2-6 دلایل وجود و ضرورت داده کاوی…………………. 29

2-7 داده کاوی سازمانی………………… 30

2-8 نقش داده کاوی سازمانی در معرفت سازمانی………… 31

2-9 معیارهای تعریف نیازمندی‌های سیستم………………… 31

2-10 نتایج نیازمندی‌های نادرست…………………. 32

2-11 پیشینه تحقیق………………… 32

2-11-1 روش‌های سنتی………………… 33

2-11-1-1 مقایسه روش‌های سنتی………………… 35

2-11-2 استفاده از ابزارها……………….. 37

2-11-3 روش‌های نوین………………… 38

2-11-3-1 مقایسه روش‌های نوین………………… 46

2-12 تکنیک‌هایی در افزایش سطح بهبود رضایت ذینفعان در فاز استخراج نیازمندی‌ها …..47

2-13 نتیجه گیری…………………. 49

فصل سوم (روش تحقیق)……………….. 53

3-1 مقدمه………………… 53

3-2 راهکار پیشنهادی…………………. 53

3-2-1 آماده سازی و پیش پردازش داده……………….. 54

3-2-1-1 جمع آوری و بارگذاری داده‌های استخراج شده ………………..54

3-2-1-2 پاک سازی داده……………….. 54

3-2-1-3 انتخاب زیر مجموعه‌ای از ویژگی‌ها……………….. 55

3-2-1-4 فیلترینگ نمونه‌ها……………….. 55

3-2-1-5 تبدیل داده……………….. 55

3-2-1-6 خلق ویژگی………………… 55

3-2-1-7 نمونه برداری…………………. 56

3-2-2 یادگیری مدل………………… 56

3-2-2-1 خوشه بندی…………………. 56

3-2-2-2 خوشه بندی K-Means…………………

3-2-2-3 خوشه بندی با استفاده از الگوریتم K-Means با توجه به فرکانس تکرار و درجه اهمیت درخواست‌ها و نیازمندی‌ها …57

3-2-3 ارزیابی و تفسیر مدل………………… 58

3-2-4 دسته بندی جدید و اولویت بندی نیازمندی‌های استخراج شده با استفاده از تکنیک رتبه بندی…… 58

3-2-4-1 روش رتبه بندی…………………. 60

3-2-4-2 شاخص‌های رتبه بندی…………………. 60

3-2-4-3 ضرایب یا وزن شاخص‌ها ………………..61

فصل چهارم (محاسبات و یافته‌های تحقیق)……………….. 65

4-1 مطالعه موردی: سامانه مدیریت شهری 137 شهرداری تهران………………… 65

4-2 معرفی ابزار برتر داده کاوی RapidMiner………………..

4-3 پیاده سازی روش پیشنهادی…………………. 68

4-4 ارزیابی و تفسیر خوشه‌ها ………………..69

فصل پنجم (نتیجه گیری و پیشنهادات)……………….. 72

5-1 نتیجه گیری…………………. 72

5-2 مشکلات و نقاط ضعف کارهای مرتبط…………………. 72

5-3 مزایا و ویژگی‌های روش پیشنهادی…………………. 73

5-4 کارهای آینده ………………..74

پیوست – منابع و مآخذ………………… 75

چکیده:

در سازمان‌ها و سامانه‌های بزرگ مقیاس و پیچیده، جهت تعیین نیازمندی‌های عملیاتی و غیر عملیاتی در گستره‌ای که ممکن است هزاران ذینفع را در بر گیرد، دانشی جهت استخراج نیازمندی‌ها احساس می‌گردد. با توجه به اینکه سازمان‌ها، داده‌ها و اطلاعات بسیاری در تصرف خود دارند و با فلج ساختن اطلاعات یک چالش کلیدی در تصمیم گیری تشکیلات سازمانی ایجاد می‌نمایند، فرایند کشف دانش از پایگاه داده سازمان مطرح گردیده که یک فرایند علمی برای شناسایی الگوهای معتبر، بالقوه مفید و قابل فهم از داده‌ها می‌باشد. در این تحقیق قصد داریم با بکار گیری داده کاوی به عنوان مرحله‌ای از فرایند کشف دانش به ارائه‌ی چارچوبی جهت استخراج و اولویت بندی نیازمندی‌ها در سازمان‌های بزرگ مقیاس پرداخته که در نتیجه کار خود، افزایش رضایتمندی را به همراه می‌آورد. بدین صورت که ابتدا با توجه به فرکانس تکرار و درجه اهمیت، نیازمندی‌ها را با استفاده از الگوریتم K-Means خوشه بندی کرده سپس با روشی به نام رتبه بندی و بهره گیری از ماتریس ارزش محور به اولویت بندی نیازمندی‌ها می‌پردازیم. مطالعه موردی چارچوب پیشنهادی، پایگاه داده سامانه مدیریت شهری 137 شهرداری تهران می‌باشد. بر اساس نتایج بدست آمده می‌توان خوشه‌های متفاوت از نیازها با اولویت اقدام متفاوت را معرفی نمود.

فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق

1-1- مقدمه

مهندسی سیستم سعی می‌کند تا نیازمندی‌های سیستم را تشخیص دهد که این عمل با همکاری مشتریان، کاربران و تمامی ذینفعان انجام می‌شود [1]. مدیریت ارتباط با شهروند یکی از مباحث اصلی در مدیریت دولتی نوین محسوب شده و از اهمیت بسیاری برخوردار است. در مدیریت ارتباط با شهروند تمرکز اصلی بر شهروند محوری است و بهبود خدمت رسانی و پاسخ گویی به شهروندان بر اساس نیازهای ایشان، هدف اصلی محسوب می‌شود. در واقع درک درست از نیازها و خواسته‌های گروه‌های مختلف شهروندان و ارائه خدمات مناسب با این نیازها، موضوعی است که باید در مدیریت ارتباط با شهروند مورد توجه قرار گیرد [2].

2-1- مهندسی نیازمندی ها

خروجی فرایند مهندسی سیستم تعریفی از یک سیستم کامپیوتری یا محصول است. در این مرحله نیز این مشکل وجود دارد که چگونه مطمئن شویم که تعریف ارائه شده از سیستم نیازهای مشتری را برطرف می‌کند و انتظارات او را رفع می‌سازد. برای این منظور نیازمند به طی فرایند مهندسی نیازمندی‌ها هستیم. این فرایند مکانیزم‌های مناسب را فراهم می‌آورد تا تشخیص دهیم مشتری چه می‌خواهد، نیازهای تحلیل چیست، یک راه معقول کدام است و ابهامات نیازمندی در کجا هستند.

مهندسی نیازمندی‌ها دارای پنج فاز مهم زیر می‌باشد [1]:

1- استخراج[1] نیازمندی‌ها: در این فاز اهداف سیستم و یا محصول مشخص می‌گردد و نیز اینکه چه چیزی انجام می‌گیرد، سیستم و یا محصول چگونه نیازهای تجاری را رفع می‌کنند.

2- تحلیل[2] نیازمندی‌ها: هنگامیکه نیازها جمع آوری شدند عمل تحلیل روی آنها انجام می‌گیرد. تحلیل، نیازمندی‌ها را در زیر دسته‌هایی خاص دسته بندی می‌کند، ارتباط هر کدام را با دیگری بررسی نموده، جامعیت و ابهامات آنها را تست و نیازمندی‌ها را بر اساس نیاز مشتری اولویت بندی می‌کند.

3- تعریف مشخصات[3] نیازمندی‌ها: در این فاز بر اساس تعریف ایجاد شده از سیستم، یک مدل از آن ساخته می‌شود.

4- اعتبار سنجی[4] نیازمندی‌ها: در این فاز نیازمندی‌ها برای وجود ابهامات مورد آزمایش و بررسی دقیق قرار می‌گیرند.

5- مدیریت[5] نیازمندی‌ها: این فاز مجموعه‌ای از فعالیت‌ها را تعریف می‌کند که باعث می‌شوند تیم پروژه بتواند تعیین، کنترل و ردگیری نیازمندی‌ها و تغییرات آنها را در هر زمان مدیریت کند.

این پنج فاز مکانیزم مناسبی جهت درک خواسته‌های ذینفعان، تحلیل نیازها، تعیین امکان پذیر بودن پروژه، مذاکره در مورد راه حل قابل قبول، تعیین راه حل به صورت شفاف، اعتبار سنجی خصوصیات و مدیریت نیازمندی‌ها در زمان اعمال آنها به سیستم عملیاتی می‌باشد.

هدف از فاز اول تعیین این موضوع است که چه مسائلی نیاز به حل شدن دارند. در فاز دوم درک ارتباط بین نیازمندی‌های گوناگون مشتری و شکل دادن به ارتباطات برای دستیابی به نتیجه موفق انجام می‌شود. در فاز سوم از روش‌هایی چون ایجاد یک مدل ملموس از سیستم می‌تواند به تعیین نیازمندی‌ها کمک کند. در فاز چهارم توسط بازبینی مدل به اعتبار و صحت سنجی نیازهای ثبت شده پرداخته و در فاز آخر به مدیریت این فرایند که شامل تعیین، کنترل و پیگیری نیازها و تغییرات آنها می‌باشند، می‌پردازیم.

3-1-  استخراج نیازمندی‌ها

استخراج نیازمندی‌ها به عنوان اولین و مهم‌ترین فاز از پنج فاز مهندسی نیازمندی‌ها می‌باشد. هدف استخراج نیازمندی‌ها تعیین این مطلب است که چه مسائلی نیازمند حل شدن هستند. بیشتر سیستم‌هایی که در صنعت نرم افزار ساخته می‌شوند نمی‌توانند نیازهای کاربران را برآورده کنند. کیفیت نیازمندی‌ها برای موفقیت یک پروژه حیاتی است. استخراج نیازمندی‌ها فاز اول مهندسی نیازمندی‌ها است و نقش مهمی در طول چرخه‌ی عمر توسعه‌ی نرم افزار دارد. این فاز شامل مسائل اجتماعی، ارتباطی و تکنیکی و درگیر بیرون کشیدن نیازمندی‌های مشتری است و یکی از فعالیت‌های کلیدی و پیچیده محسوب می‌شود، زیرا در اکثر موارد کاربران از نیازهای خود آگاه نیستند و اختلاف در نقاط دید طرز تفکر و انتظارات بین کاربران و تحلیلگران این کار را مشکل و چالش برانگیز ساخته است. برای پشتیبانی و بهبود فرایند استخراج تکنیک‌های زیادی با نقاط ضعف و قدرت متفاوت وجود دارند اما مهندسان نیازمندی همواره برای انتخاب تکنیک مناسب از بین این تکنیک‌ها مشکلاتی دارند. مهم‌ترین دلیل آن این است که یک تکنیک برای همه‌ی موقعیت‌ها مناسب نیست و موقعیت در طول فرایند استخراج تغییر می‌کند. نقل قولی از فردریک بروکس جواب این سؤال را که “چرا نیازمندی‌ها اینقدر اهمیت دارند” می‌گوید: سخت‌ترین بخش ساخت یک سیستم نرم‌افزاری تصمیم گیری دقیق در مورد این است که چه چیزی باید ساخته شود. بخش‌های دیگر عمل درک نیازمندی‌ها به سختی وضع کردن نیازمندی‌های فنی مجزا نیست که شامل همه رابطه‌های افراد، ماشین‌ها ، و سیستم‌های نرم افزاری دیگر است. بخش‌های دیگر سیستم حاصل را اینقدر عاجز نمی‌کنند اگر اشتباه انجام شود. هیچ بخش دیگری سخت‌تر از این نیست که بعداً تصحیح شود. استنباط ، تحلیل ، و خوب نوشتن نیازمندی‌ها سخت‌ترین بخش‌های مهندسی نرم افزار هستند. به هر حال به نقل قول از کارل ویگرس “اگر شما نیازمندی‌ها را درست نگیرید هیچ اهمیتی نخواهد داشت که شما چیزهای دیگر را چقدر خوب انجام داده باشید”.

5-3-1 فرایند فروش الکترونیکی گاز                                                      58

5-3-2 روش پیشنهادی برای فرایندهای فروش گاز                                               60

فصل ششم: معرفی ابزار و مشخصات فنی سیستم                                  64

6-1 معماری و تکنولوژی پیشنهادی                                                       64

6-1-1 معماری سرویس گرا                                                                64

6-1-2 تکنولوژی J2EE                                                                                     

6-2 واسط کاربر                                                                             67

6-3 ارتباط                                                                                   68

6-3-1 شبکه خصوصی مجازی                                                             68

6-4 پایگاه داده                                                                               69

6-4-1 فضای درخواستی                                                                             70

6-4-2 تکنولوژی RAID                                                                                               

6-5 تعیین مشخصات سخت افزاری                                                       71

6-5-1 مشخصات سخت افزاری سرور پیشنهادی                                         73

6-5-2 استفاده از مراکز داده‌ها                                                             73

6-6 بررسی قسمت های اصلی نرم‌افزار پیشنهادی                                       74     

6-7 نحوه ارتباط موثر با مشتری                                                           83     

6-7-1 بررسی فاکتورهای انسانی                                                          84

6-7-2 بررسی راه‌های ارتباط با مشتری                                                   84

فصل هفتم: ارزیابی                                                                        87

7-1 ارزیابی هزینه                                                                           89

7-2 ارزیابی سرعت عمل                                                                             90

7-3 ارزیابی سادگی و راحتی                                                               91

7-4 ارزیابی امنیت و کیفیت                                                               91

7-5 مزایای حاصله از سیستم پیشنهادی                                                  92

فصل هشتم: نتیجه گیری و پیشنهادات                                              93

منابع                                                                                         95

چکیده:

توسعه فناوری اطلاعات در برنامه اصلاح فرایندها، روش‌های انجام کار و توسعه فناوری اداری می‌باشد. ویژگی اصلی آن ارائه خدمات با هزینه کمتر و اثر بخشی بالاتر و خواهان مرتبط ساختن با سهولت همه مردم با دولت است. فرایند اشتراک پذیری گاز در شرکت‌های گاز به صورت سنتی انجام می‌گیرد. مشکلاتی از جمله مراجعات حضوری مکرر، صف‌های انتظار و افزونگی مدارک درخواستی و مانند آن، برای مشتریان و حتی خود شرکت گاز ایجاد شده ‌است. فرایند اشتراک پذیری گاز به صورت عملیاتی با مراجعات حضوری به سه شرکت نظام مهندسی ساختمان، شرکت نفت و شرکت گاز انجام می‌شد که سعی کردیم از قابلیت های فناوری اطلاعات برای مهندسی مجدد فرایند اشتراک پذیری استفاده کنیم و روند کار را از عملکرد محور به فرایند محور تبدیل کنیم. به عملیات اشتراک پذیری و فروش گاز به صورت یک تجارت دولت با مردم نگاه شده است و با هدف ارتقای رضایت مشتری سیستمی الکترونیکی پیشنهاد شده است. ویژگی‌های طراحی یک وب سایت مناسب را استخراج کردیم. سپس خصوصیات سیستم تحت وب پیشنهادی، برای اشتراک پذیری گاز در مراکز پیشخوان دولت بررسی شد به طوری که سازمان نظام مهندسی ساختمان نیز به آن متصل بوده و اطلاعات لازم را وارد نماید. پس از ثبت کامل اطلاعات، نوع کنتور به صورت خودکار تعیین شود و کارت اشتراک گاز به متقاضیان داده شود. خدمات فروش گاز که در حال حاضر از طریق واحد مشترکین در شرکت گاز انجام می‌شود، نیز با این سیستم به صورت الکترونیکی در تمام مراکز پیشخوان دولت انجام گیرد.

فصل اول: مقدمه

در دنیای امروز، اطلاعات نه تنها بعنوان یكی از منابع و دارایی های اصلی سازمانها شناخته می شود، بلكه در حكم وسیله و ابزاری برای مدیریت موثر سایر منابع و دارایی‌های سازمان (منابع مالی، نیروی انسانی و غیره) نیز محسوب شده و لذا از اهمیت و ارزش ویژه‌ای در سازمان‌ها برخوردار گشته است. اما این ارزش تنها در صورتی محقق و دست یافتنی خواهد شد كه اطلاعات بتواند در زمان مناسب، در اختیار افراد مناسب قرار گیرد و ارتباطات بصورت مطلوب و بهینه در سازمان برقرار گردد. و از این رو است كه، فناوری اطلاعات كه زمینه سازی برای انتقال، جابجایی، بكارگیری و مدیریت موثر اطلاعات در سازمان می‌باشد از اهمیتی حیاتی برخوردار گشته است (Al-Kibsi، 2007).

با پیشرفت فناوری اطلاعات و ارتباطات و گرایش به سمت دولت الکترونیک، شرکت‌های دولتی نیز به استفاده از اینترنت روی آوردند. گسترش اینترنت تحولات عمیقى در ساختار و مدیریت خدمات دولتى به وجود آورده است. هر چند هنوز دولت الکترونیکى در عهد طفولیت خود قرار دارد ولی از هم‌اکنون در مقیاس کوچک، پیامدهاى بلند مدت تاثیر اینترنت بر خدمات دولتى و تعامل بین مردم و دولت آغاز شده است. مفهوم الکترونیکی شدن فرایند‌‌ها از جمله مفاهیمی است که اخیراً در دستورکار بسیاری از سازمان‌های دولتی قرار گرفته است. ویژگی اصلی آن ارائه خدمات با هزینه کمتر و اثر بخشی بالاتر است و تسهیل کننده ارتباط بین دولت و مردم و رابط مردم و دولت است. دسترسی سریع، آسان و ارزان به اطلاعات موجب نشر سریع اخبار، رویدادها و ارتقای آگاهی‌های عمومی در جامعه می‌شود. از سوی دیگر امکان یادگیری در هر مکان و زمان فارغ از محدودیت‌های فعلی، آموزش همه جانبه برای کلیه اقشار جامعه را فراهم می‌آورد. لذا فناوری اطلاعات و ارتباطات و تشکیل جامعه ارتباطی در توسعه فرهنگ جامعه تاثیر بسزایی دارد. با استفاده از فناوری اطلاعات کلیه نظام‌های اداری، تحقیقاتی، قضایی، حکومتی و مانند آن دستخوش تغییر و تحولات شگرفی می‌گردد به گونه‌ای که امکان مشارکت هر چه بیشتر مردم را در فرایند‌ها فراهم می‌کند (Reddick، 2005).

عوامل متعددی، زمینه‌های لازم برای تحقق این امر را فراهم می‌آورند كه همگی ناشی از فناوری و پیشرفته‌تر شدن زندگی بشر است و سازمان‌های دولتی برای پاسخ به این پیشرفته‌گی ناگزیرند كه اقدام به ایجاد فرایند‌های الكترونیكی كنند. مهمترین این عوامل عبارتند از:

1- رشد فناوری‌های جدید و به ویژه فناوری اطلاعات: امروزه، فناوری با نرخ فزاینده و به صورت تصاعدی درحال رشد است.

2- رشد اینترنت و فراگیری عمومی استفاده از آن

3- تغییر انتظارات شهروندان و بنگاه‌های اقتصادی: انتظارات مردم درمورد خدمات، محصولات و نیز نحوه و كیفیت ارائه آن به طور روزافزون درحال تغییر است و سازمان‌های دولتی نیز باید بتوانند پاسخگوی این نیازها باشند.

4- جهانی شدن: جهانی شدن نیز دولت­ها را وادار می‌سازد تا به منظور فروش کالا و خدمات خویش و همچنین صدور فرهنگ و شناساندن خویش به سایر فرهنگ‌ها و تمدن‌ها اقدام به تاسیس فرایندهای الکترونیکی کنند که منجر به دولت الکترونیک می‌شود و فرایندهای الکترونیکی را در خدمت رسانی‌های خود به کار گیرند.

5- اهمیت دسترسی سریع به اطلاعات در سازمان‌های دولتی: از آنجا كه فرایندها و روندهای اداری عموماً تكراری و تابع ضابطه هستند، استفاده از رایانه، امكانات منحصر به فردی را برای جمع آوری، كنترل و گزارش‌دهی فوری و به موقع برای مدیران فراهم می آورد و این امر سازمان‌ها را بر آن داشته كه مبادرت به سرمایه گذاری قابل توجه در این زمینه كنند (فتحیان، 1387).

در چنین عصری به مدیران عالی توصیه می‌شود دو گام اساسی برای توسعه و کاربرد فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات برای اصلاح و نوسازی سازمان‌ها و افزایش نقش فعال آنها در جامعة اطلاعاتی بردارند:

گام اول: خودکارسازی و ماشینی کردن اطلاعات برای بهبود فرایندهای اداری

گام دوم: بهبود فرایندها و اقدام برای اصلاح نظام اداری و رویه‌ها (ساوه دورودی، 1386).

1-1- ی برقوانین بکارگیری خدمات الکترونیکی در سازمان‌ها

برنامة توسعه و کاربری فناوری ارتباطات و اطلاعات ایران (تکفا) از تیرماه سال 1381 در قالب قانون بودجة 1381 کل کشور و با تصویب آیین‌‌نامه اجرائی آن در سال 1382، در قالب تصویب‌نامة هیأت وزیران به سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی، دبیرخانة شورای عالی اطلاع‌رسانی و کلیة دستگاه‌های اجرائی کشور به منظور گسترشِ کاربرد فناوری اطلاعات و ارتباطات در کشور آغاز گردید. در ماده یک تصویب نامة هیأت وزیران، هدف‌های برنامه توسعة فناوری ارتباطات و اطلاعات کشور مورد تأکید قرار گرفته است و در مادة 3 این تصویب‌نامه، محورها و برنامه‌های هفت‌گانه زیر به عنوان اولویت‌های برنامة عملیاتی فناوری ارتباطات و اطلاعات کشور اعلام گردیده است.

الف- طرح دولت الکترونیکی (سیستم، شبکة مجازی، قانون و امنیت)

2-3-1- فایل سیستم توزیع یافته هدوپ …………………… 15

2-3-2- چارچوب نگاشت‌کاهش…………………… 17

3- ی بر تحقیقات انجام شده……………………. 20

4- روش تحقیق……………………… 40

4-1- مقدمه……………………. 40

4-2- انتخاب پارامترها…………………… 40

4-2-1- مقیاس پذیری…………………….. 41

4-2-1-1- Scale up……………………..

4-2-1-2- Scale in……………………..

4-2-1-3- Scale out……………………

4-2-2- تعداد Map Taskهای همزمان…………… 41

4-2-3- حجم قطعات تصاویر…………………… 42

4-2-4- تعداد تکرار داده ها روی شبکه……………………. 42

4-2-5- حجم داده مورد بررسی…………………….. 42

4-3- برنامه مورد استفاده……………………. 42

4-4- بررسی پارامترها…………………… 44

4-4-1- سناریو اول: تاثیر مقیاس پذیری عمودی(Scale Up) بر زمان پردازش……… 44

4-4-2- سناریو دوم: بررسی تاثیر مقیاس پذیری (Scale in) بر زمان پردازش………… 47

4-4-3- سناریو سوم: بررسی تاثیر حجم قطعات تصاویر بر زمان پردازش……………. 52

4-4-4- سناریو چهارم: بررسی تاثیر تعداد Map Task های همزمان بر زمان پردازش………. 55

4-4-5- سناریو پنجم: بررسی تاثیر تعداد تکرار تصاویر بر زمان پردازش……………………… 58

4-4-6- سناریو ششم: بررسی پارامتر حجم داده‌ها…………………… 63

4-4-7- سناریو هفتم: تاثیر مقیاس پذیری افقی(Scale Out) بر زمان پردازش…………… 65

4-5- نتایج…………………….. 68

5- بررسی و تحلیل یافته‌های تحقیق……………………… 71

6- نتیجه‌گیری و پیشنهادها ……………………77

چکیده:

پردازش مالتی مدیا و بطور خاص پردازش تصویر از زمینه‌های پرکاربردی است که در آن ما با حجم بسیار بالایی از داده‌ها مواجه هستیم و به شدت از سوی محققان نیز مورد توجه قرار گرفته است. با افزایش حجم تصاویر و نیز گسترش و توسعه‌ی انواع مختلف برنامه‌ها نیاز به کامپیوترهای غول پیکر و پردازش موازی برای پردازش این حجم از داده‌ها احساس می‌شود. نوعی از پردازش‌های موازی که امروزه به شدت طرفدار پیدا کرده است، پردازش توزیع شده است که طی آن پردازش‌ها بین ماشین‌ها تقسیم و به موازات هم اجرا می‌شوند. همچنین مدل برنامه‌نویسی که امروزه بعنوان راه‌حلی برای بسیاری از مسائل Big Data ارائه شده و روی محیط توزیع شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد مدل برنامه‌نویسی نگاشت‌کاهش است. این مدل برنامه نویسی، از نوع خاصی از مسائل توزیع‌پذیر که روی حجم بسیار بالایی از داده‌ها و روی شبکه‌ای از کامپیوترها اجرا می‌شوند پشتیبانی می‌کند. در این پژوهش که به بررسی پردازش تصویر توزیع شده می‌پردازیم، با یافتن پارامترهای تاثیرگذار بر سرعت پردازش در محیط توزیع شده به بررسی تاثیر آنها بر روی مسائل پردازش تصویر در مدل نگاشت‌کاهش پرداخته‌ایم. این روش منجر به چارچوبی حاوی پارامترهایی شده‌است که با بررسی تاثیر آن‌ها می‌توانیم نوعی مدل انتزاعی برای استقرار بهینه نرم افزارها در محیط توزیع شده پیشنهاد بدهیم. استفاده بهینه از منابع باعث اجرای کاراتر برنامه‌ها در محیط توزیع‌شده می‌شود و سرعت پردازش را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. در این پژوهش طبق مدل ارائه شده سرعت پردازش 17.9 برابر افزایش یافت.

فصل اول: مقدمه

1- مقدمه

1-1- کلیات

امروزه با افزایش روش‌های مختلف اخذ اطلاعات گسسته مانند دوربین‌های دیجیتال، پویشگرها و ماهواره‌ها، پردازش تصویر کاربرد فراوانی یافته‌است. از زمینه‌های پر کاربرد پردازش تصویر می‌توان نجوم، زیست شناسی و پزشکی را نام برد. پردازش تصاویر ارسالی از ماهواره‌ها و تشخیص پلاک اتومبیل‌ها از نمونه‌های کاربردی و شناخته‌شده‌ی مسائل پردازش تصویر هستند.

با افزایش کاربردهای تصاویر رقمی[1] در حوزه‌های مختلف، هر روز بر حجم تصاویر موجود در پایگاه‌های داده افزوده می شود. در پردازش تصاویر ارسالی از ماهواره‌ها حجم وسیعی از تصاویر برای پردازش ارسال می‌شوند که برای پردازش این حجم وسیع از تصاویر، نیاز به کامپیوترهای قدرتمندی است تا با سرعت بالایی تصاویر دریافتی را پردازش کنند. در سال‌های اخیر تلاش‌های بسیاری در زمینه‌ی پردازش داده‌های حجیم صورت گرفته‌است. در این بین، پردازش موازی و بطور خاص پردازش توزیع شده یکی از پر طرفدارترین این روش‌ها می‌باشد.

در بیشتر روش‌های توزیع شده برای پردازش داده‌ها، برنامه نویس باید دانش کافی در برنامه نویسی و شبکه داشته باشد و نیز بتواند مسائل مربوط به زمان اجرا را مدیریت و برطرف کند که‌این کار نیازمند تخصص و مهارت بالایی در برنامه نویسی و مباحث شبکه‌است. لذا روش‌هایی که در آن کاربر بتواند با سهولت بیشتری برنامه‌هایش را ایجاد و اجرا کند بسیار مورد استقبال قرار می‌گیرد.

یکی از تکنولوژی‌هایی که امروزه توجه بسیاری را به خود جلب کرده و تحول بزرگی در بسیاری از زمینه‌های مختلف کامپیوتری به ارمغان آورده‌است رایانش ابری است. ابرها بسیاری از نیازها در زمینه‌ی فناوری اطلاعات را بصورت یک سرویس ارائه می‌دهند که این سرویس از طریق اینترنت قابل دسترسی است. در این پژوهش به بررسی چالش‌هایی که کاربران برای اجرای مسائل پردازش تصویر خود در روی ابر و افزایش کارایی آن مواجهند می‌پردازیم و هدف این پژوهش ارائه روشی برای افزایش کارایی پردازش تصاویر در روی ابر که یک محیط توزیع شده‌است ارائه می‌شود. بطوریکه طی آن کاربر بتواند برنامه‌های خود را بصورت بهینه تر و کاراتری تولید، اجرا و مدیریت کند.

2-1- اهمیت تحقیق

با توجه به گستردگی کاربردهای پردازش تصویر در زمینه‌های مختلف، و نیز با روند کنونی افزایش حجم تصاویر، برای پردازش این حجم از داده‌ها در زمان مناسب، نیاز به سرعت بسیار بالایی داریم. لذا ناگزیر به استفاده از ماشین‌های غولپیکر و پردازش موازی[2] برای پردازش این حجم از داده‌ها هستیم. در پردازش موازی، ماشینی با چندین پردازنده[3] یا چندین هسته‌ی پردازنده[4]، برنامه داده شده را اجرا می‌کند [1]. پردازنده‌های چند هسته‌ای[5] از نمونه‌ی این نوع پردازنده‌ها هستند. علاوه براین با اتصال کامپیوترهای تک پردازنده[6] و تک هسته[7] و ایجاد یک شبکه نیز میتوان پردازش موازی انجام داد. این کار بکمک نرم افزارهای توزیع شده صورت می‌پذیرد و به‌این نوع از پردازش موازی، اصطلاحا پردازش توزیع شده[8] می‌گویند[2].

بسیاری از سازمان‌ها به دلایل مختلفی همچون هزینه‌های بالای خرید و نگهداری و نیاز به متخصصان و . . . قادر به فراهم سازی کامپیوترهای غول پیکر برای اجرای برنامه‌ها بصورت موازی نیستند. لذا پردازش توزیع شده بسیار مورد توجه محققان و نیز سازمان‌ها قرار گرفته‌است.

بطور معمول در برخی از روشهای توزیع شده برنامه نویس باید مهارت بالایی در برنامه نویسی و مدیریت خطاهای هنگام اجرا روی شبکه داشته باشد. برنامه نویس علاوه بر تمرکز روی هدف اصلی برنامه، باید مشکلات احتمالی هنگام اجرای برنامه را نیز پیش بینی و برای آن‌ها راه حل بیاندیشد. بعنوان مثال کاربر باید بتواند پردازش‌ها را بطور مناسب بین ماشین‌ها تقسیم و مدیریت کند و اگر در حین اجرای برنامه یکی از ماشین‌ها به هر علتی متوقف شود باید بتوان وظایف آن ماشین را بدون توقف برنامه، به ماشینهای دیگر سپرد و داده‌های رویش را نیز بازیابی کرد. همچنین گاهی ممکن است قدرت ماشین‌های یک سیستم توزیع شده با هم برابر نبوده و ماشین‌ها با سرعت‌های مختلف وظایفشان را انجام دهند. لذا برنامه نویس باید بتواند بطور متعادلی توزیع بار[9] پردازشی را روی ماشین‌های شبکه انجام دهد. بنابراین استفاده از روشی که بتواند برنامه نویس را در ایجاد و اجرای برنامه‌هایش یاری رساند بسیار مفید و موثر خواهد بود. همچنین در پردزاش داده‌های حجیم، زمان، فاکتور مهمی‌بوده و یافتن روش‌هایی که باعث کاهش زمان اجرای برنامه‌ها شود، از اهمیت بالایی برخوردار است.

3-1- هدف تحقیق

یکی از روش‌هایی که مشکلات فوق را حل می‌کند استفاده از مدل برنامه نویسی نگاشت‌کاهش[10] است. وظیفه‌ی این مدل برنامه نویسی که توسط گوگل[11] معرفی شد، پردازش حجم بالایی از داده‌ها به شکلی موازی است [3, 4]. مدل برنامه نویسی نگاشت‌کاهش به برنامه نویسان اجازه می‌دهد تا با نوشتن توابعی، داده‌ها را پردازش کنند. دو تابع اصلی در این مدل برنامه نویسی وجود دارد. یکی تابع نگاشت[12] و دیگری تابع کاهش[13] نام دارد. تابع نگاشت داده ورودی را پردازش و نتایج میانی را تولید می‌کند. تابع کاهش نتایج میانی را تحلیل و نتایج نهایی را تولید می‌کند. یکی از ویژگیهای مفید این مدل این است که برنامه‌نویس بدون توجه به مسائل زمان اجرا که در قسمت قبل به آن اشاره شد، تمرکز خود را فقط بر روی برنامه و ایجاد توابع مورد نیاز معطوف می‌کند. هدف این پژوهش، پردازش تصاویر بصورت موازی با استفاده از مدل برنامه نویسی نگاشت‌کاهش و ارائه یک مدل استقرار بهینه برای اجرای برنامه ها در محیط توزیع شده است بطوریکه با استفاده بهینه از منابع پردازشی و رسیدن به بالاترین کارایی ممکن بکمک این مدل برنامه نویسی، سرعت پردازش را افزایش داد. با توجه به حجم وسیع داده‌ها در مسائل پردازش تصویر، نیاز به بهره‌وری از منابع و سرعت بالا یک نیاز اساسی تلقی می‌شود. علاوه‌براین بکمک مدل برنامه نویسی نگاشت‌کاهش حتی برنامه نویسانی که دانشی درباره‌ی برنامه نویسی تحت شبکه و مدیریت خطاها در شبکه ندارند نیز می‌توانند برنامه‌های خود را با سهولت بیشتری ایجاد و روی محیط توزیع شده انتقال و اجرا کنند.

4-1- گفتارهای پایان نامه

این پایان نامه در شش فصل تهیه شده‌است. فصل اول شامل مقدمه، تشریح صورت مساله و بیان اهداف است. در فصل دوم مبانی نظری و مفهومی‌تحقیق، شامل مفاهیم علمی‌پایه و مستندات مرتبط با تحقیق شرح داده شده‌است. فصل سوم به بررسی تحقیقات پیشین و ارتباط منطقی میان اطلاعات پژوهش‌های قبلی و مساله‌ی تحقیق می‌پردازد.

فصل چهارم، روش انجام تحقیق، ارائه مدل و زیرساخت بکار رفته را در بر می‌گیرد. فصل پنجم به مقایسه نتایج تحقیق با پژوهش‌های پیشین می‌پردازد و در فصل ششم، نتیجه گیری ارائه می‌گردد .

[1] Digital

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………. 22

3-2- مدل معرفی شده توسط دیان و داگلاس…………………………………………………………………… 22

3-2-1- تعریف تبعیض قیمت گذاری…………………………………………………………………………………. 23

3-2-2- معنای هزینه تغییر…………………………………………………………………………………………………. 24

3-3- روش معرفی شده توسط لی و فنگ………………………………………………………………………….. 24

3-3-1- شخصی سازی سرویس…………………………………………………………………………………………… 25

3-3-2- بهبود طراحی سایت……………………………………………………………………………………………….. 25

3-3-3- ارزیابی اثربخشی تبلیغات……………………………………………………………………………………….. 26

3-3-4- یاری رساندن به انتخاب نوع محصولات…………………………………………………………………. 26

3-4- شخصی سازی وب……………………………………………………………………………………………………….. 27

3-5- سیستم هوشمند مدیریت ارتباط با مشتری……………………………………………………………… 28

3-6- روش Visual Web Log Miner………………………………………………………………………..

3-7- تحلیل جریان های كلیك……………………………………………………………………………………………. 29

3-7-1- تحلیل ترافیك…………………………………………………………………………………………………………. 30

3-7-2- تحلیل تجارت الكترونیك……………………………………………………………………………………….. 30

3-8- روش های مشاهده اطلاعات كاربران…………………………………………………………………………. 32

3-9- هوش تجاری………………………………………………………………………………………………………………… 34

3-10- مدیریت ارتباط با مشتریان الكترونیكی……………………………………………………………………. 36

3-11- مدل رفتاری مشتریان……………………………………………………………………………………………….. 39

3-12- وب سایت های انطباقی……………………………………………………………………………………………. 41

3-13- خلاصه فصل……………………………………………………………………………………………………………… 41

فصل چهارم………………………………………………………………………………………………………………………….. 42

4- ارائه روش پیشنهادی……………………………………………………………………………………………………….. 43

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………. 43

4-2- معرفی روش پیشنهادی………………………………………………………………………………………………. 43

4-2-1- توسعه دانش تجاری و دانش مربوط به درك مشتریان……………………………………….. 44

4-2-2- تجزیه و تحلیل نیازمندی ها برای طراحی سایت…………………………………………………. 45

4-2-3- تحلیل موقعیت سازمان در فضای رقابتی………………………………………………………………. 47

4-2-4- انجام فعالیت های تجاری در دنیای مجازی………………………………………………………….. 47

4-2-5- تهیه بازخورد از رفتار مشتریان و به روز رسانی وضعیت موجود در جهت پیشبرد    اهداف سازمان  48

4-3- ارزیابی روش پیشنهادی …………………………………………………………………………………………….. 49

4-4- انتخاب نرم افزار…………………………………………………………………………………………………………… 50

4-5- تكنیك های مورد استفاده………………………………………………………………………………………….. 52

4-5-1- مدل های درخت تصمیم……………………………………………………………………………………….. 52

4-5-1-1- مدل C&R………………………………………………………………………………………………………..

4-5-1-2- مدل CHAID………………………………………………………………………………………………….

4-5-1-3- مدل QUEST………………………………………………………………………………………………….

4-5-1-4- مدل C5…………………………………………………………………………………………………………….. 59

4-5-2- خوشه بندی…………………………………………………………………………………………………………….. 60

4-5-3- قوانین انجمنی………………………………………………………………………………………………………… 63

4-6- خلاصه فصل…………………………………………………………………………………………………………………. 65

فصل پنجم…………………………………………………………………………………………………………………………….. 66

5- مقایسه و نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………… 67

5-1- جمع بندی مطالب………………………………………………………………………………………………………. 67

5-2- مقایسه نتایج…………………………………………………………………………………………………………………. 67

5-3- عوامل موثر بر پیاده سازی………………………………………………………………………………………….. 71

5-4- چالش های پیاده سازی………………………………………………………………………………………………. 71

5-5- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………. 72

5-6- پیشنهاداتی برای مطالعات آینده………………………………………………………………………………… 72

منابع فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………. 74

منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………. 75

چکیده:

با گسترش کسب و کارهای الکترونیک، موفقیت تجارت الکترونیک در گرو استفاده از روش هایی برای جذب و ایجاد وفاداری مشتریان و برآورده كردن نیازمندی و علایق آنان است. وب کاوی با استفاده از فنون داده کاوی به کشف اطلاعات مفید از داده های مربوط به وب می پردازد و در حوزه هایی مانند تحلیل بازار و فهم رفتار مشتری کاربرد دارد. در این پژوهش پس از بیان اهمیت وب کاوی و تکنیک های مربوط به آن در حوزه تجارت الکترونیک و مدیریت ارتباط با مشتری، روش های موجو

د در این زمینه بررسی شده و به منظور ارائه روشی بهتر برای افزایش میزان رضایت و وفاداری مشتریان و در نتیجه سودآوری شرکت ها، اطلاعات مشتریان اینترنتی توسط فنون داده كاوی تحلیل شده است تا نتایج این تحلیل سبب ارتقای نسبی شرایط موجود در بازارهای رقابتی گردد و در انتها پیشنهاداتی برای مطالعات آینده ارائه گردیده است.

فصل اول

1- مقدمه

با افزایش فروشگاه های مجازی و تراکنش های تجارت الکترونیک، فضای وب مشتاقانی را که به دنبال مدل های جدید کسب و کار، افزایش درآمد و گسترش دامنه مشتریان خود از طریق کانال فروش برخط هستند؛ به خود جذب نموده است.

به طور کلی استفاده همگانی از وب و اینترنت به عنوان یک سیستم اطلاع‏رسانی جهانی، شرکت ها و سازمان ها را با حجم زیادی از داده و اطلاعات مواجه می‏کند که نیازمند وجود فناوری های جدید و ابزارهای خودکاری است که به صورت هوشمند این حجم زیاد داده را به اطلاعات و دانش تبدیل کند که داده کاوی و وب کاوی نمونه هایی از این فناوری ها می باشد. امروزه وب سایت ها نقش مهمی در ارائه اطلاعات و دانش به کاربران نهایی دارند. الگوهای استفاده از وب و وب کاوی برای کشف اطلاعات پنهان، معنی دار و در حال رشد، مورد استفاده قرار می گیرد .

با ظهور اینترنت و توسعه تجارت الکترونیکی، نحوه تجارت و داد و ستد شکل تازه ای به خود گرفته است. با توجه به حجم معاملات تجارت الکترونیکی، شرکت ها در معرض رقابتی سنگین قرارگرفته اند. با توجه به اهمیت و تاثیر رضایت و وفاداری مشتری در بیشتر نمودن سهم بازار، سازمان ها به مدیریت ارتباط با مشتری به عنوان ابزاری برای افزایش سودآوری خود می نگرند. با توجه به پیشرفت فناوری و افزایش رقابت، مهمترین چالش پیش روی هر سازمان اقتصادی افزایش سود سازمان است. در شرایط دشوار رقابت، ارتباط به هنگام و سازمان یافته با مشتریان، مناسب ترین راه افزایش رضایت مشتری، افزایش فروش و در عین حال کاهش هزینه ها می باشد [عباسی و ترکمنی 1389]. یک تجارت الکترونیک موفق از راهبردهای خدماتی خوب استفاده می کند که سبب ایجاد وفاداری در مشتری می گردد. هر تماس مشتری با فروشگاه تجارت الکترونیک، کارمندان آن، وب سایت، پشتیبانی، مرکز تماس و سایر خدمات مرتبط، بر نظر فرد نسبت به آن شرکت یا سازمان اثر دارد. فناوری های وب فرصت منحصر به فردی در ارتباط تک به تک با مشتری ایجاد نموده است. به همین دلیل ارائه سرویس و خدمات استثنایی برای مشتری بهترین راه پیشرفت برای وب سایت است.

1-1- ضرورت و اهمیت مدیریت ارتباط با مشتری

وب کاوی با استفاده از فنون داده کاوی در جهت بازیابی، استخراج و ارزیابی خودکار اطلاعات به منظور کشف دانش از مدارک و خدمات وب می پردازد و اطلاعات ساختاری وب مانند پیوندهای بین صفحات وب و اطلاعات مربوط به نحوه استفاده کاربران از وب را تجزیه و تحلیل می کند. وب کاوی می تواند در حوزه هایی مانند تحلیل و مدیریت بازار، تحلیل سبد بازار، بازاریابی هدف، فهم رفتار مشتری، تحلیل و مدیریت ریسک مورد استفاده قرار گیرد. عرضه‏ محصولات با کیفیت برتر و ارائه‏‏ خدمات به مشتریان در سطح عالی و به طور مستمر موجب ایجاد مزیت‏های رقابتی برای شرکت ها و سازمان ها می گردد و همچنین می تواند باعث ایجاد وفاداری در مشتریان و حفظ بلند مدت آن ها گردد.

مشتریانی که از محصولات خریداری شده یا خدمات ارائه شده راضی نیستند تجربه‏ خود را به دیگران منتقل می‏کنند و زمینه کاهش درآمد و سود شرکت را فراهم آورد. انتظارات، نیازها و خواسته‏های در حال تغییر، دلالت بر این موضوع دارد که ارزیابی رضایتمندی مشتری به صورت مداوم بسیار ضروری است .

بی شک می توان گفت مهم ترین دارایی اغلب سازمان ها مشتریان آن ها هستند. مشتریان به خاطر ارتباط مستقیمی که با اقدامات یک سازمان دارند، منبع ارزشمندی برای فرصت ها، تهدیدات و سوالات عملیاتی مرتبط با صنعت مربوطه می باشند. امروزه برای رشد و بقا در عرصه رقابت اقتصادی، شرکت ها و سازمان ها باید به مشتری مداری اهمیت ویژه ای داده و ارتباط خود را با خریداران کالا بیش از پیش افزایش دهند [عباسی و ترکمنی 1389].

2-1- اهداف مدیریت ارتباط با مشتری در حوزه تجارت الکترونیک

در روندهای کسب و کاری جدید، بدست آوردن رضایت مشتریان جایگاهی مهم و حیاتی در اهداف شرکت ها به خود اختصاص داده است و مدیران ارشد به خوبی می دانند موفقیت آن ها در راه رسیدن به اهداف کلان سازمان، در گرو جلب رضایت مشتریان است. هدف از مدیریت ارتباط با مشتری، توانمندسازی سازمان برای ارائه خدمات بهتر به مشتریان از طریق ایجاد فرآیندهای خودکار و یکپارچه برای جمع آوری و پردازش اطلاعات مشتریان است [عباسی و ترکمنی 1389].

در مجموع دستیابی به مزایای زیر، از اهداف مدیریت ارتباط با مشتری در حوزه تجارت الکترونیکی است [میرفخرالدینی و همکاران 1388]:

– افزایش آگاهی از موجودیت آنلاین شركت؛

– افزایش اعتماد و اعتبار شركت در محیط آنلاین؛

– تقویت برداشت ها از شركت به عنوان كسب و كاری كه از فناوری های پیشرفته استفاده می كند؛

2-5-6-تکنیکهای دیگر ……………………………………………………………………………………….. 26

2-6- ایجاد یك برنامه نت پیش بینانه ……………………………………………………………… 26

2-6-1-اهداف ، مقاصد و امتیازات …………………………………………………………………….. 27

2-6-2-الزامات عملی……………………………………………………………………………………………  28

2-6-3-انتخاب یک سیستم نت پیش بینانه ……………………………………………………… 29

2-6-3-1-نیارهای پایه ای سیستم ……………………………………………………………………. 30

2-7- برنامه نت پیش بینانه كل كارخانه …………………………………………………………. 30

2-7-1-برنامه نت پیش بینانه مطلوب ………………………………………………………………… 31

2-7-2- سیستم نت پیش بینانه مطلوب. …………………………………………………………  31

2-7-3-پیش بینی كافی نیست…………………………………………………………………………… 31

2-8-مبانی نظری و مفاهیم تحقیق …………………………………………………………………… 32

2-8-1-روش تحقیق …………………………………………………………………………………………. 32

2-8-2-طراحی مدل پیش بینی ………………………………………………………………………. 35

2-8-3-داده کاوی ……………………………………………………………………………………………… 35

فصل سوم: ی بر تحقیقات انجام شده …………………………………………………………. 37

3-1-مقدمه ……………………………………………………………………………………………………… 38

3-2-سیستم پیش بینی نگهداری با استفاده تکنیکهای داده کاوی………………. 39

3-3-روشی عملی برای ترکیب داده کاوی و تشخیص خرابی …………………………. 44

3-4-روشی هوشمند برای بهینه سازی تعمیرات پیش گویانه…………………………. 49

3-5- برخی تکنیکهای نگهداری و تعمیرات پیش گویانه………………………………… 57

3-6-ی بر تعمیرات مبتنی بر شرایط و زمان در برنامه های صنعتی………. 59

فصل چهارم: روش تحقیق(ارایه راهکار،الگوریتم و مدل پیشنهادی روش تحقیق)…….. 61

4-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………………. 62

4-2-طراحی مدلCBM………………………………………………………………………………….. 64    

4-2-1-انتخاب بخش، واحد یا محیط پایش…………………………………………………… 64

4-2-2-انتخاب پارامترها و معیارهای پایش تجهیزات……………………………………… 65

4-2-3-انتخاب روش مدلسازی پیش بینی ……………………………………………………. 66

4-2-4-مدل فیزیکی ……………………………………………………………………………………….. 67

4-3-تعیین اهداف داده کاوی ………………………………………………………………………… 68

4-4- شروع مراحل انجام پروژه ……………………………………………………………………… 70

4-4-1-انتخاب کارخانه ها و تجهیزات مورد نظر برای پروژه ………………………. 70

4-4-2-شناخت داده…………………………………………………………………………………………. 71

4-4-3-آماده سازی و آنالیز داده ……………………………………………………………………. 72

4-4-4-اکتساب داده / جمع آوری و ورود داده……………………………………………… 74

4-4-5-پالایش داده ها ……………………………………………………………………………………. 77

4-5-آنالیز داده ها ………………………………………………………………………………………….. 78

4-5-1-آنالیز داده های وضعیت و شرایطی…………………………………………………. 78

4-5-2-آنالیز داده های رخداد خرابی…………………………………………………………… 84

4-6-طراحی و توسعه مدل …………………………………………………………………………… 90

4-6-1-بررسی سطح آستانه پارامترها …………………………………………………………. 90

4-6-2-شناخت خوشه های خروجی ……………………………………………………………. 92

4-7-طراحی مدل با روشهای داده کاوی………………………………………………………. 93

4-7-1-طراحی مدل با استفاده از درخت تصمیم………………………………………… 94

4-7-2-طراحی مدل با استفاده از روش شبکه عصبی MLP…………………….

4-7-3-طراحی مدل با استفاده از روش شبکه عصبی KNN…………………..

4-8-نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………… 103

فصل پنجم: بررسی و تحلیل داده ها و نتایج تحقیق………………………………………………….. 104

5-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………….105  

5-2- بررسی خروجی ونتایج وارزیابی مدل بر پایه روش DT …………………….105

5-2-1-ارزیابی مدل بر اساس روش DT …………………………………………………. 107

5-3- بررسی خروجی و نتایج روش MLP………………………………………………. 109

5-3-1-ارزیابی مدل بر اساس روش MLP………………………………………………. 111

5-4- بررسی خروجی و نتایج روش KNN……………………………………………… 113

5-4-1-ارزیابی مدل بر اساس روش KNN……………………………………………. 115

5-5-ارزیابی و تفسیر نتایج و خروجی ها ……………………………………………………117

5-6-نتایج ………………………………………………………………………………………………………118            

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادها …………………………………………………………………….. 119

6-1- نتایج کلی حاصل از پروژه………………………………………………………………….. 120

6-2-پیشنهادهایی برای آینده ……………………………………………………………………. 121

چکیده:

کارخانه ها و تاسیسات هر روزه با چالشها و مشکلات بیشتری برای افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها مواجه می شوند و در این راستا استراتژی های نگهداری و تعمیرات نقش بسزایی دررسیدن به این هدف دارند.در سالهای اخیر تلاشهای فراوانی شده است تا بتوان با کمک سیستمهای فناوری اطلاعات انواع روشهای نگهداری و تعمیرات را به طرز موثری پیاده سازی و اجرایی نمود. نگهداری و تعمیرات پیشگویانه یکی از استراتژی‌های نگهداری و تعمیرات است که بر مبنای آن در بازه‌های زمانی معین تعدادی از پارامترهای تجهیرات اندازه‌گیری می‌شود و بر اساس این داده‌ها، زمان رخداد خرابی احتمالی آینده پیش بینی شده و برای تعمیر و یا تعویض قطعات و تجهیزات تصمیم‌گیری می‌شود.

در این مقاله سعی شده است یک مدل پشتیبان تصمیم گیر برای نگهداری و تعمیرات پیشگویانه مبتنی بر شرایط بر اساس تکنیکهای داده کاوی طراحی شود. این پروژه در یکی از شرکتهای بهره برداری نفت و گاز جنوب کشور انجام شده و تجهیز انتخابی برای این پروژه توربین می باشد که یکی از اساسی ترین و بحرانی ترین تجهیزات در کارخانه های نفتی است.

در این پروژه چندین تکنیک داده کاوی از جمله درخت تصمیم وشبکه های عصبی برای پیش بینی رخداد خرابی مورد استفاده قرار گرفت و با مقایسه خروجی و نتایج آنها و با آنالیز این خروجی ها سعی شد بهترین مدل برای پیش بین رخداد خرابی در تجهیز مورد نظر مشخص شود.در انتها پیشنهادهایی از جمله توسعه این مدل برای سایر تجهیزات، کنترل مدت زمان مشاهده وضعیت تجهیزات و تعیین زمان بهینه تعمیر و نگهداری برای آینده ارائه شده است.

فصل اول

1- مقدمه و طرح مسئله

1-1- مقدمه

در عصر حاضر و در حالی كه كارخانجات صنعتی بزرگ به دنبال ایجاد تغییرات در درون خود هستند تا بتوانند در رقابت با سایر رقبای خود در تحولات جهانی شدن موفق گردند این بحث نگهداری و تعمیرات است كه بطور جدی و موثر مسیر استراتژی تولید را در كارخانه های صنعتی مشخص می نماید.امروزه ،كارخانه های صنعتی به شدت درگیر مباحثی همچون كاهش هزینه ها ،توان رقابت بالا ، بهبود مستمر،بحران انرژی و افزایش كیفیت و كمیت محصولات هستند كه در این راستا اندیشیدن پیرامون نگهداری و تعمیرات به عنوان یك امر استراتژیك جهت رسیدن به اهداف فوق بسیار مهم و انكارناپذیر جلوه می كند.همواره رقابت ، عامل فشار بر كارخانجات تولیدی بوده است. به منظور كنترل و مدیریت این فشار، كارخانجات تولیدی می بایست ضمن كاهش هزینه ها، كیفیت و راندمان محصولات خود را افزایش داده و انعطاف پذیر نیز باشند[1, 2] .با توسعه فناوری اطلاعات میزان و سرعت دسترسی به اطلاعات بطور فوق العاده ای افزایش یافته است.از طرفی پیشرفت تكنولوژی نیز منجر به افزایش دستیابی موسسات و سازمانها به منابع وسیع اطلاعاتی شده وامكان تحقیق وبررسی موضوعات مختلف را برای سازمانها فراهم نموده است[3]. بنابراین نكته قابل توجه در سناریو جدید پیرامون مدیریت نگهداری و تعمیرات، آماده و در دسترس نگهداشتن تجهیرات در زمان نیاز است.یك كارخانه بسیار بزرگ با چندین هزار دستگاه متنوع از پیچیدگی بالایی در فعالیت نگهداری و تعمیرات(نت) برخوردار است. تصمیم گیری پیرامون استراتژی نت نیازمند دانشی است كه منطبق بر واقعیت سازمان باشد.از طرف دیگر كسب دانش مفید نیازمند استفاده و تحلیل صحیح از داده ها می باشد.لذا استفاده از داده ها و اطلاعات و چگونگی كار با آنها در طول مراحل پیاده سازی استراتژی نگهداری و تعمیرات از جایگاه ویژه ای برخوردار است [4, 5].

2-1- تشریح و بیان مسأله

آنچه در سالهای اخیر توجه مدیران صنایع مختلف را در دنیای رقابتی امروز به خود جلب کرده است ، کاهش هزینه های تولید و در نتیجه کاهش قیمت نهایی محصولات است. در این میان هزینه های تعمیراتی ، مهمترین هزینه قابل کنترل در صنایع است و طبیعی است که کاهش آن در دستور کار مدیران صنعت قرار گیرد . یکی از مهمترین ابزارهایی که برای نیل به این هدف در اختیار مسئولین قرار دارد استفاده از روشهای نوین نگهداری و تعمیرات بر اساس پایش وضعیت دستگاهها است که بخصوص در صنایع تولید مداوم ، نظیر نفت ،گاز و پتروشیمی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. فلسفه وجودی روشهای تعمیراتی از قبیل نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه¹ و نگهداری و تعمیرات پیشگویانه² ارائه راهكارهایی جهت كاهش هزینه های تعمیراتی و در نتیجه افزایش بهره وری واحد های تولیدی است[6].

عموما نگهداری و تعمیرات یا در زمان های مشخص و از قبل تعیین شده انجام می شود یا اینکه هر وقت خرابی رخ داد بسته به نوع خرابی تعمیر مرود نظر انجام می شود.اگرچه انجام تعمیرات پیشگیرانه می تواند تعمیرات ناگهانی و غیرمترقبه را کاهش دهد اما همچنان باعث کاهش دردسترس بودن و افزایش هرینه های تعمیرات می گردد. گاهی تعمیرات پیشگیرانه روی تجهیز انجام می شود درحالیکه تجهیز به خوبی کار می کند و نیازی به تعمیر و توقف ندارد اما چون نگهداری از قبل در بازه زمانی خاصی برنامه ریزی شده است بایستی طبق روال خود انجام شود.یک سیاست مناسب در نگهداری و تعمیرات می گوید تعمیر زمانی باید انجام شود که نیاز باشد[6].

پیشرفت تكنولوژی باعث افزایش پیچیدگی در هر دوصنعت ماشین آلات و سیستمهای تولید شده است.صنایع مدرن دایما به كار كردن با قابلیت اطمینان بالا ، ریسك محیطی پایین و امنیت افراد كه در حال انجام فرایندهای خود با بیشترین بازدهی هستند وابسته است.بنابراین پیشگیری از شكست و تشخیص سریع و ابتدایی مشكلات سیستمها و ماشین ها عمر كاركرد ماشین آلات صنعتی را افزایش می دهد[7].

كارخانجات صنعتی نباید دیگر تصور كنند كه خرابی های تجهیزات تنها پس از مدت زمان ثابتی كه در حال كار هستند اتفاق می افتد.آنها باید استراتژی های نگهداری آنلاین و پیشگویانه را گسترش دهند كه بتوانند تصور كنند كه هر خرابی در هر زمانی ممكن است بطور تصادفی رخ دهد.آغاز خرابی و شكست تجهیزات ممكن است خود را در داده های بوجود آمده از روشهای مختلف آشكار سازد.تجهیزات علایم و نشانه هایی از خود بروز می دهند كه می گویند این تجهیزات باید تعمیر یا جایگزین شوند و یا رها شوند تا به كار خود ادامه دهند[8].

تشخیص اشتباه و عیب در مراحل اولیه آسیب برای جلوگیری از نقص و عیب فنی در طول كاركرد و عملیات لازم است.این مساله سود قابل توجهی را در رسیدن به استفاده از تكنیكهای بهینه سازی در عملیات واحد صنعتی با بهبود استفاده از منابع در سطوح مختلف از فرایند تصمیم گیری بر می گرداند.فرضیه نگهداری شرطی یك مشاهده منظم از شرایط واقعی از تجهیزات بر اساس ویژگی های مهم و برجسته و موثر آنها و كارایی عملكرد از سیستمهای فرایندی است كه باعث اطمینان از حداكثر كردن فاصله بین تعمیرها ، كاهش هزینه تعمیرات برنامه ریزی نشده ناشی ازخرابی ماشین آلات و بهبود دسترسی جامع از عملكرد واحد های صنعتی خواهد بود.یكی از مهمترین و به صرفه ترین تكنیكهای موثر نگهداری ، نگهداری مبتنی بر شرایط(CBM)¹ است[8].

¹Condition Based Maintenance