دانلود پایان نامه

که در آن A شتاب پایه، نسبت شتاب مبنای طرح (شتاب اوج زمینg) این نسبت بر اساس مناطق تعیین شده در نقشه پهنه بندی خطر نسبی زلزله تعیین می شود و ضریب بازتاب یا طیف طرح بون بعد برای شتاب W وزن ساختمان می باشد[6].
ضریب بازتاب ساختمان: این ضریب بیانگر نحوه پاسخ ساختمان به حرکت زمین می باشد. ضریب یا طیف بازتاب تابعی از تناوب سازه و نوع زمین است[4]. برای بدست آوردن آن می توان از روابط موجود در آیین نامه 2800 استفاده کرد.
طبقه بندی نوع زمین: طبق آیین نامه 2800 ایران نوع زمین در ایران به 4 دسته تقسیم شده است. مواد متشکل ساختگاه و سرعت موج برشی در این تقسیم بندی تأثیر گذار هستند. (29)
1-3 بهینه سازی
بهینه سازی فرآیندی است که در آن، با تنظیم ورودی های یک مسئله یا مشخصات یک قطعه، خروجی یا نتایج بهینه (بیشینه یا کمینه) ایجاد خواهد شد. وقتی از بهینه سازی صحبت به میان می آید؛ گواهی بر این است که مسئله راه حل های متفاوتی دارد که ارزش یکسان ندارند. فرآیند بهینه سازی انتخاب بهترین راه حل را امکان پذیر می کند. در بسیاری از مسایل، به ویژه مسایل سخت، انتخاب بهترین جواب از طریق جستجوی همه جانبه (آزمودن تمام راه حل های ممکن)، اگر کاری غیر ممکن نباشد، بسیار دشوار وغیر عملی است. یک عامل مهم در بهینه سازی، زمان رسیدن به پاسخ است که جستجوی همه جانبه زمان بر و از این جنبه پر هزینه است. در این تحقیق منظور از واژه بهینه سازی، یافتن بهترین جواب برای حل یک مسئله از بین جواب های ممکن در یک زمان قابل قبول است[15].
بهینه سازی اجرا مکانیکی به عنوان یکی از مهم ترین ارکان طراحی در مهندسی تبدیل شده است در واقع یک طرح خوب منجر به ذخیره بیشتر سرمایه و افزایش کیفیت جزء مکانیکی در طول عمرش می شود. از طرف دیگر طراحی بهین باعث افزایش سرمایه گذاری در بخش طراحی و تحلیل می شود. با توجه به این توضیحات و در نظر گرفتن این نکته که هزینه در اختیار گرفتن زمان کامپیوترها ارزان است، سیستم خوب سیستمی خواهد بود که بتواند بخشی از فعالیت های نیروی کاری کارکنان را به کامپیوتر ها منتقل کند[6].
1-3-1 انواع روش های بهینه سازی
روش های بهینه سازی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: الف) بهینه سازی مبتنی بر مشتق ب) بهینه سازی بی نیاز از مشتق.
در روش های دسته الف جهت جستجو با توجه به اطلاعاتی که از مشتق تابع هدف به دست می آید، مشخص شده و جواب بهینه حاصل می شود. در روش های دسته ب، برای جستجوی بهینه در یک مسئله نیازی به مشتق تابع هدف نیست. در عوض، این روش ها به دفعات به ارزیابی تابع هدف به ازای نقاطی از دامنه جستجوی مسئله می پردازند و با استفاده از این اطلاعات و درنظر گرفتن قواعدی ابتکاری و شهودی، جهت جستجو را تعیین مکنند.
در الگوریتم های دسته ب که تاکنون ارائه شده اند از مفاهیم طبیعی همچون قانون ترمودینامیک، تکامل در موجودات زنده، پیدا کردن کوتاه ترین مسیر بین غذا ولانه به وسیله مورچه ها، پیدا کردن غذا توسط پرندگان و ماهی ها، قوانین گرایش و نظایر آن استفاده شده است. این روش ها به روش های جستجوی ابتکاری (شهودی) و فراابتکاری مشهورند[15].
1-3-2 جستجوی ابتکاری
روش های ابتکاری، راه حل های خوب (نزدیک بهینه) را در یک زمان قابل قبول پیدا می کننددر حالی که تضمینی برای یافتن جواب بهینه نمی دهند. از آن جا که این روش ها، فضای جستجو را به صورت همه جانبه جستجو نمی کنند، جزء روش های جستجوی تقریبی به شمار می آیند. با این حال، نتایج آزمایش ها در حل بسیاری از مسائل بهینه سازی نشان می دهد، چنان چه ضرایب الگوریتم برای حل یک مسئله خاص به درستی تنظیم شود، اغلب رسیدن به جواب بهینه در زمان قابل قبولی میسر است.
از جمله روش های جستجوی ابتکاری می توان به الگوریتم های تکاملی (شامل الگوریتم وراثتی ، برنامه ریزی وراثتی ، راهبرد تکاملی و برنامه ریزی تکاملی)، الگوریتم ذوب شبیه سازی شده ، الگوریتم جمعیت مورچگان ، الگوریتم گروه ذرات ، الگوریتم جستجوی تابو ، الگوریتم جستجوی پراکنده ، الگوریتم سیستم ایمنی و الگوریتم جستجوی گرانشی اشاره کرد. همه این روش ها از مشتق بی نیاز هستند و از یک روش ابتکاری برای پیدا کردن جواب بهینه استفاده می کنند[15].
تابع هدف : ” به منظور بدست آوردن بهترین جواب برای یک مسئله از بین جواب های ممکن ابتدا باید مسئله را به صورت یک تابع ریاضی بیان نمود که به این تابع ریاضی طرح یا تابع هدف می گویند، به بیان دیگر تابع هدف، تابعی است که قصد بیشینه یا کمینه کردن آن را داریم، همچنین تابع هدف عاملی است که توسط آن می توان بین دو طرح تمیز قایل، شد نکته قابل توجه در مسائل بهینه سازی این است که شکل و اسلوب مشخصی برای بیان تابع هدف وجود ندارد و در این قسمت دانش علمی و تجربی مهندسی به عنوان طراح برای بیان یک طرح مناسب امری بسیار ضروری است، همچنین باید تا حدامکان در بیان یک طرح(تابع هدف) از متغییرهای مستقل استفاده نمود.” طراحی یک فرآیند چرخه ایست که در آن تجربه، فهم و هنرمندی طراح از ملزومات طراحی سیستم ها در بیشتر زمینه های مهندسی است، باید توجه کرد که تحلیل مهندسی با فرآیند طراحی متفاوت است. فرآیند تحلیل در باره عمل کرد سیستم طراحی شده بحث می کند، حال آنکه طراحی یعنی محاسبه شکل و اندازه سیستم برای کارکردن. نکته قابل توجه این است که یک فرآیند طراحی کارآمد باید به خلاقیت های طراح اجازه دهد که همراه فنون بهینه سازی پیش برود[6].”
تعریف تابع جریمه: “از روش های بهینه سازی نامقید می توان برای حل مسائل مقید استفاده کرد، پنداره اصلی عبارت است از ساختن تابعی با ترکیبی از توابع هزینه وقیود که آن تابع دارای پارامتری است که تابع ترکیبی را برای نقض قیود جریمه می کند هر چه نقض بزرگتر باشد، مقدار جریمه نیز بزرگتر خواهد بود.” از تابع جریمه بیشتر در مسائل بهینه سازی با روش های جستجو استفاده می شود[6].
1-4 وراثت
ژنتیک : فرهنگ فارسی معین ژنتیک را علم وراثت تعریف کرده است. این علم به بررسی چگونگی انتقال صفات از والد به مولود موضوع علم ژنتیک است. فرهنگ فشرده سخن ژنتیک را دانش بررسی چگونگی انتقال صفات ارثی از نسلی به نسل دیگر می داند. فرهنگ عمید ژنتیک را بخشی از دانش زیست شناسی می داند که درباره چگونگی صفات موروثی و عوامل ارثی بحث می کند. فرهنگ فارسی امروز آن را دانشی که پدیده وراثت، عامل ها ی ارثی و اثر آن ها را بررسی می کند. دانشنامه ویکی پدیا آن را معادل دانش ژن شناسی می داند که به وراثت و تفاوتهای جانداران می‌پردازد و چگونگی این جابجایی‌ها که باعث نشانگان‌ها، دگرگونی‌ها و همانندی‌ها در اندامگان‌ها شده، را مطالعه می کند[9].
علم ژنتیک: علم وراثت با تلاش های موفقیت آمیز مندل پایه گذاری شد. نتایج تحقیقات این دانشمند نشان داد که خصوصیات و صفات والدین به فرزندان منتقل می شود. تئوری وراثت هم اکنون دستاوردهای غیر قابل انکاری داشته و امید های زیادی ایجاد کرده است که به کارگیری این علم بتواند بسیاری از بیماری های بدون درمان را بهبود بخشد[15].
1-4-1 مروری بر تاریخچه علم ژنتیک
برای اولین بار دانشمندی فرانسوی به نام کنت دو بوفون (1688-1707) متوجه انواع مشکوک و بی نظمی در امر تولید و موجودات غیر عادی شد در واقع وی اولین کسی بود که قوانین بقاء جهش و اثرات انتخاب طبیعی و مصنوعی را کشف کرد. که بعد ها این موجودات غیر عادی را دو رگه نامید. شخصی به نام اراسموس دارون (1821 1791) در تحقیقات خود به این نتیجه رسید که “تغییرات در جانوران مربوط به خود آنهاست وی منشاء همه این تغییرات را در تکامل موجود رشته ای شکلی میدانست”، در علم ژنتیک امروزی این موجودات رشته ای شکل را کروموزم نامیده اند[6].
دانش ژنتیک امروزی اساس زیست شناسی است که توسط «گرگور مندل» (1822-1884)بنیان گذاری شده است وی فرزند دهقانی از روستای سیلزی اتریش بود او دانش نامه خود را در رشته فیزیک از دانشگاه وین اخذ نمود و در صومعه ای مشغول به کارتدریس شد،مندل خود نیز به اهمیت اکتشافات خود پی نبرده بود تا آنکه در سال 1900هوگو دوویس حقیقت آن را برای مردم فاش نمود.
مندل آزمایشات خود را بر روی گیاه نخود انجام داد و پس از یافتن چند رنگ در نخود دانش ژنتیک امروزی را که اساس آن زیست شناسی است بنیان گذاشت، او پس از کشف نخود دو رگه به این نتیجه رسید که هر خاصیت وصفی در سلول های نطفه یک مبدا مادری دارند، این مبدا صفات وضع ثابت و مشخصی وجود دارد، حتی در تولید نسل نیز بدون آنکه تحلیل رود و یا صفات خود را از دست دهد همچنان حفظ خواهد شد و به نسل جدید منتقل می شود و علت اینکه یک ویژگی خاصیت خود را از دست می دهد آن است که بعضی از صفات نسبت به بعضی دیگر غالب اند، همچنین مندل از آزمایشات خود اختصاصات ارثی«وراثت ذره ای» را نتیجه گرفت.