1-3- نگاهی به فصول پایان نامه……………………………………………………………………………………………………..

4

فصل دوم: پیشینه تحقیقات………………………………………………………………………………………………………

6

2-1- روش‌های موجود برای تشخیص خستگی ……………………………………………………………………………….

9

2-1-1- روش‌های مبتنی بر تحلیل طیف سیگنال EEG ……………………………………………………..

9

2-1-2- روش‌های مبتنی بر تحلیل تغییرات در آنتروپی سیگنال EEG ………………………………….

12

2-1-3- روش‌های مبتنی بر تحلیل نظم منطقی بین نواحی مختلف مغز…………………………………

14

2-1-4- روش‌های مبتنی بر دادن تحریک به فرد در حین فعالیت………………………………………….

15

2-2- تاریخجه و نحوه ثبت سیگنال EEG……………………………………………………………………………………………………..

16

2-3- جمع بندی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

20

فصل سوم: روش تحقیق……………………………………………………………………………………………………………

21

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

22

3-2- نویزهای سوار شده بر روی سیگنال EEG و نحوه کاهش اثر آن‌ها ……………………………………………..

23

3-2-1- امواج ناخواسته زیستی ……………………………………………………………………………………….

23

3-2-2- امواج ناخواسته محیطی ………………………………………………………………………………………

24

3-2-1- پیش پردازش ……………………………………………………………………………………………………

24

3-3- مدل سیگنال ………………………………………………………………………………………………………………………

24

3-4- انتخاب الکترود مرجع …………………………………………………………………………………………………………..

26

3-5- مشخص کردن تعداد منابع تولید کننده سیگنال ………………………………………………………………………

27

3-6- مکان یابی در فضای پرتوسازی ………………………………………………………………………………………………

30

3-6-1- فیلتر کردن فضایی با محدودیت کمترین واریانس……………………………………………………

31

3-6-2- مشکل روش LCMV…………………………………………………………………………………………..

35

عنوان                                                                                                              صفحه

فهرست جداول

عنوان و شماره                                                                                                   صفحه

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                                صفحه

فصل اول

1- مقدمه

• مقدمه

خستگی پدیده ای رایج در زندگی روزمره ماست. یک تعریف مشترک از خستگی این است که خستگی حالتی است که به دنبال یک بازه از فعالیت ذهنی یا بدنی ایجاد می‌شود که توسط کاهش در توانایی برای کار کردن مشخص می‌شود.

اولین بار مفهوم خستگی ذهنی توسط گرندجین[1] معرفی شد [1]، که به وضوح خستگی ذهنی را از خستگی فیزیکی متفاوت کرد. او خستگی بدنی را در اثر کاهش عملکرد سیستم عضلانی و خستگی ذهنی را با کاهش عملکرد ذهنی و احساس خستگی تعریف کرد.

خستگی دارای پیامدهای عمده ای در تلفات جاده و در حال حاضر یکی از مساﺋﻞ عمده در صنعت حمل و نقل است. با توجه به کار های اولیه در این مورد، خستگی راننده 35-45 درصد از تصادفات جاده را تشکیل می داده است [2]. علاوه بر این خستگی باعث کاهش کارایی ذهنی خصوصاً در افراد متخصصی که در حین کار فعالیت ذهنی بسیار بالایی دارند (برنامه نویسان حرفه‌ای کامپیوتر و طراحان سیستم‌های صنعتی که در قسمت‌های R&D شرکت‌ها کار می‌کنند) و همچنین باعث افزایش زمان پاسخ گویی در افراد می‌شود. در نتیجه علاوه بر اثراتی که خستگی ذهنی بر پایین آمدن کارایی افراد در موقعیت‌های شغلی مختلفی دارد، می‌تواند عامل مهمی در تصادفات جاده‌ها و سنجش کارایی افراد در کارخانجات باشد. در نتیجه، از آنجا که با خسته شدن، فرد در اجرای کار با قدرت عملکرد کافی دچار مشکل می‌شود و با توجه به رابطه‌ای که خستگی در افزایش احتمال تصادفات در جاده‌ها و کارخانجات دارد ، مشخص کردن میزان خستگی فرد، در کاهش چنین تصادفاتی و همچنین افزایش قدرت عملکرد افراد ضروری به نظر می‌رسد. در نتیجه ما در این تحقیق به بررسی خستگی ذهنی پرداخته‌ایم (در ادامه خستگی به معنی خستگی ذهنی استفاده شده است).

• تعریف مسئله

از زمان تعریف خستگی تاکنون، در زمینه تشخیص میزان خستگی روش‌های متفاوتی مورد بررسی قرار گرفته است. در بین این روش‌ها، به نظر می‌رسد سیگنال ثبت شده از فعالیت الکتریکی مغز[2](EEG) مشخص کننده بهتری از میزان خستگی است و قدرت پیش‌بینی بیشتری در تشخیص خستگی مغزی دارد [5].

EEG در اصل به عنوان یک روش برای تحقیق در مورد فرایندهای مختلف ذهنی ارائه شد. اولین ثبت فعالیت الکتریکی مغز از مغز خرگوش و میمون توسط کاتون[3] در سال 1875 گزارش شد [6]، اما سال 1929 بود که هانس برگر[4] [7] اولین اندازه گیری از فعالیت‌های الکتریکی مغز را در انسان گزارش کرد. پس از آن، این سیگنال در تشخیص‌های کاربردی به ویژه بیماری‌های مختلف به کار برده شد. از آنجا که به طور گسترده‌ای پذیرفته شده است که تغییرات مشخصه در شکل موج EEG و باندهای قدرت آن را می‌توان برای مشخص کردن انتقال از هوشیاری به خواب و مراحل مختلف خواب مورد استفاده قرار داد [8]، EEG به عنوان یک استاندارد برای اندازه گیری سطح هوشیاری و خواب آلودگی مشاهده شده است. در نتیجه از سیگنال EEG به عنوان یک روش استاندارد برای مشخص کردن سطح خستگی استفاده می‌شود.

با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی در میان الگوریتم‌های فعلی تشخیص خستگی بر اساس EEG وجود دارد. مطالعات قبلی نشان داده است که ارتباط بین تغییرات EEG و میزان خستگی به نوع کار و حالت شخص بستگی دارد. این مطالعات هم در ماهیت الگوریتم برای تشخیص خستگی و  هم مکان و تعداد الکترود‌ها برای ثبت سیگنال متفاوت هستند [9]. علاوه بر این تمام این الگوریتم‌ها با محدودیت‌های متفاوتی رو به رو هستند. به طور مثال  بسیاری از این روش‌ها نیاز به روش‌های برای کاهش بعد فضای ویژگی‌های استخراج شده دارند تا دقت روش‌های خود را افزایش دهند. در نتیجه هدف از انجام این پایان نامه تشخیص میزان خستگی به کمک روشی است که نیاز به کاهش بعد داده‌ها نداشته و همچنین اثر خستگی را بر فعالیت‌های مغزی مشاهده کند. در نتیجه ما از روش‌های مکان یابی منابع برای رسیدن به این هدف استفاده کرده‌ایم.

در زمینه مکان یابی کانون‌ها در مغز روش‌های متفاوتی وجود دارد که درسال‌های اخیر این رویکردها سعی در بالا بردن صحت و افزایش نسبت سیگنال به نویز نتایج مکان یابی کرده‌اند. از جمله این روش‌ها می‌توان به پرتوسازی[5] اشاره کرد [10] که در آن با کمک فیلتر کردن داده‌های به دست آمده از الکترودهای مختلف، سعی در پیدا کردن جهت و مکان کانون‌های تولید کننده این سیگنال‌ها داریم.

در این پایان نامه برای مشخص کردن میزان خستگی ابتدا به مکان یابی کانون‌ها خواهیم پرداخت، سپس با استخراج ویژگی‌های مختلف سعی در مشخص کردن میزان خستگی خواهیم کرد. برای تست روش پیشنهادی هم از سیگنال‌های ثبت شده از افراد مختلف استفاده می‌کنیم و هم از سیگنال EEG که با توجه به خصوصیات موجود دیده شده در سیگنال‌های ثبت شده در حین خستگی تولید شده استفاده می‌کنیم. در نتیجه اهداف این پایان‌نامه را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد.

• دست یابی به الگوریتمی که بتواند به صورت پیوسته میزان خستگی را مشخص کند.

• افزایش صحت و سرعت تشخیص میزان خستگی

2-4-1- طراحی مبتنی بر کاربر و تست قابلیت کاربرد. 8

2-4-2- چهارچوب RESPECT. 8

2-4-3- گام‌های اصلی چهارچوب RESPECT. 8

2-5- تعاریف، ماهیت و مفهوم اعتماد. 8

2-6- اعتماد و قابلیت اعتماد. 8

2-7- تجارت الکترونیک و اعتماد. 8

2-8- اعتماد به تکنولوژی.. 8

2-9- اعتماد و آشنایی.. 8

2-10- طراحی در جهت اعتماد. 8

2-11- جمع بندی.. 8

فصل3- ادبیات موضوعی.. 8

3-1- مقدمه. 8

3-2- اعتماد و قابلیت کاربری.. 8

3-3- امنیت و قابلیت کاربری.. 8

3-4- طراحی امنیت قابل کاربرد. 8

3-4-1- روش‌های طراحی امنیت اطلاعات… 8

3-4-2- امنیت قابل کاربرد. 8

3-4-3- اصول طراحی و اصطلاحات… 8

3-4-4- امنیت کاربر محور 8

3-5- HCI  و قابلیت کاربری.. 8

3-6- رویکردهای کاربر محور 8

3-6-1- اهداف… 8

3-6-2- وظایف و سناریوها 8

3-6-3- Personaها 8

3-6-4- معایب رویکردهای کاربر محور 8

3-6-5- مهندسی نرم افزار بشر محور 8

3-7- تبیین امنیت… 8

3-7-1- فریم‌های مشکل.. 8

3-7-1-1- بسط فریم‌های مشکل امنیت… 8

3-7-1-2- معایب فریم‌های مشکل.. 8

3-7-2- رویکرد‌های هدف محور 8

3-7-2-1- KAOS. 8

3-7-2-1-1- معایب KAOS. 8

3-7-3- رویکردهای عامل محور 8

3-7-3-1- I*. 8

3-7-3-2- Tropos 8

3-7-3-2-1- بسط‌های امنیتی. 8

3-7-3-2-2- معایب.. 8

3-7-4- رویکردهای سناریو محور 8

3-7-4-1- مورد کاربرد. 8

3-7-4-2- موردهای استفاده نادرست و سوء استفاده 8

3-7-4-3- معایب… 8

3-8- مشخصات چهارچوب… 8

3-8-1- RUP. 8

3-8-2- RESCUE.. 8

3-8-3- SQUARE.. 8

3-9- جمع بندی.. 8

فصل 4- ارائه مدل.. 8

4-1- مقدمه. 8

4-2- فهمیدن و شناسایی زمینه استفاده 8

4-3- جمع آوری و آنالیز نیازمندی‌ها 8

4-4- آنالیز ریسک…. 8

4-5- طراحی نمونه آزمایشی و تست و ارزیابی آن.. 8

4-6- طراحی رابط کاربری و اقدامات امنیتی.. 8

4-7- پیاده سازی سیستم.. 8

4-8- تست و ارزیابی محصول نهایی.. 8

4-9- تحویل به مشتری.. 8

4-10- جمع بندی.. 8

فصل 5- تحلیل نتایج.. 8

5-1- مقدمه. 8

5-2- ساختار پرسشنامه. 8

5-3- چهارچوب تحلیل پرسشنامه. 8

5-4- جمع بندی.. 8

فصل 6- اعتبارسنجی.. 8

6-1- مقدمه. 8

6-2- معرفی جامعه آماری.. 8

6-3- جمع بندی نظر خبرگان.. 8

6-4- جمع بندی.. 8

فصل7- نتیجه گیری و پیشنهادات برای تحقیقات آتی.. 8

7-1- مقدمه. 8

7-2- روال پایان نامه و نتایج حاصله. 8

7-3- سهم علمی پایان نامه و کاربردهای آن.. 8

7-4- پیشنهاد جهت تحقیقات آتی.. 8

مراجع.. 8

واژه نامه فارسی به انگلیسی.. 8

واژه نامه انگلیسی به فارسی.. 8

فهرست جداول

جدول 2 – 1 – تعاریف قابلیت کاربری.. 13

جدول 2 – 2 – مزایا و معایب طراحی مشارکتی.. 8

جدول 2 – 3 – تعاریف اعتماد. 8

جدول 3 – 1 – مدل‌های مهندسی نیازمندیهای امنیتی.. 8

جدول 5 – 1 – تطابق پرسشنامه و عناصر مدل – بررسی روال کلی.. 8

جدول 5 – 2 – تطابق پرسشنامه و عناصر مدل – بررسی عوامل مؤثر بر جمع آوری نیازمندی‌ها 8

جدول 5 – 3 – تطابق پرسشنامه و عناصر مدل – بررسی عوامل مؤثر بر آنالیز ریسک…. 8

جدول 6 – 1 – نتایج پرسشنامه. 8

جدول پیوست الف – 1 – بررسی روال کلی.. 8

جدول پیوست الف – 2 – بررسی عوامل مؤثر بر آنالیز ریسک…. 8

جدول پیوست الف – 3 – بررسی عوامل مؤثر بر آنالیز ریسک…. 8

فهرست اشکال

شکل 2 – 1 – فعالیت‌های کلیدی طراحی مبتنی بر کاربر. 8

شکل 2 – 2 – گام‌های اصلی RESPECT. 8

شکل 3 – 1 – مدل مفهومی دونالد نورمن.. 8

شکل 3-2- چهارچوب قابلیت کاربری ISO 9241 – 11. 8

شکل 3-3- فعالیت‌های طراحی کاربر محور 8

شکل 4 – 1 – مدل کلی.. 8

شکل 4 – 2 – مدل جمع آوری و آنالیز نیازمندیها 8

شکل 4 – 3 – مدل آنالیز ریسک…. 8

شکل 5 – 1 – ساختار تحلیلی پرسشنامه. 8

فصل 1

کلیات تحقیق

1-1-      مقدمه

امروزه استفاده از سیستم‌های کامپیوتری و نرم افزاری، اهمیت زیادی در شرکت‌ها و سازمانهای مختلف دارد به گونه‌ای که بدون استفاده از این سیستم‌ها، بازده کاری بسیارکاهش می یابد.

بنابراین با توجه به اهمیت استفاده و میزان کاربرد نرم افزارهای کاربری، لزوم استفاده از سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد بیش از پیش احساس می‌شود. تا با ارائه‌ اینگونه سیستم‌ها، هم کاربران به راحتی با سیستم‌ها ارتباط برقرار کنند و روال‌های سازمانی، علی الخصوص روال‌های امنیتی طراحی شده را اجرا کنند و هم قابلیت اعتماد سازمان به سیستم تأمین شود.

در این فصل به اهمیت ارائه مدلی جامع برای طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد پرداخته خواهد شد سپس موارد مرتبط نظیر پرسش و هدف تحقیق، متدولوژی تحقیق و نتایج مورد انتظار تحقیق شرح داده خواهند شد.

1-2-     هدف از پایان نامه

با توجه به اهمیت طراحی سیستم‌های قابل اعتماد و قابل کاربرد که دلایل این اهمیت، در بخش‌های بعد توضیح داده خواهد شد و مشکلات این حوزه، هدف از این تحقیق، بررسی مشکلات سیستم‌های نرم افزاری از نظر قابلیت کاربری و اعتماد، راه کارهای طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد تاکنون و  در نهایت ارائه مدلی در جهت طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد که عناصر مؤثر در طراحی اینگونه سیستم‌ها و روابط میان آنها را شامل شود و به صورت گویایی این عناصر و روابط میان آنها به تصویر کشیده شود تا برای طراحان این حوزه، قابل استفاده باشد.

1-3-     توضیح مسأله و موضوع تحقیق

امروزه استفاده از سیستم‌های کامپیوتری و نرم افزاری، اهمیت زیادی در شرکت‌ها و سازمانهای مختلف دارد به گونه‌ای که عدم استفاده از آنها، امری اجتناب ناپذیر است.

سیستم‌های نرم افزاری برای ارائه خدمات بهتر و مطلوب‌تر که منجر به افزایش بازده کاری سازمان شود، باید قابلیت کاربری و اعتماد بالایی داشته باشند. قابلیت کاربری تا اینکه کاربران به راحتی برای انجام وظایف خود با سیستم ارتباط برقرار کنند و قابلیت اعتماد برای اینکه مکانیزم‌های امنیتی لازم در سیستم‌های نرم افزاری برای حفظ امنیت سازمان پیاده سازی شده باشد. در این میان گاهی روال‌های

امنیتی از قابلیت کاربری لازم برخوردار نیستند. در نتیجه کاربران سعی در کشف روال‌هایی دارند که منجر به عدم اجرای این روال‌ها شود. حال به اشتباه یا ناخواسته روال‌ها را اجرا نمی‌کنند یا نادرست اجرا می‌کنند که امنیت سازمان را با خطر جدی مواجه خواهند کرد.

در نتیجه طراحی سیستم‌هایی که قابلیت کاربری و اعتماد بالایی داشته باشند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای طراحی سیستم‌های این چنینی، نیاز به اطلاع از فاکتورهایی است که در طراحی مؤثر خواهند بود و طراحی را تحت تأثیر خود قرار خواهند داد. تا چشم اندازی برای طراحان در جهت طراحی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد باشد.

تلاش‌های صورت گرفته در این زمینه، بیشتر به صورت جداگانه در هر یک از زمینه‌های قابلیت کاربری و قابلیت اعتماد بوده است. با توجه به اهمیت طراحی اینگونه سیستم‌ها، نیاز به تجمیع تحقیقات هر دو حوزه می‌باشد.

1-4-     ضرورت انتخاب موضوع

با توجه به افزایش سریع رقابت میان شرکت‌های تولید کننده نرم افزار، توجه به جلب رضایت مشتریان روز به روز در حال افزایش است. به گونه‌ای که توجه بسیاری از شرکت‌ها، به مسائلی مانند قابلیت کاربری، قابلیت اعتماد، HCI [1]وUCD[2]جلب شده‌است.

با توجه به اینکه محصولات تولید شده توسط تعداد زیادی از مردم از طیف‌های مختلف مورد استفاده قرار

می‌گیرد، استفاده از روش‌های طراحی مختلف برای ارائه سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد، می‌تواند در بهبود کیفیت محصولات و جلب رضایت مشتریان بسیار مؤثر باشد.

از طرفی سیستم‌های قابل کاربرد و قابل اعتماد، کاربران را قادر می‌سازند تا سیستم جدید را به راحتی یاد بگیرند و به کار برند. مزایای استفاده از اینگونه سیستم‌ها موجب می­شوند بهره­وری و کارایی افزایش یابد و هزینه آموزش، یادگیری و پشتیبانی سیستم کاهش یابد. استفاده از این گونه روش‌ها در بهبود کیفیت محصولات نقش مؤثری را ایفا می‌کند و کیفیت محصولات را افزایش می‌دهد.

1-5-     اهمیت موضوع

اغلب تحقیقات در این زمینه، روی نیازهای کاربر نهایی تمرکز دارند تا نیازهای طراح؛ و مطالعات کمی در جهت اینکه چگونه طراحان باید به نگرانی‌های قابلیت کابری و امنیتی نزدیک شوند انجام شده‌است. ما به ابزاری نیازمندیم که برنامه نویس بتواند با استفاده از آن، نیازمندی‌های سازمانی و امنیتی را شناسایی کرده تا بتواند راه حلی برای برآوردن این نیازمندی‌ها ارائه دهد.

مدل‌های زیادی در زمینه سیستم‌های قابل کاربرد، قابل اعتماد و امن ارائه شده‌است که هر کدام معایب و

مزایای خاص خود را دارند. اما نیاز به مدلی جامع که بتواند نیاز‌های کاربر را در راستای قابلیت اعتماد، کاربری و امنیت برآورد کند هنوز احساس می‌شود و تحقیقات انجام شده، کافی به نظر نمی‌رسد. این تحقیقات اغلب به صورت پراکنده و جداگانه در هر دو زمینه است که نیاز به مدلی که فاکتورهای مؤثر در هر دو حوزه را در نظر بگیرد احساس می‌شود.

2-6- سطوح مختلف مجازی‏سازی.. 14

2-6-1- معماری یک سیستم قابل مجازی سازی… 14

2-6-2- مجازی‏سازی در سطح معماری مجموعه دستور… 18

2-6-3- مجازی‏سازی در سطح انتزاع سخت‏افزار… 19

2-6-4- مجازی‏سازی در سطح سیستم‏عامل… 24

2-6-5- مجازی‏سازی در سطح برنامه‏ی کاربردی… 26

2-6-6- مجازی‏سازی در سطح کتابخانه… 29

2-7- پردازش ابری.. 30

2-7-1- تاریخچه… 30

2-7-2- مزایای اقتصادی ابر… 31

2-7-3- انواع ابر پردازشی… 32

فصل 3: تحقیقات مرتبط    33

3-1- مقدمه.. 34

3-2- رویكردهای متفاوت به زمان‏بندی ماشین‏های مجازی.. 34

3-2-1- مزایا و معایب رویکردهای زمان‏بندی ماشین‏های مجازی    36

فصل 4: الگوریتم DVMS   37

4-1- مقدمه.. 38

4-2- ملاحظات زمان‏بندی در یک محیط پردازش ابری.. 38

4-2-1- کارایی… 38

4-2-2- هزینه… 38

4-2-3- همجواری… 39

4-2-4- قابلیت اعتماد و دسترس‏پذیری مستمر… 39

4-3- چالش‏های زمان‏بندی.. 39

4-4- الگوریتم ارایه شده برای زمان‏بندی ماشین‏های مجازی   39

4-4-1- نگاشت مساله‏ی زمان‏بندی به مساله‏ی کوله پشتی… 40

4-4-2- مدل سیستم… 40

4-4-3- فرمول‏بندی مساله… 40

4-4-4- الگوریتم DVMS.. 42

4-4-5- قضیه… 45

4-4-6- بررسی پیچیدگی زمانی الگوریتم:… 47

4-4-7- پیچیدگی فضایی الگوریتم:… 48

فصل 5: ارزیابی الگوریتم ارایه شده    49

5-1- مقدمه.. 50

5-2- شرایط و محدودیت‏های ارزیابی.. 50

5-2-1- مشخصات سخت‏افزاری و نرم‏افزاری محیط ارزیابی… 51

5-3- فرض‏ها و تعریف‏ها.. 51

5-4- بررسی زمان اجرای الگوریتم.. 52

5-4-1- تعداد ماشین‏های فیزیکی ثابت، تعداد ماشین‏های مجازی متغیر    52

5-4-2- تعداد ماشین‏های مجازی ثابت، تعداد ماشین‏های فیزیکی متغیر    55

5-5- مقایسه الگوریتم DVMS با دو الگوریتم پایه.. 56

5-5-1- الگوریتم تصادفی… 57

5-5-2- الگوریتم توازن بار… 57

5-5-3- روش مقایسه الگوریتم DVMS با الگوریتم تصادفی و چرخشی    57

فصل 6: نتیجه‏گیری و كارهای آینده    61

6-1- نتیجه‏گیری.. 62

6-2- کارهای آینده.. 62

منابع    64

فهرست شكل‏ها

شکل (1-1) ساختار پایان‌نامه.. 4

شکل (2-1) ناظر ماشین مجازی و ماشین‏های مجازی.. 8

شکل (2-2) تجمیع كارگزارها.. 11

شکل (2-3) مشكل مقیاس‏پذیری تجمیع كارگزارها.. 13

شکل (2-4) سطوح انتزاعی مجازی‏سازی.. 16

شکل (2-5) ساختار ماشین مجازی مستقل.. 21

شکل (2-6) ساختار ماشین مجازی میزبانی.. 22

شکل (2-7) معماری VMware Workstation. 23

شکل (2-8) معماری VMware ESX.. 24

شکل (2-9) یك ماشین با دو jail 26

شکل (4-1) شبه‏كد الگوریتم DVMS. 42

شکل (4-2) فاز دوم از بخش اول الگوریتم.. 44

شکل (4-3) بخش دوم الگوریتم DVMS. 45

شکل (4-4) شبه كد محاسبه‏ی تداخل دو به دوی ماشین‏های مجازی   47

شکل (4-5) شبه‏كد تداخل بین ماشین‏های زمان‏بندی شده و ماشین‏های زمان‏بندی نشده.. 48

شکل (5-1) نتیجه‏ی آزمایش شماره 1.. 53

شکل (5-2) نتیجه‏ی آزمایش شماره 2.. 53

شکل (5-3) نمودار تلفیقی دو آزمایش 1و2.. 54

شکل (5-4) نتیجه‏ی آزمایش شماره 3 و4.. 55

شکل (5-5) نتیجه‏ی زمان‏بندی 100 ماشین مجازی.. 56

شکل (5-6) مقایسه‏ی زمان اجرای ماشین‏های مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش.. 58

شکل (5-7) مقایسه‏ی زمان اجرای سه الگوریتم مورد آزمایش.. 59

شکل (5-8) مقایسه‏ی زمان اجرای ماشین‏های مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش بدون زمان اجرای الگوریتم.. 59

شکل (5-9) مقایسه‏ی میزان تداخل ماشین‏های مجازی در سه الگوریتم مورد آزمایش.. 60

شکل (5-10) مقایسه‏ی نسبت تجمیع سه الگوریتم مورد آزمایش با توجه به تعداد ماشین‏های مجازی.. 60

فهرست جدول‏ها

جدول (2-1) بهره‏و‏ری كارگزارها.. 11

جدول (5-1) مشخصات بستر سخت‌افزاری مورد استفاده در آزمایش‏ها   51

• مقدمه و كلیات تحقیق

• مقدمه

فناوری مجازی‏سازی به عنوان یک رکن اساسی در سیستم‏های مبتنی بر پردازش ابری^[1] و مراکز داده ^[2]مورد توجه ویژه می‏باشد. مفهوم مجازی‏سازی دارای قدمتی طولانی در دنیای رایانه است و سرآغاز آن به دهه 60 میلادی، برای استفاده‏ی بهینه از توان رایانه‏های بزرگ^[3] می‏رسد. با ظهور رایانه‏های شخصی ارزان قیمت این فناوری به فراموشی سپرده شد، ولی در آغاز قرن جاری به مدد پیشرفت‏های قابل توجه در ساخت رایانه‏های توانمند، شبکه‏های با پهنای باند بالا و ابزارهای ذخیره‏سازی مدرن این فناوری امکان ظهور مجدد یافته ‏است. استفاده‏ی بهینه از منابع کارگزارها^[4] با تجمیع^[5] سرویس‏ها بر تعداد ماشین سخت‏افزاری کمتر، کاهش هزینه‏های زیرساخت مانند مصرف برق و خنک‏کنندگی، مدیریت بهتر و آسان‏تر كارگزارها، امکان مهاجرت^[6] ماشین‏های مجازی در حال اجرا به میزبان‏های فیزیکی دیگر، ایجاد محیط‏های سازگار با نرم‏افزارهای قدیمی، ایجاد محیط‏های اجرایی^[7] مجزا جهت نرم‏افزارهای نامطمئن^[8] و یا تست و عیب‏یابی نرم‏افزارهای جدید از علت‏های مورد توجه قرار گرفتن این فناوری می‏باشند. هسته اصلی محیط مجازی، یک میزبان نرم‏افزاری به نام ناظر ماشین مجازی^[9] است. وظیفه‏ی اصلی ناظر ماشین مجازی ایجاد و مدیریت منابع محیط‏های اجرایی است. از آن‏جا که منابع موجود، محدود و مشترک می‏باشند، رقابت بر سر استفاده از آن‏ها باعث ایجاد پدیده‏ای به نام تداخل بار کاری^[10] می‏شود که تاثیر قابل توجهی بر کاهش کارایی ماشین‏های مجازی می‏گذارد. در این میان نقش کلیدی ناظر ماشین‏‏‏ مجازی این است که منابع موجود را به گونه‏ای تسهیم[11] و زمان‏بندی نماید که کارایی ماشین‏های مجازی تحت تاثیر قرار نگیرد.

معمولا زمان اجرای یک برنامه بر روی یک ماشین مجازی طولانی‎تر از زمان اجرای آن بر روی یک ماشین فیزیكی می‏باشد که علت اصلی آن سربار ناشی از مجازی‏سازی و تداخل بارهای کاری است. از این رو ارایه‏ی الگوریتم‏هایی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری می‏تواند نقش بارزی در کاهش زمان اجرای برنامه‏های اجرایی در محیط‏های مجازی شود. از سویی دیگر با توجه به تنوع و تعدد میزبان‏های سخت‏افزاری در محیط پردازش ابری، مقیاس‏پذیری به عنوان یک مشخصه‏ی کلیدی در الگوریتم‏های ارایه شده می‏بایست مورد توجه ویژه قرار گیرد.

• اهداف

در این پایان‏نامه سعی بر آن است كه با توجه به اثر منفی پدیده‏ی تداخل بار کاری بر زمان اجرای ماشین‏های مجازی یک الگوریتم زمان‏بندی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری ارایه شود که علاوه بر کاهش زمان اجرا، مقیاس‏پذیر نیز بوده و قابل اجرا بر روی ابرهای معمول امروزی باشد. بنابراین با بررسی فناوری مجازی‌سازی و اثر تداخل بار کاری، سعی در ارایه الگوریتمی جهت زمان‏بندی ماشین‏های مجازی با رویکرد کاهش تداخل بار کاری خواهیم نمود.

• ساختار پایان‌نامه

مطالب مندرج در این پایان‌نامه، همان طور که در شكل (1-1) نشان داده شده است، به صورت زیر سازمان‌دهی شده‌اند: فصل دوم به بررسی پیشینه‏‏ی مجازی‏سازی و سیستم‏های پردازش ابری می‏پردازد. این فصل در ادامه گذری بر مفهوم زمان‏بندی و پدیده‏ی تداخل بار کاری دارد. فصل سوم تحقیقات مرتبط در زمینه‏ی زمان‏بندی ماشین‏های مجازی مورد بررسی قرار خواهد داد. در فصل چهارم ضمن فرموله کردن مساله‏ی زمان‏بندی ماشین‏های مجازی با رویکرد تداخل بار کاری، الگوریتمی با همین رویکرد ارایه می‏شود. در فصل پنجم راهکار ارایه شده ارزیابی گردیده، کارایی، بهبودها و یا مشکلات آن را بیان خواهد شد. در نهایت در فصل ششم به نتیجه‌گیری از کل بحث در خصوص رویکرد کاهش تداخل بار کاری در زمان‏بندی ماشین‏های مجازی و نیز کارهای آینده قابل انجام در ادامه‌ی این پایان‌نامه پرداخته خواهد شد.

1-2-1- نوشتار زبان انگلیسی  …………………………………………………………………………………………………… 7

1-2-2- یادگیری نوشتار زبان انگلیسی  ……………………………………………………………………………………. 9

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق ………………………………………………………………………………………………….. 11

1-4- هدف تحقیق ………………………………………………………………………………………………………………………. 12

1-4-1- سوالات تحقیق……………………………………………………………………………………………………………….. 13

فصل دوم: پیشینه‌ی تحقیق

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 15

2-1- بر پژوهش‌هایی در یادگیری …………………………………………………………………………………. 15

2-2- بر استعدادهای خاص کودکان در یادگیری………………………………………………………….. 18

2-3- تفاوت آموزش‌های سنتی و مدرن……………………………………………………………………………………… 19

2-4- کلاس‌های آموزش زبان انگلیسی در ایران ………………………………………………………………………. 24

2-4-1- کمیّت و کیفیّت کلاس‌های آموزشی زبان انگلیسی کودکان در ایران………………………. 24

2-4-2- کمیت و کیفیت کلاس‌های آموزشی زبان انگلیسی خش کودکان کانون زبان ایران  ………….. 26

2-5- بر پژوهش‌هایی در نوشتار و املای زبان انگلیسی  …………………………………………….. 26

2-6- بر نقش بازی‌های آموزشی در یادگیری زبان انگلیسی ……………………………………….. 30

2-6-1- خصوصیات بازی‌های آموزشی مفید و تاثیرگذار در یادگیری ……………………………………. 30

2-6-2- تاثیر بازی‌های آموزشی در یادگیری ……………………………………………………………………………. 32

2-6-3- تاثیر بازی‌های آموزشی رایانه‌ای بر یادگیری……………………………………………………………….. 36

2-6-4- تاثیر بازی‌های آموزشی بر یادگیری املای کلمات انگلیسی……………………………………….. 42

عنوان                                                                                                صفحه

2-6-5- مشکلات زبان آموزان ایرانی در یادگیری املای کلمات انگلیسی و استفاده از بازی‌های آموزشی رایانه‌ای در آموزش آنان …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 44

فصل سوم: روش تحقیق

مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 48

3-1- شرکت کنندگان ………………………………………………………………………………………………………………… 48

3-2- ابزار تحقیق  ……………………………………………………………………………………………………………………….. 49

3-2-1- توصیف صفحه‌ی بازی Fun Spelling  ……………………………………………………………………….. 50

3-2-2- شیوه‌ی انجام بازی Fun Spelling  …………………………………………………………………………….. 51

3-2-3- شیوه‌ی ارزیابی تکالیف زبان آموزان  …………………………………………………………………………… 55

3-2-4- تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر زبان آموزان  …………………………………….. 55

3-3- روش به دست آوردن داده‌ها …………………………………………………………………………………………….. 56

3-3-1- بررسی تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر یادگیری املای کلمات انگلیسی در زبان آموزان گروه آزمودنی   57

3-3-2- بررسی تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر یادگیری املای کلمات انگلیسی در زبان آموزان گروه آزمودنی و شاهد……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

3-3-3- بررسی تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر یادگیری املای کلمات هم آوا 58

3-3-4- بررسی تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر یادگیری کلمات انگلیسی دارای حروف ساکن           58

3-4- تحلیل داده‌ها  ……………………………………………………………………………………………………………………. 59

3-4-1- تحلیل نمرات پیش آزمون و پس آزمون املای کلمات انگلیسی زبان آموزان گروه آزمودنی   59

3-4-2- تحلیل نمرات پیش آزمون و پس آزمون املای کلمات انگلیسی، کلمات هم آوا و کلمات دارای حروف ساکن  زبان آموزان گروه آزمودنی و شاهد  …………………………………………………………………………………………………………………. 60

فصل چهارم: یافته‌ها، نتایج تحقیق و بحث آن‌ها

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 63

4-1- یادگیری املای کلمات انگلیسی زبان آموزان گروه آزمودنی ………………………………………….. 63

4-2- یادگیری املای کلمات انگلیسی زبان آموزان گروه آزمودنی و شاهد ……………………………. 65

عنوان                                                                                                صفحه

4-2-1- پیش آزمون املای کلمات انگلیسی ……………………………………………………………………………. 65

4-2-2- پس آزمون املای کلمات انگلیسی ……………………………………………………………………………… 66

4-3- یادگیری املای کلمات هم آوای انگلیسی ……………………………………………………………………….. 68

4-3-1- پیش آزمون املای کلمات هم آوا ……………………………………………………………………………….. 68

4-3-2- پس آزمون املای کلمات هم آوا………………………………………………………………………………….. 69

4-4- یادگیری املای کلمات دارای حروف ساکن در زبان انگلیسی ……………………………………….. 70

4 -4-1- پیش آزمون املای کلمات دارای حروف ساکن ………………………………………………………… 70

4-4-2- پس آزمون املای کلمات دارای حروف ساکن …………………………………………………………… 71

فصل پنجم: نتیجه گیری

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 74

5-1- خلاصه ………………………………………………………………………………………………………………………………… 74

5-2- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………….. 77

5-3- پیشنهادات برای پژوهش‌های مرتبط در آینده ……………………………………………………………….. 78

منابع و ماخذ

منابع فارسی ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79

منابع انگلیسی ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 81

فهرست جداول

عنوان                                                                                                صفحه

جدول 4-1: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های جفتی T جهت تشخیص تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای ‌ Fun Spellingبر یادگیری املای کلمات انگلیسی در زبان آموزان گروه آزمودنی ……………………………………………………………………………

جدول 4-2: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های غیر وابسته‌ی Tپیش آزمون املای کلمات انگلیسی زبان آموزان گروه آزمودنی و شاهد ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

جدول 4-3: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های غیر وابسته‌ی T جهت تشخیص

تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر یادگیری املای  کلمات انگلیسی در

زبان آموزان گروه آزمودنی و شاهد ………………………………………………………………………………………………

جدول 4-4: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های غیر وابسته‌ی T پیش آزمون املای کلمات

هم آوا  ………………………………………………………………………………………………………………………………………….

جدول 4-5: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های غیروابسته‌ی T جهت تشخیص تاثیر بازی آموزشی رایانه‌ای Fun Spelling بر یادگیری املای کلمات هم آوا  …………………………………………………………………………………………………………………….

جدول 4-6: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های غیر وابسته‌ی  T پیش آزمون املای کلمات دارای حروف ساکن

جدول 4-7: آمار توصیفی و آزمون نمونه‌های غیر وابسته‌ی T املای کلمات دارای

حروف ساکن ………………………………………………………………………………………………………………………………….