روبوت

تم تقديم كلمة روبوت لأول مرة في مسرحية كارل التشيكي عام1920.
و كان عنوان المسرحية وقتها رجال آليون عالميون . وهي تعني في اللغة التشيكية تعني العمل الشاق . و من هذا التاريخ بدأت هذه الكلمة تنتشر في الكتب و أفلام الخيال العلمي الأولى التي أعطت فكرة و تصور علمي عن هؤلاء الرجال الآليون الذين سيغزون العالم. و أعطت أفق كبير ووعود عظيمة للإنسان الأعجوبة الذي سيتدخل في أمور كثيرة و أهمها الصناعة .

و قد تم وضع الكثير من الدراسات و التوقعات عن هذا الإنسان الآلي التي فشلت فيما بعد . و لكن بعد الكثير من وضع التصاميم الجيدة و الانتباه الجاد إلى الكثير من التفصيلات و الأمور الدقيقة , نجح المهندسون في تقديم أنظمة آلية متنوعة للكثير من الصناعات المتوقعة في المستقبل القريب . و اليوم و بسبب التطور الهائل للحواسب و الذكاء الإصطناعي و التقنيات و الهوس في تطوير البرامج الفضائية فنحن على حافة إنجاز كبير آخر في مجال علوم تصميم الروبوتات . إذ أن الروبوت هو مناول قابل للبرمجة ثانية و يستطيع القيام بمهام عديدة و يخصص لتحريك مواد , أجزاء ,و أدوات أو ماكينات معينة عبر حركات مختلفة البرمجة لأداء عدد من المهام. إن هذا التعريف يشمل تشكيلة واسعة من المناولات الروبوتية .

و ضمن هذا التعريف لدينا أصناف من الروبوتات تتضمن ما يلي :

**الروبوتات المؤقتة “الصناعية المرنة” : تستخدم في عمليات التصنيع على نطاق واسع بما في ذلك تجميع الأجزاء , الاختبار , معالجة المواد , اللحام , و طلاء المواد .

**روبوتات الاستكشاف عن بعد : يخصص هذا النوع للبقاء في الأماكن التي لا يستطيع البشر البقاء فيها و تحملها

**روبوتات التعويضات و العلاج الطبي : يمكن ترويض التقنية الروبوتية و أجهزة الإحساس فيها لإنتاج أعضاء تعويضية و تتمتع بحاسة اللمس .

**روبوتات معالجة المواد الخطرة : و تستعمل لإزالة القنابل و معالجة المواد الخطرة .

**روبوتات الخدمة : لأغراض الحراسة , ضبط الأبواب , تسليم البريد و الوقاية من الحرائق.

مزايا و مساوئ الروبوتات :

يبدو للوهلة الأولى أن الروبوتات تقدم المزايا التالية :

**إنتاج أكثر .
**استعمال التجهيزات بشكل فعال .
**تكاليف عمل منخفضة .
**نوعية و مكننة أفضل للأجزاء .
**مرونة محسنة .
**إنجاز أقصر للعمل .
**مرونة و سهولة في البرمجة .
**القدرة على العمل في الظروف الخطرة .
**نوعية محسنة لأماكن العمل .
**نوعية محسنة لأماكن الإنتاج .
**عائدات استثمار جيدة.
**امتلاك الحرية في الحركة في الأبعاد الثلاثة للفراغ .
**مزود بملاقط و أدوات قطع .

إلا أنها لابد و أن تعاني من عدد من السلبيات على كل الأحوال, فإحدى أكثر الصعوبات هو أن الروبوت لا يزال غير قادر بعد على مسك جزء معين عشوائي من صندوق بدون استعمال نظام رؤية خاص . إن أول التطبيقات الناجحة للروبوت كانت في مجال صناعة السيارات الأمريكية , ففي شركة فورد الأمريكية و حصراً في عام 1940 تم ولادة كلمة جديدة سميت بالأتمتة , و بعد مضي الكثير من الوقت و الجهد أصبح الروبوت ينفذ الكثير من الأعمال في هذا المجال كاللحام النقطي و تحميل الآلات و الكثير من التطبيقات الأخرى. و في عام 1995 أدخل حوالي 25000 روبوت في خدمة صناعة السيارات في أمريكا وحدها , و بالنسبة لبقية العالم فلم يكن الرقم أصغر من هذا , فقد تم استعمال 1000000 روبوت للخدمة في المجالات الصناعية المختلفة.

في عام 1920 استعمل الكاتب المسرحي التشيكي: كارل كابك كلمة روبوت لتصف الكيان الاصطناعي العلمي الذي يلعب دوراً في مسرحيته التي حملت اسم “RUR - Rossum’s Universal Robots”.
رغم أن كارل هو أول من استعمل هذه الكلمة، لكن ليس من اخترعها، بل أخوه جوزيف الذي اشتقها -مساعدة منه لأخيه - من الكلمة التشيكية “Robota” والتي تعني السُخرة أو العمل الجبري.

في عام 1923 وصلت المسرحية إلى اليابان، وهناك تسببت في حدوث فورة يابانية مهتمة بشدة بالغة بهذا الاختراع الجديد: الآليين.

الطريف في الأمر أن هذه المسرحية كانت تحكي كيف أنه في المستقبل وبعدما اخترع الانسان الروبوت واستعملها بكثافة حتى سيطرت الروبوت على حميع نواحي حياة البشر وفي النهاية استغنت عن البشر تماما.

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

ما هي الميكاترونيات ؟

الميكاترونيات هي كلمه تجمع وتصف التكامل بين الميكانيكا والالكترونيات و تكنولوجيا الكمبيوتر في عمليات التصميم المعقد للمنتجات .

ويكون هذا التكامل تكامل فعال من اجل الزيادة و تعتبر أيضا فلسفه في عمليه التصميم و تمثل هذه الفلسفة الاستخدام الأمثل للتكنولوجيا المتاحة .

تعريفات الميكاترونيات

قامت شركه يوسوكاوا بوضع التعريف الأصلي من الملاحظة للتكامل الفعال بين الميكانيكا والالكترونيات في brushless motor وعرف يوسوكاوا الميكاترونيات على أنها تتكون من mech”" وفى من mechanism و tronics”" من electronics وقدمت للعالم في نهاية 1960 بواسطة شركه يوسوكاوا اليابانية .

والسؤال هنا هل كان قبل 1960يوجد ميكاترونيات ؟ الإجابة نعم ولكن بدون اسم لن بعض الناس يعتقدون أن الميكاترونيات ليست سوى هندسة جيده أو تصميم جيد

وبعد يوسوكاوا توالت التعريفات وكان من أهمها التعريف الخاص بهاراشيما و توموزوكا وفاكادا في أوراقهم وهو التكامل الفعال للأنظمة الطبيعية مع تكنولوجيا المعلومات و اتخاذ القرار الصعب في عمليات التصنيع و التصميم وإنتاج المنتجات الصناعية و العمليات الصناعية أيضا وعرف هذا التعريف بتعريف سنه 2000 أوY2K ويوضح هذا التعريف أن تكنولوجيا المعلومات تلعب دور متزايد في الميكاترونيات و يشمل على الكمبيوتر و معالجه الإشارات الرقمية DSP و التصميم بواسطة الكمبيوتر CAD .

ومن ناحية أخرى فان عمليه اتخاذ القرار تشمل الطرق والنظريات مثل نظريه تصميم التغذية أو الراجع feedback design theory ونظريه التحكم وكلا هذين الأساسين التكنولوجيين وأساس المعرفة في عمليه اتخاذ القرار الصعب انتشر جدا خلال العقود الثلاثة الماضية والذي أدى إلى توسيع مجال تطبيقات الميكاترونيات .

وبعد ذلك توالت التعريفات مثل Auslander and Kempf at 1996 وهو كما يأتي .

“Mechatronics is the application of complex decision making to the operation of physical systems.”
وهناك تعريف أخر ظهر سنه 1997

” Mechatronics is a methodology used for the optimal design of electromechanical products.”
وهناك تعريف أخر قام به Bolton

“A Mechatronics system is not just a marriage of electrical and mechanical systems and is more than just a control system it is a complete integration of all of them and Mechatronics engineering appears modern concurrent engineering design practices.

ولذلك يمكن اعتبار التعريف المبسط للميكاترونيات وهو من فروع الهندسة و ليس مشتق من الهندسة الميكانيكية أو الكهربية و الذي يتعامل مع الميكانيكا والالكترونيات و تكنولوجيا المعلومات

و الميكاترونيات تقدمت كثيرا خلال ال 25 سنه الماضية و انتشرت انتشار واسع من خلال المنتجات الذكية والصناعات الجديدة وتوضح هذه الصور الميكاترونيات و تعرفيها ومكونتها

والى اللقاء في الدرس القادم مع Mechatronics components

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

بسم الله الرحمن الرحيم
تعريف الروبوت :
هو اى جهاز ممكن ان يتحرك بنفسه وابسط مثال على ذلك هو العربة الصغيرة التى يلعبون بها الاطفال و بمزيد من التعقيد الروبوت هو جهاز من الممكن التحكم فيه ويكون هذا التحكم عن بعد اما بواسطه كابلات او اشعة الراديو او من خلال الاقمار الصناعية و هذا مكلف جدا و يقوم الباحثون الان فى دراسة امكانية التحكم فى الروبوت من خلال موجات المحمول .
وتكون انظمة التحكم عموما مبنية على برامج معينه هى المسئولة عن هذا مثل نظام التحكم فى الطائرات فانه يعتبر روبرت .
وعموما الروبوت من الممكن ان يحتوى على عجلات او اذرع و ايدى و بعض التشكيلات الأخرى و يختلف شكل الروبوت و نوعه تبعا للتطبيقات المستخدم بها فمثلا الروبوت المستخدم فى نقل المواد الخطرة و الضارة له شكل معين يختلف عن الروبوت المستخدم فى تجميع اجزاء الماكينات ولذلك فذا كنت تنوى بناء روبوت فعليك اولا تحديد الهدف من ذلك وهناك العديد من الافكار لذلك .
تاب

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

والان ننتقل الى المرحله الثانيه او العمليه الثانيه و هى عمليه Crossover ومعناها هنا عمليه التزاوج وهذه العمليه تسمح بتكوين او خلق عنصرين جديدين من عناصر موجوده سابقا بهدف الحصول على خصائص لهذين العنصرين ( الابناء ) offspring احسن من حضائص العناصر السابقة (الاباء ) parents

ويتم اختيار هولاء العناصر التى سوف تشارك فى عمليه Crossover بالنسبه لى fitness و ينتج لدينا زوج من offspring مختلفين عن الاباء ومختلفين عن بعضها البعض .

والان سوف نقوم بعمل عمليه Crossover بين اول عنصرين من ال mating pool الموجوده فى الجدول السابق وهما 110 , 011 .

وعمليه ال Crossover تبدا باختيار عشوائى للعناصر من individual 1 الى individual (L-1) وL تعنى طول السلسله او الكروموثوم قيمتها سابقا تساوى 3

ولذلك سنختار من 1 الى 3-1=2 .

فلنفترض اننا اخترنا 2 و هذه النقطه تسمى ب Crossover point وفى هذه العمليه يتم قسم او فصل كل عنصر عند هذه النقطه وسيعطى لنا جزء fragment و باقى remainder والعمليه موضحه كما يلى

ومن خلال الجدول التالى سيتضح لنا مراحل تكوين الجيل الاول generation 0

ومن الجدول السابق نلاحظ ان ال mating pool

هو خطوه وسيطه intermediate فى عمليه تحويل الجيل رقم 0 الى الجيل رقم 1

وقمنا بعمل عمليه crossover لنسبه محدده من الجيل وفرضنا انها فى هذا المثال تساوى 50%

وهذا معناه اننا قمنا بعمل هذه العمليه على فردين من مجموع افراد الجيل وهم اربعه والنسبه الباقيه هى التى قامت فى عمليه reproduction فقط ولتكوين ال mating pool

وبمقارنه الجيل الجديد مع الجيل القديم يتتضح لنا

· نسبه التوافق average fitness تحسنت من 3 الى 4.25

· افضل عنصر فى الجيل من 6 الى 7

· وأسوأ عنصر فى الجيل من 1 الى 2

وفى هذا المثال قمنا بشرج الالجوريثم الوراثى على نوعين من العمليات وهما

· Fitness-proportional reproduction

· Crossover
وبعد ذلك سيقوم البرنامج او الالجوريثم بعملية تكرار لهذه العمليات لكل جيل حتى يتم الانتقال الى جيل جديد مع حدوث تحسين فى الصفات وذلك حتى يتحقق معيار نهايه البرنامج ويسمى termination criterion

هذه الخطوات السابقه يقوم بها الالجوريثم او البرنامج ولا نرى منها شيئا اما ما نقوم به نحن هو

· تقييم كل فرد فى الجيل للحصول على ال fitness

ومن معلومات ال fitness التى حصلنا عليها يمكننا تحديد نسب العمليات التى سيقوم بها الالجورثيم مثل
· Reproduction probability (Pr %)

· Crossover probability (Pc %)

· Mutation probability (Pm %)
وهذه العمليه الاخيره بعمليه التحول وسنتحدث عنها لاحقا

وفى النهايه نقوم بحديد معيار النهايه ومن الممكن ان يحدد على اساس اكبر عدد من الاجيال المطلوبه او على اساس الخصائص المطلوبه ومثلا فى هذا المثال نختار ان افضل استراتيجيه مطلوبه هى 111 والتى عند الحصول عليها سوف يتوقف البرنامج

اما عمليه التحول او mutation ونقوم بعملها على كروموثوم طوله ثابت ويكون استعمال هذه الطريقه فى الالجوريثم محدود وال mutation عمليه لا تزاوجيه asexual ونقوم بها على فرد واحد فقط ويكون اختياره عشوائى ايضا من الفرد رقم واحد فى الكرموثوم الى الفرد L وعند هذا الفرد المطلوب القيام بعمليه تحوله تكون ال mutation point

واذا كان نظام الاعداد لدينا ثنائى binary فانه عمليه تحوله تعنى مقلوبه complement

وعلى سبيل المثال اخترنا مثلا الفرد 4 للقيام بعمليه التحول 010 و اختارنا نقطه التحول وهى 2 اى نقوم بعمل مقلوب للبت الثانى و يكون الفرد بعد التحول 000

ونلاحظ هنا ان عملية التحول تؤدى الى زيادة التنوع genetic diversity لأفراد الجيل وذلك بانتاج عنصر جديدة مثل 000

وهى عملية ثانوية للاحتفاظ بالتنوع المفقود نتيجة العمليات السابقة

وهناك اربعة خطوات لتجهيز الالجوريثم العادى

Conventional genetic algoritm وذلك لحل المسائل المتعدده

1- determining the representation scheme
وهى التى يتم فيها وضع جميل الاحتمالات الممكنه التى من الممكن ان تكون حل للمشكله الموجوده لدينا وتحديد ايضا حجم الجيل

The population size (M)

2-determining the fitness measurement

ويتم ذلك من اختبار كل فرد لدينا ضد الظروف الطبيعيه او ظروف المشكله constrain وبعد ذلك نقوم بايجاد قيمه ال fitness الخاصة به من ال objective function وهذا يكون من خلال عمليات ال optimization

3 - determining the parameters and variables controlling the algorithm

وهى نسب العمليات المختلفه فى البرنامج

Pr , Pm , Pc

4 - determining the way of designating the result and the criterion for terminating the algorithm

وفى هذه الخطوة نقوم بتحديد معايير نهايه البرنامج و كما ذكرنا تكون مبنيه على اساسين وهما اما ان يكون مطلوب عديد من الاجيال نود الحصول عليه

Maximum number of generation (G) و نتوقع ان هذا كافى حتى نحصل على الخصائص المطلوبه وذلك يساعد فى تقليل وقت الالجوريثم

وأما ان نحدد الخصائص المطلوبه ويقوم الالجوريثم بالبحث عنها

اما فيوجد هناك ثلاث خطوات لتنفيذ الالجوريثم وهى

1 - randomly created an initial population of a fixed length string

2- iteratively perform the following substeps on the population of string until the termination criterion has satisfied

a - evaluate the fitness of each individual in the population

b - create a new population of string by applying at least the first two of the following three operations . and the operations are applied to individual string (S) in the population chosen with a probability based on fitness

I - copy existing individuals string to the new population

II - create two new strings by genetically recombining randomly chosen substring from two existing string (crossover)

III - create new string from an existing string my randomly mutating the character at one position in the string

3 - the last step is to get the best individual string that appeared in any generation (the best so far individual) is designated as the result of the genetic algorithm

this result may represented a solution to the problem

وهذه الخطوات موضحه فى ال flow chart التالى

ونلاحظ فى هذا المخطط السابق عدم ظهور عمليه ال mating pool وذلك لانها عمليه وسيطه هدفها الانتقال من جيل الى جيل

وهذه كانت مقدمه مفيده عن عمليات البرمجه باستخدام الجينات الواثيه ومن يريد استفاده اكثر فليرسل لى وشكرا على متابعتكم

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

العمليات الطبية المعتمدة على تقليل الجراحة Minimally Invasive Surgery الميكاترونيات تلعب دورا هاما فى مجال الهندسة الطبية و الطب و الجراحة فعلى سبيل المثال هذا النوع من الجراحة (MIS) Minimally invasive surgery يعتبر من أهم الأمثلة على تطبيقات الميكاترونيات فى الطب . وفى هذا النوع من الجراحة (MIS)تتم العمليات بواسطة بعض التجهيزات instruments ووسائل الرؤية Viewing equipment تدخل فى جسم المريض من خلال فتحة صغيرة small incisions مما يودى إلى تقليل العمليات الجراحية surgical trauma و تدمير الخلايا و الأنسجة الطبيعية tissueوالشكل التالي يوضح مكونات هذه العمليات . ويمكن أن يقال عنها أنها جراحه عن بعد telesurgeryمشابه لعمليه يتم التحكم فيها عن بعد لنقل مواد ضاره و هذه التجهيزات التي ذكرناها سابقا عبارة روبوت خاص لمثل هذه العمليات ويوضع فى Passive gross-positioning manipulator وهذا يعنى أن لا يكون كل التحكم فى يد الطبيب حتى لا يودى ذلك إلى إحداث أخطاء و لكن من الممكن أن يؤدى هذا النظام إلى التوقف التام للامان و يكون فعال عندما يكون الروبوت الفعال فى وضعه الصحيح وهو الذي يقوم بالعملية الفعلية و ليس الطبيب و ذلك لان الطبيب يقوم بعمليه وهميه و الروبوت عليه تنفيذ ذلك . وهذا النظام autonomous أي مستقل فى الحس عن النظام الآخر الخاص بالطبيب أي لا يمكن للطبيب التأثير عليه أو التحكم فيه . وهناك استراتيجيه أخرى فى هذا التطبيق تم تطويرها وهى عبارة عن ذراع أو يد للتحكم فى القوه force-controlled handle و توضع فى نهاية الروبوت و هذه اليد يتحكم فيها الطبيب و هو الذي يحرك هذا الروبوت تحت تأثير هذه القوه و يكون هذا بواسطة نظام سيرفو servo mechanism و هذه اليد أو الذراع يكون له حدود للحركة أيضا حيث يمنع الطبيب من تحريك الحد القاطع فى المناطق الحرجة و الخطيرة و ليتأكد أيضا أن العمليات المطلوب قطعها قد تم تأديتها بطريقه دقيقه وفى الصور التالية نلاحظ هذا وفى هذه الطريقة يوفر لنا الروبوت سلوك مقيد و دقه عالية و يمكن للجراح أيضا أن يختبر مهاراته و حسه ليكون التحكم فى الطريق الصحيح ومما لاشك فيه أن الطبيب أو الجراح هو المسئول عند تنفيذ هذا المنهج أو الطريقة procedure و ليس مبرمج الروبوت وفى الصورة ألتاليه نشاهد عمليه جراحيه كاملة تتم بواسطة هذه الطريقة حيث يظهر فيها الطبيب و يتحكم فى حركه الحد القاطع فى جسم المريض من خلال يد يؤثر عليها بقوة معينة تنقل إلى المريض و هناك أيضا فى هذه اليد قدرة على نقل الملمس و الإحساس به haptic و هناك أيضا مجموعه من الكاميرات ذات التقنية العالية و التي تنقل صوره ثلاثية الأبعاد إلى الطبيب 3D . والصورة التالية توضح كيفيه نقل الإحساس بالملمس إلى يد الطبيب و التي تساعد كثيرا فى هذه العمليات حتى يتعرف الطبيب على نوع الجلد و هل إذا كان ذلك ورما أم لا ؟ ويمكن الآن أن نلخص هذه العمليات أو هذا النظام إلى مجموعه من الخطوات وهى أولا pre-operation والتي تشمل تحديد الهدف target وهو جزء معين من جسم المريض و الذي يكون مسموح للروبوت بالحركة فيه و يتم ذلك بعمل إحداثيات ثلاثية الأبعاد و نقل صوره ثلاثية الأبعاد أيضا و عمل الخطط و خطوات العمل اللازمة لذلك ثانيا intr-operation والتي تشمل تحديد الخط الرئيسي للروبوت أو نقطه البداية لتنفيذ أي مهمة datum و تكون حركه الروبوت ذات مرجعيه إلى المريض reference to the patient و يكون الروبوت مقيد من عمل أي أخطاء و يمنع أيضا الحركات الخاطئة من الطبيب ثالثا post-operation وهى اختبار الجودة . وفى النهاية ومن هذه التطبيقات الطبية لهندسة الميكاترونيات نلاحظ أن جسم الإنسان قد أصبح من أهم المكونات لنظام الميكاترونيات حيث أن هذا الجسم و الميكاترونيات تتكاملان بطريقه فعاله The human and Mechatronics devices interact in synergistic ways وتكون عمليه توصيل جسم الإنسان بالنظام الميكاترونى للتحكم فيه من خلال خمسه أشياء و هما حواس الإنسان و اشهرهم الروية visual و اللمس haptic وأخيرا لقد حققت الميكاترونيات الأمان و الرفاهية للإنسان و ذلك لاعتمدها على تكنولوجيا المعلومات مثل التكنولوجيا الموجودة فى عمليات المراقبة عن بعد للمنازل و التحكم أيضا فى أجهزتها عن بعد و التحكم فى السيارات أيضا و لمساعده الكبار أو المعاقين ولذلك ستأخذنا الميكاترونيات إلى المستقبل

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

Introduction to Genetic Algorithms عمليه تطوير او نشاه هذه العمليه تتكون من ثلاث نقاط مهمه 1- الكائن الموجود لديه القدره على اعاده انتاج نفسه 2- يوجد جيل من هولاء الكائنات القادره على اعاده انتاج نفسها 3- يوجد بعض الاختلافات بين هذه الكائنات ولنأخد مثال على ال genetic algorithm وتكون اغلب الامثله او المشاكل هى عمليات optimization problems وفى هذا المثال المطلوب هو ايجاد افضل استراتيجيه لسلسه من اربع مطاعم ماكولات ويكون التفضيل على الاساس الاتى 1- السعر 2- المشروب 3- السرعه فى الخدمه ولنفترض للتبسيط ان فى هذه الاسس تحتوى على احتمالين فقط اى 2 bit مثلا السعر عالى= 0 او منخفض= 1 المشروب كولا = 1 او خمور = 0 سرعه الخدمه سريعه =1 او بطيئه = 0 ومن هذا يتتضح لنا ان كل الاحتمالات المتاحه هى عباره عن سلسلهcharacter string طولها =3 و عرضها =2 L=3 ,k=2 وقيم k هى 0 او 1 اذن عدد الاحتمالات المتاحه = 2^3 = 8 وتسمى هذه الاحتمالات business strategies وتتضح لنا من خلال الجدول التالى اولا سنقوم باختيار جيل عشوائى من هولاء الثمانى احتمالات الممكنه و السوال هنا لماذا قمنا بذلك و الاجابه هذا يعتمد على حس و ذكاء المبرمج حيث يكون متوقع نتائج البحث التى سوف يحصل عليها و لذلك يحاول ان يضيق خيارات البحث على البرنامج حتى يحصل على النتائج بسرعه و بعد اخذ هذا الجيل العشوائى initial random population يكون لدينا الجيل رقم 0 generation 0 وهذا الجيل يسمى الجيل العشوائى الابتدائى initial random generation ولذلك يجب على المبرمج ايضا من خلال خبرته ان يحدد العدد الافراد فى الجيل Population size = M = 4 for each generation ونفترض هذا فى مثالنا ولنفترض اننا اخترنا هذه العناصر وطبعا الترتيب لا يهم وسنقوم الان باختبار كل فرد individual فى هذا الجيل ضد خصائص طبيعيه معينه والتى نحصل عليها من عمليات ال optimization و تسمى داله الخصائص بى objective function و هذا بغرض معرفه هل متوافق هذا الفرد مع ما نود الحصول عليه ام لا ؟ و مدى التوافق اسمه ال fitness او يسمى ايضا profit و يتم الحصول على هذا ال fitness بالتعويض فى ال objective function بعد التاكد من ان هذا الفرد لا يخالف الشروط المفروضه و التى تسمى constrains فعلى سبيل المثال هنا أخذنا ال fitness of each individual الرقى العشرى المساوى للرقم الثنانى الذى يرمز لكود كل فرد ومن الجدول السابق نلاحظ ان افضل استراتيجيه هى 110 والذى يقابلها اعلى fitness و العكس بالنسبه لاسوء استراتيجيه 001 والان سنبدا فى تطبيق مبدا داروين و هو البقاء للاصلح و لكن لابد من ايجاد اولا ما يسمى ال relative fitness ويساوى ال fitness المقابل لكل عنصر مقسوما على المجموع ال fitness ومن الجدول السابق ان العنصر الذى لديه fitness =6 سوف يعطى لنا نص من مجموع نسبه اختياره ان ان فرصه اختياره كبيرة اى انه فرد صالح فى الجيل و لذلك سيتم تكراره فى الجيل القادم و اختفاء العنصر الغير صالح و الذى يعطى fitness=1 . فى عام 1989 قم العالم جولدبرج Goldberg (1989) بعرض هذه القيم السابقه فى صوره طريقه مفيده و تسمى roulette wheel او العجله الدواره وهى عباره عن قرص مقسم الى عدد من القطاعات وكل فرد من الجيل يشغل قطاع معين و يكون حجم هذا القطاع متناسب مع ال fitness لكل فرد individual Roulette wheel والان سنقوم بعمليه انتاج ما يسمى Mating pool وهذه مرحله انتقاليه من الجيل رقم 0 الى الجيل رقم 1 و يتضح لنا هذا فى الجدول التالى ومن الجدول السابق يتتضح لنا ان العنصر المقابل لل fitness=0.25 قد ظهر مره واحده والعنصر المقابل ل fitness=0.50 قد ظهر مرتين وذلك لانه عنصر صالح والعنصر fitness=0.08 قد اختفى تماما لانه عنصر غير صالح و تطبيقا لمبدا داروين فان البقاء للاصلح والعنصر fitness=0.17 سوف يظهر مره واحده ونلاحظ ان هذه العمليه ادت الى تحسين فى average fitness . والمره القادمه انشاء الله سنبدا فى عمليه Crossover

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

ملف باللغة العربية يحتوى على شرح هندسة

الميكاترونكس وتعريفاتها مع ذكر بعض التطبيقات والامثلة

introduction-to-mechatronics-and-mechatronics-system-design.pdf

التصنيف: غير مصنف | أضف تعليقك |

ثانيا : Triggered Subsystems

وهى نوع من انواع الانظمة الفرعية والتى يتم تنفيذها عند حدوث ال Trigger وهذه الانظمة الفرعية يكون لها مدخل تحكم واحد ويسمى trigger input والذى يحدد هل يتم تنفيذ النظام ام لا ؟؟

ويوجد ثلاثة انواع لهذا ال Trigger وهما
Rising وهذه الحالة عندما ترتفع اشارة التحكم من قيمة سالبة او صفر الى قيمة موجبة واذا كانت القيمة الابتدائية سالبة فانه يتم تنفيذ النظام الفرعى عندما ترتفع الى الصفر
Fallingوهذا عكس الحالة السابقة اى عندما تنخفض اشارة التحكم من قيمتها الابتدائية الى قيمة اقل منها
Eitherوهذه الحالة تجمع الحالتين السابقتين ويتم تنفيذ النظام الفرعى فى كلتا الحالتين سواء بالارتفاع او الانخفاض .

ملحوظة :
فى حالة الانظمة ذات الزمن المتقطع عندما تتغير الاشارة من الصفر سواء بالارتفاع او الانخفاض فانه يتم تنفيذ حدوث النظام الفرعى عندما تكون قيمة الاشارة صفر لاكثر من فترة زمنية واحدة وذلك لتلافى حدوث trigger بسبب عملية التقطيع .

وفى الشكل الاتى نرى تنفيذ لل trigger اما بالارتفاع R او بالانخفاض F ونلاحظ انه فى الفترة الزمنية 3 لم يحدث trigger لان الاشارة كانت قيمتها صفر لفترة زمنية واحده ولذلك يجب ان تزيد عن واحد

وبتطبيق هذا على المثال الموجد لدينا
قم بالدخول الى قائمة السميولينك ثم الى ports & subsystems وقم بسحب بلوك trigger الى النظام الفرعى وسيكون كما يلى :

وسيكون شكل النظام الاصلى كما يلى

ولاختيار نوع ال trigger قم بالضغط على البلوك
وستظهر لنا نافذه الاختيارات يمكننا منها اختيار نوعه كما فى الرسم التالى :

ونلاحظ بعد الاختيار بتغيير شكل البلوك بعد كل اختيار كما يلى :
فى حالة الارتفاع

وفى حالة الانخفاض

اما فى كلتا الحالتين

وفى حالة استدعاه بأمر

ويجب ملاحظة ان triggered subsystems
تختلف عن الانظمة enabled subsystems
حيث انها تقوم بحجز اخر قيمة للخرج ولا يمكننا استعادة الخرج عند قيمة ابتدائية ماعدا الانواع التى يكون استدعائها بأمر وهى البلوكات
Function-Call Subsystems
ويكون شرط تنفيذ هذه البلوكات مرتبط بأمر منطقى فى ال S-function الخاصة بالبلوك وسوف نتعرض لها لاحقا .

ملحوظة ::
جميع البلوكات فى الانظمة الفرعية التى تستخدم الTrigger يجب ان يكون زمن تقطيعها متوارث (-1) او مالانهاية وهذا معناه ان البلوكات الموجودة فى النظام الفرعى يتم تشغيلها عند تشغيل النظام الفرعى اى يجب ان لا يحتوى النظام الفرعى على بلوكات ذات زمن متصل مثل بلوك التكامل.

ونقوم الان بعمل هذا المثا�