قرآن کریم، بارها انسان را تشویق و ترغیب به تبیین و آشکار نمودن حقایق نموده است و خداوند متعال را حقیقت تمامی هستی معرفی می کند.

“سَنُرِیهِمْ آیَاتِنَا فِی الْآفَاقِ وَفِی أَنفُسِهِمْ حَتَّى یَتَبَیَّنَ لَهُمْ أَنَّهُ الْحَقُّ”  (آیه 53 ،سوره فصلت).” آیات و نشانه های خود را در طبیعت و جهان هستی و در باطن و درون (انسان ها)، نشان       می دهیم تا آشکار گردد که او( پروردگار) حق است “.

در جهان امروز توسعه هدف اصلی جوامع و از مهمترین سیاستگذاریهای دولتها محسوب   می گردد. بدیهی است كه توفیق جوامع در زمینه های فرهنگی ، سیاسی و اقتصادی در گرو برخورداری از یک نظام آموزشی منسجم و پویاست و مدیریت مؤثر نقش اساسی در هدایت نظام آموزشی در نیل به اهداف توسعه بر عهده دارد (رضایی فرد،1378).

چنانچه هر مسئله ی سازمانی را به طور عمیق مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم، در نهایت به انسان و رفتارهای انسانی برمی خوریم بدین لحاظ توجه به نقش محوری انسان و منابع انسانی در پیشبرد اهداف سازمانی محرز می شود . سازمانها اگرچه در سیرتحولات تكوینی و تكاملی خود دارای انواع واهداف گوناگونی هستند و به منظور رفع نیازهای متنوع جامعه تلاش        می كنند، اما درهیچ برهه ای نه تنها بی نیازازمنابع انسانی نبوده، بلكه برعكس این منبع ازتعیین كننده ترین منابع آنها محسوب می شود . چنین اهمیت  و توجهی به بعد انسانی ، در سازمان های آموزشی (آموزش و پرورش) به دلیل ویژگیهای منحصر به فردآن، مضاعف می شود .  چرا كه سازمان آموزش و پرورش محیطی به تمام معنا انسانی بوده و مدیریت آن در شبكه ای گسترده و در عین حال پیچیده از روابط انسانی فعالیت می كند . (پور شا فعی، 1378).

« اندیشمندان به این نتیجه رسیده اند که سرمایه گذاری در بخش آموزش و پرورش       می تواند مانند سرمایه گذاری در دیگر عوامل رشد و توسعه ، سودآور و کارساز باشد زیرا فراهم آوردن نیروی انسانی کاردان متخصص و هم چنین پرروش مردم با فرهنگ و آگاه سبب       می شود تا اندازه بهره وری و بهره گیری از هر گونه سرمایه گذاری مادی را فزونی فراوان بخشید»( طوسی به نقل از وایلز ، 1376) .

رهبری آموزشی مهم ترین عامل تعیین کننده اثر بخشی محیط و جو مدرسه است . مدیریت مدرسه در تربیت بسیاری از دانش آموزان و شکل دادن به شخصیت آن ها، آسان کردن جریان رشد و پرورش پیشبرد آموزش و یادگیری و هم چنین تحقق هدف های آموزشی دخالت و نفوذ چشمگیری دارد، لذا انتخاب سبک رهبری مناسب برای مدیر امری بسیار حیاتی است زیرا مدیر با رهبری پویای خویش می تواند موجب پیشبرد امور آموزشی و پیشرفت تحصیلی دانش آموزان را فراهم نماید .

سبک و نوع رهبری تحت تاثیر متغیرهای تشکیل دهنده ی موقعیتی است که رهبری در آن اعمال می شود . از متغیرهای موقعیتی مهم که در امور رهبری تاثیر فراوانی دارد ، می توان شخصیت رهبر و مدیر ، رابطه بین اعضای گروه ، نوع مشاغل و جو سازمانی را ذکر کرد . این متغیرها مربوط به موقعیت محیط و رهبری هستند که نوع رهبری را هم جهت با محیط تعیین می کنند . ( عسکریان ، 1378) .

در دنیای پر شتاب امروز كه علم در تمام ابعاد خود با سرعت حیرت برانگیزی در حال پیشرفت است چالشهای عظیمی پیش روی سازمان

 های مدرن امروزی است و رهبران آموزشی (به ویژه مدیران مدارس)به همان اندازه كه به چشم اندازهایی از مدیریت نیازمندند ، به      جرقه هایی از بینش ، بصیرت و تعهد ،دانش ،توانش و مهارت نیز نیاز دارند و به منظور دستیابی به روش های بهبود مداوم باید همواره  به ماورای این چشم اندازها توجه کنند ودانش و  مهارت ها و تواناییها و نگرش های خود را ارتقا ببخشند،معلمانشان را بشناسند و بتوانند بین مدیران ، معلمان و دانش آموزان جو مناسبی را برقرار نمایند .و با فعالیت ها و تعاملات خود به منظور بهبود اثر بخشی سازمان مدرسه تلاش كنند .

بر این اساس پژوهشگر در این پژوهش به دنبال تبیین رابطه ی بین سبك های رهبری مدیران و جو مدرسه با اثر بخشی مدارس متوسطه شهر اقلید و ارائه ی راهكارهایی جهت بهبود وضعیت موجود در این مدارس بوده است .

بیان مسئله

از آن زمان كه بشر قدم به عرصه ی هستی نهاده همواره به دنبال کشف حقایق و واقعیت هاست و با کنجکاوی خود به مرزهای تحقیق، کشف و پژوهش و پیشرفت قدم می نهد و در این راه ابداع سبك ها و شیوه های متنوع رهبری و مدیریت حاصل این روحیه است گرچه از میان این شیوه ها هیچ روشی را نمی توان به عنوان بهترین سبك رهبری برگزید بلکه این شرایط متفاوت است که شگردهای مختلف مدیریت را تعیین می نماید . شیوه های مختلف رهبری اثرات متفاوتی را به کلیه اجزای سازمان و چگونگی نیل به اهداف سازمانی و جو سازمانی بر جای خواهد گذاشت . با درک این موضوع که مدیریت اثر بخش شیوه های متفاوتی را ایجاب می کند ، بر عهده ی مدیر اثر بخش و کاراست که شرایط موجود در حیطه مدیریت خویش را به درستی شناخته و با همه ابعاد آن آشنایی کامل پیدا نموده و علاوه بر این از علم و آگاهی کافی برای فهم و نحوه برخورد با شرایط محیط برخوردار باشد .

نقش مهمی که رهبری می تواند در مدرسه داشته باشد ، نفوذ تاثیر پذیری است که بر فضای حاکم بر مدرسه و جو آن بر جای گذارد . بررسی جو مدرسه ابزار قدرتمندی است که در شناخت سبک و شیوه های رهبری مدیران و هدایت نظام آموزشی به سمت یک مجموعه تاثیر گذار به ما کمک می کند .

نقش رهبران به عنوان کسانی که هماهنگی درونی و بیرونی سازمان ها را بر عهده دارند و در جهت دستیابی به اهداف سازمان از طریق هدایت فعالیت افراد تلاش می کنند در این رابطه بسیار حائز اهمیت است . اثر بخشی مدارس نیز به نحوه عملکرد مدیران در جهت دستیابی به اهداف آموزشی ، انطباق با نیازهای جامعه و حفظ یکپارچگی  درونی  مدرسه بستگی دارد . بنابراین رابطه بین سبک رهبری مدیر و میزان اثر بخشی  مدرسه امری اجتناب ناپذیر است .

منظور از سبک رهبری : الگوی رفتاری مدیر که بر رفتار زیر دستان تاثیر می گذارد ( بلانچارد 1998) . همه مدیران یک وظیفه اساسی و مشابه یعنی انجام کار از طریق دیگران را بر عهده دارند و نحوه انجام کار از طریق دیگران به سبک مدیر بستگی دارد ( لویس ، 1992 به نقل از بلانچارد ، 1998)  .

اثر بخشی سازمان نیز به عنوان یک مولفه مهم برای نگهداشتن منابع اصلی سازمان یعنی مشتریان ( درمورد مدارس همه جامعه و متقاضیان دانش را در بر می گیرد ) مهم و حیاتی است  . اثر بخشی را می توان به مناسب بودن سبک رهبری برای استفاده از وظایف مدیریت و به کار گیری ابزار مدیریت به همراه منابع مدیریت برای رسیدن به اهداف تعریف کرد . اگر چه که امروزه اثر بخشی نه تنها از بعد هدف بلکه از بعد منابع و فرایندهای درونی سازمان نیز سنجیده می شود . ( هوی و مسیکل ، 1987)

در این میان باید تاثیرسبك رهبری مدیر و جو مدرسه بر اثر بخشی مدارس به عنوان یک شاخص مهم مورد توجه و بررسی قرار گیرد چرا كه مدیر با ایجاد جو مناسب و متناسب می تواند اثر بخشی را مورد تاثیر و تغییر قرار دهد و یكی از دلایل انجام این پژوهش این موضوع می باشد گرچه این موضوعات تا کنون مبنای پژوهش های زیادی نیز بوده است و در حل مسائل پیچیده ای  که امروزه مدارس با آنها دست به گریبان هستند نیز می تواند کار گشا باشد . در دهه های اخیر به دلیل اهمیت نقش و جایگاه رهبری در مسایل سازمان های آموزشی و به خصوص اثر بخشی مدارس و جو مدارس محققین زیادی به این موضوعات پرداخته اند و به یافته های ارزشمندی نیز دست یافته اند که موجب تحولات عظیمی در نظام های آموزشی و به دنبال آن در کل سیستم اجتماعی و اقتصادی كشورها شده است . همچنین به طور جداگانه پژوهش هایی در بررسی رابطه ی سبك رهبری مدیران با اثر بخشی و و سبك رهبری مدیران با كارایی و سبك رهبری مدیران با جو مدارس و… انجام شده اما به دلیل کمبود تحقیقات تبیین رابطه ی سبك رهبری مدیران و جو مدرسه با اثر بخشی مدارس در نظام آموزشی ایران  و به دلیل عدم توانایی در بهره گیری از نتایج تحقیقات خارجی به خاطر تفاوت های فرهنگی و اجتماعی ، تحقیق حاضر به رابطه ی بین سبك های رهبری مدیران و جو مدرسه با اثر بخشی مدارس متوسطه شهر اقلید می پردازد .

:
هدف از توان‌بخشی بازگرداندن توانایی فیزیکی،حسی و یا ذهنی بیمار است که بر اثر عوامل مختلف ممکن است از دست رفته باشد.بیماران بعد از بیماری‌هایی نظیر فلج نخاعی، شکستگی، ناتوانی ماهیچه و عمل جراحی بر روی زانو برای بازگرداندن توانایی حرکتی خود به توان‌بخشی نیاز دارند. شمار افراد نیازمند به توان‌بخشی هر روزه در حال افزایش است و به صورت همزمان تکنولوژی‌های مورد استفاده در توان‌بخشی نیز در حال پیشرفت است.
قیدهای توان‌بخشی و تمرین‌های توان‌بخشی دو بخش اساسی در توان‌بخشی هستند. تمرین‌های توان‌بخشی  به عنوان یکی از بخش‌های اساسی در توان‌بخشی محسوب می‌شوند و هدف از این تمارین بازگرداندن بیمار به تمامی  فعالیت‌های روزمره به صورت بدون عادی و بدون درد است.
برای داشتن تمرین‌های موثر چند پارامتر خاص باید با ترتیب مشخص مد نظر گرفته شود به عبارتی برای بازگرداندن بیمار به فعالیت‌های روزمره باید هر یک از این پارامترها به حالت قبل از بیماری در آیند.
این پارامترها به ترتیب عبارتند از :
1.انعطاف پذیری و دامنه‌ی حرکت مفصل
2.قدرت و توانایی عضلانی مفصل
3.چابکی و چالاکی مفصل
این پارامترها و ترتیب آن‌ ها باعث می‌شود تمرین‌های توان‌بخشی با تمرین‌های غیرفعال شروع می‌شوند. در این تمرین‌ها بیمار هیچ نیرویی وارد نمی‌کند و ربات تمام نیروی لازم برای حرکت را فراهم می‌کند هدف از این‌گونه تمرین‌ها جابجایی کامل دامنه حرکت برای بازگرداندن دامنه‌ی حرکتی و قدرت انعطاف پذیری بیمار است ، در ادامه با تمرین‌های کمکی ادامه می‌یابند در این تمرین‌ها بیمار سهمی از نیروی لازم برای حرکت را به عهده می‌گیرد و باقیمانده این نیرو توسط ربات تأمین می‌شود و هدف افزایش قدرت ماهیچه‌ها و عضلات و در نهایت با تمرین‌های مقاومتی پایان میابند که این تمرین‌ها بیشتر برای افزایش چابکی و هماهنگی اعصاب و عضله بکار گرفته می‌شوند.
به طور معمول بیمارانی با مشکلات ناتوانی در دست و پا به انجام تمرین‌های متناوب در طول جلسات فیزیوتراپی نیازمند هستند. این جلسات شامل یک سری از حرکات متناوب و  فیزیکی با کمک و تحت نظارت یک فیزیوتراپ برگزار می‌شوند.
انتقال بیمار به مرکز درمانی و یا آمدن پزشک به مکانی که بیمار در آن حضور دارد از جمله فاکتورهایی هستند که باعث بالا رفتن هزینه های درمان می‌شوند. همچنین پروسه بازگردانی توانایی ماهیچه ایی بیمار به میزان معمول آن هزینه بر و نیازمند زمان است.
مطالعات زیادی در مورد استفاده از ربات‌ها در توان‌بخشی برای برطرف کردن مشکلات این چنینی مخصوصاً در دهه اخیر صورت گرفته است. از جمله دلایل استفاده از ربات‌ها در توان‌بخشی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.

• ربات‌ها به راحتی ، نیاز به حرکت رفت و برگشتی را بر طرف می‌کنند.

• ربات‌ها در ایجاد و کنترل نیرو دقت بیشتری دارند.

• ربات‌ها با دقت بیشتری در موقعیت‌های مورد نظر قرار می‌گیرند.

• ربات‌ها خسته نمی‌شوند.

از ماشین‌های اولیه مورد استفاده در توان‌بخشی می‌توان به دستگاه های CPM[1] اشاره کرد.این دستگاه‌ها که امروزه  به طور گسترده ایی در مراکز درمانی برای توان‌بخشی و فیزیوتراپی استفاده می‌شوند، اولین بار در سال 1970 ارائه شد.این دستگاه تمرین‌های غیرفعال را برای بیمار به طور کامل انجام می‌دهد.با این وجود در طول انجام تمارین گاهی بیماران یک حرکت ناگهانی در حین انجام تمرین از خود نشان می‌دهند. این دستگاه‌ها قادر به عملکرد مناسب در برابر این واکنش‌ها را ندارند و این امر سبب ایجاد مشکلات زیادی برای بیماران می‌شوند. این مشکلات سبب می‌شود تا نیاز به وجود دستگاه‌هایی هوشمند تر و با قابلیت گرفتن فیدبک های لازم به صورت لحظه به لحظه

 در طول پروسه توان‌بخشی هر چه بیشتر از قبل احساس شود. با در نظر گرفتن این شرایط هرروزه بر تعداد ربات‌های در توان‌بخشی افزوده می‌شود.

ازجمله ربات‌های ساخته شده تا کنون می‌توان به ربات NeXOS (1)  که قادر به انجام همه‌ی تمرین‌های فعال، کمکی، مقاومتی و غیرفعال  با بهره گرفتن از اطلاعات تصویری موقعیت بود اشاره کرد. Motion Maker (2)  نیز ربات دیگری بود که با بهره گرفتن از روش کنترل پیش خوردی برای انجام تمارین زانو ،ران و مچ بود که حرکت رو به جلو و عقب را برای هر کدام از این مفاصل فراهم می‌ساخت. برخلاف موارد قبل MIT-MANUS (3) یک ربات اسکارا[2] صنعتی بود که برای موارد توان‌بخشی مورد استفاده قرار گرفت.در این ربات از کنترل امپدانس به عنوان استراتژی کنترل استفاده شد که یکی از بهترین و مؤثرترین روش‌های کنترلی است.
ربات یک درجه آزادی  Multi Iso (4) اختصاصاً برای زانو طراحی شده بود که از یک کنترل‌کننده سلسله مراتبی برای کنترل موقعیت، سرعت و نیرو سود می‌برد. نکته قابل توجه در این ربات استفاده از منطق فازی برای کنترل سرعت بود که از اولین استفاده های کنترل‌کننده های هوشمند در این عرصه بود.
(5) LOKOMAT  نیز به عنوان یکی از رایج‌ترین ربات‌ها در زمینه توان‌بخشی است. این ربات در اکثر فروشگاه های تجهیزات پزشکی موجود است. این ربات که یک ترد میل اتوماتیک برای آموزش راه رفتن است که از کنترل کننده‌ی هیبرید موقعیت-نیرو بهره می‌گیرد البته بر روی این ربات استراتژی‌های مختلف کنترلی تا کنون آزمایش شده است.
به طور کلی ربات‌ها در توان‌بخشی را می‌توان به 3 دسته تقسیم کرد.

• ربات برای کمک به بیماران نیازمند در کارهای روزمره

• ربات برای پشتیبانی توانایی حرکت

• ربات برای کمک به انجام تمرین‌های تکراری فیزیوتراپی

چالش اساسی در اتوماتیک کردن فیزیوتراپی  این است که  وابستگی به نحوه انجام تمرین توسط کاربر ربات را به کمترین مقدار ممکن برسانیم. این موضوع باعث شده است که محققان در این رشته باید تشخیص دهند که ربات چه کاری باید در تعامل با حرکت‌های بیمار از خود نشان دهد تا به بیشترین میزان سلامتی برای بیمار دست یافت.
مواجهه با این چالش سبب می‌شود با دو پرسش اساسی و مهم روبرو شویم :

• تعیین وظایف حرکتی مناسب برای بیمار (حرکت مناسبی که بیمار باید انجام دهد در تعامل با ربات چیست و فیدبک های مورد نیاز برای بررسی عملکرد بیمار کدام است)

• تعیین الگوی نیروی مناسب وارد شده به بیمار در طول حرکت( چه نیرویی باید ربات به مفصل بیمار برای انجام صحیح تمرین فیزیوتراپی وارد کند)

مهندس رباتیک برای پاسخ به این دو پرسش با 2 مشکل مواجه است. اولین مشکل و معضل یک مشکل علمی است و آن این است که عدم قطعیت‌های زیادی در باره ی آنچه ربات دقیقاً باید انجام دهد وجود دارد. این عدم قطعیت‌ها خود یک فرصت علمی مناسب برای بحث و تبادل نظر در زمینه فیزیوتراپی رباتیک در مجامع علمی دنیا ایجاد کرده است.
اما مشکل دوم در مقابل مهندس رباتیک یک مشکل تکنیکی است. این مشکل از آنجایی سرچشمه می‌گیرد که دستگاه‌های رباتیک در این عرصه  معمولاً با درجات آزادی مختلف ساخته می‌شوند.واضح است که درجات آزادی بیشتر سبب انعطاف پذیری بیشتر ربات در تعامل با بیمار و همچنین امکان انجام تمرین‌های متنوع‌تر است از سوی دیگر نیز افزایش درجات آزادی سبب سنگین شدن ربات و در نتیجه مشکلات بیشتر در زمینه‌ی حمل و نقل ربات که یک معضل اساسی است و همچنین باعث افزایش قیمت تمام شده ربات می‌شود در نتیجه مهندس رباتیک با یک انتخاب مهم روبرو است.
این دو پرسش  سبب می‌شود که دو مسئله طراحی مکانیکی و کنترل ربات به عنوان مسایل بنیادی در این عرصه اهمیت زیادی یابند.
تا کنون روش­های مختلفی برای کنترل این سیستم‌های رباتیک پیشنهاد شده است. از آن دسته می‌توان به کنترل نیرو، کنترل موقعیت، کنترل هیبرید (2)، کنترل هوشمند (3) و کنترل امپدانس (6) اشاره کرد. مشکل کنترل نیرو- موقعیت این است که کنترل توأم موقعیت و نیرو  قابل انجام نیست به همین دلیل کنترل امپدانس به عنوان مؤثرترین روش کنترل برای ربات‌های توان‌بخشی شناخته می‌شود. ایده اصلی در کنترل امپدانس، اجرای رفتار دینامیکی از پیش تعیین شده برای ربات است. با این حال که ربات متأثر از محیط خارجی می‌باشد. از ویژگی‌های کنترل امپدانس می‌توان به سادگی و مقاوم بودن در مقابل عدم قطعیت پارامتری اشاره کرد.
استراتژی کنترل گشتاور، روش معمول در کنترل ربات است. به دلیل وارد شدن معادلات دینامیکی ربات در کنترل بر مبنای گشتاور، قانون کنترل پیچیده می‌شود. همچنین در واقعیت ربات‌ها به وسیله محرک‌ها به حرکت در می‌آیند بنابراین برای کنترل ربات‌ها باید محرک‌های ربات کنترل شود. این دیدگاه سبب می‌شود تا مسئله کنترل ربات به مسئله کنترل محرکه‌ها تبدیل شود. محرکه های الکتریکی در ربات‌ها بسیار پرکاربردند و ورودی آن‌ ها ولتاژ اعمالی به آن‌ هاست. در نتیجه، ایده کنترل امپدانس بر مبنای استراتژی ولتاژ در این پایان نامه مطرح می‌شود. کنترل بر مبنای ولتاژ باعث سادگی، دقت، سرعت در محاسبات و مقاوم‌تر بودن نسبت به عدم موقعیت می‌شود. علاوه بر این، معادلات الکتریکی موتور بسیار ساده تر از معادلات دینامیکی ربات‌هاست (7).
در این پروژه ما پس از مطالعه مراجع و فرموله کردن سیستم رباتیک به طراحی  و شبیه سازی کنترل امپدانس با روش گشتاور و روش ولتاژ می‌پردازیم و این روش‌ها را مقایسه می‌کنیم و در بخش دیگر پایداری سیستم کنترل نیز تحلیل می‌شود.
[1]  Continues Passive Motion
[2] Scara

سرکه فرآورده­ای است که از مواد مختلف قندی و نشاسته­ای از طریق تخمیر الکلی و استیکی تهیه می­ شود. سرکه می ­تواند از مواد خام مختلف و با روش­های متفاوت تولید گردد. در گذشته از سرکه به­عنوان نگهدارنده استفاده می­شد به­ طوری که یا به­صورت طبیعی در ماده غذایی تولید می­گردید و یا به آن اضافه می­شد تا از رشد میکروبی نامطلوب در ماده غذایی جلوگیری کرده و ویژگی­های حسی آن را حفظ نماید (دی اوری و همکاران، 2002). استیک اسید یک طعم­دهنده و ترکیب ضد­میکروبی در سرکه می­باشد. همچنین مطالعاتی در زمینه اهمیت اسید استیک به­عنوان یک افزودنی غذایی جهت کمک به فرایندهای غذایی به­منظور از بین بردن آلودگی قبل از توزیع و مصرف انجام گرفته است (مارشال و همکاران، 2000).

فرایندهای مورد استفاده برای تولید سرکه، شامل فرایند اورلئانز[1] (به­عنوان فرایند آهسته شناخته        می­ شود)، فرایند سریع (به نام فرایند ژنراتور نیز شناخته می­ شود) و فرایند کشت غرقابی[2] می­باشد. فرایندهای سریع و غرقابی توسعه یافته­اند و جهت تولید صنعتی و تجاری سرکه مورد استفاده می­باشند.

تولید اسید استیک طی چهار مرحله انجام می­ شود: تبدیل نشاسته به ساکارز توسط آنزیم آمیلاز، تبدیل بی­هوازی ساکارز به اتانول از طریق تخمیر الکلی توسط مخمر، تبدیل اتانول به استالدهید هیدراته و دهیدروژناسیون توسط آلدهید دهیدروژناز و تولید اسید استیک. دو مرحله آخر به­صورت هوازی وتوسط باکتری­ های اسید استیکی انجام می­گیرد (تان، 2003). باکتری­ های اسید استیکی که به­عنوان باکتری سرکه نیز شناخته می­شوند، از باکتری­ های هوازی مطلق هستند که دارای قابلیت اکسیداسیون الکل به اسید استیک می­باشند. باکتری­ های اسید استیکی به خانواده Acetobacteriacea و جنس Acetobacter تعلق دارند و برای تولید صنعتی سرکه مناسب می­باشند. باکتری­ های اسید استیکی به دلیل مقاومت بالا در برابر اسید و همچنین تنوع سوبسترای مصرفی جهت تولید انرژی، در طبیعت دیده می­شوند. این باکتری­ ها تاکنون از منابع مختلفی از جمله نوشیدنی­های الکلی،‌ سرکه، میوه­ ها، گل­ها، عسل، خاک و آب جداسازی شده ­اند. جداسازی باکتری­ های اسید استیکی با توان بالای تولید اسید و مقاوم در برابر اسید توسط محققین مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. با این وجود به دلیل دانش کمتر در زمینه فیلوژنتیکی باکتری­ های اسید استیکی همچنان نیاز به جداسازی و شناسایی این گروه باکتریایی احساس می­ شود (برگی، 1957). امروزه از آنالیز ناحیه S rDNA16 در ژن باکتری به منظور شناخت روابط فیلوژنتیکی میان باکتری­ های اسید استیکی و شناسایی آن­ها در محصولات مختلف به­ طور گسترده استفاده می­گردد. بنابراین تکثیر این ناحیه در باکتری­ های اسید استیکی توسط واکنش­های زنجیره­ای پلیمراز (PCR)[3]، به­عنوان روش شناسایی سریع و دقیق، مورد استفاده قرار می­گیرد. هدف از این پژوهش در مرحله اول جداسازی و شناسایی باکتری­ های اسید استیکی موجود در سرکه خرما و در مرحله دوم استفاده از جدایه­های شناسایی شده جهت تولید سرکه خارک خرما و مدل­سازی عوامل موثر بر تخمیر این فرآورده می­باشد.

1-1- فرایند تخمیر

تخمیر یک فرایند متابولیک می­باشد که در سلول به­عنوان یک مسیر برای تولید انرژی به شمار می ­آید و طی آن مولکولی چون گلوگز در شرایط بی­هوازی شکسته می­ شود. در بیشتر سلول­ها این عمل در بخش حاوی مایع سیتوپلاسمی صورت می­گیرد. علم مطالعه فرایندهای تخمیری را زیمولوژی[4] می­نامند. از سال­ها پیش، فرایند تخمیر جهت تولید مواد غذایی و نوشیدنی­ها مورد استفاده قرار گرفته است. به­عنوان مثال، در محصولاتی مانند ترشی­ها، خیار شور، کیمچی، ماست، سرکه و نوشیدنی­های نخمیری فرایند تخمیر جهت تولید اسید استیک و اسید لاکتیک استفاده می­ شود. همچنین اسید موجود در این محصولات منجر به حفظ محصول در مدت زمان طولانی­تری می­ شود. فرایند تخمیر صنعتی توسط میکروارگانیسم­های مناسب و در شرایط تعریف­شده مانند غلظت مشخصی از مواد مغذی انجام می­گیرد. محصولات تولیدی حاصل از تخمیر متنوع می­باشد: الکل، گلیسرول و دی­اکسید کربن از تخمیر قندهای مختلف توسط مخمرها ؛ بوتیل الکل، استون،‌ لاکتیک اسید، مونوسدیم گلوتامات و اسید استیک توسط انواع مختلفی از باکتری­ ها و مقدار اندکی آنتی­بیوتیک، ویتامین 12B و ریبوفلاوین (ویتامین 2B) از تخمیر قارچ­ها تولید می­ شود (لیو و همکاران، 2004).

1-1-1- مخمرها

تخمیر الکلی یا به­صورت طبیعی و یا کشت خالص انجام می­گیرد. در تخمیر طبیعی، مخمرهای موجود در ماده اولیه فرایند تخمیر را پیش می­برند. در تخمیر به­صورت کشت خالص، نژادهای مشخصی از مخمر که معمولاSaccharomyces cerevisiae  می­باشد، انتخاب شده و با جمعیتی حدود cfu/ml107-106 به محصول تلقیح می­گردد. به­ طور کلی، تخمیر کشت خالص فرایند تخمیر سریع­تر و قابل پیش­بینی­تری محسوب می­ شود. تخمیر طبیعی متابولیت­های نهایی بیشتری تولید می­ کند و به دلیل حضور محدوده وسیع­تری از مخمرها، این نوع تخمیر جهت تولید نوشیدنی­های الکلی مورد توجه می­باشد (بوردیکون و همکاران، 2012).

در طول تخمیر الکلی، مخمرها میکروارگانیسم­های غالب را تشکیل می­دهند. ترکیب محیط تخمیر، خصوصا محتوای اسیدها و قندها، و pH محیط برای رشد مخمرها و تولید اتانول مناسب می­باشد اما از رشد و تکثیر باکتری­ ها و قارچ­ها جلوگیری می­ کند. در تخمیر طبیعی، الگوی مشخصی برای رشد مخمرها وجود دارد که در جدول 1-1 ارائه شده است. فرایند تخمیر با رشد مخمرهای مختلفی شامل Kloeckera ، Hanseniaspora ، Candida ، Metschnikowia و ساکارومایسز سرویزیه آغاز می­گردد. در برخی موارد رشد Pichia و Kluyveromyces نیز دیده می­ شود. رشد مخمرها به جز جنس ساکارومایسز، در مدت 4-2 روز اول تخمیر وجود خواهد داشت و پس از آن مخمرها از بین می­روند. با این وجود در مرحله رشد به جمعیتی در حدود cfu/ml107-106 افزایش می­یابند. علت مرگ سلول­های مخمر عدم توانایی تحمل غلظت­های بالای اتانول می­باشد که بخش عمده آن توسط ساکارومایسر سرویزیه تولید می­گردد. تحقیقاتی که در طول سال­ها و در کشورهای مختلف انجام گرفته، نشان داده است که ساکارومایسز سرویزیه مخمر غالب در بیشتر تخمیرهای الکلی می­باشد. بنابراین به­عنوان مخمر اصلی و آغازگر صنعتی در تخمیر الکلی شناخته می­ شود. گفته می­ شود که تلقیح مخمر ساکارومایسز سرویزیه جهت انجام تخمیر نسبت به تخمیر طبیعی مناسب­تر می­باشد. با این وجود، مخمرهای تلقیح شده باید با مخمرهای طبیعی رقابت کنند اما به نظر نمی­رسد که این مخمرها قادر به غلبه بر مخمرهای طبیعی و تشکیل مخمرهای غالب باشند (فلیت، 1998).

[1] Orleans Process

[2] Submerged culture process

[3] Polymerase Chain Reaction

[4] Zymogoly

با نگاهی به تاریخ علم و تكنولوژی می‌توان مشاهده كرد كه اختراع و اكتشافات جدید راهبردی نو در عرصه زندگی بشر ایجاد كرده است، به گونه‌ای كه هر اختراع و اكتشافی عموماً جهت راحتی و آسایش بشر بوده است ولی در برخی موارد انسان با استفاده نادرست از این فناوری‌ها خود مسیر زندگی خویش را تغییر داده است و هر اختراعی بر شاخه‌های دیگر علوم نیز تأثیرگذار بوده است.

سال 1959 سالی تاریخی برای علوم و تكنولوژی است زیرا در این سال اتفاق‌های عظیمی به وقوع پیوست كه شامل پرتاب اولین شیء فضایی به ماه، ساخت اسیدهای نوكلئیک مصنوعی و ساخت اولین دستگاه زیراكس بود.[3]

در روزهای آخر سال 1959 ریچارد فاینمن[1] مشهورترین فیزیكدان دهه 60 میلادی، پیشنهاد كرد كه می‌توان اتم‌های مجزا را دستكاری كرد و مواد و ساختارهای كوچكی را تولید نمود كه خواص متفاوتی دارد. در آن زمان این فعالیت را نانوتكنولوژی نمی‌نامیدند. ریجارد فاینمن در سال 1965 موفق به ساخت سیلیكون‌های منفذدار و تولید نانوذرات فلزی شد و در همین سال برنده‌ی جایزه‌ی نوبل فیزیک شد. اریک دركسلر؛ دانشجوی فاینمن فعالیت‌های استاد خود را ادامه داد و یک تصویر اساس سیستم‌های ماشینی مولكولی ارائه داد و به فعالیت‌های خود و استادش نام «نانوتكنولوژی[2]» داد. در سال 1966 ریچارد فاینمن موفق به ساخت اولین وسیله در حد نانو شد.[3]

پیشوند نانو در اصل یک كلمه‌ی یونانی است. معادل لاتین این كلمه Dwarf است كه به معنی كوتوله و كوتاه قد است. یک نانومتر یک میلیاردیم متر () است. این مقدار حدود 4 برابر قطر یک اتم است، مكعبی با ابعاد 2/5 نانومتر ممكن است حدود 1000 اتم را شامل شود.[4]

1-2- نانو تكنولوژی

نانوتكنولوژی، از دو بخش نانو و تكنولوژی تشكیل یافته است. نانو از كلمه‌ی یونانی نانوس به معنای كوتوله آمده است و به پیشوند 9-10 متر اطلاق می‌شود. در بخش دوم یعنی تكنولوژی، سخن از یک علم جدید و ناآشنا نیست بلكه فن و تكنیكی است كه به ما می‌آموزد چطور از دانسته‌های قبلی خود استفاده كنیم.

به بیان ساده علم نانو مطالعه‌ی اصول اولیه‌ی مولكول‌ها و ساختارهای با ابعاد بین 1 تا 100 نانومتر است این ساختارها را نانو ساختار می‌نامیم. نانو تكنولوژی، كاربرد این ساختارها در دستگاه‌های با اندازه‌ی نانومتری است.[3]

تعریف دیگری كه می‌توان از نانو تكنولوژی ارائه نمود این است كه نانوتكنولوژی شكل جدیدی از ساخت مواد به وسیله‌ِی كنترل و دستكاری واحدهای ساختمانی آنها در مقیاس نانو می‌باشد. می‌توان گفت كه نانوتكنولوژی تولید كارآمد مواد و دستگاه‌ها و سیستم‌ها با كنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره‌برداری از خواص و پدیده‌های نوظهوری است كه در مقیاس نانو توسعه یافته‌اند.[2]

شاید این سؤال در ذهن به وجود آید كه چه چیزی در مقیاس نانومتر وجود دارد كه یک تكنولوژی بر پایه‌ی آن بنا نهاده شده است، آنچه باعث ظهور نانوتكنولوژی شده نسبت سطح به حجم بالای نانو مواد است، این موضوع یكی از مهمترین خصوصیات مواد تولید شده در مقیاس نانو است. در مقیاس نانو اشیاء شروع به تغییر رفتار می‌كنند و رفتار سطوح بر رفتار توده‌ای ماده غلبه می‌كند. در این مقیاس برخی روابط فیزیكی كه برای مواد معمولی كاربرد دارد نقض می‌شوند. در حقیقت در این مقیاس قوانین فیزیک كوانتوم وارد صفحه می‌شوند و امكان كنترل خواص ذاتی ماده وجود نخواهد داشت.[1]

1-3- نیروهای مؤثر در ابعاد نانومتری

نیروهایی كه اتم‌ها را با یكدیگر پیوند می‌دهند به انواع زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

1-3-1- نیروهای واندروالس[3]

این نیروها در جایی كه خوشه‌ها (مجموعه‌ی چند ده یا چند صد اتم كه در كنار یكدیگر جمع شده باشند) از تجمع اتم‌های گاز نجیب در كنار یكدیگر تشكیل شده باشند عمل كرده و پیوند ضعیفی بین اتم‌ها برقرار می‌كنند برای مثال می‌توان به اشاره نمود.

[1] . Richard Feynman

[2] . nano technology

[3] . vanderwaals force

و ضرورت تحقیق

اطلاع از نظر دیگران از نقطه‌نظرات گوناگون دارای اهمیت فراوانی است. تصور کنید که قصد دارید کالا یا خدماتی را خریداری کنید. آگاهی از نظر مثبت یا منفی افرادی که قبلا آن کالا یا خدمات را خریداری کرده‌اند چقدر برای شما اهمیت دارد؟ آیا نظر آن‌ ها می‌تواند بر تصمیم شما تاثیر‌گذار باشد؟ اگر یک شرکت خدماتی داشتید به چه میزان علاقه‌مند به اطلاع از نظر مخاطبین خود در رابطه با مطلوبیت یا عدم مطلوبیت خدمات خود بودید؟ آیا اطلاع از نظر آن‌ ها در اتخاذ تصمیمات بهتر به شما کمک می‌کرد؟ اگر یک کاندیدای انتخاباتی بودید تمایل داشتید تا از اقبال یا عدم اقبال رای‌دهندگان نسبت به خود خبر داشته باشید؟

اگر به اطرافمان نگاه کنیم می‌بینیم که افراد حقیقی و حقوقی گوناگون از شرکت‌های بزرگ و سیاستمداران گرفته، تا افراد عادی جامعه در تصمیمات کوچک و بزرگ خود تحت تاثیر نظرات دیگران قرار دارند. طبیعتاً در چنین وضعیتی اطلاع از نظرات افراد اهمیت فراوانی پیدا می‌کند.

از طرف دیگر با ظهور وب و گسترش مشارکت کاربران در سال‌های اخیر به‌ خصوص با ظهور پدیده‌هایی مثل وبلاگ‌ها[1] و شبکه‌های اجتماعی[2]، و تمایل کاربران برای اظهار و به اشتراک‌گذاری نظرات خود پیرامون مسائل مختلف، شاهد حجم انبوهی از نظرات مکتوبی هستیم که هرگز تاکنون با این حجم، تنوع، و آسانی در دسترس قرار نداشته‌اند. این موضوع به‌همراه اهمیت ذکر‌شده در مورد اطلاع از نظر دیگران توجه محققین علوم کامپیوتر بویژه محققین حوزه‌ی داده‌کاوی[3] را به‌خود جلب کرده است و موجب شکل‌گیری حوزه‌ای جدید تحت عنوان “کاوش در نظرات[4]” گردیده است. بر اساس [1] شاید بتوان سال 2001 میلادی را نقطه‌ی عطفی برای این توجهات دانست.

به مرور زمان ابعاد گوناگون جدیدی در حوزه‌ی کاوش در نظرات نمایان گشتند و تحقیقات متنوعی در رابطه با هر یک از این ابعاد شکل گرفتند. به عنوان نمونه نیاز به اطلاع از هویت و مشخصات شخصی که یک نظر را اظهار کرده است مثلا برای تعیین میزان سودمندی آن اظهار نظر، و یا نیاز به تشخیص نظراتی که برای اهداف نامطلوب (از قبیل تبلیغات جهت‌دار به‌نفع یا بر‌علیه یک کالا) درج شده‌اند از جمله‌ی این ابعاد هستند. مروری بر تحقیقات انجام‌شده در حوزه‌ی کاوش در نظرات را می‌توان در [1] و [2] دید. در فصل دو به معرفی ابعاد گوناگون این حوزه و نیز چالش‌های مشترک این حوزه با حوزه‌های دیگر متن‌کاوی[5] (نظیر قطعه‌بندی متن[6] و برچسب زدن اجزاء گفتار[7]) خواهیم پرداخت.

وقتی شخصی در رابطه با چیزی نظری را بیان می‌کند، این نظر می‌تواند حاوی ویژگی‌های  احساسی نظیر خشم، ترس، خوشحالی، و … باشد. از جمله‌ی ویژگی‌های احساسی موجود در نظرات که از مهمترین و اولیه‌ترین بحث‌هایی بوده که در حوزه‌ی کاوش در نظرات مطرح بوده است، گرایش یا به عبارت دیگر مثبت یا منفی بودن نظر اظهار‌شده در مورد هدف اظهار‌نظر است. از تشخیص این ویژگی احساسی در ادبیات این حوزه تحت عناوین “رده‌بندی احساس[8]”، “تحلیل احساس[9]”، “تشخیص قطبیت احساس[10]”، و “تشخیص گرایش احساس[11]” یاد می‌شود. برای مثال اظهار‌نظر “تصویر این تلویزیون خیلی با کیفیت است” حاوی احساس مثبت نسبت به کیفیت تصویر تلویزیون است و در طبقه‌بندی مثبت قرار می‌گیرد، و اظهار‌نظر “تماشای این فیلم را به کسی توصیه نمی‌کنم” حاوی احساس منفی نسبت به فیلم مورد نظر است.

آگاهی از “گرایش احساس در نظرات[12]” کاربران در حوزه‌های مختلف از قبیل تجارت، سیاست، تعامل بین انسان و کامپیوتر (برای تعیین نوع عکس‌العمل ماشین بر اساس نظر انسان)، و در انواع تصمیم‌گیری‌های افراد حقیقی و حقوقی کاربرد فراوانی دارد که در آغاز بحث برخی از آن‌ ها مورد اشاره قرار گرفتند. این موضوع به‌همراه حجم پایین کار انجام‌شده‌ی مرتبط در حوزه‌ی زبان فارسی (در جستجوی انجام‌شده هیچ مقاله‌ی منتشر‌شده‌ای در این حوزه برای زبان فارسی یافت نشد)، انجام مطالعه در این رابطه برای نظرات بیان‌شده به زبان

 فارسی را ضروری می کند.

علاوه‌بر نیاز به تحقیقات در حوزه‌ی مذکور، اکنون پس از حدود یک دهه که از شروع مطالعات در زمینه‌ی کاوش در نظرات می‌گذرد و ابعاد گوناگونی از آن روشن شده و تا حدودی برروی آن‌ ها تحقیق شده است، جای خالی سیستمی که از محصولات خروجی از تحقیقات این حوزه‌های تحقیقاتی، به صورت مجتمع و ترکیبی بهره ببرد و با تجمیع و هماهنگی بین آن‌ ها همراه با بهره گرفتن از محصولات تحقیقات زمینه‌های مرتبط دیگر، به ارائه‌ سرویس‌های کاربردی و ترکیبی‌ای بپردازد که به‌تنهایی توسط هیچ‌یک از این بخش‌ها و بدون همکاری با بخش‌های دیگر امکان‌پذیر نخواهد بود دیده می‌شود. چنین سیستمی که کاربران بتوانند انواع گوناگون از نیاز‌های خود را به‌خوبی به آن منتقل کنند و آن‌ ها را در مدت زمان کوتاهی دریافت کنند قطعا مورد استقبال شدید کاربران مختلف قرار خواهد گرفت. به عنوان مثال ممکن است تولید کنندگان یک کالای تخصصی با کاربرد صنعتی، نیاز به آگاهی از گرایش نظرات افرادی که دارای تخصص در آن صنعت هستند در رابطه با آن کالای خاص و به صورت خلاصه‌شده داشته باشند. در چنین حالتی سیستم با بهره گرفتن از محصول بدست‌آمده از تحقیقات انجام‌شده برای تشخیص هویت اظهارنظرکنندگان و استخراج خصوصیات آن‌ ها، نظراتی که توسط افراد مورد‌نظر بیان شده‌اند را شناسایی می‌کند؛ سپس از میان آن‌ ها با بهره گرفتن از محصول تحقیقات انجام‌شده برای تشخیص هدف اظهارنظر، نظراتی که در رابطه با کالای مورد نظر بیان شده‌اند را جدا می‌کند؛ بعد از آن مثبت یا منفی بودن گرایش این نظرات را با بهره گرفتن از محصول بدست‌آمده از تحقیقات مربوط به “تشخیص گرایش احساس” تعیین می‌کند؛ و نهایتاً با بهره گرفتن از محصول بدست‌آمده از تحقیقات انجام‌شده در رابطه با خلاصه‌سازی نتایج حاصل را خلاصه‌سازی کرده و به کاربر نمایش می‌دهد. مثال‌های دیگری از نیازهایی متنوعی که کاربران مختلف می‌توانند با در اختیار داشتن چنین سیستمی به آن‌ ها دستیابی پیدا کنند عبارتند از : یافتن اشخاصی که در رابطه با یک هدف خاص دارای نظر مثبت هستند، یافتن نظرات منفی  که در رابطه با هدفی خاص و در یک بازه‌ی زمانی خاص بیان شده‌اند، و یافتن گرایش کاربرانی که در یک منطقه‌ی خاص سکونت دارند و در محدوده‌ی سنی خاصی هستند نسبت به یک موضوع اجتماعی.

1-2. اهداف تحقیق

بر اساس ضرورتی که برای کار در حوزه‌ی تشخیص گرایش احساس در نظرات کاربران بویژه در زبان فارسی ذکر شد در فصل چهار از این پروژه به این موضوع می‌پردازیم و سعی در رده‌بندی[13] گرایش نظرات کاربران در غالب دو رده‌ی مثبت و منفی خواهیم داشت.

بنابر [2] این مسئله می‌تواند در قالب یک مسئله‌ی “یادگیری تحت نظارت[14]” بیان شود که دارای رده‌های مثبت، منفی، و خنثی است و داده‌های استفاده‌شده (برای آموزش[15] و آزمایش[16]) در تحقیقات موجود در این رابطه، اغلب نظراتی است که کاربران در مورد کالاها اظهار کرده‌اند. مزیت استفاده از این داده‌ها آماده بودن آن‌ ها به دلیل مشخص بودن مثبت، منفی، یا خنثی بودن آن‌ ها ذکر شده است.

برای فراهم کردن داده‌های مورد بررسی در این پایان‌نامه، پس از بررسی زمینه‌های گوناگون نظیر نظرات کاربران در شبکه‌های اجتماعی، و نظرات کاربران در مورد گوشی‌های موبایل، نهایتا نظرات کاربران در یکی از پربازدید‌ترین پایگاه‌های خبری یعنی پایگاه خبری تابناک انتخاب گردید. به‌روز بودن و متنوع بودن اخبار درج‌شده در این پایگاه بستر مناسبی برای ارزیابی نظرات مردم در رابطه با موضوعات گوناگون از قبیل سیاسی، اجتماعی، و اقتصادی را فراهم می‌کند.

به‌طور خلاصه هدف از کار انجام‌شده در فصل چهار از این پایان‌نامه تشخیص مثبت یا منفی بودن گرایش احساس موجود در نظرات کاربران سایت خبری پربازدید تابناک با بهره گرفتن از برخی رده‌بندهای شناخته‌شده و مشخصه‌ های جدید ارائه‌شده است. در این راستا تلاش می‌شود تا قابلیت رده‌بند‌های مورد استفاده و حالات و ترکیب‌های گوناگون مشخصه‌ های معرفی‌شده مورد بررسی قرار گیرند.

در راستای نیاز به استفاده‌ی مجتمع از دستاورد‌های تحقیقات مختلف زیر‌مجموعه‌ی حوزه‌ی کاوش در نظرات و تحقیقات حوزه‌های دیگر و ارائه‌ خدمات ترکیبی مورد درخواست کاربران که در بخش 1-2 مطرح شد، هدف از فصل سه ارائه‌ ایده‌ی جدیدی در حوزه‌ی کاوش در نظرات است که به رفع این نیاز کمک کند. در این فصل تلاش خواهد شد تا با در کنار هم قرار دادن محصولات تحقیقات انجام‌شده در حوزه‌ی کاوش در نظرات و برخی حوزه‌های مرتبط پردازش متن، هماهنگی میان آن‌ ها، الهام گرفتن از معماری موتور‌های جستجوی دیگر، و ارائه‌ نوآوری، ایده و معماری پیشنهادی برای سیستمی تحت عنوان “موتور جستجوی نظرات” ارائه شود.

[1] Weblog

[2] Social Network

[3] Data Mining

[4] Opinion Mining

[5] Text Mining

[6] Tokenization

[7] Pos Tagging

[8] Sentiment Classification

[9] Sentiment Analysis

[10] Sentiment Polarity Identidfication

[11] Sentiment Orientation Identification

[12] Sentiment Orientation of Reviews

[13] Classification

[14] Supervised Learning

[15] Train

[16] Test