پایان نامه شبکه های توزیع هوشمند برق

اختصاصی از هایدی پایان نامه شبکه های توزیع هوشمند برق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شلینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:208

چکیده 1

1- مقدمه 9

تعریف و پیش بینی شبکه هوشمند 12

فصل اول: خلاصه قانونی و ضوابط

1-1- مقدمه 16

1-2- خلاصه ضوابط و قوانین امریکا 16

1-2-1- کنگره ایالت متحده 16

1-2-2- FERC سیاست شبکه هوشمند 14 ژولای 2009 18

1-2-3- دایره انرژی ایالات متحده 18

1-2-4- کمیسیون ارتباطات فدرال ایالت متحده (FCC) 19

1-3- خلاصه ضوابط دولتی ایالت متحده: 21

1-4- خلاصه ضوابط و قوانین کانادا 22

فصل دوم: شاخصه ها و ارزیابی تکنولوژی

2-1- مقدمه 25

2-2- ادغام تکنولوژی شبکه هوشمند در سیستم انبوه نیرو: 25

2-3- قابلیت اطمینان تکنولوژی اطلاعات و ادغام سیستم کنترل 27

2-4- ارزیابی تکنولوژی 29

2-5- تکنولوژیهای شبکهی هوشمند روی سیستم انبوه نیرو 30

2-6- ابزار phasor 32

2-7- کیفیت نیرو و کنترل جریان 33

2-8- واحدهای ترمینال از راه دور (RTNS): 38

2-9- تجهیزات انتقال 40

2-10- سیستم انبوه نیرو: ابزار رو به تکامل 44

2-11- سیستمهای تقویت بارپخش پیشرفته: 50

فصل سوم: تکنولوژیهای شبکه هوشمند روی سیستم توزیع

3-1- تکنولوژیهای شبکه هوشمند روی سیستم توزیع: 55

3-2- تولید نیروی توزیع شده و ذخیره آن: 57

3-3-  سیستم توزیع- سیستمهای موجود 60

3-4- روان سازی بار تحت فرکانس: 61

3-5- تامین انتقال الکتریکی تقاضا 63

3-6- سیستم توزیع- سیستمهای در حال توسعه 66

3-7- سیستمهای اتومات صنعتی 68

فصل چهارم:  طرح ریزی و عملکرد با شبکه هوشمند

4-1- مقدمه 72

4-2- ریسک های قابلیت اطمینان سیستم نیروی انبوه 72

4-3- عملکردهای مختص در زمان وقوع حادثه: 77

4-4- ارزیابی های پس از عملکرد: 78

4-5- طرح ریزی طولانی مدت: مقولههای مرتبط به سیستم نیرو 78

4-6- ملزومات شبیه سازی و طراحی 80

4-7- بلایای طبیعی 83

4-8- منابع توزیع شده و شبکههای کوچک و ادغام منابع قابل احیاء: 85

4-9- منابع توزیعی 98

4-10- عملیات زمان واقعی 98

4-10-1- نقص ها 98

4-10-2- خطرات در عملیات 99

4-10-3- کنترل توزیعی و مرتبهای (نظارتی) زمان واقعی: 100

4-11- ارزیابی عملیات 103

4-11-1- نیازهای ماتریسهای جدید کارایی سیستم 103

4-12- سایر ملاحظات 104

4-12-1- تغییر دیدگاه سازمانی 104

4-12-2- موضوعات مربوط به امید به زندگی 104

4-12-3- تداوم تجارت 105

4-12-4- پیادهسازی تکاملی 106

4-12-5- نیازهای R و D 106

4-13- کشفیات فصل 108

فصل پنجم: تأمین cyber برای شبکهی هوشمند

5-1- مقدمه 111

5-2- از دست رفتن سیستمهای مرکز کنترل 115

5-3- سیستمهای ارتباطات 116

5-4- بیسیم 118

5-5- ساختار فرمان و کنترل 119

5-6- اهمیت کنترل و نظارت متمرکز زمان واقعی 121

5-7- از دست دادن کنترل و ارتباطات 121

5-8- دلایل از دست رفتن کنترل و ارتباطات 123

5-9- محلهای بالقوه برای از دست رفتن کنترل یا ارتباطات 124

5-10- پیامدهای از دست رفتن کنترل و ارتباطات 124

5-11- مدل امنیتی عمیق دفاعی 126

5-12- مدیریت ریسک 129

5-13- نیاز به فراند تصدیق قوی و قابل تطبیق 130

5-14- هماهنگی استانداردها و تکامل فرایند 131

5-15- افزایش پیچیدگی در اداره کردن دارایی 134

5-16- برقراری تعادل در منابع داخلی و خارجی ریسک سیستم 137

5-17- استفاده از تعیین استاندارد ریسک برای مجتمع سازی و یکپارچگی شبکهی هوشمند 138

5-18- ریسکهای نامشخص در هنگام استنتاج شبکهی هوشمند 139

5-19- سایر ملاحظات 143

5-19-1- امنیت فیزیکی دارایها در خارج از مرکز کنترل 143

5-19-2- برنامه ریزی متداوم و برنامه ریزی حادثه 147

5-20- نیازهای R&D 149

5-20-1- امنیت cyber 149

5-21- محاسبهی تودهی انبوه 151

5-22- توانایی های محاسبه 153

5-23- کشفیات فصل 154

فصل ششم: نتایج و پیشنهادات

6-1- نتایج و پیشنهادات 156

6-2-پیشنهادات 158

ضمیمه 1: استانداردهای شبکهی هوشمند و قابلیت اطمینان 159

منابع 162

فهرست جداول

عنوان                                                                  صفحه

جدول 1– مجتمع سازی موفق ابزارها و سیستم­های شبکه هوشمند 7

جدول 2- تکنولوژی­های شبکه­ی هوشمند- سیستم­ها و ابزارها .. 29

جدول 3: تاثیرات محتمل شبکه هوشمند..................... 70

چکیده

دولت­ها، قانون­گذاران و سازمان­های صنعتی به منظور بالا بردن حق خرید مصرف کنندگان، حمایت از خلاقیت­ها در تغییرات آب و هوایی و افزایش قابلیت اطمینان نیروگاه بزرگ آمریکای شمالی، یک "شبکه هوشمند" را پیشنهاد کرده­اند. البته برای تغییرات مهم در برنامه ریزی، طراحی و عملیات نیروگاه بزرگ به یکپارچه سازی این شبکه هوشمند احتیاج است. در این گزارش، شبکه هوشمند و قابلیت اطمینان نیروگاه بزرگ تعریف می­شود و یک ارزیابی مقدماتی از یکپارچه سازی موفق شبکه هوشمند ارائه می­شود.

سیستم قدرت انبوه آمریکای شمالی بزرگ­ترین سیستم الکتریکی بهم متصل در جهان است. عملکرد معتبر آن بستگی به بکارگیری گسترده­ای ارتباطات زمان واقعی، نظارت و سیستم­های کنترل دارد. به هنگام تکامل سیستم قدرت انبوه، بسیاری از تکنولوژی­های هوشمند برای چندین دهه بکار می­رود.

ابتکارات در سیاست اخیر فدرال، دولتی و کشور باعث توسعه­ی تصور شبکه­ی هوشمند می­گردد که دارای فعل و انفعال، همکاری، کارایی، اعتبار و استحکام بیشتری است. در اصل، ویژگی­های شبکه­ی هوشمند شامل تجهیزات هماهنگ است که به موجب پیشرفت­ها در ارتباطات، سیستم­های هوشمند و تکنولوژی اطلاعت (IT) مهیا شده است که با سیستم­های موجود و جدید کنترل دارای سطح مشترک می­باشد. پروتکل­های ارتبا

مقاله : خانه های هوشمند و سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS

اختصاصی از هایدی مقاله : خانه های هوشمند و سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 مقاله :  خانه های هوشمند و سیستم مدیریت هوشمند ساختمان BMS

شرح مختصر : سیستم مدیریت ساختمان BMS یا سیستم اتوماسیون ساختمان BAS به سیستمی اطلاق می شود که در یک ساختمان نصب شده و از طریق اجزای خود کنترل قسمت های مختلف ساختمان و نمایش خروجی های مناسب را برای کاربر امکان پذیر می نماید. قسمت های مختلف تحت کنترل معمولا شامل تاسیسات مکانیکی و سیستم تهویه مطبوع HVAC و تجهیزات روشنایی بوده که می تواند به سیستم های ایمنی، آتش نشانی، تنظیم دسترسی، تامین برق اضطراری و … نیز تسری یابد. به طور کلی هدف از استفاده از سیستم های BMS در یک ساختمان تطبیق شرایط کارکرد اجزای مختلف با توجه به شرایط محیطی و نیاز ساختمان در آن زمان است. در سیستم مدیریت ساختمان بسیاری از اعمالی که ساکنان از روی عادت و بصورت غیر ارادی انجام می دهند توسط سیستم های هوشمند انجام می گردد که باعث صرفه جویی در زمان و هزینه نیروی انسانی شده و بعلاوه کاشه مصارف انرژی، کاهش هزینه های انرژی، کاهش خطاپذیری و افزایش اثربخشی سیستم را به دنبال دارد .با بکارگیری انواع حسگرها در داخل و خارج ساختمان و با بکارگیری یک سیستم واحد می توان بصورت لحظه ای، کنترل تمامی شرایط آسایشی و امنیتی را در اختیار داشت و از آنها در جهت رسیدن به شرایط ایده آل استفاده کرد. برای این منظور، نیاز به تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری خاص می باشد که با گرد آوری اطلاعات محیطی و انتقال داده ها به سیستم مرکزی، روند کنترل و مدیریت ساختمان اجرا می گردد. در ساختمان های هوشمند با استفاده از سیستم خودکار کنترل روشنایی ساختمان، کنترل سیستم سرمایش و گرمایش، کنترل دوربین های مدار بسته، کنترل در ها، کنترل وضعیت های اضطراری همچون آتش سوزی، زلزله و بسیاری کنترل های هوشمند دیگر، مصرف انرژی به نحو چشمگیری کاهش می یابد .ساختمان هوشمند، – ساختمانی است که مجهز به یک زیرساختار ارتباطاتی قوی بود که می تواند به صورت مستمر نسبت به وضعیت های متغیر محیط عکس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنین ساختمان این اجازه را می دهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده کرده و امنیت و آسایش آنها را افزایش دهد .

فهرست:

مزایای هوشمندسازی ساختمان

کاهش مصرف کاهش هزینه

مدیریت امنیت ساختمان

مدیریت اتفاقات خاص

مدیریت حریق

مدیریت دوربین های مدار بسته

مدیریت انرژی ساختمان

برخی از اهداف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

وظایف سیستم مدیریت هوشمند ساختمان

نقاط ضعف و محدودیت ها

فیلدباس

استانداردهای متداول فیلدباس

توپولوژی و مسیریابی

سیستم C-BUS

معرفی ساختمان هوشمند با استفاده از پروتکل KNX

اجزای سیستم مدیریت ساختمان

سیستم مدیریت خانگی کنترل هوشمند خانه و آپارتمان

قابلیت های سیستم مدیریت خانگی

سیستم مدیریت هوشمند هتل

طراحی و اجرای ماژول تهویه مطبوع

دانلود مقاله طراحی سیستم هوشمند سورتینگ تخم مرغ

اختصاصی از هایدی دانلود مقاله طراحی سیستم هوشمند سورتینگ تخم مرغ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه :
درآمد حاصل از فروش سیستم های ماشین بینایی و متعلقات وابسته در سال 1986 بیش از 400 میلیون دلار بوده و این رقم تا سال 1991 بالغ بر 2 میلیارد دلار شده است. کاربرد ماشین بینایی در مواردی مثل مونتاژ محصولات ، بازرسی و انتقال مواد ، باعث بهبود کارایی این فرایندها خواهد گردید.
عدم اطلاع کافی مهندسین از تکنولوژی ماشین بینایی و عدم آشنایی با توجیه اقتصادی بکارگیری آن موجب شده است که در استفاده از این تکنولوژی تردید و بعضی مواقع واکنش منفی وجود داشته باشد. علیرغم این موضوع ، ماشین بینایی روز به روز کاربرد بیشتری پیدا کرده و روند رشد آن چشمگیر بوده است.
تعداد سیستم های ماشین بینایی نصب شده و در حال استفاده نسبت به تعداد مواردی که می توانند از این تکنولوژی بهره گیرند ، بسیار کمتر است. سازندگان و فروشندگان سیستم های ماشین بینایی بر این عقیده هستند که بجز موارد معدود ، اطلاعات کاربران این سیستم ها بسیار محدود می باشد. در حالی که مفاهیم کلی برای کاربران شناخته شده است ، اطلاع کاربردی کافی در اختیار کاربران نیست تا بتوانند نیازهای خودشان را با تواناییهای ماشین مرتبط و بررسی نمایند.
نظر به اینکه کاربرد ماشین بینایی روز به روز گسترده تر می شود و هم اکنون در برخی از صنایع مونتاژ الکترونیک ، صنایع اتوموبیل سازی و صنایع نساجی این تکنولوژی متداول شده است. لازم می نماید تا صنعت کشاورزی و صنایع غذایی کشور نیز در خصوص بکارگیری این تکنولوژی آشنایی لازم را پیدا کند. استفاده از ماشین بینایی بعنوان یک ابزار کارآمد و انعطاف پذیر در سیستم های اتوماسیون کارخانه های صنایع غذایی اجتناب ناپذیر خواهد بود.
این پژوهش سعی خواهد کرد ضمن معرفی سیستم های ماشین بینایی و پردازش دیجیتالی تصویر و کاربردهای آن در صنایع مربوط به کشاورزی ، به طور اخص به کاربرد آن در سورتینگ تخم مرغ و طراحی سیستم های مربوط به آن (نرم افزار و ...) بپردازد.

فصل اول
پیشینه پژوهش

1 -1 آشنایی با ماشین بینایی و پیشینه استفاده از آن
تکنولوژی ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی شامل فرایندهایی است که نیازمند بکارگیری علوم مختلف مهندسی و نرم افزار کامپیوتر می باشد. این فرایند را می توان به چند دسته اصلی تقسیم نمود:
1- ایجاد تصویر به شکل دیجیتالی
2- بکارگیری تکنیکهای کامپیوتری جهت پردازش و یا اصلاح داده های تصویری
3- بررسی و استفاده از نتایج پردازش شده برای اهدافی چون هدایت ربات و کنترل نمودن تجهیزات خودکار ، کنترل کیفیت یک فرایند تولیدی یا فراهم نمودن اطلاعات جهت تجزیه و تحلیل آماری در یک سیستم تولیدی کامپیوتری
در طی سه دهه گذشته تکنولوژی بینایی کامپیوتری بطور پراکنده در صنایع فضایی و بطور محدود در صنعت بکاربرده شده است. جدید بودن تکنولوژی ، نبودن سیستم مقرون به صرفه در بازار و نبودن متخصصین این رشته باعث شده است تا این تکنولوژی بطور گسترده استفاده نشود. تا مدتی قبل دوربین ها و سنسورهای استفاده شده معمولا بطور سفارشی و مخصوص ساخته می شدند تا بتوانند برای منظور خاصی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین فرآیند ساخت مدارهای مجتمع بسیار بزرگ (VLSI) آنقدر پیشرفت نکرده بود تا سنسورهای حالت جامد بارزولشن بالا ساخته شود.
استفاده از سنسورهای ذکر شده مستلزم این بود که نرم افزار ویژه ای برای آن تهیه شود و معمولا این نرم افزارها نیز نیاز به کامپیوترهای با توان پردازش بالا داشتند ، علاوه بر همه این مطالب مهندسین مجبور بودند که آموزشهای لازم را پس از فراغت از تحصیل فراگیرند ، زیرا درس ماشین بینایی در سطح آموزشهای متداول مهندسی (لیسانس) در دانشگاهها و به شکل کلاسیک ارائه نمی شد.
تکنولوژی ماشین بینایی در دهه آینده تاثیر مهمی بر تمامی کارهای صنعتی خواهد گذاشت که دلیل آن پیشرفتهای تکنولوژی اخیر در زمینه های مرتبط با ماشین بینایی است و این پیشرفت ها در حدی است که استفاده از این تکنولوژی هم اکنون حیاتی می باشد.
امروزه تمامی شرایط برای فراگیر شدن تکنولوژی ماشین بینایی فراهم شده است. سنسورهای حالت جامد و کامپیوترهای شخصی امروزی به عنوان ابزارهای کارآمد ، مطمئن و ارزان برای پردازش تصویر و تصمیم گیری درباره آن موجود می باشد. دانشگاهها (در آمریکا ) به تعداد کافی مهندسینی را تربیت می کنند که دانش و مهارت کافی در زمینه ماشین بینایی را دارند و بالاخره به دلیل حفظ استانداردها در سطح ملی نیاز به افزایش بهره وری و بهبود کیفیت وجود دارد. علاوه بر این، به دلیل مسائلی از قبیل نیاز به بررسی و دعاوی صنعتی و نیاز به داشتن اطلاعات کامل از محصول در مراحل مختلف بطوری که دسترسی به آن مقدور باشد صنایع تولیدی را وادار می کند تا فرآیند جمع آوری و ذخیره اطلاعات مربوط به محصول در مراحل مختلف تولید را خودکار نماید.
در گذشته بسیاری از فرآیندهای تولید براساس بکارگیری نیروی انسانی و بینایی طراحی شده بودند. در این سیستم ها بینایی انسان به عنوان جزء لاینفک تواناییهای فرآیند بوده است. ورود رباتها به کارخانجات و حذف نیروی انسانی ضرورت اضافه نمودن بینایی مصنوعی به سیستم را ایجاب می نماید. جهت بررسی موضوع نیاز به بکارگیری ماشین بینایی بجای بینایی انسان لازم است تا مطالعه دقیق تری صورت گیرد و توانایی این دو با هم مقایسه گردند.

1-1-1 بینایی و اتوماسیون کارخانه
وظایف اساسی که می تواند توسط سیستم های ماشین بینایی انجام گیرد شامل سه دسته اصلی است:
1- کنترل
2- بازرسی
3- ورود داده
کنترل در ساده ترین شکل آن مرتبط با تعیین موقعیت و ایجاد دستورات مناسب می باشد تا یک مکانیزم را تحریک نموده و یا عمل خاصی صورت گیرد. هدایت نقاله های هدایت شونده خودکار (AGVS) در عملیات انتقال مواد در یک کارخانه ، هدایت مشعل جوشکاری در امتداد یک شیار یا لبه یا انتخاب یک سطح بخصوص برای انجام عملیات رنگ پاشی توسط ربات مثالهایی از بکارگیری ماشین بینایی در کنترل می باشند.
کاربردهای ماشین بینایی در بازرسی مرتبط با تعیین برخی پارامترها می باشد. ابعاد مکانیکی و همچنین شکل آن ، کیفیت سطوح ، تعداد سوراخها در یک قطعه ، وجود و یا عدم وجود یک ویژگی یا یک قطعه در محل خاص از جمله پارامترهایی هستند که توسط ماشین بینایی ممکن است بازرسی شود. موضوع اصلی این پروژه که دسته بندی گوجه فرنگی می باشد نیز با کمک همین وظیفه ماشین بینایی انجام می شود. عمل اندازه گیری توسط ماشین بینایی کم و بیش مشابه بکارگیری روشهای سنتی استفاده از قیدها و سنجه های مخصوص و مقایسه ابعاد می باشد. سایر عملیات بازرسی به جز موارد اندازه گیری شامل مواردی چون کنترل وجود برچسب بر روی محصول (داروئی، غذایی ، ...) بررسی رنگ قطعه وجود مواد خارجی در محصولات غذایی نیز با تکنیک های خاص انجام می گیرد.
اطلاعات مربوط به کیفیت محصول و یا مواد و همچنین تعقیب فرآیند تولید را می توان توسط ماشین بینایی گرفته و در بانک اطلاعاتی سیستم تولید کامپیوتری جامع بطور خودکار وارد نمود. این روش ورود اطلاعات بسیار دقیق و قابل اعتماد است که دلیل آن حذف نیروی انسانی از چرخه مزبور می باشد. علاوه بر این ، ورود اطلاعات بسیار مقرون به صرفه خواهد بود ، چرا که اطلاعات بلافاصله پس از بازرسی و به عنوان بخشی از آن جمع آوری و منتقل می شوند. میزان پیچیدگی سیستم های بینایی متفاوت می باشد. این سیستم ها ممکن است منحصر به یک سیستم بارکدینگ معمولی که برای مشخص نمودن نوع محصول جهت کنترل موجودی بکار می رود، باشد یا ممکن است متشکل از یک سیستم بینایی صنعتی کامل برای اهدافی چون کنترل کیفیت محصول باشد.

2-1-1 بینایی انسان در مقابل بینایی ماشین
نقش بینایی انسان در یک سیستم اتوماسیون صنعتی بسیار پیچیده بوده و نمی توان آن را به عنوان یک سیستم جدا که دارای نقش جداگانه ای است ، در نظر گرفت. سیستم بینایی انسان به عنوان جزئی از یک مجموعه بوده و دارای تاثیرات متقابل بر روی سایر سنسورها می باشد . میزان وابستگی بینایی به سایر سنسورهای بدن مختلف بوده و بستگی به هوشمندی فرد و همچنین سیگنالهای دریافت شده از سایر سنسورهای بدن دارد.
علاوه بر این ، حلقه های بازخور پیچیده ، پاسخ های تطبیقی ، و پردازش سیگنالهای در سطوح مختلف در بخش های مختلف بدن وجود دارد. به عنوان مثال مردمک چشم انسان در مقابل ورود پرتوهایی با مشخصات ویژه حساس می باشد.
خستگی در افراد ، بیماری ، میزان آموزش و دانش آنها در میزان کارایی بینایی انسان تاثیر می گذارند. این تاثیر معمولا بگونه ای است که مقدار آن براحتی قابل اندازه گیری نیست. لذا معمولا اندازه گیری مقایسه ای بر اساس میزان دستیابی به هدف تعیین شود صورت می گیرد.
3-1-1 پارامترهای مقایسه ای
در این قسمت ماشین بینایی بر اساس وظایفی که انجام می دهد و پارامترهای وابسته به آن در ارتباط با فرآیندهای صنعتی یا تولیدی با بینایی انسان مقایسه شده و به بررسی بخش محدودی از نقش هایی که اهمیت بیشترس در کابردهای صنعتی دارند پرداخته می شود.
پارامتر انسان ماشین
انعطاف پذیری بسیار تطبیق پذیر و انعطاف پذیر در مقابل نوع کار و ورود اطلاعات محدود به تنظیمات اولیه ، نیازمند داده های عددی (پیکسلها)
توانایی قادر به تخمین نسبتا دقیق موارد توصیفی مثل تشخیص میوه بد از روی رنگ آن قادر به اندازه گیری ابعاد می باشد مثلا اندازه یک میوه از روی تعداد پیسکهای محیط
رنگ بیان توصیفی از رنگ اندازه گیری هر یک ازمولفه های رنگ(R.G.B)
حساسیت قابلیت تطبیق با شرایط نوری ، خواص فیزیکی سطح اجسام و فاصله تا جسم ، محدودیت در توانایی تشخیص تعداد سطوح خاکستری ، بستگی به بیننده دارد و ممکن است در یک زمان ، متفاوت از زمان دیگر باشد. تعداد سطوح خاکستری قابل تشخیص بین 7تا10می باشد.
حساس به فرکانس و سطح روشنایی حساس به خواص فیزیکی سطح جسم و همچنین فاصله جسم ، قابلیت بیان سطح خاکستری بصورت عددی دقیق و مشخص ، براحتی قادر به تشخیص 256 سطح خاکستری می باشد.
واکنش سرعت واکنش کند و حداکثر در حدود ثانیه می باشد. بسیار بالا که البته بستگی به پردازشگر مورد استفاده و پهنای باند دارد. سرعت واکنش در حد 001/0 ثانیه بوده و سرعت های بالاتر نیز از نظر تکنیکی قابل دسترسی است.
دو و سه بعدی صحنه های سه بعدی به راحتی قابل درک می باشند صحنه های دو بعدی براحتی قابل تشخیص می باشد ولی صحنه های سه بعدی براحتی مقدور نیست و نیازمند به 2 دوربین بوده و سرعت نیز کم است.
خروج داده ها اطلاعات اخذ شده می بایستی بطور دستی انتقال داده شود. هزینه انتقال ورود اطلاعات زیاد بوده و میزان خطا زیاد می باشد. اطلاعات اخذ شده بطور خودکار و مداوم وارد بانک اطلاعاتی می شود، انتقال و ورود اطلاعات دقیق و کم هزینه می باشد.
دریافت داده ها براساس مقیاس لگاریتمی است و متاثر از رنگ زمینه می باشد. می تواند به هر دو صورت خطی و لگاریتمی دریافت نماید.
طول موج محدود به طیف قابل رویت از 300 تا700 میلی میکرون محدوده طیف از طول موجها پایین پرتو x تا طول موج های بالای مادون قرمز می باشد.

عامل مهم در استفاده از ماشین بینایی در مقایسه با بکارگیری نیروی انسانی افزایش توانمندی و بهبود کارایی می باشد. توجه خاص به آن دسته از کاراییهای ماشین بینایی که خارج از توانایی انسان می باشد، می تواند بیانگر توجیه استفاده از ماشین بینایی در فرآیند های تولیدی می باشد.
4-1- 1 ملاحظات اقتصادی
هر گونه پیشنهاد مبنی بر استفاده ماشین بینایی برای منظور خاص می بایستی بر اساس تاثیر اقتصادی آن در کاربرد مورد نظر باشد. توجیه اقتصادی بکارگیری ماشین بینایی شامل دو جنبه می باشد: اولا تاثیر آن بر روی بهبود دهی فرایند و ثانیا هزینه های مستقیم تولید . امکان بهبود کیفیت محصول از طریق انجام بازرسی 100 درصد محصول و کنترل پارامترهای مورد بازرسی در مورد تک تک محصولات می تواند نقش مهمی در توجیه اقتصادی کاربرد ماشین بینایی داشته باشد. در همین حال ممکن است با بکارگیری ماشین بینایی هزینه واحد محصول ، کاهش پیدا کرده و بهره وری افزایش یابد.

2-1 کاربرد های ماشین بینایی در کشاورزی
کامپیوتری کردن تولید (CIM) یک موضوع با اهمیت در پیشرفت صنایع کشاورزی و غذایی محسوب می شود. ماشین بینایی به عنوان یک ربات در این پیشرفت نقشی موفقیت آمیز داشته و مهندسین کشاورزی و صنایع غذایی را در بهبود عملیات تولید دلگرم کرده است. به همین دلیل بیش از 20 سال است که تحقیقات گسترده ای پیرامون کاربردهای ماشین بینایی در کشاورزی و صنایع غذایی انجام شده است.
بیشتر این تحقیقات به کاربرد این سیستم در نظارت و کنترل کیفیت محصول معطوف شده است. روشهای مرسوم نظارت ، به حواس انسانی وابسته است، در بیشتر موارد این کنترل دستی بسیار وقت گیر و طاقت فرسا بوده و بعلاوه دقت آن را نمی شود ضمانت کرد.
ماشین بینایی ، علاوه بر بینایی در محدوده مرئی ، توانایی دیدن در محدوده نامرئی(ماوراء بنفش، نزدیک مادون قرمز و مادون قرمز ) را نیز دارد ، اطلاعات قابل دریافت از جسم در ناحیه نامرئی می تواند در تعیین گرمای داده شده به گیاه بالغ ، تشخیص امراض گیاهی ،... مفید باشد. همچنین در تعیین وارتیه ، بلوغ ، رسیدگی و کیفیت گیاهان و سبزیجات قابل استفاده است.
سادگی ، قیمت پایین ، سرعت ، دقت بالا ، غیر مخرب بودن ، داشتن بازده بالا و امکان استفاده گسترده در کشاورزی از مزایای استفاده از این سیستم می باشد. همچنین قابلیت استفاده از اشعه X و MRI در تعیین بیماریها یا نقصهای دیگر را نیز می توان به آن اضافه کرد.
با سرعت و دقت بالای سیستم های بینایی ، صنعت کشاورزی و صنایع غذایی در سطح جهان تمایل فراوان به تعویض سیستم های نظارت دستی خود با این سیستم پیشرفته پیدا کرده است.
1-2-1 کاربرد در تشخیص کیفیت میوه ها :
نظارت بر کیفیت میوه ها به دو منظور انجام می شود: ارزیابی کیفیت و پیدا کردن نقوص. قدیمی ترین پژوهش در این زمینه پیرامون سیب انجام شد پس ازآن به سایر میوه ها نیز گسترش یافت. سیستم بینایی می تواند در طبقه بندی از لحاظ شکل ، پیدا کردن نقوص ، درجه بندی از لحاظ کیفیت و کلاس بندی واریته ، ایفا نقش کند. رنگ ، شکل، بافت و اندازه فاکتورهای اصلی در نظارت کیفی سیستم بینایی می باشند.
تصاویر RGB (Red –Green – Blue) یک مورد بسیار مرسوم در این کاربرد می باشد. بیشتر الگوریتمهای سیستم بینایی میوه ها ، مبتنی براین سیستم می باشند. وقتی تمام تصاویر با سه رنگ ارائه شوند میزان اطلاعات 3 برابر می شود و پردازش صحیح تری را می توان بر روی آن انجام داد. مدل دیگر تصاویر رنگی HIS(Hue ,Stauration,Intensity)می باشد. بعضی ازپژوهشگران این سیستم را به سیستم RGB ترجیح می دهند. از جمله پژوهشهایی که در این زمینه انجام شده عبارتند از :
- نمایش ساختمان و شکل میوه سیب و سیب زمینی با دقت بالا (Morimoto et al 2000)

(تصویر 1-1)
- ترکیب سنسورهای NIR و ماشین بینایی برای تعیین مقدار SUGER در سیب Steinmetz et al 1999

(تصویر 2-1)
- آنالیز بافت پرتقال بوسیله ماشین بینایی. نتایج این تحقیق نشان داد که این متد مقدار شیرینی پرتقالها را پیش بینی کند. (kondo 1995)
- ارزیابی رسیدگی هلو بوسیله آنالیز رنگ ، این روش مبتنی بر مقایسه رنگ پوست هلو با رنگ پوست یک هلو ( به عنوان مرجع) بود. هر چند دقت این طرح تنها 54% بود. (Millen l Delmiche 1989)
- تشخیص مقدار سفتی گلابی (Dewulf et al 1999)
2-2-1 کاربرد در کنترل کیفیت سبزیجات
بعضی از طرح هایی که در این زمینه ارائه شد عبارتند از :
- تشخیص خواص گوجه فرنگی از قبیل اندازه ، رنگ ، شکل و ناهنجاریها بوسیله پردازش تصویر و ارتباط خواص با کیفیت درونی آن
(Nielsen et al 1998)

(تصویر 3-1)

(تصویر 4-1)
- بررسی وپیدا کردن معایب مارچوبه (Rigney et al 1992)
- تشخیص بیماریهای قارچی با عملیات پردازش رنگ(Vizhany and Felfoldi 2000)
- طبقه بندی هویج از لحاظ معایب سطحی ، پیچش ، کجی و شکستگی (مقدار اشتباه کمتر از 15% گزارش شد. )
(Howath searay 1992)
3-2 -1 طبقه بندی و ارزیابی کیفیت حبوبات
پژوهشهایی که در این زمینه صورت گرفته عبارتند از :
- اندازه گیری سریع و با دقت درجه آسیاب شدگی گندم با استفاده از متد آنالیز دیجیتال تصویر (Liu et al 1997)
- اندازه گیری مقدار سفیدی دانه ذرت ( این فاکتور در تعیین قیمت دانه ذرت با اهمیت است.)
(Liu and Poulsen 1997)
- اندازه گیری بزرگی دانه حبوبات (Ni et al 1997)
- تشخیص دانه های آسیب دیده حبوبات با 5% خطا
(Ng et al 1997)
- پیدا کردن زخم شدگی یا فاسد شدگی دانه گندم
)Ruan et al 1997)
- پیدا کردن لکه های تترازولیوم(tetrazolium) در دانه های ذرت (Xie Paulsen 1997)
4-2 -1 کاربرد در سایر تولیدات غذایی
- درصد پف کردگی پیتزا و همچنین شیوه برش آن بوسیله ماشین بینایی با دقت 90%Sun 2000))
- ارزیابی مقدار تو خالی بودن مواد غذایی سرخ شده با دقت 100% (Yin and panigrohi 1997)
- پیش بینی نازک و لطیف بودن گوشت گاو ( با دقت کمتر از 70%) )Li et al 1997)
- تشخیص کیفیت گوشت خوک از روی رنگ آن (Lu et al 1997)
5-2-1 تکنیکهای سه بعدی (3-D)
تصاویر در کل به شکل دوبعدی (2-D) نمایش داده می شوند. اما تکنیکهای جدید این امکان را برای ما فراهم می کنند که از تصاویر دو بعدی ، استنتاجی سه بعدی داشته باشیم. (Son kg 1999) این سیستم جدید برای نظارت در محصولات غذایی بسیار مفید می باشد.
در سال 1998 این متد با الهام از قواعدی که در شبکیه چشم انسان برقرار است پیشرفت کرد.(Kanali 1998) در این تحقیق تعدادی تصویر از بادمجان و پرتقال گرفته شد و بوسیله الگوریتم خاصی به شکل سه بعدی شبیه سازی شد . در طبقه بندی به این شکل ، دقت تا 96% افزایش پیدا کرد.
با این حال ، این متد برای پیشرفت ، نیاز به زمان بیشتری دارد. زیرا فرضیه های هندسی در شبیه سازی های سه بعدی (3-D) دقت لازم را ضمانت نمی کنند.

6-2-1 نتیجه استفاده از سیستم های بینایی ماشین در کشاورزی
موفقیت در بازدید کیفی سریع و با دقت در کشاورزی و صنایع غذایی نشان می دهد که ماشین بینایی ، یک وسیله مناسب در افزودن بهره وری تولید می باشد. هر چند این تکنولوژی جدید برای کارآمد شدن نیاز به پیشرفت بیشتری دارد.

3-1 طرح یک خط مکانیزه تولید تخم مرغ
امروزه استفاده از خطوط تولید مکانیزه ، علاوه بر افزایش بهره وری، در بهبود کیفیت بهداشتی تولیدات غذایی نیز نقش به سزایی را ایفا می کند. استفاده گسترده شرکت های تولیدی در سراسر جهان ، از این خطوط تولید ، نشان دهنده بازده اقتصادی این کاربرد علاوه بر مزایای پیش گفته است. با این حال ، در کشورها هنوز بسیاری از مراحل تولید به صورت دستی انجام می شود و مکانیزاسیون خطوط تولید ، یکی از موارد مورد نیاز برای پژوهش گسترده به نظر می رسد.
صنعت مرغداری و تولید تخم مرغ ، یکی از صنایعی است که در مکانیزه کردن آن در کشور ، تلاش چندانی صورت نگرفته است و این در حالی است که به ماشینی کردن این صنعت نیاز فراوانی احساس می شود. در این بخش یک سیستم مکانیزه تولید تخم مرغ بصورت کلی و طرح پیشنهادی برای مکانیزه کردن یکی از مراحل آن به صورت جزیی مورد بررسی قرار می گیرد. امید است که این پژوهش گامی هر چند کوچک در راه مدرنیزه کردن بخشهای تولیدی بر دارد.
1-3 -1 اجزاء یک مرغداری مکانیزه به همراه بخش بسته بندی
بطور کلی یک واحد مکانیزه تولید تخم مرغ ، شامل مراحل زیر می باشد.
1-1-3-1 مرحله تولید شامل دو قسمت است:
الف) قسمت تهیه و نگهداری خوراک
ب) سوله های نگهداری مرغها

(تصویر5-1)
در یکی از سیستم های مورد بررسی حداقل طول این سوله 500 فوت بوده و در هر کدام حدود 150 هزار مرغ تخم گذار نگهداری می شوند. مرغها در ردیف های شیب دار با کف توری شکل زندگی می کنند که در هر ردیف محل آبخوری و خوراکدهی پیش بینی شده است. تخم مرغ ، پس از خارج شدن از بدن مرغ داخل شیارهایی با شیب معین می افتند که این شیارهای شیب دار ، تخم مرغ ها را به انتهای ردیف می رساند. در پایان ردیف ، جمع کننده های اتوماتیک تخم مرغها را به داخل محفظه های پلاستیکی هدایت می کنند.
2-1-3 -1 مرحله شستشو
پس از انتقال محفظه های محتوی تخم مرغ به بخش آماده سازی تخم مرغها برای انجام سایر مراحل بر روی نقاله (اول خط) قرار می گیرند. نقاله تخم مرغها را برای شستشو به این بخش راهنمایی می کند و در این بخش تخم مرغها بوسیله یک شوینده ملایم و بهداشتی با آب 120 درجه فارنهایت شسته می شود.

(تصویر 6-1)
3-1-3-1 مرحله درجه بندی
در این مرحله تخم مرغها بوسیله سیستم کامپیوتری طبقه بندی می شوند. دراین درجه بندی تخم مرغها به چند درجه (AA,A,B) و همچنین درجه کیفیت پایین تر از استاندارد طبقه بندی می شوند. این درجه بندی می تواند بر اساس کیفیت درونی و بیرونی تخم مرغ و همچنین سایز آن انجام شود. مشخصات درونی مانند (سفیده، زرده و حفره هاوایی داخلی) و مشخصات بیرونی شامل شکل، بی نقص بودن پوست تخم مرغ و پاکیزگی آن دارای اهمیت می باشند.

(تصویر7-1)
4-1-3-1 مرحله بسته بندی
پس از درجه بندی ، تخم مرغها وارد بخش بسته بندی می شوند. در این مرحله تخم مرغها بر روی صفحه های بسته بندی قرار می گیرند . در یکی از سیستم های مورد بررسی رنگ این صفحه ها نشان دهنده سایز بخصوصی از تخم مرغ می باشد. پس از این مرحله تخم مرغها ، آماده برای ارسال به بازار می باشند.

(تصویر 8-1)

فصل دوم
مواد و روشها

1-2 مفاهیم اولیه پردازش تصویر
در ابتدای این بخش به علائم و اصلاحات مورد استفاده در پردازش تصویر می پردازیم: به طور کلی پردازش دیجیتالی تصویر ممکن است برای دستیابی به یکی از اهداف زیر مورد استفاده قرار گیرد:
1- بهبود دهی ویژگیها 2- استخراج اطلاعات

1-1-2 پیکسل
هر تصویر توسط یک ماتریس M * N از مقادیر پیسکلها (المانهای (j و i)P با مقادیر اسکالر نامنفی) که بیانگر شدت نور تابیده شده از جسم بر سطح پیکسل واقع در موقعیت y) و (x می باشد تعریف می شود. این مطلب در شکل 1-1-2 نشان داده شده است. در این شکل ارتباط بین المان تصویر و پیکسلهای ماتریس نشان داده شده است. مبدأ مختصات استفاده شده برای تصویر و ماتریس با یکدیگر فرق دارند، مبدأ مختصات تصویر درگوشه چپ پایین قرار دارد در حالیکه مبدأ مختصات پیکسلها در گوشه چپ بالای ماتریس قرار دارد.

شکل1-1-2)a- رابط بین المانهای تصویر b- پیکسلهای متناظر در ماتریس
افزایش y=Dy/M افزایش x=Dx/N
حداکثر تعداد پیکسلها در یک سطر = M حداکثر تعداد پیکسلها در یک ستون = N
مقدار عددی پیکسل عبارت از میانگین شدت نور تابیده شده بر سطح پیکسل می باشد. مقدار هر پیکسل P(i,j) بین 0 و 1 می باشد.

2-1-2 پنجره
یک بخش یا ناحیه از تصویر را یک پنجره گویند. پنجره توسط مختصات نقاط چهارگوشه آن بیان می شود. (شکل 2-1-2)

تصویر 2-1-2) یک پنجره از تصویر و پنجره متناظر آن در ماتریس پیکسلهای تصویر

3-1-2 مکان پیکسل
یک پیکسل متعلق به ماتریس M N در ساده ترین شکل توسط مختصاتش بیان می شود. پیکسل واقع در مکان m) و (n از یک ماتریس دارای مقدار عددی می باشد که همانگونه که قبلا ذکر شد این مقدار بیانگرمقدار نور تابیده شده از بخشی از سطح به پیکسل مربوطه می باشد.
به عنوان مثال تصویری را در نظر بگیرید که در قسمت بالای آن هیچگونه نوری وجود ندارد (سیاه کامل) و قسمت پایین آن بسیار روشن می باشد (سفید کامل) و این تصویر دارای ابعاد 10*10 می باشد. اگر از یک سیستم دودوئی برای نشان دادن تصویر استفاده شود، آنگاه ناحیه ای که در آن هیچ نوری وجود ندارد توسط عدد صفر و قسمت روشن با مقدار یک مشخص خواهد شد (شکل 3-1-2) چنانچه از یک ماتریس 4*5 یعنی دارائی 5 ردیف و 4 ستون از پیکسلها استفاده شود. هر المان 2*5/2 (پهنا * ارتفاع) اینچی از تصویر توسط یک پیکسل بیان خواهد شد که مقدار آن بستگی به میانگین نور تابیده شده بر سطح آن دارد.

تصویر 3-1-2-a)نورپردازی نایکنواخت برای یک سطح b) مقادیر متناظر پیکسلها به ازای تصویر

سطح 2*5/2 اینچی واقع در گوشه بالای سمت چپ که با موقعیت (1و1) در ماتریس 4*5 المانی مشخص می شود با مقدار صفر بیان می شود که معنی آن این است که هیچگونه نوری از این قسمت دریافت نشده است سطح 2*5/2 اینچی واقع در گوشه پایین سمت راست تصویر یعنی المان واقع در ستون چهارم و ردیف پنجم (مختصات (4و5) ) با مقدار یک یعنی حداکثر دریافت نور بیان می شود. بایستی توجه داشت که چنانچه از یک سیستم که دارای 16 سطح خاکستری است استفاده می شد آنگاه مقدار پیکسل (1و1) برابر صفر و مقدار پیکسل (4و5) برابر 16 می بود.
مشاهده می شود که هیچگونه اطلاعاتی در مورد مقادیر میانی سطح وجود ندارد و طرح سیستم بایستی یک حد آستانه را مشخص نماید تا مقادیر زیر حد آستانه (کمتر از مقدار مشخص نورپردازی) توسط عدد صفر و مقادیر بالای حد آستانه توسط عدد یک بیان شوند.
در مثال ذکر شده شکل المانها تصویر مستطیلی در نظر گرفته شدند. ولی بسته به نوع سنسور ممکن است المانها به صورت مستطیلی یا دایره ای در نظر گرفته شوند. در مورد دوربینهای لامپی با سطح سنسور دایره ای ممکن است المانها قدری همپوشانی داشته باشند مانند شکل4-1-2.

شکل 4-1-3) المانهای غیر مستطیلی a) المانهای گرد مجزا b) المانهای گرد دارای همپوشانی
در هنگام استفاده از المان های مدور مجزا(بدون هم پوشانی ) نور از سطح تصویر که در پیرامون دوایر قرار می گیرند، اندازه گیری نمی شود.در حالی که وقتی ازالمانهای با همپوشانی استفاده می شود بخشهایی از تصویر دوبار اندازه گیری می شود. بایستی توجه داشت نمی توان هیچگونه اطلاعاتی در مورد شکل سطحی از تصویر که توسط یک پیکسل نمایش داده می شود بدست آورد و همچنین نمی توان از مقدار یک پیکسل اطلاعاتی درباره توزیع نور بر سطح آن پیکسل به دست آورد (مقدار پیکسل فقط بیانگر میانگین نور تابیده شده است).
4-1-2 سطح خاکستری
برای اینکه بتوان مقادیر میانی بین روشن و تاریک کامل را بیان نمود و اطلاعات تصویر کاملتری به دست آورد لازم است تا تعداد بیتهایی که مقدار پیکسل را نشان می دهد افزایش داد. به عنوان نمونه چنانچه قرارباشد شدت نورپردازی را با چهار شدت مختلف بیان نمود لازم است تا از دو بیت دودوئی استفاده نمود. به همین ترتیب برای 16 سطح نیاز به 4 بیت و برای 256 سطح نیاز به 8 بیت می باشد. تعداد مجموع سطوح خاکستری معمولا به صورت توانی از عدد 2 می باشد. کمترین مقدار پیکسل یعنی صفر برای سیاه کامل بکار می رود و مقدار یک یا عددی برابر یکی کمتر از تعداد سطوح خاکستری سیستم برای سفید کامل استفاده می شود، متلا عدد 15 برای بیان سفید کامل در یک سیستم 16 سطحی بکار می رود. مقادیر پیکسلها همواره مقادیر صحیح می باشند.

سطح خاکستری دامنه مقدار خاکستری
21 2 مقدار 0و1
23 8 مقدار از 0 تا 7
24 16 مقدار از 0 تا 15
28 256 مقدار از 0 تا 255
سیستمهای اولیه ماشین بینایی فقط دودویی بودند. به همین دلیل سنسورهای استفاده شده بسیار ساده بودند. علاوه برآن جمع آوری داده ها، پردازش و ذخیره ساز تصویری ساده تر بود. اغلب ریزپردازنده های امروزی حداقل 8 بیتی هستند. لذا سیستمهای 16 ، 64 و 256 سطح خاکستری متداول می باشند. استفاده از سیستمهایی با سطوح بیشتر از 256 چندان مفید نبوده و برای اکثر کاربردهای صنعتی فعلی، سیستمهایی با 256 سطح کفایت می کنند. سیستمهای 64 و 256 سطحی تعداد سطوح بیشتری از آنچه توسط چشم انسان قابل تشخیص است را فراهم می کنند. چشم انسان قادر است در هنگام مقایسه بین رنگهای مختلغ خاکستری تا 40 سطح مختلف بین سفید و سیاه کامل را تشخیص دهد ولی به طور مطلق (بدون مقایسه) قادر به مشخص نمودن 10 تا 15 سطح بیشتر نیست. قدرت تمایز یک سیستم 16 سطحی قدری کمتر از چشم انسان می باشد. در حالیکه سیستمهای 64 و 256 سطحی قدرت تمایز بیشتری از چشم انسان دارند.
اگر چه سیستم بینایی استفاده شده در یک کاربرد خاص ممکن است دارای 256 سطح باشد ولی بنا به دلایلی ممکن است لازم باشد تا تعداد سطوح متفاوت استفاده شود. برای دستیابی به دقت یا تلرانس مورد نیاز از تکنیکهای اعشار پیکسل با دقت 1/9، 1/13 یا 1/20 پیکسل ممکن است استفاده شود. در این صورت سیستمی با سطوح 9، 13 یا 20 بکار گرفته می شود.
تعداد سطوح خاکستری با واضح تر جلوه دادن بعضی از ویژگیهای تصویر یا حذف برخی از جزئیات بر روی کیفیت تصویر تأثیر می گذارند. در حالت کلی افزایش تعداد سطوح خاکستری باعث بهبود کیفیت تصویری شده و این امکان را به وجود می آورد تا بتوان بخشهای خاصی از تصویر را بهبود داد. تصویرگیری به صورت تصاویر دودویی نیازمند حافظه کمتری می باشد امکان استفاده از تکنیکهای بسط سطوح خاکستری در هنگام پردازش تصویر را محدود می کند. افزایش تعداد پیکسل های تصویر از مقادیر کم شبیه 32*32 به 250*250 رزولوشن متفاوت از بزرگ کردن تصویر توسط عدسی می باشد. با بزرگ کردن تصویر توسط عدسی فقط اندازه پیکسل افزایش می یابد.
سیستمهای دارای سطوح بیشتر از 2 اولا این امکان را فراهم می کنند تا سطوح متفاوت شدت نور تابیده شده را تفکیک نمود ثانیا امکان بهره گیری از تکنیک اعشار پیکسل را فراهم آورده که می تواند در اندازه گیری دقیق ابعاد اجسام از آن بهره جست. در شکل 5-1-2 استفاده از ماشین بینایی با نورپردازی از پشت را برای اندازه گیری طول قطعه نشان می دهد. گوشه های قطعه در شکل نشان داده شده در موقعیتهای (2،2) و (4،2) و (4،4) قرار دارند.

شکل 5-1-2 ) a) شی بر روی میز نور b) نمایی از بالا c) داده های تصویری متناظر. نقاط سیاه با صفر و نقاط سفید با 15 نشان داده شده اند.
(c داده تصویری متناظر. نقاط سیاه با صفر و نقاط سفید با 15 نشان داده شده اند در یک تحلیل سلول به سلول (پیکسل به پیکسل ) مشاهده می شود که سطح نشان داده شده توسط پیکسل (4 و 2) یک سطح تاریک بوده و لذا مقدار پیکسل برابر صفر خواهد بود. در حالیکه فقط نصف سطح پیکسل (4و2) توسط جسم پوشانده شده است. از ااین رو میانگین نور دریافت شده برابر 2 (15+0) یا 5/7 خواهد بود. تمامی سطوح کناری روشن بوده لذا مقادیر پیکسل های مربوطه برابر 15 خواهد بود (حداکثر مقدار در یک سیستم دارای سطوح از صفر تا 15).
با توجه به اینکه مقادیر پیکسل ها بایستی اعداد صحیح باشند 5/7 بایستی تبدیل به یک عدد صحیح گردد. در هر سیستمی بایستی نحوه تبدیل اعداد اعشاری به اعداد صحیح (فاعده گرد کردن) مشخص باشد. به عنوان مثال یک قانون کلی می تواند این باشد که از روش گرد کردن ریاضی استفاده شود یعنی اعداد اعشاری با جزءاعشاری بین 5/0 تا 1 به عدد صحیح بالاتر و اعداد با جزء اعشاری کوچکتر از 5/0 به عدد صحیح کوچکتر گرد شوند. از این رو، مقدار 5/7 در مثال فوق بایستی به عدد 8 گرد شود. یا اگر مقدار پیکسل 6/6 به عدد 7 گرد خواهد شد. انتخاب حد آستانه برای گرد کردن مهم بوده و بر روی تلرانس اثر می گذارد تا اطلاع از این مقدار نیز مهم می باشد.
5-1-2 خطای کوآنتایز کردن
گرد کردن مقادیر پیکسل ها به اعداد صحیح باعث خواهد شد تا دقت مقادیر کم شود که این کم شدن دقت تابعی از قاعده گرد کردن می باشد.
قاعده گرد کردن اعداد اعشاری به عدد صحیح بعدی برای یک سیستم 16 سطحی در شکل6-1-2 نشان داده شده است حاصل این روش گرد کردن این است که همواره اندازه های گرفته شده مساوی یا قدری بزگتر از اندازه واقعی خواهند بود.
با استفاده از تکنیک اعشار پیکسل و دانستن قاعده گرد کردن می توان ابعاد اجسام و تلرانسهای اندازه گیری را مشخص کرد. اندازه x در شکل 7-1-2 برابر 4 پیکسل کامل و یک پیکسل نیمه کامل می باشد و اندازه y یک پیکسل است.
پیکسل / اینچ 100/0 * 16/12 * پیکسل ناکامی 1+ پیکسل /اینچ 100/0 * پیکسل 4= x
عامل 16/12 عبارتست از:

اینچ 475/0 = اینچ 075/0 + اینچ 400/0 = X
اینچ 100/0 = پیکسل /اینچ 100/0 * پیکسل 1= Y

شکل 6-1-2) خطای کوانتایزکردن (گرد کردن)

شکل 7-1-2- a) مقدار پیکسلهای به ازای شی نشان داده شده به سیستم b) شی با شکل منظم هندسی بر روی میز نوری

تلرانس اندازه گیری با توجه به قاعده گرد کردن مشخص شود. به عنوان مثال یک پیکسل با مقدارn بیانگر مقداری است از x/10تا 0/11و x مقداری است بزرگتر از صفر و کوچکتر یا مساوی یک به همین ترتیب یک پیکسل با مقدار 15 می تواند هر مقداری بین x/14 تا 15 باشد به طور خلاصه
مقدار پیکسل در ماتریس تصویر مقدار واقعی پیکسل
صفر = صفر
1 = مقدار پیکسل
11 = مقدار پیکسل
15 = مقدار پیکسل

همانگونه که مشاهده می شود خطای اندازه گیری به گونه ای است که شیء نمی تواند بزگتر از اندازه خوانده شده توسط سیستم باشد. اما ممکن است به اندازه حداکثر یک پیکسل کوچکتر از اندازه خوانده شده باشد. در امتداد xها هر دو انتهای شیء مورد اندازه گیری در شکل 7-1-2 ممکن است به اندازه یک پیکسل دارای خطای اندازه گیری باشد. در حالی که در امتدار Yها فقط امکان حداکثر یک پیکسل خطا وجود دارد.
تلرانس یا میزان احتمالی خطا در ابعاد جسم عبارتست از:
اینچ 0125/0 = پیکسل / اینچ 100/0* 16/1 * پیکسل 2- اینچ 0/0 + = x
اینچ00625/0 = پیکسل / اینچ 100/0 * 16/1 * پیکسل 1- اینچ 0/0 + = y
ابعاد شیء برابر خواهد بود با
0125/0 – اینچ 0/0 475/0 = x
00625/0 – ابنچ 0/0 + 100/0 = y
در روش گرد کردنی که عدد اعشاری به عدد صحیح بزگتر یا کوچکتر تبدیل می شود (بسته به تعداد اعشار و قاعده گردکردن) بایستی یک مقدار به عنوان مرز و حد واسط مشخص گردد که اعدادی که کمتر از آن هستند به عدد صحیح کوچکتر و اعدادی که از آن بیشتر هستند به عدد صحیح بزرگتر گرد شوند. به این عدد که به عنوان مرز انتخاب می شود اصطلاحاٌ حد آستانه گویند. در چنین روش گرد کردنی که از یک عدد بینابین به عنوان حد آستانه استفاده می شود ابعاد اندازه گیری ممکن است دارای خطای مثبت و یا منفی باشند.
چنانچه از حد آستانه 5/0 برای گرد کردن استفاده شود. آنگاه به عنوان مثال مقادیر بزرگتر از عددی مثل 5/6 به عدد 7 گرد خواهند شد و مقادیر بین 6 و 5/6 (شامل خود 5/6) به عدد صحیح کوچکتر یعنی به عدد 6 گرد خواهد شد و مقدار تلرانس یا خطای احتمالی می تواند مثبت یا منفی باشد که مقادیر این خطا چه مثبت و چه منفی مساوی بوده و برابر (حداکثر تعداد سطوح خاکستری *2)/1 خواهد بود ، لذا هر چه تعداد سطوح خاکستری بیشتر باشد خطای گرد کردن کوچکتر خواهد بود.
1-5-1-2 خطای اندازه گیری
اندازه یک شیء در یک تصویر از شمردن تعداد پیکسل های تصویر در امتداد مورد نظر به دست می آید. اگر چنانچه از نورپردازی از پشت استفاده شده باشد تصویر به صورت سیاه یا سفید خواهد بود و هر پیکسلی که مقداری به جز مقادیر مرتبط با سیاه یا سفید داشته باشد یعنی دارای مقادیر میانی باشد. در اثر این است که تمام سطح پیکسل توسط تصویر شیء پوشانده نشده است. دقت اندازه گیری ابعاد متاثر از خطای کوآنتایز کردن مقادیر پیکسل های انتهای تصویر شیء می باشد.
اندازه یک شیء مستطیلی که تصویر آن توسط یک سیستم 16 سطحی با ابعاد پیکسل 1/0 1/0 اینچ و با نورپردازی از پشت تشکیل شده است. با جمع کردن ابعاد تمامی پیکسل هایی که به طور کامل پوشانده شده اند به علاوه اندازه بخشی از پیکسلی که قسمتی از آن پوشیده است و لذا دارای مقادیر میانی می باشد. مطابق شکل 7-1-2 و با گردکردن مقداری میانی طبق قاعده گرد کردن تعیین می شود.
در یک سیستم نورپردازی از پشت، اجسام با شکلهای مختلف و متعدد ممکن است مقادیر میانی یکسانی را برای پیکسل ها ایجاد نمایند (شکل 8-1-2) در داده های تصویری 3 پیکسل با مقدار 7 مشاهده می شود که این پیکسل ها آن قسمتی از تصویر را نشان می دهند که تمامی سطح پیکسل توسط تصویر جسم پوشانده نشده است. 50% سطح پیکسل (5 ، 4) توسط انتهای مورب با زاویه 45 پوشانده شده است. 50% سطح پیکسل (6 ،3) توسط انتهای لبه قائم که فقط بخشی از سطح پیکسل را پر کرده پوشانده شده است و نهایتا 50% پیکسل (2 ، 3) توسط بخشی که اطراف یک سوراخ را احاطه کرده پوشانده شده است. در هنگام تحلیل مقادیر ماتریس تصویر یا هدف تحلیل اندازه ها و تلرانس اندازه گیری لازم است تا شکل هندسی جسم مورد اندازه گیری از قبل معلوم باشد.

شکل 8-1-2-a) شی با شکل نامنظم بر روی میز نوری b) مقادیر پیکسلها در تصویر مربوطه

6-1-2 هیستوگرام
به نموداری که تعداد تکرار سطوح مختلف خاکستری در یک تصویر را نشان دهد هیستوگرام گویند. در این نمودار محور x ها نشان دهنده هر یک از سطوح خاکستری و محور y ها تعداد پیکسل های متناظر با سطوح خاکستری مختلف می باشند. (شکل 9-1-2)

شکل 9-1-2) هیستوگرام برای یک تصویر شامل 5*4 پیکسل و سیستم 8 سطحی
هیستوگرام بدین گونه ساخته می شود که:
1- داده های تصویری به صورت دیجیتال درآورده می شود.
2- تعداد پیکسل های در هر یک از سطوح خاکستری شمرده می شوند و
3- نمودار تعداد تکرار پیکسل ها در هر یک از سطوح خاکستری ترسیم می گردد.
نمودار می تواند به صورت میله ای باشد که ارتفاع هر یکاز میله ها بیانگر تعداد پیکسل در آن سطح خاکستری خاص می باشد. مقدار هیستوگرام در یک مقدار مشخص از پیکسل بیانگر احتمال وقوع آن خاکستری در هر یک از المانهای تصویر می باشد از این گراف هیچ اطلاعاتی در خصوص مکان پیکسل ها نمی توان به دست آورد. احتمال اینکه یک پیکسل در مکانی مثل (x,y) دارای مقداری مثل b باشد از شکل 9-1-2 می تواند به دست آید که این مقدار عبارتست از :

= P(b) در نقطه (x,y) از تصویر

اگر 6 = b فرض شود با توجه به شکل 11-3 مقدار هیستوگرام به ازای سطح خاکستری 6 برابر 7 می باشد لذا : 35/0 = 20/7 = (6) P
شکل هیستوگرام اطلاعاتی را درباره خواص تصویر فراهم می کند. به عنوان مثال یک هستوگرام باریک (در امتداد محور xها) نشان دهنده این واقعیت است که کنتراست تصویر کم می باشد. یا یک مقدار پیکسل مشخص می تواند نشان دهنده یک خاصیت منحصر به فرد از یک جزء تصویری مثل یک سوراخ باشد. هیستوگرام می تواند در مواردی از قبیل به دست آورد مقدار حد آستانه که برای تبدیل تصاویر سطوح خاکستری به تصاویر دودویی لازم است یا در تصحیح بخشی از طیف خاکستری مفید باشد.

1-6-1-2 ایجاد هیستوگرام
هیستوگرام یک تصویر می تواند طبق مراحل زیر و همان گونه که در شکلهای 10-1-2 و 11-1-2 نشان داده شده است ایجاد گردد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  98  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

تحقیق در مورد استراتژی هوشمند

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد استراتژی هوشمند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه9

فهرست مطالب ندارد

‌پیچیدگی‌ فزاینده‌ جوامع‌ مختلف‌ و گسترش‌ ارتباط‌ و وابستگی‌ چند جانبه‌ صنایع، زمینه‌ مساعدی‌ برای‌ رشد کمی‌ و کیفی‌ فرصتها و تهدیدات‌ محیط، فراهم‌ ساخته‌ است. چنانچه‌ از یک‌ سو رشد وتوسعه‌ تکنولوژی‌ انسان‌ را در جدال‌ با رخدادهای‌ طبیعی‌ قدرتمند ساخته‌ و از سویی‌ دیگر پیچیدگی‌ و ارتباط‌ تنگاتنگ‌ صنایع‌ سبب‌ بروز معضلات‌ همه‌ جانبه‌ در رخدادهای‌ ظاهراً‌ واحد شده‌ است. مقایسه‌ قطع‌ برق‌ یک‌ روستا با مورد مشابه‌ در یکی‌ از شهرهای‌ بزرگ‌ جهان‌ به‌خوبی‌ نشانگر درجه‌ آسیب‌پذیری‌ جوامع‌ پیشرفته‌ است. مقایسه‌ فوق‌ قبل‌ از اینکه‌ مقایسه‌ دونوع‌ جامعه‌ باشد، نشانگر گسترش‌ دامنه‌ هرنوع‌ بحران در جوامع‌ پیچیده‌ است

وظیفه‌ مدیریت‌ بحران اتخاذ تصمیمات‌ موثر براساس‌ اطلاعات‌ صحیح‌ درجهت‌ کاهش‌ خسارات‌ و کنترل‌ سریع‌ بحران است.

باید در تمام‌ برنامه‌ریزیهای‌ بحران جایی‌ را برای‌ موقعیتهای‌ پیش‌بینی‌ نشده‌ درنظر گرفت.

بحران عبارت‌ است‌ از وضعیتی‌ که‌ نظم‌ سیستم‌ اصلی‌ یا قسمتهایی‌ از آن‌ را مختل‌ کرده‌ و پایداری‌ آن‌ را برهم‌ زند.

غافلگیری‌ اولین‌ عامل‌ مخرب‌ در بحرانهاست.

تصمیم‌گیریهای‌ مهم‌ همواره‌ از ضروریات‌ بحران در لحظات‌ اول‌ است.

اتخاذ تصمیمهای‌ درست‌ به‌هنگام‌ بروز بحران به‌ دسته‌بندی‌ و اقعیتها بستگی‌ دارد.

بحران چیزی‌ جز تجلی‌ برخورد تمام‌ عواملی‌ که‌ یک‌ مرتبه‌ از حالت‌ نظم‌ به‌ حالت‌ بی‌نظمی‌ درآمده، نیست.

هیچ‌ بحرانی‌ شبیه‌ دیگری‌ نیست‌ و درک‌ تشابهات‌ کلیدی‌ برای‌ برنامه‌ریزی‌ به‌منظور رویارویی‌ با آن‌ و تخفیف‌ اثرات‌ سوء بسیار ضروری‌ است.

دولتها و شرکتها به‌ شناخت‌ روشهای‌ برخورد با تغییرات‌ ناگهانی‌ روی‌ آورده‌اند و مدیریت‌ بحران بخشی‌ از تمام‌ برنامه‌های‌ استراتژیک‌ آنها شده‌ است

‌باید توجه‌ کرد تصمیم‌گیریهای‌ مهم‌ و عمده‌ همواره‌ از ضروریات‌ بحران در لحظات‌ اول‌ است. تصمیماتی‌ که‌ نه‌تنها در ابعاد وسیعی‌ تاثیر می‌گذارد و در حقیقت‌ آینده‌ و گستره‌ بحران را می‌سازد، بلکه‌ همه‌ در مورد آن‌ قضاوت‌ می‌کنند. بنابراین، طبیعی‌ است، در مواجهه‌ با بحران اتخاذ تصمیمهای‌ صحیح‌ منوط‌ به‌ دسته‌بندی‌ حقایق‌ و واقعیتها باشد. حیاتی‌ترین‌ اقدام‌ در آغاز این‌ است‌ که‌ باید به‌سرعت‌ فهمید چه‌ چیزی‌ رخ‌ داده‌ است‌ و چه‌ اقدامی‌ در مقابل‌ آن‌ باید انجام‌ داد و پس‌ از آن‌ شرایط‌ چگونه‌ خواهد بود. بیش‌ از 90% تصمیمات‌ حساس‌ در ساعات‌ اولیه‌ بحران صورت‌ می‌گیرد و عوامل‌ بسیار متعددی‌ باید در مورد افراد و مسائل‌ مرتبط‌ در آنِ‌ واحد در نظر گرفته‌ شود. دقیقاً‌ بغرنجی‌ مسئله‌ در اینجا نهفته‌ است، زیرا بخش‌ عظیمی‌ از این‌ ملاحظات‌ ضروری‌ و همزمان‌ را می‌توان‌ در پیش‌بینی‌ها و برنامه‌ مدیریت‌ بحران قبل‌ از وقوع‌ بحران انجام‌ داد

انواع هوشمندی استراتژیک

پیش‌بینی فناوری به پایش مستمر پیشرفت‌های فناورانه و شرایط آنان می‌پردازد تا بتوان کاربردهای آینده آنان را به‌موقع شناسایی نمود و پتانسیل‌های آن‌ها را ارزیابی کرد. پیش‌بینی فناوری، یک فرآیند سه‌مرحله‌ای است (شناسایی  اعتبارسنجی  انتقال اطلاعات و پیاده‌سازی) که تصمیم‌گیرندگان را در یک چارچوب فناورانه منسجم یاری می‌دهد. در این امر، پیشرفت‌های گسترده فناوری و ابعاد اجتماعی-اقتصادی آنان در نظر گرفته می‌شود اما زیاد به تحلیل جزئیات ‌پرداخته نمی‌شود.

نتایج ارزیابی فناوری از طریق تحلیل پتانسیل‌های اجتماعی اقتصادی و زیست‌محیطی پیشرفت‌های علمی و فناورانه نوین  به تصمیم‌گیری‌‌ها در حوزه فناوری یاری می‌رساند. این امر، شامل تاثیرات و شرایط ساختاری آنان است. غالباً این کار برمبنای تجربیات گذشته پایش فناوری انجام می‌شود. به کمک ارزیابی فناوری  می‌توان به گزینه‌هایی برای بهره‌برداری بهتر از فرصت‌های ناشی از فناوری‌های نوین دست یافت. ارزیابی فناوری  یا بر یک فناوری خاص متمرکز می‌گردد (فناوری‌مبنا) یا اینکه بر مسایل اجتماعی ناشی از بکارگیری یک فناوری متمرکز می‌شود (مساله‌مبنا).

آینده‌نگاری فناوری بر مفهومی فوق‌العاده گسترده‌تر استوار است  به‌طوریکه در راستای بررسی ابعاد اجتماعی  اقتصادی و زیست‌محیطی فناوری‌های جدید  به گستره وسیعی از مقولات و ذی‌نفعان می‌‌پردازد. فرآیند آن  فوق‌العاده تعاملی و باز است و ماهیتی پایین به بالا دارد تا بتوان خط‌شکنی‌ها را شناسایی کرده و به فرضیاتی دست یافت که ما را در تعیین و تدوین استراتژی یاری دهد. بارها از آینده‌نگاری فناوری در پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های سیاستی در سطوح ملی و فراملی استفاده شده است.

با توجه به روند روبه‌رشد دانش‌محوری در اقتصاد  نوآوری‌های ناشی از علوم و فناوری  انتخابی قطعی برای تحقق هدف اجلاس لیزبون مبنی بر تبدیل‌نمودن اتحادیه اروپا به ”رقابتی‌ترین و پویاترین اقتصاد دانش‌بنیان جهان تا سال ۲۰۱۰“ خواهد بود.

اجلاس لیزبون صراحتاً به نیاز ما مبنی بر دستیابی به هوشمندی و آگاهی قابل اطمینانی نسبت به الگوهای نوآوری اشاره می‌کند. قالب‌های جدید دانش و کاربردهای آنان در محصولات و خدمات  توام با فناوری‌های دانشی قدرتمند  اهمیت مدیریت دانش را افزایش داده است.

ظهور ابزارها و داده‌ها

امروز شاهد ظهور ابزارها و داده‌های ناآشنای سابق که در هوشمندی نقش دارند، هستیم. به‌علاوه، نیاز روزافزون به شفافیت و مشارکت هر چه ‌بیشتر در تصمیمات دولتی در حوزه علوم و فناوری باعث شکل‌گیری الگوهای نوینی از تصمیم‌گیری در این حوزه شده است. در این‌جا توجه به دو نکته ذیل ضروری است:

اول اینکه دیگر هیچ کانون مرکزی برای نوآوری وجود ندارد. نوآوری در شبکه‌ها و ائتلاف‌ها رخ می‌دهد نه در شرکت‌های مشخص یا آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه. ماهیت توزیع‌شده نوآوری  باعث شکل‌گیری تصویری بسیار پیچیده‌تر و ناپایدارتر در مقایسه با نگرش سنتی به ابداعات و اختراعات موفق شده است.

دوم اینکه  امروز اکثر کاربردهای علوم و فناوری (مرتبط با سیاست‌ها) جامعه گسترده‌تری را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این امر، ما را به جستجو در پی الگوهایی از تحلیل آینده‌ نگرانه وامی‌دارد که قادر به درنظرگرفتن ماهیت تسهیم‌شده نوآوری باشند به‌طوریکه ذی‌نفعان مختلف جامعه بتوانند بر سر مخاطرات و تصمیمات مذاکره نمایند.

این امر  بیشتر خود را از طریق افزایش سوابق ارتباطی ”علوم و حکومت“ در سال‌های اخیر، و تقاضا برای ارتقای سطوح مشارکت و شفافیت در تنظیم فراخوان‌ها و برنامه‌های کلان علوم و فناوری نشان داده است. به‌علاوه این نگرش عمومی تقویت شده است که باید سیاست‌گذاران تقریباً همیشه  قادر به شرح و توضیح و توجیه تصمیمات خود باشند.

در مجموع این روندها باعث افزایش پیچیدگی و عدم‌قطعیت‌ها در مورد تاثیرات علوم و فناوری در جامعه شده است و مخاطراتی را برای تصمیم‌گیرندگان ایجاد کرده است. در نتیجه  این امر باعث دشوارترشدن هرچه‌بیشتر وظیفه سیاست‌گذاران در اتخاذ سیاست‌های نظام‌مند شده است.

با توجه به شکل‌گیری اقتصاد دانش‌بنیانِ نوآوری‌محور  سرعت پیشرفت‌های فناوری و نقش آن در جامعه و اقتصاد  دیگر فرصت چندانی برای تصمیم‌گیری‌های سیاسی باقی نمی‌گذارد.

این واقعیتی اساسی در حوزه‌های به‌ سرعت ‌در حال ‌پیشرفت است (بالاخص با توجه به خط‌شکنی‌های فناورانه و پیشرفت‌های غیرقابل‌پیش‌بینی). هوشمندی استراتژیک سیاستی دربردارنده ابزارهایی است که امکان پیش‌بینی خط‌شکنی‌ها را  در قالب کارکردی به‌نام ”هشداردهی به‌موقع“  فراهم می‌کند.

هوشمندی استراتژیک سیاستی، روش‌های متنوعی را برای پاسخگویی به نیازهای سیاست‌گذاری در اختیار می‌گذارد. این تنوع  نشانگر قوت این مفهوم است بطوریکه باعث انعطاف‌پذیری و افزایش استقلال عمل می‌شود. به‌عنوان مثال  پیش‌بینی فناوری مایل به تمرکز بر یک چارچوب فناورانه منسجم و خاص است؛ بنابراین، بیشتر در واحدهای کوچک، مستقل و تخصصی یک سازمان بزرگ‌تر بکار می‌رود. به‌همین جهت ‌ بخش‌ خصوصی بسیار بیشتر از بخش دولتی از آن استفاده کرده است.

ارزیابی فناوری معمولاً به یک فناوری خاص یا مسایل ناشی از کاربرد یک فناوری می‌پردازد. مدت مدیدی است که از این ابزار برای پشتیبانی از سیاست‌گذاران (به‌ویژه در سطح مجلس) استفاده می‌گردد. به‌علاوه، بیشتر تجربیات ارزیابی فناوری توسط نهادهای رسمی ملی و منطقه‌ای و در حوزه‌های فناورانه خاص (همچون بهداشت و سلامت) انجام شده است (معمولاً در دانشگاه‌ها). در بعضی موارد  از ارزیابی فناوری برای پاسخگویی به نیازهای دولت در تصمیمات سیاسی استفاده می‌شود.

اما تجربیات آینده‌نگاری فناوری توسط عناصری در سطوح منطقه‌ای و ملی، حتی در سطح کل اروپا، انجام شده است. این تجربیات  بیشتر در قالب طرح‌های ابتکاری خاصی سازماندهی شده و به جای پرداختن به الگوهای تصمیم ‌سازی موجود  ذی‌نفعان مختلف را به‌گونه‌ای اختصاصی (متناسب با شرایط) گرد هم می‌آورد.

تنوع قواعد

این تنوعِ سبکِ عملکرد،  حائز اهمیت است چون از نهادینه‌شدن ورودی هوشمندی استراتژیک سیاستی به نظام سیاستی (وابستگی به یک ذی‌نفع خاص یا منافع سیاسی) جلوگیری می‌نماید.

فرای نیاز به نهادی (نهادهای درگیر)  روندهای مشترکی برای پیاده‌سازی هوشمندی استراتژیک سیاستی در هر یک از زمینه‌های آن وجود دارد:

اول اینکه  تمامی فنون  باورِ پیش‌بینی‌پذیریِ مطمئنِ آینده‌ی میان‌مدت و بلندمدت را رها کرده‌اند. این امر  به طور ویژه  در مورد پیش‌بینی فناوری دیده می‌شود  بطوریکه دیگر شاهد پیش‌بینی کمـی مشخصات کلیدی یک فناوری خاص از طریق تعمیم روندهای فناوری نیستیم؛ بلکه پیش‌بینی فناوری به ارایه عواملی می‌پردازد که بر چگونگی توسعه فناوری‌ها در یک حوزه خاص حاکمند و ضمن ارایه توصیه‌هایی، شاخص‌های پیاده‌سازی را مشخص می‌سازد.

دوم اینکه  امروز در هر زمینه  به طور شفاف، این واقعیت در نظر گرفته شده است که دیگر پیشرفت‌های فناوری صرفاً برمبنای قوانین خلل‌ناپذیر علوم و مهندسی تعریف نمی‌شود  بلکه توسط زمینه کاربرد فناوری مشخص می‌شود  یعنی اینکه چگونه گروه‌های مختلف، فرصت‌ها و مخاطرات یک فناوری جدید را درک کرده و برای آن مفهوم‌سازی می‌نمایند.

سوم اینکه، عمده‌ترین تغییری که در هر یک از زمینه‌های هوشمندی استراتژیک سیاستی رخ داده را می‌توان در برخورد پیش‌دستانه با مسیر پیشرفت یک فناوری نوین مشاهده کرد. به عنوان نمونه  امروز پیش‌بینی فناوری در حال تغییردادن جایگاه خود به سمت پشتیبانی از فرآیند انتقال فناوری از طریق تسهیل گفتگوی بین تامین‌کنندگان و کاربران بالقوه فناوری است.

ارزیابی فناروی نیز به جای اینکه صرفاً به پیامدهای منفی بالقوه فناوری‌های خاص بپردازد، در حال تکامل به سمت شناسایی انتخاب‌های اجتماعی و سیاسی مرتبط با پیشرفت‌های فناورانه است؛ بطوریکه امروز، ترکیبی از پایش کلاسیک فناوری با روش‌های ارزیابی آینده ‌نگرانه است. آینده‌نگاری فناوری نیز در حال مبدل‌سازی خود به فرآیند اصلی یاری‌رسان به سیاست ‌گذاران در سطوح ملی و فراملی است.

این سه روند به این جا منتهی شده است که سهم پیش‌بینی فناوری، ارزیابی فناوری، و آینده‌نگاری فناوری در سیاست‌گذاری‌ها کاملاً شفاف شده و دیگر به صورت عناصر مجزا به آنان نگریسته نشود  بلکه در چشم‌انداز جامعی به نام ”هوشمندی استراتژیک سیاستی“ بکار گرفته شوند.

روش‌شناسی هوشمندی استراتژیک سیاستی

قبل از پرداختن به بعضی ابعاد روش‌شناسانه و علمی موضوع نمی‌توان متوقع بهره‌برداری کامل از پتانسیل هوشمندی استراتژیک سیاستی بود. اگرچه تنوع مهم است  اما پرداختن به بحث‌های کاملاً مستقل و مجزا راجع به هر یک از مفاهیم ارزیابی فناوری، پیش‌بینی فناوری و آینده‌نگاری فناوری  می‌تواند خلف نظر و نامطلوب باشد. زیرا:

اولاً  باید از هم‌افزایی بین این سه روش استفاده شده و به دنبال ”تناسب روش‌شناسانه“ آنان (استفاده در جایگاه مناسب) باشیم. واقعاً باید به ارزیابی و آزمون جدی سه روش پیش‌بینی فناوری، ارزیابی فناوری و آینده‌نگاری فناوری بپردازیم تا دریابیم چگونه می‌توان به شکلی بهتر اهداف و نیازهای سیاست‌گذاران را برآورده نمود و محدودیت‌های روش‌شناسانه بی‌مورد را به آنان تحمیل نکرد. بهبود روش‌های هوشمندی استراتژیک در سیاست‌گذاری‌ها بدان معنا است که باید مستمراً به پایش و مقایسه این روش‌ها بپردازیم. به‌علاوه باید در اینجا به موضوع تضمین کیفیت و ایجاد واسطی بهتر برای ارتباط با نیازهای کاربران نیز پرداخت.

ثانیاً باید برای درک بهتر فرآیندهای تصمیم‌گیری در اقتصاد دانش‌بنیان، تحلیل تعامل بین فرآیندهای نوآوری و ساختارهای نهادی، و پیونددهی این یافته‌ها با هوشمندی استراتژیک سیاستی، اقداماتی اساسی انجام گیرد. توجه به این نکته از آن جهت حائز اهمیت است که کارهای انجام‌شده در زمینه هوشمندی استراتژیک سیاستی  بیشتر به حوزه‌های سیاستی پرداخته است بطوریکه همچنان ارتباط آن با تصمیمات سیاستی در هاله‌ای از ابهام به سر می‌برد.

با توجه به تمامی مسایل و موارد فوق‌الذکر، باید اولین گام برای آینده، انسجام‌بخشی و پیونددهی بهتر هوشمندی استراتژیک سیاستی باشد به‌گونه‌ای که به ایجاد شبکه‌ای توزیع‌شده در کل اروپا منتهی گردد. این امر می‌تواند به تولید به‌موقع اطلاعات از منابع مستقل و غیرهمگن انجامیده و امکان پوشش‌دهی گسترده‌تر مقولات و نیازها را فراهم سازد.

به‌علاوه می‌تواند زمینه‌ساز ایجاد ارتباطات مناسبی در راستای برآوردن الزامات سیاست‌گذاری در اقتصاد دانش‌بنیان باشد. در توضیح نقش نوین هوشمندی استراتژیک سیاستی باید گفت که کارکرد مهمی از این شبکه توزیع‌شده می‌بایست کنترل کیفیت  ارزیابی اعضاء  و پایش و بهبود روش کار باشد. چنین شبکه توزیع‌ شده‌ای می‌تواند پاسخگوی چالش دیگری در زمینه الزامات بخش خصوصی برای مشارکت در خلق هوشمندی استراتژیک سیاستی (بالاخص در مورد پیش‌بینی فناوری)‌ باشد. یک شبکه توزیع‌شده نباید صرفاً به پیش‌برد رشد علمی و روش‌شناسانه در این زمینه بپردازد  بلکه باید به شکل‌گیری چهره‌ای دقیق‌تر و جدی‌تر از هوشمندی استراتژیک سیاستی نیز منجر گردد.

به هر تقدیر، مفاهیم نوینی همچون هوشمندی استراتژیک نیازمند یادگیری از کاربران خود است. باید اراده و خواست شفافی (توام با درجه مشخصی از استقلال نسبت به ذی‌نفعان مختلف) وجود داشته باشد تا این امر به ثمر بنشیند.

نباید نتایج هوشمندی استراتژیک سیاستی را به عنوان مجموعه‌ای از ”پیش‌بینی‌ها“ تلقی نمود؛ کاربران نیز نباید پیش‌گویی‌های خودخواهانه و شخصی خود را وارد آن کنند. باید هوشمندی استراتژیک سیاستی را در دل فرآیند گسترده‌تری از تصمیم‌گیری و سناریوپردازی جای داد. به‌علاوه نباید آن را برمبنای درست یا نادرست‌بودن نتایج آن ارزیابی نمود بلکه باید عملکرد آن را در سهم آن در انجام مباحث سیاستی آگاهانه  شایسته و قانونی جستجو کرد.

در مجموع باید گفت که هوشمندی استراتژیک سیاستی، ابزاری است که ما را در پاسخگویی به چالش‌های تصمیم‌گیری در اقتصاد دانش‌بنیان یاری می‌دهد. به‌علاوه، پشتیبانی‌های مشخصی از سیاست‌گذاری‌ها می‌نماید که فقط در زمینه پیش‌نیازهای دستیابی به درجه مناسبی از هوشیاری سیاستی است.

امروز، اتحادیه اروپا با چالش‌های متعددی روبرو است: یکپارچه‌سازی دولت‌های عضو جدید  پیاده‌سازی ”ناحیه تحقیقاتی اروپا“  جستجو برای یافتن سبک‌های نوینی از اداره و بهبود تاثیرات اقتصادی علوم و فناوری. این گزارش بر آن است تا نشان دهد که مفهوم هوشمندی استراتژیک (در همین حد امروز)  نه فقط باعث افزایش توان روش‌مندانه ما در پرداختن به مسایل می‌شود بلکه انعطاف کافی برای ارتباط با دیگر اشکال تعامل  وفق با الگوهای حکومتی جدید  و آزادی‌عمل در مواجه با تغییرات سریع و دورازچشم‌مانده فناوری و پیشرفت‌های اجتماعی فراهم می‌کند.

منبع: ayandeh.com <!--[if !vml]--><!--[endif]-->

جستجو

Top of Form

Bottom of Form

دانلود مقاله هوشمند سازی

اختصاصی از هایدی دانلود مقاله هوشمند سازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

با این که موارد بالا از دستاوردهای استفاده از فناوری اطلاعات است، با این حال ساده لوحانه است اگر تصور کنیم ورود فناوری اطلاعات (در جلوه های متفاوت آن : اینترنت ، رایانه ، چند رسانه ای و ... ) به تنهایی باعث انقلاب آموزشی شود.
اگر فرهنگ یاد دهی – یادگیری در نظام آموزشی تحول نپذیرد ، ورود فناوری های اطلاعاتی نه تنها تحولی ایجاد نخواهد کرد ، بلکه به تقویت سنت های محافظه کارانه ی آموزشی منجر خواهد شد.
لذا تغییر در مدرسه سنتی به سوی مدرسه هوشمند نیازمند تغییر در نظام آموزش و پرورش کشور می باشد و هیچگاه راه اندازی مدارس هوشمند میسر نخواهد شد مگر ساختار نظام آموزش و پرورش تغییر یابد . این امر نیازمند برنامه ریزی حداقل بیست ساله می باشد.
این تغییر می بایست قدم به قدم و با درایت و تفکر باشد. همه روزه و به طور مداوم انجام می گیرد و تعدادی از این آزمونها در قرن ۲۱ به سمتی می‌رود که اکثر مشاغل به دانش و مهارتهای کامپیوتری نیاز خواهند داشت. ورود به این عرصه به نوع جدیدی از آموزش نیاز دارد که با آموزش سنتی کنونی همخوانی ندارد. مدتی است برخی کشورهای جهان به تأسیس مدارس الکترونیکی یا مدارس هوشمند دست زده‌اند. در مدارس هوشمند کامپیوتر در نحوه تدریس و ارزشیابی تأثیر می‌گذارد و برنامه‌های درسی را تا حدودی تغییر می‌دهد. ولی در عین حال کارکردهای اجتماعی مدارس بر جای خود باقی می‌ماند چون در روابط اجتماعی به دانش‌آموزان یاری می‌رساند. در این مدارس دانش‌آموزان می‌توانند با منابع علمی جهان و معلمان و بچه‌های مدارس دیگر ارتباط برقرار کنند.

مدرسه هوشمند مدرسه‌ای فیزیکی است و کنترل و مدیریت آن، مبتنی بر فناوری کامپیوتر و شبکه انجام می‌گیرد و محتوای اکثر دروس آن الکترونیکی و سیستم ارزشیابی و نظارت آن هوشمند است.
در چنین مدرسه‌ای یک دانش‌آموز هوشمند، با صرف وقت بر روی موضوعات به شکل مستمر، منابع و قابلیتهای اجرایی خود را توسعه و تغییر می‌دهد و این نکته‌ای است که به مسئولان مدرسه اجازه می‌دهد تا با توجه به تغییرات به وجود آمده و افزایش سطح اطلاعات دانش‌آموزان، آنها را برای اخذ اطلاعات جدید آماده نمایند.

مدرسه هوشمند مدرسه‌ای است که جهت ایجاد محیط یاددهی ـ یادگیری و بهبود نظام مدیریتی مدرسه و تربیت دانش‌آموزان پژوهنده طراحی شده است.

مدرسه هوشمند مؤسسه آموزشی است که در جهت فرآیند یادگیری و بهبود مدیریت به صورت سیستمی نظام یافته بازسازی شده تا کودکان را برای عصر اطلاعات آماده سازد.

دانش‌آموزان در مدرسه هوشمند نقش یاددهنده و یادگیرنده را برعهده دارند. در این مدرسه، برنامه درسی محدودکننده نیست و به دانش‌آموزان اجازه داده می‌شود از برنامه‌های درس خود فراتر گام بردارند. در این مدرسه روش تدریس براساس دانش‌آموز محوری است. تأکید بر مهارت فکر کردن و فراهم ساختن محیط یاددهی ـ یادگیری از راهبردها و خط مشی های مدرسه هوشمند است.

منظور از مدارس هوشمند چیست ؟در سال 1984، دیوید پرکینز و همکارانش در دانشگاه ها هاروارد، طرح مدارس هوشمند را به عنوان تجربه ای نوین در برنامه های آموزش و پرورش، با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات ارائه نمودند.
این طرح به تدریج در چند مدرسه اجرا گشت و بعدها تا حدودی توسعه یافت، به طوریکه امروزه برخی از کشورهای توسعه یافته در امر فناوری اطلاعات، همچون مالزی، از این مدارس جهت تربیت نیروی انسانی در برنامه های توسعه خود استفاده می کنند.
در تعریف این نوع مدارس گفته شده است که مدرسه هوشمند یک مدرسه و محیط آموزشی فیزیکی است که کنترل و مدیریت آن مبتنی بر فناوری رایانه و شبکه می باشد و محتوای اکثر دروس الکترونیکی و سیستم ارزشیابی و نظارت آن نیز هوشمند است ودر فرایند آموزش به تفاوت استعداد وتوانایی دانش آموز توجه می شود . بنابراین مهمترین ویژگیها و خصوصیات این مدارس عبارتند از :

الف) در مدارس هوشمند معلمان می توانند با استفاده از بانکهای اطلاعاتی و برنامه های نرم افزاری و غیره دروس جدیدی را با توجه به نیازها و علائق دانش آموزان طراحی نمایند و یا اینکه دروس موجود را تغییر داده و اصلاح نمایند بنابراین محتوای آموزشی دروس در این مدارس تا حدودی متفاوت با مدارس دیگر خواهد بود.

‌ب) دانش آموزان این مدارس، خود سرعت یادگیری خود را تعیین می نمایند. همچنین در این مدارس، ساعات یادگیری محدود به ساعات مدرسه نیست و دانش آموزان در هر لحظه که اراده کنند کلاسهای دلخواهشان را از طریق برنامه های رایانه ای یا ارتباط از راه دور در اختیار خواهند داشت.

‌ج) نقش معلمان در این مدارس تا حدود زیادی از آموزش و ارزشیابی دانش آموزان به پیگیری آموزش شخصی آنان تغییر می یابد و در نتیجه فرصت و فراغت بیشتری برای پرداختن به برنامه های رشد و بالندگی حرفه ای خود (مطالعه، برقراری ارتباطات و تعاملات سازنده و مؤثر با مکاران، ارتقاء سطح علمی و بهبود مهارتهای تدریس و ...) خواهند یافت.

‌د) در این نوع مدارس دانش آموزان اغلب بجای کیف های مملو از کتب حجیم، با کامپیوترهای کیفی (lab top) در سر کلاس درس حاضر می شوند. به عبارت دیگر در این مدارس علاوه بر مواد آموزشی رایج و کتابهای درسی، انواع نرم افزارها و درس افزارهای چند رسانه ای نظیر cd و... مورد استفاده قرار می گیرد.

‌ه) ارزشیابی از دانش آموزان در مدارس هوشمند به جای اینکه در مقاطع و نوبتهای فاصله دار (در پایان هر فصل یا هر ترم و ...) صورت پذیرد، همه روزه و به طور مداوم انجام می گیرد و تعدادی از این آزمونها هم به صورت on line واز راه دور می باشند.

‌و) در این مدارس دانش آموزان هنگام ورود و خروج از مدرسه، با کارت دیجیتالی که در اختیار دارند، والدین خود را از ساعت آمد و رفت خود مطلع می سازند(ارسال SMS ازطریق سیستم اتوماسیون مدرسه). والدین دانش آموزان نیز می توانند با یک آموزش ساده به سیستم ارزشیابی مدرسه متصل شده و به این وسیله از وضعیت وروند پیشرفت تحصیلی فرزند خود آگاهی یابند. معمولاً در این مدارس روزانه در پایان ساعات کلاسی یک E-Mail از طرف مدرسه جهت آگاهی والدین از وضع تحصیلی فرزندانشان در آن روز، به آنها ارسال می گردد.

‌ز) از آنجاییکه پاره ای از فعالیتهای مرسوم در مدارس دیگر، در این مدارس به کمک فناوری اطلاعات کاهش می یابد، کمیت و کیفیت تعاملات بین دانش آموزان، معلمان و والدین ارتقاء می یابد و در نتیجة هم افزایی یا سینرژی حاصل از تعاملات این سه گروه، امکان ایجاد شرایط یادگیری بهتر برای دانش آموزان فراهم می گردد.

علاوه بر موارد فوق نکته ای که درباره مدارس هوشمند حتماً بایستی مورد توجه قرار گیرد توجه به این مطلب است که فناوری اطلاعات در واقع به معنای فن بهره برداری از اندیشه‌های انسانی است که با سپردن امور شناخته شده، تکراری و غیرخلاق به ماشین از طریق خودکارسازی عملیات، اندیشه های انسانی را در جهت مکاشفه در ناشناخته ها آزاد می سازد.
بنابراین نباید به اشتباه این گونه تلقی گردد که در مدارس هوشمند، تکنولوژی جای افراد و اشخاص را می گیرد بلکه همچنان که پیتر دراکر(P.Drucker) نیز گفته است «کار یدی جای خود را به کار دانشی می دهد، اما نقش تعیین کننده انسان به عنوان حاکم سازمانی همچنان برقرار و مستدام خواهد ماند» , و بنابراین استفاده از تکنولوژیهای مذکور تنها به عنوان ابزاری در جهت رسیدن به هدف آموزش و تعلیم و تربیت کارآمدتر و متناسب با آهنگ فزاینده تغییرات در دنیای حاضر می باشد.

مدرسه هوشمند (smart school) در واقع مرحله برتری در کاربری فناوری اطلاعات در نظام آموزش کشور است . مدرسه هوشمند ، مدرسه ای است که مدیریت و کنترل آن مبتنی بر فناوری شبکه و رایانه است و محتوای بیشتر درسهای آن الکترونیکی است ، و نظام ارزشیابی و نظارت آن نیز هوشمند ( الکترونیکی) است

تعریف مدرسه هوشمند

مدرسه هوشمند مدرسه یی است که علاوه بر استفاده از امکانات فیزیکی مدرسه و برنامه هایی مانند سایر مدارس تلاش دارد تا با تجهیز به امکانات رایانه یی و فناوری های مربوطه کنترل و مدیریت خود را بر این اساس مبتنی کند و محتوای اکثر دورس را الکترونیکی کرده و ارزشیابی و نظارت سیستم را هوشمند گرداند .
در اینگونه مدارس سیستم بر روی کامپیوتر مرکزی مدرسه نصب می شود و با اتصال به تعداد زیادی از خطوط تلفن در طول شبانه روز آماده ارایه خدمات است . این سیستم امکانی را فراهم می آورد تا دانش آموزان ، اولیا و معلمین و کادر مدرسه در تعامل همیشگی و پویا برنامه خود را به پیش برند .
امکان اطلاع رسانی صوتی و تصویری ، ارتباط با مربیان ، ارایه انتقادات و پیشنهادات ، پرسش و پاسخ و سایر موارد ضروری از جمله کارکردهای مدارس هوشمند است . در این مدارس دانش آموزان با داشتن یک کامپیوتر در منزل همیشه با سیستم مدرسه خود در ارتباط خواهند بود لذا می توان گفت مدارس هوشمند هیچ وقت تعطیل نخواهد بود . البته لازم است این نکته یادآوری شود که مدارس هوشمند بستر لازم برای مدارس مجازی نیز فراهم شود .
از جمله مهمترین ویژگی های مدارس هوشمند این است که دانش آموزان با تفکر مستقل و ابراز خلاقیت توانمندی خود را به کار می گیرند و فضای حاکم موجب به کارگیری توانمندی های مربیان ، معلمان و اولیا برای تقویت آموزش و پرورش می گردد و بطور کلی محیط مدرسه مشوق یادگیری و باعث ایجاد انگیزه و رغبت در مجموعه می شود .

مهمترین اهداف مدارس هوشمند

افزایش مشارکت عناصر مرتبط با سیستم مدرسه بویژه اولیا ، مربیان و دانش آموزان و فراهم کردن امکان تعادل بیشتر آنان با یکدیگر مهمترین هدف یک مدرسه هوشمند است . از طرفی دانش آموزان در چنین مدرسه یی با فناوری الکترونیکی آشنا می شوند و توانمندی فردی خود را از این طریق افزایش می دهند . رشد همه جانبه در این سیستم یکی دیگر از اهداف مورد نظر است چرا که با تسلط به تمام مجموعه و بازخودگیری از روند پیشرفت توسط دانش آموزان آنان بخوبی نقاط قوت و ضعف خود را تشخیص می دهند و به یاری سیستم برای رفع آن تلاش می کنند .
ایجاد تنوع و خارج شدن از شیوه یکنواخت و سنتی آموزشی از جمله اهدافی است که در صورت اجرای دقیق طرح می تواند بازده کاری را در مدرسه افزایش دهد .

دانش آموز در این سیستم با اهمیت زمان آشنا شده و بخوبی می آموزند که چگونه می توان در کمترین زمان به خواسته ها و نیازهای خود از طریق استفاده از فناوری ارتباطی نایل آمد .

مهمترین دلایل تاسیس مدارس هوشمندمهمترین دلایل تاسیس مدارس هوشمند عبارتند از :

الف) امروزه به علت رشد فناوریهای رایانه ای، سرعت نقل و انتقالات اطلاعاتی و مسأله انفجار دانش، اطلاعات و دانش به سهولت و سرعت می تواند در اختیار همگان قرار گیرد و دیگر مانند گذشته مدرسه تنها چهار چوبی نیست که معلم بخواهد دانش، مهارت و ارزشها را در آن به دانش آموزان منتقل کند بلکه چهارچوبهای اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و وسائل ارتباط جمعی در شکل پذیری پنداره های دانش آموزان نقشی تعیین کننده دارند.
یکی از تبعات این امر بالا رفتن سطح دانش متعارف دانش آموزان است که هماهنگی با دوره های آموزشی را بر هم می زند. در چنین شرایطی استفاده از فناوریهای اطلاعاتی و انفورماتیکی در مدارس هوشمند، امکان به روز نمودن اطلاعات علمی معلمان و ارتقاء مهارتهای تدریس ایشان را فراهم می آورد به طوریکه آنها می توانند با استفاده از امکانات موجود در این مدارس برآورد صحیحتر و دقیقتری از دانش متعارف دانش آموزان کسب نموده و دوره های آموزشی و مطالب درسی را با دانش متعارف دانش آموزانشان هماهنگ سازند.

ب) از سوی دیگر برنامه های آموزشی در مدارس سنتی، اکثراً به صورت معلم محور بوده و با استعدادها، تواناییها، نیازها و شیوه های یادگیری دانش آموزان که هر یک آهنگ مخصوص خود را دارد، متناسب نیستند.
مدارس هوشمند به دلیل برنامه های درسی انعطاف پذیر، امکان تدریس با شیوه های نوین، داشتن طیف وسیعی از برنامه ها و روشهای آموزشی و محوریت بخشیدن به نقش دانش آموز (با در نظر گرفتن تفاوتهای فردی و توجه بیشتر به نیازها، علائق و استعدادهای آنان) می‌توانند در جهت از بین بردن و یا کاهش دادن این شکاف آموزشی مؤثر و مفید فایده باشند ودرواقع هر دانش آموز بسته به استعداد خود می تواند آموزش ببیند و یا به عبارت دیگر سیستم آموزش نسبت به استعداد دانش آموزان متغیر است .

ج) جامعه اطلاعاتی آینده نیازمند افرادی است که بتوانند فناوری اطلاعات را خلاقانه در جهت رشد و توسعه به کار برند، در این عصر بی بهره مانده از دانش، بینش و مهارتهای روز، به بیکاری، نابرابریهای اجتماعی و در نتیجه پیدایش نارضایتی و تنش می انجامد و مدارس هوشمند نیز عمدتاً در جهت تأمین این نیازها برنامه ریزی شده اند چرا که در این مدارس دانش آموزان می‌آموزند که چگونه اطلاعات مورد نیاز خود را از طریق شبکه های اطلاعاتی استخراج نمایند، چگونه در مورد آنها بیندیشند و چگونه حاصل یافته های خود را در جهت حل مسائل و مشکلات خود و توسعه و پیشرفت جوامعشان به کار گیرند.

هفت اصل کلیدی در مدارس هوشمند عبارتند از:

۱) دانش خلاق ۲)استعداد یادگیری ۳)توجه به فهم مطالب ۴) آموختن با هدف تسلط و انتقال آن ۵) ارزیابی آموخته‌ها به شکل متمرکز ۶) غلبه بر مشکلات ۷) مدرسه به عنوان یک سازمان آموزشی.

در مدارس هوشمند کامپیوتر جایگزین تخته سیاه و CD جای دفتر مشق را می‌گیرد. دانش‌آموزان می‌توانند از طریق اینترنت اطلاعات بسیاری را درباره هر موضوع که بخواهند بدست آورند. در این سیستم معلم و شاگرد هر دو تولید محتوای الکترونیکی و درس را به صورت CD ارائه می‌کنند.
در این مدارس آموزش منحصر به معلم نیست و دانش‌آموز نقش اساسی در آموختن مباحث علمی دارد. دبیران با استفاده از محتوای درسی الکترونیکی موجب تفهیم بهتر مطالب درس و صرفه‌جویی در وقت می‌شوند و دانش‌آموزان هم این فرصت را دارند که توانایی و قابلیتهای خود را آشکار و به تولید محتوا بپردازند.

در این گونه مدارس کسب موفقیت دست‌یافتنی است و میزان آن به تلاش و پیگیری دانش‌آموزان و هدایت صحیح و جهت دار بستگی دارد. در این روش روح پژوهش و جست‌وجوگری،‌ جایگزین روحیه بی‌هدف دانش‌آموز خواهد شد. در این روش رکن اصلی برای هرگونه تغییر، تغییر در فکر است و ابزار و امکانات تنها وسیله‌ای برای جامه عمل پوشاندن به افکار هستند.

در مدارس هوشمند معلمان می‌توانند به جای اینکه تلاش کنند خودشان پاسخی برای پرسشهای دانش‌آموزان پیدا کنند، از آنها بخواهند پاسخ پرسشهایشان را در کامپیوتر پیدا کنند و برای بقیه بازگو کنند.

مدارس هوشمند مدارسی هستند که مبانی توسعه آنها استفاده از فناوریهای نوین اطلاعات و ارتباطات می‌باشد و تفاوت آن با مدارس مجازی این است که در این مدارس دانش‌آموزان باید حضور فیزیکی داشته باشند اما در مدرسه مجازی، دانش‌آموز و معلم می‌توانند کیلومترها از هم فاصله داشته باشند. معلمان مدارس هوشمند الزامی به متخصص بودن در حوزه IT ندارند بلکه باید بتوانند از سیستم این مدرسه مطلع باشند و از امکانات آن خوب استفاده کنند. معلم باید خوب بداند که منابع در کجاها وجود دارند که وقتی دانش‌آموزان سؤالی مطرح کردند آنان را به منابع موردنظر راهنمایی کند.

ارتباط والدین با مدرسه، از طریق کامپیوتر انجام می‌گیرد و این امکان را دارند که با مدیر یا معلمان مدرسه ارتباط برقرار کنند و از وضعیت تحصیلی فرزند خود آگاه شوند.
کتابخانه این مدرسه، یک کتابخانه الکترونیکی است و دانش‌آموز می‌تواند به صورت Online از آن استفاده نماید. محیطهای گفت‌وگو، بحث و پرسش و پاسخ به صورت همزمان و ناهمزمان دراین مدرسه فعال است.

افزایش استفاده ازکامپیوتر در آموزش به یک نیاز تبدیل شده است. ما برای عقب نماندن از قافله جامعه جهانی که به سرعت نقش رایانه‌ها را در مشاغل گسترش می‌دهد به سیستم آموزش متناسب این عصر نیازمندیم. اما از این موضوع نیز نباید قافل باشیم که استفاده از انواع نرم‌افزارها و محتواهای آموزشی غیراستاندارد می‌تواند لطمات جبران‌ناپذیری به آموزش وارد و یادگیرندگان را دچار سردرگمی کند.
برای ایجاد مدرسه هوشمند و یا کلا ورود فناوری اطلاعات به مدارس وزارت آموزش و پرورش باید به دنبال ایجاد بانکهای اطلاعاتی قوی و هماهنگ باشد که بتواند شبکه آموزشی قوی استاندارد را اتخاذ کند تا خدمات محتوایی و آموزشی را به راحتی در دسترس مدرسه قرار دهد. با امید به اینکه مدارس هوشمند راهی باشد در جهت رشد فکری دانش‌آموزان این مرز و بوم.

با گسترش فناوری های ارتباطی و توسعه امکانات تکنولوژیکی در عرصه ارتباط ، تمام سازمانی خود را به سمت مکانیزه کردن سوق دهند تا از این طریق بر سرعت و دقت انجام کارها افزوده و احتمال خطا توسط نیروی انسانی را کاهش دهند .

نظام آموزش و پرورش نیز به نوبه خود با وارد کردن فناوری های ارتباطی در این عرصه تلاش کرده تا حداکثر بهره برداری را از این دستاورد بشری داشته باشد . مدارس هوشمند در دنیا حاصل به کارگیری از این امکانات است . کشور مالزی در سال 1998 برای اولین بار به عنوان نخستین کشوری بود که مدارس هوشمند را در نظام آموزش و پرورش راه اندازی کرد و با ارایه الگوی موفق توانست تجربه خود را به سایر کشورها نیز منتقل کند و امروزه علاوه بر مالزی دیگر کشورها نیز برای هوشمند کردن مدارس خود اقدام کرده اند که بطور مثال می توان از فرانسه به عنوان کشوری موفق در این عرصه نام برد .

شورای عالی آموزش و پرورش کشورمان نیز در سال 1380 موضوع مدارس هوشمند را برای نخستین بار مطرح کرد که با تایید و تصویب این شورا مقرر گردید از سال 81 این مدارس راه اندازی شوند اما به دلایلی کار متوقف شد تا اینکه با تامین اعتبار و تصویب مجدد مقرر شده است که در سال تحصیلی جدید طرح مدارس هوشمند در 4 دبیرستان شهر تهران به اجرا گذاشته شود . لذا به همین دلیل ضمن تبیین این موضوع به اهداف و موانع آن اشاره خواهیم داشت .

مدرسه هوشمند مدرسه‌ای فیزیکی است که کنترل و مدیریت آن، مبتنی ‌بر فن‌آوری رایانه و شبکه انجام می‌گیرد و محتوای اکثر دروس آن الکترونیکی و سیستم ارزشیابی و نظارت آن هوشمند است. در چنین مدرسه‌ای یک دانش‌آموز هوشمند، با صرف وقت بر روی موضوعات به ‌شکل مستمر، منابع و قابلیت‌های اجرایی خود را توسعه و تغییر می‌دهد و این نکته‌ای است که به مسؤولان مدرسه اجازه می‌دهد تا با توجه به تغییرات به‌وجود آمده و افزایش سطح اطلاعات دانش‌آموزان، آن‌ها را برای اخذ اطلاعات جدید آماده نمایند. تا به معلم محوری و سخنرانی تک‌‌گویانه معلم در کلاس خاتمه دهند و سیستم آموزشى را به شکل سیستم مشارکتی، مبتنی بر آموزش توانایى‌هاى پژوهش، جمع‌بندى، تحلیل و نتیجه‌گیری دانش‌آموزان تبدیل کنند.

هدف از ایجاد این‌گونه مدارس عبارتست از:

رشد همه جانبه دانش‌آموزان (ذهنی ، جسمی ، عاطفی و روانی)

ارتقاء توانایی‌ها و قابلیت‌های فردی

تربیت نیروی انسانی متفکر و آشنا به فن‌آوری

افزایش ارتقاء و مشارکت مردمی

پیش‌نیازها جهت اجرای مدارس هوشمند

با توجه به اهداف مدرسه هوشمند و با توجه به نوع جهت‌گیری آن در تربیت دانش‌آموزان، نیاز به تجهیزات و امکاناتی دارد که در مدارس سنتی به آن نیازی نیست. این تجهیزات شامل موارد زیر است:

تجهیزات سخت‌افزاری و شبکه شامل:
سرور

رایانه شخصی به تعداد مورد نیاز

چاپگر و اسکنر

تجهیزات Active / Passive شبکه

پهنای باند متناسب برای شبکه WAN

نرم‌افزار شامل:

وب ‌سایت

نرم‌افزارهای پایه

نرم‌افزارهای آموزشی چند رسانه‌ای

نرم‌افزارهای ساخت محتوای دروس

نرم‌افزارهای کاربردی

نرم‌افزار اتوماسیون اداری

تجهیزات تامین برق اضطراری

برای ایجاد این نوع مدارس ابتدا باید یک برنامه دراز مدت را مدنظر داشت به عنوان مثال مدرسه‌ای که امروز به نام هوشمند ایجاد می‌شود ممکن است حتی بیشتر از 10 سال طول بکشد تا ابزار خود را که شامل زیر‌ساخت ارتباطی، محتوای مناسب، آموزش معلمین، تغییر روش‌های آموزشی و فرهنگ‌سازی والدین است، کامل کند.

- به نظر می رسد تغییرات زیادی در امر نحوه آموزش در مدارس در حال وقوع است که فرایند تدریس را شیرین و بر جذابیت مدارس می افزاید. نماید . این روزها رقابت عجیبی در مدارس پایتخت به راه افتاده است تحت عنوان ، هوشمند سازی مدارس با هدف آموزش الکترونیکی E-Learning . هدفی به غایت خوب و مفید و آینده دار اما با چند و چون بسیار برای کارگزاران آموزشی در آ.پ .

- این رقابت بعد از ان حاصل شده که وزارتخانه آ.پ در یک پرسه زمانی قصد دارد این هدف را در مدارس سراسر کشور دنبال نماید . سال قبل در تعدادی از مدارس شهر تهران و امسال در تمام شهر و برخی استانهای کشور اجرایی شده است . حتماً در استان شما هم تعدادی از معلمان علاقمند آموزش تولید محتوا را در مرکز استان دیده اند یا در حال آموزش هستند. مدارسی در هر استان مکلف به هوشمندسازی شده اند و ... به هر جهت این اتفاقی مبارک است که به زودی تمام آ.پ را فرا می گیرد.

- در این فرایند، تکنولوژی آموزشی به خوبی به کمک فرایند تدریس می آید و یادگیری مفهومی را برای د.آ (دانش آموز)لذت بخش می نماید. اما برای این مهم مدرسه باید به جهت سخت افزاری و نرم افزاری مجهز گردد. چیزی که مدیران برخی از مدارس برداشت نادرستی از آن دارند( وجود وایت برد هوشمند درکلاس به جای راه اندازی یک مدرسه هوشمند ) این برداشت و شناخت نادرست هم عواقبی به دنبال داشته که حالا بماند...

- قبل از هر اقدام مدیران مدارس باید شناخت درستی از این فرایند به دست آورند . توصیه می کنم از مدارسی که این طرح را اجرا می کنند بازدید نمایند( تعطیلات بهترین فرصت است ) یا با مشاوران با تجربه، مشورت کنند

- مثل تمام موارد هوشمند سازی مدارس هم دچار یک تأخر فرهنگی شده است( یعنی ابتدا ابزار امده و سپس فرهنگ استفاده از آن ) بازار پر شده از انواع و اقسام ابزار جدیدی که نام هوشمند دارند قلم ها تبلت ها بردهای تاچ ویدئو پروژکتورها ...

- این حوزه نوپدید بازار جدیدی را برای تجار گشوده است که البته سود سرشاری نیز در آن وجود دارد حداقل تا چند سال اینده و تجهیز کلاس ها و مدارس به تکنولوژی های روز ( حسابش را بکنید یکصد و چهل هزار مدرسه فقط در آ.پ ...) کمی وسوسه انگیز است نه . مشکلی نیست بشمار سه ، شرکتی را به ثبت برسانید و این روزها هم که در کشور دوست و برادر چین نمایشگاه برپاست . یک سفر و بعد از ان هم تبلیغ انواع و اقسام مدل ها و مارک های هوشمندسازی : وایت برد هوشمند ، لوح نوشتاری هوشمند ، سامانه پرسش و پاسخ هوشمند، قلم هوشمند، تولید محتوی هوشمند، تکلیف هوشمند، مدیریت هوشمند، معلم هوشمند، د.آ هوشمند ، نسل هوشمند، صفحات touch ، سیستم اینتراکتیو پروجکشن، میکروسکوپ هوشمند، ویژوالایزر ... خلاصه از این ره بی نصیب نمانید

فرهنگ جامعه و دیدگاه جامعه نسبت به فناوری اطلاعات می تواند یکی از مسائل تاثیر گذار و مهم در توسعه مدارس هوشمند به شمار رود.
با توجه به اینکه درک روشنی از کار کردهای فناوری اطلاعات در آموزش و نحوه تاثیر آن در افزایش سطح یادگیری دانش آموزان وجود ندارد، نمی توان انتظار داشت تا پشتیبانی مناسبی از مفهوم مدرسه هوشمند از سوی جامعه صورت گیرد.
دسترسی به اینترنت و آشنایی با فضای پیشرفتهای نوین در حوزه فناوری از جمله مسائلی است که می تواند بستر مناسبی برای نشر و توسعه مفهوم مدرسه هوشمند درجامعه فراهم کند .
هر چه که مردم و جامعه با کاربردهای فناوری و اطلاعات در زندگی و بالاخص در آموزش آشنا باشند ، میتوان امیدوار بود که استقبال بیشتری نیز از مدارس هوشمند صورت بگیرد و مردم بتوانند اهمیت توسعه مدارس هوشمند را درک کرده و برای توسعه این مدارس کمک نموده و در سرمایه گذاری ها با دولت و مدیران مدارس شریک شوند.
سطح سواد دیجیتالی و دسترسی مردم به فناوری روز مانند اینترنت می تواند در میزان استقبال ایشان از مدارس هوشمند تاثیر گذار باشد. با وجود اینکه در سطح شهر تهران نسبت به کل ایران ، دسترسی به رایانه و اینترنت بیشتر فراهم است ، اما باز هم به دلیل عدم آشنایی بسیاری از والدین با کاربرد های فناوری اطلاعات و عدم وجود دانش عمومی در این زمینه ، این تهدید حس می شود که از توسعه مدارس هوشمند استقبال چندانی صورت نگیرد.

بخشی از شرایط فرهنگی و اجتماعی جامعه به درون خانوادها و میزان استقبال ایشان از مدارس هوشمند باز می گردد. والدینی که خود با رایانه و اینترنت بیگانه هستند ، نمی توانند مرتب به پورتال اطلاعاتی مدارس هوشمند سر زده و با مدیران و کار شناسان مدارس ارتباط بر قرار نمایند.
به علاوه دانش آموزانی که در مدارس هوشمند تحصیل می کنند ، همواره با سئوالات زیادی روبرو می شوند و به علت اینکه به منابع اطلاعاتی زیادی دسترسی دارند ، از لحاظ دانش از والدین خود پیشی می گیرند و لذا والدین نمی توانند به تقاضا ها و خواسته های دانش آموز پاسخ دهند و در این صورت ارتباطات والدین با فرزندانشان بسیار کاهش می یابد و شکاف بین ایشان ایجاد می گردد.
از جمله تهدید های دیگر در حوزه فرهنگی و اجتماعی ،می توان به دیدگاه منفی والدین نسبت به مدارس هوشمند اشاره نمود . والدین انتظار دارند تا در مدرسه مانند نظام سنتی ، معلم با گچ و ماژیک به تدریس بپردازد و با برگزاری امتحان های مداوم و ارائه تکلیف به دانش آموزان به ارزیابی ایشان بپردازد و در نهایت معلم بیشتر نقش متکلم وحده را ایفا نماید و کلیه مطالب را به دانش آموز منتقل نماید.
این در صورتی است که در مدارس هوشمند عکس این مسئله اتفاق می افتد و معلم بیشتر نقش راهنما را بر عهده دارد و دانش آموز با تحقیق و پژوهش مفاهیم درسی را فرا می گیرد و ارزیابی دانش آموزان نیز بیشتر بر مبنای میزان پژوهش گری به ایشان اختصاص می یابد.همین موضوع تکالیف والدین را افزایش میدهد و آنها مجبور می شوند تا مدت زمان بیشتری را برای فرزندان خود اختصاص دهند و اگر نتوانند چنین کاری را انجام دهند موجب فاصله گرفتن ایشان از فرزندانشان می گردد.
این موضوع باعث می شود تا بسیاری از والدین نسبت به مدارس هوشمند دید مثبتی نداشته باشندو این نوع مدارس را باعث بیشتر شدن بار مسئولیت خود در برابر فرزندانشان بدانند.از سوی دیگر نمینوان جایگاه و اولویت آموزش در کشور را نادیده گرفت.در حال حاضر یکی از دغدغه های اصلی بسیاری از خانواده ها،پرداختن به امور آوزشی دانش آموزان و فراهم نمودن زمینه مناسب برای ادامه تحصیل آنها است.این امر بعنوان یک فرصت قابل شناسایی است و باید بتوان دغدغه های خانواده ها در خصوص تحصیل با کیفیت مناسب دانش آموزان را با الزامات مدرسه هوشمند همراه ساخت.

با توجه به بررسی عوامل فوق،ضرورت تدوین برنامه راهبردی مدارس هوشمند برای سازمان آموزش و پرورش شهر تهران بر اساس معیارهای ذیل توجه می گردد:

ü نیاز به هدایت سرمایه گذاریهای صورت گرفته در حوزه مدارس هوشمند در راستای نیل به اهداف سازمان

ü نیاز به بهره گیری از مدارس هوشمند بعنوان یک لبزار استراتژیک در راستای رفع محدودیت های موجود در نظام آموزشی

ü نیاز به توانمند سازی نیروی انسانی و بهبود فرهنگ سازمانی

ü نیاز به پاسخگویی به انتظارات ذینفعان مدارس هوشمند

ü نیاز به همراهی با روندهای نوین آموزشی در حوزه مدارس هوشمند

با توجه به آنچه گفته شد اکنون به بیان اهداف مداری هوشمند خواهیم پرداخت:

تبیین اهداف مدارس هوشمند

اهداف،مقاصد مورد انتظار در دوره های زمانی بلند مدت می باشند.اهداف مدارس هوشمند به نحوی تبیین می شوند که در راستای اهداف سازمان بوده و مسیر را برای نیل به این اهداف هموار سازند.
همچنین اهداف مدارس هوشمند در راستای چشم انداز مدارس هوشمند تدوین می گردند تا نیل به این اهداف،رسیدن به چشم انداز را ممکن تر سازند.اهداف سازمان جهت گیریهای کلان آن را مشخص و مصوب نموده اند.این جهت گیری های کلان بعنوان مبنایی برای هم راستایی اهداف مدارس هوشمند با سازمان مورد نظر قرار می گیرد.

ü استمرار فرایند یادگیری دانش آموزان در خارج از مدرسه

ü ایجاد محیطی پویا و جذاب برای شکوفایی کامل استعدادها و بروز خلاقیت های فردی و جمعی دانش آموزان

ü افزایش حضور،پشتیبانی و مشارکت والدین و گروه های ذینفع در فرایند یادگیری دانش آموزان

ü همراه نمودن کادر آموزشی مدارس با روندهای نوین آموزشی مبتنی بر نیازمندیهای جامعه دانش بنیان

ü ایجاد محیطی مناسب جهت ارزیابی های مستمر و متناسب با استعداد و پیشرفت دانش آموزان

ü فراهم نمودن فضای مشارکت و تمایل دانش آموزان و معلمین در فرایندهای یاددهی یادگیری

ü ترویج یادگیری تجربی،پژوهش محوری و دانش آموز محوری در فرایندهای آموزشی

ü توسعه ی مهارتهای ادراکی،کلامی،اجتماعی،حرفه ای تخصصی دانش آموزان

ü تدوین راهبردهای توسعه مدارس هوشمند

راهبردها،مسیرها و راهکارهایی برای رسیدن به اهداف هستند.در صورتیکه اهداف را از جنس مقصد به شمار آوریم راهبردها از جنس مسیر رسیدن به مقصد هستند.
یکی از مهمترین ارکان برنامه های راهبردی فناوری اطلاعات،راهبردها می باشند.در قالب راهبردها راهکارهای کلان برای رسیدن به اهداف مشخص و مدون می شوند.هر راهبرد در اصل راهکاری است که از میان چندین راهکار و یا گزینه انتخاب می شود.
برای تعیین راهبردها از تحلیل ها و ابزار های مختلفی استفاده می شود.در برنامه ریزی راهبردی فناوری اطلاعات معمولا از تحلیل نقاط قوت و ضعف و فرصت و تهدید استفاده می شود.
در تحلیل نقاط قوت و ضعف و فرصت و تهدید سعی میشود تا با شناسایی نقاط قوت وضعف مدرسه هوشمند و تعیین فرصت ها و تهدیدهای موجود در زمینهد بهره گیری از فناوری اطلاعات،راهبردها به گونه ایتبیین می شوند تا حداکثر استفاده از نقاط قوت و فرصتها صورت گرفته،نقاط ضعف برطرف شده و برای رویارویی با تهدیدها چاره اندیشی شود.

موانع موجود در راه به کارگیری موثر تکنولوژی اطلاعات و ارتباطات در نظامهای آموزشی و توسعه مدارس هوشمند

اصولاً هر گونه تغییر و نوآوری در ابتدا با مخالفت هایی روبرو می شود چرا که از آنجایی که نظم موجود را به هم می زند و نگرانی هایی با خود به همراه دارد، نوعی مخالفت و مقاومت منفی را در انسانها بر می انگیزد.
مدارس هوشمند نیز از این قاعده استثناء نمی باشد و طبیعی است که عده از مردم و مسئولین (به ویژه مسئولان با سابقه و دارای تجارب سنتی)، به سادگی تسلیم اینگونه برنامه ها نشوند. (علی الخصوص که نگرانیهایی از قبیل احتمال عدم موفقیت دانش آموزان این مدارس در کنکور، و امکان بروز مشکلات عاطفی و دلزدگی دانش آموزان نسبت به این سیستم مدرسه ای جدید و این شیوه از آموزشها و ... مطرح می گردد.)

ناکافی بودن نیروی انسانی متخصص و اموزش دیده، و کمبود منابع مالی و فیزیکی جهت تجهیز مدارس هوشمند به سیستمهای رایانه ای و تجهیزات و ملزومات مورد نیاز این مدارس یکی دیگر از مشکلات موجود در زمینه توسعه مدارس هوشمند می باشد.
با این وجود نمی توان این عامل را مهمترین مانع بر سر راه تاسیس و توسعه اینگوونه مدارس دانست چرا که نتایج مطالعات و پژوهش های انجام شده حاکی از ان است که مسأله مهمتر ساختارهای سازمانی موجود در نظامهای آموزشی، فرهنگ و توانایی به کارگیری از ابزارها و امکانات، شرایط محیطی و از همه مهمتر درک افکار عمومی از این پدیده است.
به عنوان نمونه عملاً عدم وجود فرهنگ صحیح استفاده از فناوری اطلاعات در بین مردم و مسئولان و به ویژه معلمان و متولیان امر آموزش و پرورش، موانعی جدی را بر سر راه اشاعه و توسعه مدارس هوشمند پدیده آورده است و بنابراین لازم است که اینگونه مشکلات شناسایی گشته و بوسیله آموزشها و اطلاع رسانهای مناسب در جهت رفع آنها اقدام گردد. در همین زمینه از آنجاییکه موفقیت هر گونه نوآوری آموزشی در آموزش و پرورش منوط به رضایت و پذیرش این نوآوریها توسط معلمان می باشد , باید بوسیله آموزشهای مناسب، مشارکت دادن معلمان در طراحی برنامه ها و استفاده از نظرات آنها در برنامه ریزیها، فرهنگ پذیرش و استقبال از کاربرد شیوه های نوین آموزشی را در آنان ایجاد نمود، در غیراینصورت طبیعی است که معلمان احساس کنند که اینگونه نوآوریها امنیت شغلی آنان را به مخاطره می اندازد و آنها را به مثابه تجاوز به حیطه صلاحیت و تخصص خود قلمداد نمایند.

و بالاخره عده ای از صاحبنظران نیز بر این باورند که به دلیل عدم بستر سازی های مناسب برای پیاده سازی اصول اولیه مدارس هوشمند، راه اندازی اینگونه مدارس موفقیت آمیز نخواهد بود و تنها در صورتی می توان به موفقیت این مدارس امیدوار بود که فعالیتهای دولتی و تعاملات بین دولت و شهروندان نیز به صورت الکترونیکی انجام شود و یا به عبارتی دولت الکترونیک پیاده سازی شود.

دانش‌آموزان در مدرسه هوشمند نقش یاددهنده و یادگیرنده را برعهده دارند. در این مدرسه، برنامه درسی محدودکننده نیست و به دانش‌آموزان اجازه داده می‌شود از برنامه‌های درس خود فراتر گام بردارند. در این مدرسه روش تدریس براساس دانش‌آموز محوری است. تأکید بر مهارت فکر کردن و فراهم ساختن محیط یاددهی ـ یادگیری از راهبردها و خط مشیهای مدرسه هوشمند است.

بروز تحولات گسترده در زمینه کامپیوتر و ارتباطات، تغییرات عمده‌ای را در عرصه‌های متفاوت حیات بشری به دنبال داشته است.
در سالیان اخیر فناوریهای اطلاعات و ارتباطات، بیشترین تأثیر را در حیات بشریت داشته‌اند. دنیای ارتباطات و تولید اطلاعات به سرعت در حال تغییر بوده و داده و اطلاعات به سرعت و در زمانی غیرقابل تصور به اقصی نقاط جهان منتقل و در دسترس استفاده‌کنندگان قرار می‌گیرد. بدون شک مهمترین و در عین حال بزرگترین پیشرفت در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات به ابداع اینترنت، برمی‌گردد.

فناوری اطلاعات و ارتباطات، تحولات گسترده‌ای را در تمامی عرصه‌های اجتماعی بشریت به دنبال داشته و تأثیر آن بر جوامع بشری به گونه‌ای است که جهان امروز به سرعت در حال تبدیل به یک جامعه اطلاعاتی است. جامعه‌ای که در آن دانایی و میزان دسترسی و استفاده مفید از دانش،‌ دارای نقش محوری و تعیین کننده است.

فناوری اطلاعات، به عنوان عمده‌ترین محور تحول و توسعه در جهان منظور شده است. کامپیوتری شدن بسیاری از امور جاری مردم، انجام بسیاری از کارهای روزمره بانکی با استفاده از اینترنت و شبکه‌های ارتباطی در منزل، آموزش الکترونیکی و مجازی و عدم نیاز به حضور در کلاسهای درس، توسعه و ترویج تجارت الکترونیکی از دستاوردهای فناوری اطلاعات است و در رفاه و آسایش مردم نقش دارند.

امروزه مدیریت دانش در نظامهای اطلاع‌رسانی کامپیوتری به صورت قابل ملاحظه‌ای مورد توجه قرار گرفته است. سازماندهی و مدیریت دانش و به دنبال آن مدیریت اطلاعات، نقش اساسی را در انتقال دانش فردی به دانش سازمانی ایفا می‌کنند.
همچنین مدیریت اطلاعات و منابع آموزشی در محیط آموزش الکترونیکی اهمیت ویژه‌ای دارد. از آنجا که نظامهای یادگیری الکترونیکی اطلاعات بسیاری را نگهداری می‌کنند،‌ ایجاد این چنین محیطهایی باید به گونه‌ای انجام شود که کاربران بتوانند از اطلاعات موجود استفاده مفید و مؤثری داشته باشند.

آموزش، رکن اصلی در توسعه پایدار هر کشور است و آموزش الکترونیکی، امروزه از جدیدترین‏، مؤثرترین و مطمئن‌ترین روشها در توسعه آموزشهای فردی و سازمانی است.
سیستم نوین آموزش الکترونیکی فواید و مزایای منحصر به فردی را برای افراد، سازمانها و مراکز آموزشی به همراه دارد. در گذشته تمامی آموزشهای کارکنان در شرکتها و سازمانها به شیوه کلاسهای حضوری برگزار می‌گردید که در آن محوریت کلاس با مربی آموزش بود. با ظهور اینترنت، آموزش الکترونیکی باعث گسترش دامنه آموزش و باعث به اشتراک گذاشتن دانش و اطلاعات شد.

بحث و نتیجه گیری یکی از مهمترین ویژگیهای عصر حاضر شتاب فزاینده تحولات علمی، تکنولوژیکی، اجتماعی و ... در آن است.
در چنین زمانی که تنها پدیده با ثبات تغییر و بی ثباتی است، جوامع انسانی و سازمانها برای بقا، پویایی و ایجاد تحولات سازنده در آینده ناگزیر از دستیابی به گرایشهای نوین می باشند چرا که به گفته تافلر «تنها با بهره گیری خلاقانه از تغییر برای هدایت خود تغییرات است که می توان از آسیب شوک آینده در امان ماند و به آینده ای بهتر و انسانی تر دست یافت .

از سوی دیگر تقریباً در همه جوامع از نهاد آموزش و پرورش انتظار می رود که ضمن باز آفرینی در فرهنگ و انتقال از روشهای ارزشمند پیشینیان به نسل آینده، سر منشا تغییرات و نوآوریهای اجتماعی باشد، زیرا دستگاه آموزش و پرورش بنا به رسالت خود زیربنای اصلی شخصیتها و دیدگاههای اجتماعی را پدید می آورد و بنابراین اگر در این راه کوشش و جدیت متعارف را به عمل آورد، توقع و انتظار نوآوری در جامعه سهل تر خواهد بود.
این مطلب بدان معنی است که دستگاه آموزش و پرورش باید بتواند علاوه بر هماهنگ نمودن خود با تحولات جامعه امروزی سمت و سوی دگرگونیها و تغییرات آینده را پیش بینی نموده و تغییرات را در جهت ایجاد تحولات مطلوب در آینده، هدایت نماید.

در همین راستا یکی از رویکردهایی که می تواند در جهت پاسخگویی به نیاز فوق در نظامهای آموزشی مفید واقع گردد و امروزه در بسیاری از کشورهای توسعه یافته اجرا شده و یا در حال اجرا شدن است، گسترش استفاده از فناوریهای اطلاعات و ارتباطات در نظامهای آموزشی و به تبع آن تأسیس و توسعه مدارس هوشمند است.
این گونه مدارس در واقع به نوعی اختراع فلسفه و مفهومی جدید از تعلیم و تربیت بوده و با کنار گذاشتن یکسری از بازدارنده های سنتی، سعی در به کارگیری فناوری اطلاعات برای ارائه آموزش دارند.
آموزش مؤثر در اینگونه مدارس مستلزم آن است که دانش آموازن نقش های جدیدی را در فرایند یادگیری بپذیرند، بدین ترتیب که جستجوگران اطلاعات باشند، تا بتوانند در مورد ارزش اطلاعات وسیعی که در شبکه جهانی اینترنت برای استفاده آنان موجود است به داوری و ارزشیابی بپردازند.
در چنین شرایطی نقش معلم ها نیز از انتقال دانش و معلومات، به تسهیل گر فراینده یادگیری تغییر می یابد، آنان نیز بایستی به گونه ای تلاش نمایند که دانش آموزان اعتماد به نفس، راهبردهای مدیریت اطلاعات و مهارتهای نفی لازم را کسب کنند تا بتوانند در زندگی روزمره و در محیط کار خود ابزارهای فناورانه و ارتباط جمعی را با موفقیت راه اندازی کنند و مورد استفاده قرار دهند.

&nb