، تا هنگامی که در فضای آزاد هستیم، مناسب هستند. چنانچه مجری نهایی با محیط تماس پیدا کند، این کنترل به تنهایی کافی نخواهد بود. در مساله تعامل بازوی ماهر ربات با محیط علاوه بر کنترل موقعیت باید نیروهایی که توسط جسم یا محیط به ربات وارد می­ شود نیز کنترل گردند. به همین دلیل، در این مسائل، با مفهوم امپدانس سر و کار خواهیم داشت. کنترل امپدانس در مقایسه با کنترل در فضای کار پیچیده تر است. زیرا علاوه بر عدم قطعیت­های مربوط به مدل سیستم رباتیک، ویژگی­های محیط نیز ممکن است ناشناخته باشند. مطالعات فراوانی در زمینه کنترل امپدانس ربات­ها با بهره گرفتن از راهبرد کنترل گشتاور انجام شده است [۱۰۶-۹۹]. اما کنترل امپدانس با بهره گرفتن از راهبرد کنترل ولتاژ یک میدان تحقیقاتی جدید است. در [۱۰۷]، برای اولین بار این موضوع مطرح شده است و قانون کنترلی مبتنی بر مدل ارائه شده است. در مقایسه با روش­های کنترل گشتاور، این قانون کنترل بسیار ساده است. در [۱۰۸]، برای مقاوم نمودن این قانون کنترل، روش­هایی مبتنی بر سیستم­های فازی تطبیقی پیشنهاد شده است.
باید توجه داشت که راهبرد کنترل ولتاژ با سایر روشهایی که در آنها دینامیک محرکه­­ها لحاظ شده است [۱۱۲-۱۰۹]، تفاوت­های اساسی دارد. با وجود اینکه قانون کنترل در این روشها، ولتاژ اعمالی به موتور­ها را محاسبه می­ کند، در واقع باید آنها را در حوزه کنترل گشتاور جای داد. طراحی قانون کنترل در این روشها بدین صورت است که ابتدا گشتاور مورد نیاز برای اعمال به مفاصل به منظور ردگیری مسیر مطلوب محاسبه می­ شود. سپس با توجه به رابطه گشتاور و جریان موتور، جریان موردنیاز بدست می ­آید. در نهایت، ولتاژ ورودی موتورها طوری محاسبه می­ شود که آن جریان مطلوب در مدار آرمیچر جاری شود. همان­طور که ملاحظه می­ شود، فرایند طراحی در این روش­ها طولانی است. در حالی که در راهبرد کنترل ولتاژ از با فیدبک گرفتن از جریان موتور و این حقیقت که این سیگنال حاوی تمام اثرات غیرخطی بازوی رباتیک است، روند طراحی بسیار ساده می­ شود و حجم محاسبات کنترل کننده کاهش چشمگیری می­یابد. همچنین، می­توان طراحی را طوری انجام داد که نیازی به حسگر جریان موتور نداشته باشد.
راهبرد کنترل ولتاژ به موتور­های جریان مستقیم مغناطیس دائم محدود نمی­ شود. در [۱۱۳]، این راهبرد به رباتهای مجهز به موتورهای جریان متناوب نیز با موفقیت تعمیم داده شده است. روش های مرسوم کنترل موتورهای جریان متناوب عبارتنداز: کنترل مستقیم گشتاور^[۲] و کنترل میدان^[۳]. اما در [۱۱۳]، روش های جدیدی مبتنی بر راهبرد کنترل ولتاژ برای کنترل رباتهایی که توسط موتور سنکرون مغناطیس دائم به حرکت در می­آیند، ارائه شده است. در [۱۱۳]، موتور سنکرون مغناطیس دائم به عنوان یک سیستم غیرخطی در نظر گرفته شده است که ربات، بار آن می­باشد. سپس دو قانون کنترل برای محاسبه ولتاژ ورودی موتور یکی در راستای محور d و دیگری در راستای محور q طراحی می­ شود و عدم قطعیت­ها توسط سیستم­های فازی تطبیقی تخمین زده می­شوند. قوانین تطبیق پارامترهای سیستم فازی از اثبات پایداری سیستم حلقه بسته بدست می­آیند. مزیت اصلی این روش نسبت به DTC و FOC تضمین پایداری سیستم کنترل است.
یکی دیگر از موضوعات مطرح در حوزه رباتیک، کنترل رباتهای متحرک می­باشد. سیستم کنترل رباتهای متحرک شامل دو حلقه کنترلی به نامهای حلقه کنترل سینماتیکی و حلقه کنترل گشتاور می­ شود. وظیفه حلقه کنترل سینماتیکی محاسبه سرعت مطلوب ربات برای ردگیری مسیر مطلوب است. سپس، حلقه کنترل گشتاور، سرعت ربات را به سرعت مطلوب محاسبه شده توسط حلقه کنترل سینماتیکی می­رساند. مطالعات بسیاری در زمینه کنترل رباتهای متحرک انجام شده است. به عنوان مثال می­توان به کنترل [۱۱۴]، کنترل مود لغزشی [۱۱۵]، کنترل تطبیقی [۱۱۶]، کنترل مود لغزشی تطبیقی [۱۱۷]، خطی­سازی فیدبکی مقاوم [۱۱۸]، کنترل مقاوم [۱۱۹] و کنترل تطبیقی مقاوم [۱۲۰] اشاره کرد. در زمینه کنترل هوشمند رباتهای متحرک نیز تحقیقات فراوانی انجام شده است [۱۲۵-۱۲۱]. اما تمامی این روش­ها در حوزه راهبرد کنترل گشتاور جای می­گیرند و همان­طور که اشاره شد پیچیده و پرمحاسبه هستند. به منظور ساده­سازی قوانین کنترل رباتهای متحرک، راهبرد کنترل ولتاژ به این رباتها نیز توسعه داده شده است. در [۱۲۶]،مدلسازی جدیدی از این رباتها در فضای کار ارائه شده است. همچنین روشی ارائه شده است که فقط یک حلقه کنترلی دارد و قانون کنترل مستقیماً ولتاژ اعمالی به موتورها را محاسبه می­ کند.برای مقاوم نمودن قانون کنترل در برابر عدم قطعیت­ها، از روش­های کنترل مقاوم کلاسیک [۱۲۷] استفاده شده است. این روش در پیاده­سازی عملی نیز با موفقیت اجرا شده است.
۱-۱-۳- کنترل عاطفی
در دهه­های اخیر، شاهد استقبال بسیار زیادی از الگوریتمهای هوشمند و مدل­های ریاضی الهام گرفته شده از سیستم­های بیولوژیکی و طبیعت بوده­ایم. به عنوان مثال می­توان به الگوریتم بهینه­سازی پرندگان، الگوریتم ژنتیک و شبکه ­های عصبی اشاره نمود. البته تعداد الگوریتهای ارائه شده در این حوزه بسیار زیاد است. مهمترین تفاوت سیستمهای هوشمند با سایر سیستمها، توانایی یادگیری آنها می­باشد. منظور از یادگیری در سیستمهای هوشمند، تنظیم پارامترهای سیستم به منظور تعامل بهتر و کارامدتر با محیط می­باشد. ویژگی دیگر سیستمهای هوشمند، وجود مکانیزمی برای ارزیابی نحوه تعامل سیستم با محیط می­باشد.

مبنای کاری SVM دسته بندی خطی داده ها است، ودر تقسیم خطی داده ها سعی بر این دارد که خطی را به عنوان ابرصفحه^[۱۳۰] انتخاب کند که حاشیه اطمینان بیشتری داشته باشد.جهت پیدا کردن خط بهینه با حداکثر حاشیه از روش برنامه­ ریزی درجه دو^[۱۳۱](QP) که روش شناخته شده ای در حل مسائل محدودیت دار است، استفاده می شود.
قابلیت به کارگیری توابع کرنل­ یکی از نقاط قوت کلیدی ماشین­های بردار پشتیبان می باشد و باعث می شود که آنها انعطاف بالایی برای حل انواع مختلف مسائل با دشواری­های گوناگون داشته باشند. با اینکه ازSVM ها در زمینه طبقه بندی­های خطی استفاده می شود، بهره­ گیری آنها از لم کرنل به آنها این توانایی را می­دهد که مسائل با روابط غیرخطی را نیز حل کنند. در واقع ماشین های بردار پشتیبان با نگاشتن داده ها به فضای ویژگی^[۱۳۲] همانند یک مسئله خطی با مسئله برخود می­ کنند و در عین حال توانایی تفکیک مسائل خطی وغیرخطی را همزمان دارا می باشند. در واقع ماشین های یادگیری صرفاً به دنبال یافتن یک ابرصفحه بهینه در فضای ویژگی هستند خواه ابعاد داده ­ها کوچک وخواه بسیار بزرگ باشد.در رگرسیون نیز SVM ها پس ازنگاشت به فضای ویژگی­،­مسائل پیچیده را به صورت رگرسیون خطی حل می­نمایند. در ماشین بردار پشتیبان ،ماشین یادگیری به گونه ­ای آموزش داده می شود که تعدادی از داده های تعیین کننده در مرز کلاس ها تشخیص داده شوند ومرزهای تفکیک را تشکیل دهند. تعداد این داده ها که ^[۱۳۳] بردار های پشتیبان نامیده می شوند همواره به کمترین مقدار تقلیل داده می شوند وبه همین دلیلSVM ها را ماشین های کرنل خلوت می نامند. واضح است که این بهینه سازی به این دلیل است که تنها بردارهای پشتیبان در فاز تست حاضر می­شوند وتعداد بردارهای پشتیبان است که پیچیدگی الگوریتم را رقم می زند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

برخی از زمینه های کاربردی ماشین بردار پشتیبان :
پزشکی
دسته بندی انواع سلول ها، میکروب­ها ونمونه­های آزمایشگاهی
بهبود کیفیت بیمارستان
بهینه سازی پیوند اعضا
بانکداری
تخمین ریسک وام
بازبینی امضا از چک ها
اکتشاف تقلب در کارت اعتباری
سیستم های پردازش وجه مشتری
حمل ونقل
کنترل هواپیمای بدون خلبان
شبیه­سازی مسیر
هدایت جنگ افزارها
روشSVM یک روش آماری غیر پارامتریک نظارت شده است و بر اساس این فرض عمل می­ کند که هیچ گونه اطلاعی از چگونگی توزیع مجموعه داده ها وجود نداشته باشد .ویژگی اصلی این روش توانایی بالادر استفاده از نمونه های تعلیمی کمتر و رسیدن به دقت بالاتر در مقایسه با سایر روش­های طبقه بندی پیشین است.
۲-۱۵) ماشین بردار پشتیبان دوکلاسه :
ماشین بردار پشتیبان در واقع یک طبقه بندی باینری است که دو کلاس از داده ­ها را با بهره گرفتن از یک مرز خطی از هم جدا می­ کند و وابسته به خانواده طبقه ­بندی های خطی تعمیم یافته است. SVMداده­ها را با عبور یک صفحه (مرز خطی) و با بهره گرفتن از تمامی باند­ها و به کارگیری یک الگوریتم بهینه­سازی طبقه ­بندی می­ کند. بدین گونه که ابتدا نمونه هایی که مرز کلاس ها را تشکیل می­ دهند مشخص می­شوند­ ،­ به عبارت دیگر تعدادی از نقاط آموزشی که کمترین فاصله تا مرز تصمیم گیری را دارند می­توانند به عنوان بردار پشتیبان در نظر گرفته شوند.در این روش با افزایش بعد داده ­ها نتیجه مطلوب­تری حاصل می­ گردد. در واقع درصورتی که در فضای طیفی ، کلاس ها تداخل داشته باشند­، داده ها به فضایی با ابعاد بیشتر برده می شوند، به گونه ای که تمایز آنها میسر گردد .[۳۶, ۵۱]
هدف اصلی این الگوریتم یافتن بیشترین فاصله بین دو کلاس و در نتیجه افزایش دقت طبقه بندی است در حالی که خطای تعمیم نیز تا حد امکان کاهش پیدا کند .
در شکل­ (۱) خطوط سعی در تفکیک وطبقه­بندی دو کلاس از داده ­ها دارند. همان­طور­ که دیده می­ شود دو خط به درستی این دو کلاس داده را از یکدیگر تفکیک کرده ­اند ولی این عمل را به درستی انجام نداده است، براساس مدل شبکه ­های­عصبی­چند­لایه خطوط به عنوان طبقه کننده های مناسب وتفکیک کننده های بهینه شناسایی می شوند، ولی ماشین بردار پشتیبان(SVM) شرایطی را برای بهینگی خطوط مد نظر قرار می دهد ، واین به خاطر انتخاب و شناسایی­طبقه بندی کننده هایی است که قابلیت تعمیم بیشتری داشته باشند.
شکل ۲-۶ ) طبقه بندی کلاس داده ها توسط ماشین بردار پشتیبان
درشکل (۲) طبقه بندی کلاس داده ها با همان سه خط صورت گرفته و براساس شکل متوجه می­شویم که قدرت طبقه بندی وتفکیک خط جدا کننده پابرجا است و در این حالت توانایی تفکیک درست را ندارد و این شرایط توانایی ماشین بردار پشتیبان در تعیین توابع تصمیم وشناسایی خطوطی که قدرت طبقه بندی با دقت بالاتر را دارا هستند وازتعمیم پذیری بیشتری برخوردار هستند، را نشان می دهد .
شکل ۱-۷ ) طبقه بندی بهینه کلاس داده ها توسط ماشین بردار پشتیبان
۲-۱۶) ماشین بردار پشتیبان با حاشیه ثابت^[۱۳۴]
این نوع svm بیانگر ساده ترین مدل است، وکاربرد آن در شرایطی است که داده ­های دو کلاس به صورت خطی قابل تفکبک باشد.L مرزتصمیمی است که داده های دو کلاس را از هم جدا می کو موازی با Lدر فاصله یکسانی از آن قرار دارند­ واز نزدیکترین نقاط بهL می­گذرند که به این نقاط ، بردارهای پشتیبان می گویند. فاصله بین و نشان دهنده حاشیه مرز تصمیم است و به طور کلی ، هدف SVMیافتن مرز تصمیمی است که علاوه بر طبقه بندی داده های دو کلاس با حداقل خطا ، بیشترین حاشیه را نیز دارا باشد.[۵۷]
شکل ۲-۸) ماشین بردار پشتیبان با حاشیه ثابت
در صورتی که i=1,…,m و ها ­مجموعه داده ­های آموزش باشند و داده ها در فضای n بعدی قرار داشته باشند به طوری که باشد و ۱}و{-۱ϵ، نمایانگر کلاس هر داده باشد، در صورتی که داده ها به صورت خطی قابل تفکیک باشند، می­توان آنها را توسط یک فوق صفحه خطی از یکدیگر جدا نمود، که معادله این فوق صفحه به صورت زیر بیان می شود.
(۲-۲۷)
WX+ b = 0
Wتشکیل­ دهنده بردار وزن است ودرفضای n بعدی قرار دارد وb یک اسکالر است.WX بیانگر ضرب داخلی دو بردار است. بردار Wواسکالر b موقعیت فوق صفحه را مشخص می­ کنند وداده ها به صورت زیر از یکدیگر مجزا می شوند.
(۲-۲۸)
W+b > 0 if = 1
W+b < 0 if
فاصله هر داده نظیر تا فوق صفحه ،توسط معادله زیر به دست می آید .
(۲-۲۹)
SVM مقادیرWو b را به گونه ­ای تعیین می­ کند که فوق صفحه مذکور عریض­ترین حاشیه را در اطراف خود داشته باشد. به عبارت دیگر مرز تصمیم بهینه را می توان با حل مساله بهینه سازی زیر محاسبه نمود.
(۲-۳۰)
Maximize
Subject:
این مساله از طریق یافتن ضرایب لاگرانژ وتشکیل یک مسالهQP محدب ، قابل حل است .­ با تشکیل معادله لاگرانژ وثانویه مساله ، معادله زیر حاصل می شود .
(۲-۳۱)
MAX
Subject to :
ها ضرایب لاگرانژ هستند. پس از حل مساله بهینه سازی فوق،ضرایب لاگرانژ معین می گردند.این ضرایب برای نقاط بردار پشتیبان بزرگ تر از صفر وبرای بقیه نقاط صفر هستند.با مشخص شدن ضرایب بردار wمعین می شود .
(۲-۳۲)
پس از یافتن W مقدارb با بهره گرفتن از رابطه زیر به ازای هر یک از بردارهای پشتیبان ،محاسبه شده ومقدار b نهایی با میانگین گیری ازb های محاسبه شده به دست می آید .

۳-۲- ۱- جمعیت
در بررسی های جمعیتی، ساخت سنی و جنسی جمعیت از عوامل مهم به شمار می رود. ترکیب سنی و جنسی جمعیت در هر جامعه نتیجه ی روند گذشته ی زاد و ولد، مرگ و میر و مهاجرت است و سطوح جاری روندهای فوق بر ساختار جنسی و سنی جمعیت در سال های آینده تأثیر خواهد داشت. برآورد تعداد جمعیت لازم التعلیم و پیش بینی تغییرات آن، تشخیص وضع موجود نیروی انسانی و تحولات آن و تأمین کالاها و خدمات مورد نیاز جامعه تنها در صورت آگاهی از ساختار سنی و جنسی امکان پذیر است. چرا که اگر نیازها و گرایش های انسانی بر حسب جنس و سن مشخص نباشد نمی توان نیازهای جامعه را شناسایی و بر مبنای آن برنامه ریزی کرد (مولایی، ۱۳۷۴، ص۸۹). این امر برای برنامه ریزی برای توریسم و ارائه راهکار نیز ضروری می باشد. یکی از اساسی ترین و اصولی ترین ارکان برنامه ریزی مناطق مختلف، مطالعات انسانی می باشد که در میان آنها، مطالعات جمعیتی و پارامترهای مربوط به آن از جمله ضروری‎ترین مطالعات است. زیرا که افزایش جمعیت و پارامترهای آن نیازهای جدید ایجاد می نماید و رفع این نیازهای جدید به برنامه ریزی دقیق نیاز دارد (مهدوی، ۱۳۷۴، ص ۹).

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

اولین آمار رسمی که از سرشماری انزلی موجود است در سال ۱۸۴۰میلادی«۱۲۱۹شمسی» ۸۰۰ نفر نوشته شده است. در سال ۱۳۴۵ شهرستان بندرانزلی در حدود ۲۷۵ کیلومتر مربع مساحت داشت و از نظر تقسیمات کشوری تابع استان گیلان بود. در سرشماری آبان ماه سال ۱۳۴۵، شهرستان بندرانزلی دارای ۵۹۷۶۶ نفر جمعیت بوده که این عده دارای محل سکونت ثابت بوده اند، از کل جمعیت شهرستان ۹/۶۹ % شهرنشین و ۱/۳۰ درصد روستانشین بوده است. از ۵۹۷۶۶ نفر جمعیت این شهرستان ۳۰۲۱۸ نفر مرد و ۲۹۵۴۸ نفر زن بوده اند که در برابر هر نفر زن ۳/۱۰۲ نفر مرد وجود داشته و در سرشماری آبان ماه ۱۳۵۵، جمعیت این شهرستان به ۷۶۹۸۰ نفر افزایش یافت و دارای ۱۶۱۲۱ خانوار بود. از ۷۶۹۸۰ نفر جمعیت کل، تعداد ۳۹۲۴۲ نفر مرد و ۳۷۷۳۸ نفر زن بوده، به این ترتیب در این شهرستان در مقابل هر ۱۰۰ نفر زن، ۰/۱۰۴ نفر مرد وجود داشته است. میزان شهرنشینی در این سال ۱/۷۲ درصد بوده. و در سرشماری سال ۱۳۶۵، این شهرستان ۱۱۲۰۷۷ نفر جمعیت داشته که از این تعداد ۷/۷۷ درصد در نقاط شهری و ۳/۲۲ درصد در نقاط روستایی سکونت داشته اند. از ۱۱۲۰۷۷ نفر جمعیت کل، ۵۶۶۷۰ نفر مرد و ۵۵۴۰۷ نفر زن بوده اند که بنابراین در مقابل هر ۱۰۰ نفر زن، ۱۰۲ نفر مرد وجود داشته. در سال ۱۳۷۵ جمعیت شهرستان به ۱۱۹۸۲۷ نفر افزایش یافت که ۲۴/۸۲ درصد در نقاط شهری و ۷۶/۱۷ درصد در نقاط روستایی سکونت داشتند. از ۱۱۹۸۲۷ نفر جمعیت کل، تعداد ۶۰۶۵۴ نفر مرد و ۵۹۱۷۳ نفر زن بوده است و نسبت جنسی برابر ۱۰۳ بوده. یعنی در مقابل هر ۱۰۰ نفر زن، ۱۰۳ نفر مرد وجود داشته. و در سال ۱۳۸۵ طبق سرشماری در آبان ماه، جمعیت این شهرستان ۱۳۳۱۳۴ نفر بوده که از این تعداد ۱۱/۸۳ درصد در نقاط شهری و ۸۹/۱۶ درصد در نقاط روستایی سکونت داشتند. و از ۱۳۳۱۳۴ نفر جمعیت کل، ۶۷۸۴۹ نفر مرد و ۶۵۲۸۵ نفر زن بوده اند که در نتیجه، نسبت جنسی برابر ۹۳/۱۰۳ بدست می آیدبراساس آمار سال ۱۳۹۰ جمعیت شهرستان بندر انزلی در این سال به ۱۳۸۰۰۱ تفر افزایش یافته است که از این تعداد ۶۸۳۸۵ نفر را مردان و ۶۹۶۱۶ نفررا زنان تشکیل می دهند. نسبت جنسی در سال ۱۳۹۰ برابر ۲۳/۹۸ درصد می باشد (مرکز آمار ایران سرشماری عمومی نفوس و مسکن شهرستان بندرانزلی).
جدول۳-۴- روند تغییرات جمعیت شهرستان بندرانزلی در سالهای (۱۳۹۰-۱۳۴۵)

سال

۱۳۴۵

۱۳۵۵

۱۳۶۵

۱۳۷۵

۱۳۸۵

۱۳۹۰

جمعیت کل

۵۹۷۶۶

۷۶۹۸۰

۱۱۲۰۷۷

۱۱۹۸۲۷

۱۳۳۱۳۴

۱۳۸۰۰۱

مرد

۳۰۲۱۸

۳۹۲۴۲

۵۶۶۷۰

۶۰۶۵۴

۶۷۸۴۹

۶۸۳۸۵

زن

۲۹۵۴۸

۳۷۷۳۸

۵۵۴۰۷

۵۹۱۷۳

۶۵۲۸۵

۶۹۶۱۶

مأخذ: مرکز آمار ایران سرشماری عمومی نفوس و مسکن شهرستان بندرانزلی
نمودار۳-۶- روند تغییرات جمعیت شهرستان بندرانزلی در سالهای (۱۳۹۰-۱۳۴۵)
نمودار شماره ۳-۷ تغییرات جمعیت زن و مرد در دوره آماری
۳-۲-۲- ترکیب و بعد خانوار
در سال ۱۳۴۵، تعداد ۱۱۸۷۸ خانوار معمولی شامل ۵۹۱۱۰ نفر و ۴ خانوار دسته جمعی شامل ۶۵۶ نفر وجود داشت. بدین ترتیب میانگین عده افراد خانوار معمولی درکل شهرستان ۵ نفر بود.در سال ۱۳۶۵، تعداد ۱/۸ درصد خانوارهای معمولی و ۲/۶۸ درصد مرکب از سرپرست و همسر و فرزندان سرپرست و ۸/۴ درصد شامل سرپرست و فرزندان وی بودند.در سال ۱۳۷۵، ۰۸/۱۰ درصد مرکب از سرپرست و همسر، ۳۹/۶۸ درصد متشکل از سرپرست، همسر، فرزندان سرپرست و ۵/۵ درصد شامل سرپرست و فرزندان.
در سال ۱۳۸۵، ۳۸۸۴۸ خانواردر شهرستان وجود داشته که از این تعداد ۰۴/۹۹ درصد خانوارهای معمولی و ۸۶/۰ درصد خانوارهای گروهی و ۱۰/۰ درصد را خانوار مؤسسه ای تشکیل می داده اند.براساس سالنامه آماری استان گیلان تعداد خانوار در سال ۱۳۹۰ در شهرستان بندر انزلی ۴۵۰۹۶ نفر بوده که از این تعداد ۳۸۱۲۸ خانوار درمناطق شهری و ۶۹۶۸ خانوار در مناطق روستایی وجود دارند.بعد خانوار درسال ۱۳۹۰ ۳۳/۰ می باشد.

ایشان خیر و شر را به تکوینی و تشریعی تقسیم میکنند و میفرمایند:
در عالم خیر و شرهایی تکوینی هستند، مانند عزت و ذلت، ملک و گرفتن ملک و خیر تکوینی امری است وجودی، که خدای تعالی آن را افاضه میکند و شر تکوینی عبارت است از عدم افاضه خیر و در اینکه ما این عدم را هم به خدا نسبت دهیم اشکالی وارد نمیشود برای اینکه تنها مالک خیر اوست. غیر او کسی مالک خیر نیست. بنابراین اگر چیزی از خیر را به کسی افاضه کرد او کرده، سپاس نیز مخصوص اوست و اگر افاضه نکرد یا منع نمود، کسی بر او حقی ندارد و نمیتواند اعتراض کند که چرا ندادی یا ندادنش ظلم باشد. علاوه بر اینکه دادن و ندادنش هر دو مقرون به مصلحت است. مصلحتی عمومی که در نظام جمعی دائر بین اجزای عالم دخالت دارد. خیر و شر دیگری است تشریعی و قانونی و آن عبارت است از اقسام کارهای نیک و کارهای زشت افعالی که از انسان صادر می شود و چون مستند به اختیار انسان است، فعل او بشمار می رود و از این جهت به طور قطع نباید آن را به غیر خود انسان نسبت داد و همین استناد باعث خوبی و بدی آن شده است و نیز بدین لحاظ نباید عمل انسان را به خدا نسبت داد مگر به این مقدار که بگوییم عمل نیک هر کس به توفیق خدا است و عمل بدش به ندادن توفیق است که هر جا و به هر کس مصلحت بداند توفیق میدهد و به هر کس مصلحت نداند نمیدهد.^[۲۵۴]

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

قرآن کریم در عین توحید افعالی، سیّئات و مصائب را به انسان نسبت میدهد. با نگاه دقیق که قرآن از چنین منظری تعبیر به تفقّه میکند و بسیاری از آن محروم اند، روشن می شود که عمومیّت توحید أفعالی با تنزه خدای سبحان از سیّئات منافات ندارد. با فهمیدن فرق بین «من عندالله» و «من الله» روشن می شود چگونه حسنه و سیّئه، خیر و شرّ، هر دو «من عندالله» است و حسنه، افزون بر این، «من الله» نیز هست. امّا سیئه «من الله» نیست بلکه «من نفسک» است. به تعبیر دیگر، حسنه هم «من عندالله» است و هم «من الله» ولی سیّئه «من عندالله» است و «من الله» نیست، بلکه «من الإنسان» است.^[۲۵۵] همه خیرات و شرور از پیش خداست، از خدا نیز هست؛ ولی سیّئات و شرور فقط از نزد خداست، امّا از خدای سبحان نیست، بلکه سبب قریب آنها أعمال خود انسان است.^[۲۵۶] اگر سیئات و بدی ها را تجزیه و تحلیل کنیم دارای دو جنبه هستند:
یکی جنبه مثبت، دیگری جنبه منفی و همین جنبه منفی آن است که قیافه سیئه به آن می دهد و به شکل «زیان نسبی» در میآورد. در آیه اول تمام حسنات و سیّئات به خداوند نسبت داده شده است، به خاطر آنکه تمام منابع قدرت، حتّی قدرتهائی که از آن سوء استفاده میشود، از ناحیه خداست و سرچشمه قسمتهای سازنده و مثبت او است؛ و اگر در آیه دوم «سیّئات» به مردم نسبت داده شده است، اشاره به همان جنبه های منفی قضیه و سوء استفاده از مواهب و قدرتهای خدادادی است.^[۲۵۷]
قبایح و سیّئات تنها از جنبه وجودی آن که خیر و منفعت است «من عندالله» است امّا از جنبه قبیج و سیّئه بودن، که شر است «من الله» نیست و به خدا نسبت ندارد، بلکه منسوب به انسان است و منسوب نبودن شرور به خدا با توحید أفعالی منافات ندارد، چون جهات شرّ و قبح، فقدان و نقص و عیب است و خدای سبحان منزّه از عیب است.^[۲۵۸]
* آیاتی که تغییر نعمتها را به نقمت و شرور به خاطر تغییر اخلاق و اعتقادات مردم میدانند:
مانند آیه ۵۳ سوره انفال و آیه: « … إِنَّ اللّهَ لاَ یُغَیِّرُ مَا بِقَوْمٍ حَتَّى یُغَیِّرُواْ مَا بِأَنْفُسِهِمْ …»^[۲۵۹] ؛
خداوند سرنوشت هیچ قوم و ملتی را تغییر نمیدهد مگر آن که آنچه را در خودشان است تغییر دهند. فیض رحمت خدا بی کران و عمومی و همگانی است ولی به تناسب شایستگیها و لیاقت ها به مردم میرسد. در ابتدا خدا نعمت های مادّی و معنوی خویش را شامل حال اقوام میکند، چنانچه نعمت های إلهی را وسیلهای برای تکامل خویش ساختند و از آن در مسیر حق مدد گرفتند و شکر آن را که همان استفاده صحیح است به جا آورند، نعمتش را پایدار بلکه افزون می سازد، امّا هنگامی که این مواهب وسیله ای برای طغیان و سرکشی و ظلم و بیدادگری و تبعیض و ناسپاسی و غرور و آلودگی گردد در این هنگام نعمت ها را میگیرد و یا آن را تبدیل به بلا و مصیبت میکند، بنابراین، دگرگونی ها همواره از ناحیه ما است و گرنه مواهب إلهی زوال ناپذیر است.^[۲۶۰]
خداوند چنین حکم رانده و حکمش را حتمی کرده که نعمتها و موهبتهایی که به انسان میدهد مربوط به حالات نفسانی خود انسان باشد، که گر آن حالات موافق با فطرتش جریان یافت آن نعمتها و موهبتها هم جریان داشته باشد و مادامی که آن حالت در دلهای ایشان دوام داشته باشد این وضع هم از ناحیه خدا دوام یابد و هر وقت که ایشان حال خود را تغییر دادند، خداوند هم وضع رفتار خود را عوض کند و نعمت را به نقمت مبدّل سازد.^[۲۶۱]
پس یکی از اصول ثابت قرآن کریم این است که خدا نعمت را سلب یا تبدیل به نقمت نمی کند، مگر آنکه متنعمان از لحاظ اخلاق و خصوصیتهای نفسانی خود را دگرگون سازند.
هر عمل فردی و اجتماعی یک رشته واکنشهایی را به دنبال دارد. برای جامعه غرق در فساد و شهوت، لااُبالی گری و بی خبری، یک نوع واکنش است و برای جامعه ای که نقطه مقابل چنین جامعهای باشد واکنشی دیگر. انسان آزاد است که با کارهای خود جامعه را به یکی از دو طرف سوق دهد، یا آن را به پرتگاه انحطاط و نابودی بکشاند و یا آن را به سوی ترقّی و تعالی سوق دهد پس تغییر اخلاق و اعتقادات مردم در ریزش یا سلب نعمتها انکار کردنی نیست.
* آیاتی که بلاها و مصیبتها را آثار تکوینی گناه میدانند:
آیات فراوانی از قرآن کریم، سیّئه، مصیبت و فساد را با تعبیرهای گوناگون منسوب به انسان می داند، مانند: «ظَهَرَ الْفَسَادُ فِی الْبَرِّ وَالْبَحْرِ بِمَا کَسَبَتْ أَیْدِی النَّاسِ لِیُذِیقَهُم بَعْضَ الَّذِی عَمِلُوا لَعَلَّهُمْ یَرْجِعُونَ»^[۲۶۲]؛ به سبب آنچه دستهای مردم فراهم آورده، فساد در خشکی و دریا نمودار شده است، تا سزای بعضی از آنچه را کرده اند به آنان بچشاند، باشد که بازگردند. مظالم و گناهانی که مردم مرتکب میشوند، باعث فساد در برّ و بحر عالم است، فسادی که یا مانند وقوع جنگ و بسته شدن راه ها و سلب امنیت دامنگیر خصوص انسان میشود و یا مانند اختلال اوضاع جوّی و زمینی که زندگی و معاش انسان و غیر انسان را مختل میسازد.
«وَمَا أَصَابَکُم مِّن مُّصِیبَهٍ فَبِمَا کَسَبَتْ أَیْدِیکُمْ وَیَعْفُو عَن کَثِیرٍ»^[۲۶۳]؛ و هر گونه مصیبتی به شما برسد به سبب دستاورد خود شماست، و خدا از بسیاری در میگذرد.
این آیه گواهی میدهد، در میان اعمال انسان و نظام تکوینی زندگی او ارتباط و پیوند نزدیکی وجود دارد، که اگر بر اصول فطرت و قوانین آفرینش گام بردارند، برکات إلهی شامل حال آنها میشود، و هر گاه فاسد شوند، زندگی آنها به فساد میگراید.
همه اجزای عالم مانند أعضای یک بدن به یکدیگر متصل و مربوط است، به طوری که صحت و سقم و استقامت و انحراف یک عضو در صدور افعال از سایر اعضا تأثیر داشته و این تفاعل در خواص و آثار در همه اجزاء و أطراف آن جریان دارد، انحراف و اختلال حرکت یک جزء از اجزای آن مخصوصاً اگر از اجزای برجسته باشد در سایر اجزاء بطور نمایان اثر سوء باقی میگذارد و در نتیجه آثاری هم که سایر اجزای عالم در این جزء دارند فاسد شده، فسادی که از جزء مزبور در سایر اجزاء راه یافته به خودش بر میگردد.^[۲۶۴] و نباید اشکال شود که حوادث طبیعی مخصوصاً سیلها و زلزله ها و بیماریهای واگیردار و جنگ و جدالها هر یک برای خود علل طبیعی دارد و نمیشود پیدایش آنها را به اعمال خوب و بد تعلیل و توجیه کنیم، چونکه:
قرآن و أهل آن و بلکه عموم خداپرستان با اثبات صانع نمیخواهند، قانون علیّت و معلولیت عمومی را انکار کنند، بلکه منظورشان اثبات علّتی است در طول علل طبیعی، اثبات عاملی است معنوی، فوق عوامل مادّی، میخواهند بگویند، هم علل طبیعی دست اندر کارند، و هم افعال بندگان و هم خود خدای تعالی، امّا بطور ترتیب، نزدیک ترین علّت به حدوث حوادث، علل طبیعی است، و باعث به کار افتادن عوامل رحمت و غضب إلهی است، و باعث جلب رحمت و فوران غضب إلهی، اعمال نیک و بد انسانها است.^[۲۶۵]
معارف دینی خداوند را سببی در طول اسباب و علّتی در طول سایر علل مادّی و قوای فعّاله می داند و انسان در طول خداوند قرار دارد، نه در عرض و مقابل او. انسان مانند سایر انواع موجودات، وجودش مربوط و وابسته به سایر اجزای عالم است و اعمالی که از او سر میزند و حرکاتی که در مسیر زندگیش و در سیر بسوی منزل سعادت از خود نشان میدهد با سایر اجزای عالم که محیط به اوست ارتباط کامل دارد، بطوری که اگر حرکاتش صالح و سازگار با آن اجزاء و موجودات باشد آن موجودات نیز سازگار با او خواهند بود و اگر سازگار نباشد عالم نیز با او سازگاری نداشته و در نابود ساختن او سعی خواهد نمود.^[۲۶۶]
آیات زیادی هم در قرآن بر نابودی اُمم گذشته به عذابهای گوناگون به واسطه کفر و گناهانشان آمده است، مانند: سورههای آل عمران آیه ۱۱ ـ انعام آیه ۶ ـ اعراف آیه ۱۰۰،۱۳۰، ۱۳۳، ۱۳۶ ـ عنکبوت آیه ۳۷ و ۴۰ ـ إسراء آیه ۱۶ و ۱۷ و آیات فراوان دیگری که در مورد عذابهای پیشینیان است.
* آیاتی که بین آبادانی و عمران زمین و آسایش و رفاه مردم با تقوا و اطاعت کردن خدا رابطه برقرار کرده است:
مانند آیه: «وَلَوْ أَنَّ أَهْلَ الْقُرَى آمَنُواْ وَاتَّقَواْ لَفَتَحْنَا عَلَیْهِم بَرَکَاتٍ مِّنَ السَّمَاءِ وَالأَرْضِ وَلَکِن کَذَّبُواْ فَأَخَذْنَاهُم بِمَا کَانُواْ یَکْسِبُونَ»^[۲۶۷]؛ اگر مردم شهرها ایمان آورده و به تقوا گراییده بودند، قطعاً برکاتی از آسمان و زمین برایشان میگشودیم، ولی تکذیب کردند؛ پس به کیفر دستاوردشان گریبان آنان را گرفتیم.
و مانند آیات ۱۰ الی ۱۲ سوره نوح، که این پیامبر الهی به قوم خود وعده فراوانی نعمتهای الهی را به شرط طلب آمرزش از خداوند میدهد. نعمتهایی مانند: ریزش بارانهای مفید، به موقع و پر برکت، فزونی اموال، فزونی فرزندان، باغ های پر برکت و نهرهای آب جاری. پس معلوم می شود استغفار از گناهان، اثر فوری در رفع مصائب و گرفتاریها و گشوده شدن درب نعمتهای آسمانی و زمینی دارد، میفهماند بین صلاح جامعه انسانی و فساد آن و بین اوضاع عمومی جهان ارتباطی برقرار است، و اگر جوامع بشری خود را اصلاح کنند، به زندگی پاکیزه و گوارایی می رسند، و اگر به عکس عمل کنند عکس آن را خواهند داشت.^[۲۶۸] عذابی هم که بر جمعیتها نازل میشده به عنوان مجازات بوده که در حقیقت اعمال خود مردم است که به آنان بر میگردد.
۳ـ۲ـ۱ ـ۲. بلاها، امتحان إلهی و موجب تکامل وجودی
طبق آیات قرآن بسیاری از مشکلات و بلاها امتحان الهی بوده و بعضی از مقامات و موقعیتها، تنها بر اثر پیروزی در امتحان الهی و تحمل مصائب و شدائد حاصل میشود.
«وَلَنَبْلُوَنَّکُمْ بِشَیْءٍ مِّنَ الْخَوفْ وَالْجُوعِ وَنَقْصٍ مِّنَ الأَمَوَالِ وَالأنفُسِ وَالثَّمَرَاتِ وَبَشِّرِ الصَّابِرِینَ»^[۲۶۹]؛ و قطعا شما را به چیزی از قبیل ترس و گرسنگی و کاهش در اموال و جانها و محصولات میآزماییم؛ و مژده باد صابران را.
فلسفه أصلی آزمایش و امتحان این است که افراد وقتی در معرض امتحان و آزمایش قرار میگیرند، به کار میافتند و به اصطلاح فلاسفه آنچه که در قوه دارند به فعلیّت میرسد، یعنی اگر امتحان در کار نیاید، استعدادها بالقوه باقی میماند، یعنی بروز نمی کند، به حدّ فعلیّت نمیرسد، ولی وقتی که یک موجود در معرض عمل و امتحان قرار گرفت، سیر کمالی خودش را طی میکند، رشد میکند و پیشرفت میکند.
سختیها و شدایدی که خداوند تبارک و تعالی در دنیا برای انسان پیش میآورد و بلکه به تعبیر دیگر قرآن نعمتهائی هم که در دنیا برای انسان به وجود میآورد، برای این است که آن استعدادهای باطنی بروز کند، یعنی از قوه به فعلیّت برسد. انسان از نظر حالات روحی، درست حالت یک بچّه ای را دارد که از نظر جسمی در حالی که تازه به دنیا آمده استعداد این را که یک جوان برومند بشود دارد، ولی حالا که ندارد باید تدریجاً رشد کند تا یک جوان نیرومند بشود و در زمینه سختیهاست که مقاومتها، کمالها و پختگیها برای انسان پیدا میشود.^[۲۷۰]
خدا برای تربیت و پرورش جان انسانها دو برنامه تشریعی و تکوینی دارد و در هر دو برنامه، شدائد و سختیهائی را گنجانده است. در برنامه تشریعی، عبادات را فرض کرده و در برنامه تکوینی، مصائب را سر راه بشر قرار داده است.^[۲۷۱]
تواناییها و شایستگی های نهفته در افراد، در سایه امتحان، نمود پیدا میکند و از این طریق، افراد به کمال مطلوب خود نزدیکتر میشوند. و اگر امتحان و آزمایش در کار نبود، کمالات نهفته در درون افراد به صورت گنج پنهان باقی میماند و خود را نشان نمیداد.^[۲۷۲]
دشواری مانند کورهای که به آهن صلابت و استقامت میبخشد، انسان را پر قدرت و نیرومند میگرداند و قادر به شکستن موانع سر راه زندگی و سعادت خود میشود و برای رهائی از موانع چاره جوئی میکند و کمالی را که قبلاً به صورت زمینه در دل او وجود داشت به فعلیّت کامل میرسد.
امام رضا (علیه السلام) فرمودند: «یفتنون کما یفتن و الذهب، یخلصون کما یخلص الذهب»؛ انسانها چون طلا در معرض آزمایش قرار میگیرند و مانند طلا که از دیگر فلزهای مخلوط جدا میشود، آنها نیز پاک و خالص میشوند.
اویای إلهی و کسانی که مقرّب خداوندند، بیشتر به بلاها مبتلا هستند و بلکه طالب نزول بیشتری هستند تا به واسطه آن به تکامل بیشتری دست یابند.
امام علی (علیه السلام) می فرماید: «ألا و إنّ الشجره البریّه أصلب عوداً و الّرّواتع الخضره أرقّ جلوداً»^[۲۷۳]
ایشان انسان مبتلا به مشکلات و مصائب را به درخت بیابانی تشبیه کرده، میفرماید: آگاه باشید! درختان بیابانی، چوبشان سخت تر و درختان کنار جویبار پوست چوبشان نازک تر است.
انسان مؤمنی هم که مبتلا به مصائب و مشکلات است ثمره ایمانی او در مقابل افرادی که زندگی را به راحتی و خوشی سپری میکنند، بیشتر است.
امام صادق (علیه السلام): «إنّ الله اذا أحبّ عبداً غتّه بالبلاء غتّا»^[۲۷۴]؛ خداوند آنگاه که بندهای را دوست بدارد، او را در گرداب بلا فرو میبرد.
امام صادق (علیه السلام): «إنّ أشدّ الناس بلاء الأنبیاء ثمّ الذین یلونهم، ثمّ الأمثل فالأمثل»^[۲۷۵]؛ گرفتارترین مردم به بلاها انبیاء میباشد، در درجه بعد کسی که از حیث فضیلت بعد از ایشان قرار دارند، و سپس هر کس که با فضیلت تر است به ترتیب.
امام صادق (علیه السلام): «لو یعلم المؤمن ما له من الأجر فی المصائب لتمنّی أنّه قرّض بالمقاریض»^[۲۷۶]
اگر مؤمن میدانست که چه ثوابهائی در مصبتهائی که برایش اتّفاق میافتد، میباشد، هر لحظه تمنّی میکرد که با قیچی ها تکّه تکّه شود.
امتحان خداوند یک سنّت جاویدان و تغییر ناپذیر الهی است تا انسانها رشد پیدا کنند، خالص شوند^[۲۷۷]، به مقام صبر^[۲۷۸]، شکر^[۲۷۹] و باقی فضائل اخلاقی برسند.
از این نکته نیز نباید غفلت کرد که مصائب، وقتی نعمت هستند که انسان از آن بهره برداری کند و با صبر و استقامت و مواجهه با دشواریهایی که مصائب تولید میکنند روح خود را کمال بخشد. اما اگر انسان در برابر سختیها فرار را انتخاب کند و ناله و شکوه سر دهد، در این صورت بلا واقعاً برای او بلاست. بنابراین نعمتها و همچنین شداید و بلایا، هم موهبت است، زیرا از هر یک از آنها میتوان بهره برداریهای عالی کرد و نیز ممکن است بلا و بدبختی شمرده شوند، زیرا ممکن است هر یک از آنها مایه بیچارگی و تنزّل گردند.^[۲۸۰] آری، مصائب و بلاها نعمتهای بزرگی هستند که باید در برابر آنها سپاسگزار خدا بود، نعمتهایی هستند که در صورت قهر تجلّی کردهاند، از این قهرها به نوبه خود باید سپاسگزار بود و نعمت بودن نعمت، و نقمت بودن نقمت، بستگی دارد به طرز واکنش و عکس العمل ما در برابر آن. ما میتوانیم همه نقمتها را تبدیل به نعمت کنیم تا چه رسد به آنچه در لباس نعمت نیز ظهور میکند؛ و هم میتوانیم همه نعمتها را تبدیل به بلا و مصیبت کنیم.^[۲۸۱]
۳ـ۲ـ ۱ـ۳. بلاها و مصائب عامل توجّه، بیداری دل و رجوع به حق
بهرهمندی از مواهب مادّی و غرق شدن در لذائذ و شهوات دنیا موجب غفلت و فراموشی از یاد خداوند و ارتکاب معاصی و گناهان میشود، در این هنگام برای خروج از غفلت و بیدار باش نیاز به یک مذکِّری که به او تذکر دهد و عجز او را به خودش نمایش دهد و از طغیان و غرورش بکاهد، میباشد. قرآن کریم یکی از عوامل تذکّر دهنده را مصائب و شدائد معرفی کرده، میفرماید:
«وَلَقَدْ أَرْسَلنَآ إِلَى أُمَمٍ مِّن قَبْلِکَ فَأَخَذْنَاهُمْ بِالْبَأْسَاء وَالضَّرَّاء لَعَلَّهُمْ یَتَضَرَّعُونَ»^[۲۸۲]؛ و به یقین ما به سوی امتهایی که پیش از تو بودند (پیامبرانی فرستادیم و آنان را به شدّت و رنج و ناراحتی دچار ساختیم، شاید بیدار شوند و در برابر حق خضوع کنند و تسلیم شوند).
«وَإِذَا مَسَّ الْإِنسَانَ ضُرٌّ دَعَا رَبَّهُ مُنِیبًا إِلَیْهِ ثُمَّ إِذَا خَوَّلَهُ نِعْمَهً مِّنْهُ نَسِیَ مَا کَانَ یَدْعُو إِلَیْهِ..»^[۲۸۳]؛
و چون به انسان آسیبی رسید، پروردگارش را در حالی که به سوی او بازگشت کننده است می خواند؛ سپس چون او را از جانب خود نعمتی عطا کند، آن مصیبتی را که در رفع آن پیشتر به درگاه او دعا میکرد، فراموش مینماید. همچنین آیات ۹۴ و ۹۶ سوره اعراف بر این موضوع دلالت دارد.
آفرینش انسان دارای هدف است و هدف از بعثت انبیاء و ارسال کتب هم یاری دادن به انسان برای رسیدن به هدف است و از آنجا که معاصی و گناهان از بزرگترین اسبابی است که موجب بُعد و دوری انسان از هدف خلقت میشود، مصائب و بلایا بهترین وسیله بازدارنده انسان از گناه و بازگشت او به سوی حق است، همچنانکه قرآن میفرماید:
« … وَبَلَوْنَاهُمْ بِالْحَسَنَاتِ وَالسَّیِّئَاتِ لَعَلَّهُمْ یَرْجِعُونَ»^[۲۸۴]؛ و آنها را به خوشیها و ناخوشیها آزمودیم شاید که بازگردند.
همچنین آیات سوره های روم آیه ۴۱، سجده آیه ۲۱، زخرف آیه ۴۸ و احقاف آیه ۲۷ بر این مطلب دلالت می کند.
۳ـ۲ـ ۱ـ۴. جداسازی نیکان از بدان و راستگویان از دروغگویان
تا امتحان الهی پیش نیاید مؤمن از منافق جدا و شناخته نمیشود. قبل از امتحان بعضی افراد خود را در صف مؤمنین میپندارند امّا زمانی که امتحان الهی پیش آمد مؤمن از منافق، ترسو از شجاع، راستگو از دروغگو و خلاصه بین حق و باطل تمییز داده میشود.
«مَّا کَانَ اللّهُ لِیَذَرَ الْمُؤْمِنِینَ عَلَى مَآ أَنتُمْ عَلَیْهِ حَتَّىَ یَمِیزَ الْخَبِیثَ مِنَ الطَّیِّبِ …»^[۲۸۵]؛ هرگز خداوند مؤمنان را بر آنچه که هستند وا نمی گذارد تا ناپاک را از پاک جدا سازد.
همچنین آیه های ۳ سوره عنکبوت و ۱۳۷ سوره انفال بر این مطلب دلالت دارند.
۳ـ۲ـ۱ـ ۵. بلا برای تربیت انسانها