مقاله چند بعدي

حل مسايل مقدار اوليه- مرزي دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي مرتبه بالا غير خطي بوسيله شبكه هاي عصبي مصنوعي پيشخور.

چكيده

در اين مقاله روش جديد عمومي براي حل علمي مسايل مقدار اوليه- مرزي دستگاه معادلات جزئي بخصوص مراتب بالا و غيرخطي در يك ابرمكعب سيلندري ارائه مي شود. اين روش يك روش مش- فري بوده و جدايي بفرم بسته تحليلي توليد ميكند. تركيبي از مفاهيم شبكه هاي عصبي مصنوعي و ابزارهاي بهينه سازي چند بعدي در اين روش بكار ميرود. بوسيله مفاهيم تقريب توابع چندمتغير، وابسته به مباحث شبكه هاي عصبي مصنوعي پيشخوار و نيز بكمك هم محلي در نقاطي مشخص، حل مسئله مقدار اوليه- مرزي به مسئله بهينه سازي نامتغير يك تابع انرژي تبديل ميگردد. بعبارت دقيقتر يك جواب آزمون عصبي براي مسئله مقدار اوليه- مرزي متشكل از مجموع دو قسمت در نظر ميگريم: قسمت اول در شرايط اوليه- مرزي (زماني- فضايي) صدق ميكند، درحاليكه قسمت دوم شامل متغيرهاي لازم براي مينيمم سازي تابع خطاي مسئله ميباشد و بكمك يك شبكه عصبي سه لايه و پيشخور شبيه سازي گشته و براي صدق در دستگاه معادلات ديفرانسيل مسئله آموزش ميبيند. اين روش را ميتوان بعنوان تعميمي مناسب از روشهاي معيني در نظر گرفت. كاربرد اين روش جديد صرفنظر از نوع شرايط اوليه- مرزي در دامنه اي از يك معادله ديفرانسيل معمولي تا دستگاهي از معادلات ديفرانسيل جزئي متغير است.

كلمات كليدي:

دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي وابسته بزمان- مسايل مقدار اوليه- مرزي- شبكه هاي مصنوعي پيشخور- يادگيري نظارت بهينه سازي نامقيد چندبعدي.

1.مقدمه:

در علوم مهندسي اغلب سيستمهاي دنياي واقعي كه با معادلات ديفرانسيل توصيف شده اند، شامل چندين شرط اوليه يا مرزي وابسته به شرايط فيزيكي مسئله نيز ميباشند. مهمترين شاخص در مورد هر مسئله مقدار اوليه- مرزي براي يك دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي عبارتست از خوش‌خيمي آن يعني وجود و يكتايي جواب مسئله بسته بنوع معادلات و نيز نوع شرايط اوليه- مرزي قابل بحث است. مانند ساير مسايل روشهاي زيادي هر چند مشكل، براي حل غيرتحليلي چنين مسايلي وجود دارد از قبيل روشهاي جداسازي متغيرها، تبديلات انتگرالي، تغيير مختصات، تغيير متغيير وابسته، معادلات انتگرال و . . . ارزش اين روشها زماني مشخص تر ميشود كه براي مسايلي بكار بروند كه جواب تحليلي نداشته يا جواب تحليلي‌شان مستقيما قابل محاسبه نباشد. اين ارزش در صورت توانايي بكارگيري روش براي دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي (وابسته بزمان) از مراتب بالا و غيرخطي، دوچندان ميشود.

در رياضيات كاربردي عبارتند از همگرايي، پايدار علمي، سازگاري و خوشحالي عددي آنها. سه دسته مجزا براي اين روشهاي حل غيرتحليلي ميتوان در نظر گرفت: روشهاي تغييراتي، روشهاي بسطي و روشهاي علمي. در روشهاي تغييراتي معادلات ديفرانسيل مسئله را بهمراه شرايط اوليه- مرزي آن بيك مسئله مينيمم سازي تابعكي مناسب در يك فضاي تابعي تبديل كرده و با حل اين مسئله بهينه سازي جواب مسئله اصلي را بدست مياوريم. مهمترين مشكل چنين روشهايي تعريف مناسب تابعكهاي مورد نياز ميباشد.

در روشهاي بسطي (طيفي و شبه طيفي) مانند روشهاي هم محلي و گالركين يا روشهاي سري فوريه، سري وزنوله متناهي جواب تقريبي مسئله را بكمك يك دسته از توابع پايه اي (چندجمله ايهاي متعامد) در نظر گرفته و با تحويل مسئله اصلي بيك دستگاه معادلات (خطي) ضرايب مجهول سري مذكور را بدست مياوريم مهمترين مشكلات اين روشها نحوه انتخاب توابع پايه اي و چگونگي محاسبه ضرايب مجهول، ميباشد.

تا اينجا روشهاي مزبور همگي بدون مش ميباشند. در مقابل، روشهاي علمي طبق معمول بر پايه گستر سازي دامنه تعريف مسئله به تعداي المان، محلي بوسيله يك مجموعه از پيش تعيين شده و متناهي از نقاط گرهي بنام مش، استوار هستند و جواب را در اين مجموعه متناهي از نقاط بدست ميدهند.

مهمترين مشكلات چنين روشهايي عبارتست از اسلوب المان، خواص حل كنندة اصلي و محاسبات مربوط به توليد مش. از ميان روشهاي علمي براي حل مسايل مقدار اوليه- مرزي معادلات ديفرانسيل جزئي، مشهورترينشان روشهاي تفاضلات، المان محدود، حجم محدود و المان مرزي ميباشند.

اكثر كارهاي پيشين در حل مسايل مقدار اوليه امرزي معادلات ديفرانسيل جزئي در يك دامنة ابر مكعبي بكمك شبكه هاي عصبي پيشخور، به اصل جايگذاري تقريب تابع جواب كه بوسيلة خواص تقريب زنندگي شبكه هاي عصبي مصنوعي بدست آورده است، در معادلات (و شرايط اوليه امرزي) مسئله، استوار ميباشند.

از اولين موارد چنين كاربردي را ميتوان در يافت. كه در اولي معادله خطي پواسون با نرم خطاي چهار رقم اعشار و نيز معادله گرماي غيرخطي، حل شده است و دومي نيز شامل حل عددي دو مسئله مرتبه دو بيضوي تا شش رقم اعشار دقت ميباشد.

در سال 1998 لاگاريس و ديگران در با تعميم و تدقيق اصل مذكور در با روش بدون مش به حل مسايل غير خطي مرتبه دو با شرايط مرزي مخلوط (ديريكله و نويمان) تا دقت حدود هفت رقم اعشار در رژيمي علمي مبادرت ورزيده اند.

حاوي كاربردي از شبكه هاي عصبي مصنوعي پيشخور براي حل علمي نوع خاص از معادلات ديفرانسيل جزئي مرتبه اول است. معادله هاميلتون- ژاكوبس- بلمن كه مرتبه اول و غير خطيست در و با كمك يك شبكه عصبي مصنوعي سه لايه حل گرديده است و در نيز مسئله مرتبه دو يك بعدي (وابسته به زمان) جريان غيرثابت آبهاي زيرزميني، بكمك شبكه هاي عصبي و الگوريتمهاي ژنتيك حل شده است. در شاهد حل علمي شبكه گرماي كنترل شده با سه رقم اعشار دقت، بكمك شبكه هاي عصبي سه لايه و پيشخور هستيم.

در سال 2003 حسن علي و ديگران در بر مبناي كار مسئله معادله دوبعدي مربع را تا شش رقم اعشار و مسئله معادله نوسان طولي ميله اي با دو سه ثابت را تا پنج رقم اعشار دقت در يك رژيم عصبي حل كرده اند. و اخيراً در به حل علمي معادلات يك بعدي كوراموتو- سرواشينسكي (وابسته به زمان) و معادلات دو بعدي ناويه- استوكس، بوسيله شبكه هاي عصبي مصنوعي پرداخته شده است. و سرانجام، سابقاً با كاربرد روش جديد خود براي حل مسايل مقدار اوليه و مرزي دستگاه معادلات ديفرانسيل معمولي مراتب بالا و غيرخطي، به حل مسايل نمونه (تا مرتبه چهار) با دقت پنج رقم اعشار پرداخته ايم.

در اين مقاله، روش جديدي و كالا براي حل مسايل مقدار اوليه- مرزي دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي وابسته بزمان در كاملترين حالت و در دامنه اي ابرمكعبي سيلندري ارائه ميدهيم. روش ما در واقع تعميمي قوي و كارا از روشهاي طيفي مي باشد، بدين معنا كه جواب آزمون عصبي، شامل ضرايب كنترل كننده دقت در مخرج كسرهايي بعنوان توابع شبه پايدار ميباشد. ما با استفاده از روشهاي تقريب توابع بكمك شبكه هاي عصبي مصنوعي، نياز به گسسته سازي دامنه را برطرف ميكنيم، يعني روش ما مش- فري بوده و تنها از مجموعه نقاط دلخواهي براي هم محلي و آموزش شبكه عصبي استفاده ميكند. بعبارت ديگر، چنانچه خواهيم ديد، مسئله را از زاويه ديگري ميبينيم و در رژيم عصبي براي حل يك مسئله مقدار اوليه- مرزي دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي، شبكه عصبي چند لايه و پيشخور را بعنوان المان تقريب پايه اي (سرير متناهي از تركيب خطي توابع شبه پايه اي) در نظر گرفته و با توجه به خواص تقريب زدن توابع چند متغير، در اين نوع شبكه ها، جواب تقريبي (آزمون) مسئله را بصورت مجموع دو قسمت مينويسيم: قسمت اول، جواب آزمون را مجبور مي كند كه در شرايط مسئله صدق نمايد و قسمت دوم را كه شامل يك شبكه عصبي چند لايه و پيشخوار است، بكمك روشهاي بهينه سازي نامتغير چند متغيره براي صدق در دستگاه معادلات ديفرانسيل مسئله آموزش ميدهيم تا مقادير بهينه پارامترهاي شبكه براي مينيمم سازي يك تابع خطاي مناسب بدست آيد. اين مقادير بهينه پارامترهاي شبكه براي مينيمم سازي يك تابع خطاي مناسب بدست آيد. اين مقادير همان ضرايب تعيين كننده جواب تقريبي مسئله بصورت سري متناهي ‌اي از توابع شبه پايداري، ميباشند. از مهمترين مزاياي اين روش جديد عبارتست از: امكان كاربرد عالي روش براي حل دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي وابسته بزمان، عموميت اين روش در حل مسايل مراتب بالا و غيرخطي، تعيين جواب تقريبي مسايل بصورت فرم بسته تحليلي (همه جا از هر مرتبه مشتقپذير) كه براحتي قابل بكارگيري در كاربردهاي ديگر ميباشد، سروكار داشتن با تعداد پارمترهاي متنوع در مقايسه با ساير روشها، قابليت كاربرد روش براي  حل مسايل مقدار اوليه و مرزي معادلات ديفرانسيل معمولي، فراغت روش از هرگونهه محدوديتهاي رايج در روشهاي مرسوم مانند دستگاههاي خطي بدست آمده در روشهاي بسطي و يا لزوم برقراري رابطه اي خاص ميان طول گام در ابعاد مختلف، در روش تفاضلات متناهي و . . . )، قابليت پردازش موازي موجود در روشهاي شبكه هاي عصبي مصنوعي و امكان پياده سازي سخت افزاري روش در قالب تراشه هاي عصبي كه در مورد آخر نشاندهنده پياده سازي سلولهاي عصبي بمنظور حل علمي معادلات ديفرانسيل جزئي و نيز بيانگر نوعي پياده سازي پرس مبناي روشهاي موجود در بر روي يك دستگاه پنتيوم 3، 733 مگاهرتز براي حل علمي معادله پواسون ميباشد.

باقيمانده اين مقاله بصورت زير سازماندهي شده است: در بخش 2 مباني مختصري از معماري شبكه هاي عصبي مصنوعي پيشخور براي آشنايي بيشتر و بكارگيري در بخشهاي بعدي، ارائه ميگردد. در بخش 3 روش جديد پيشنهادي بطور كلي معرفي شده و ساير مباحث مرتبط با آن توصيف مي شود. بخش 4 شامل فرمولبندي دقيقتري از روش است، همچنين فرمولهاي لازم براي بخشهاي بعدي در اين بخش بدست ميايند. بخش 5 كاربردهايي از روش پيشنهادي براي برخي مسائل نمونه و نحوه بدست آوردن جواب آزمون و تابع خطا براي آنها را شامل ميشود. مثالهاي علمي بخش 6 با استفاده از مطالب بخش قبل ارائه ميگردند. مقادير خطاي جوابهاي تقريب بدست آمده براي اين مثالها نسبت به جوابهاي دقيق بصورت گرافيكي در نمودارهايي نشان داده خواهد شد. نهايتاً بخش 7 شامل نتايج و جهتگيريهايي براي تحقيق بيشتر بوده و مقاله را به پايان ميرساند.

2.مباني شبكه هاي عصبي مصنوعي پيشخور:

بحثهاي اوليه در مورد شبكه هاي عصبي مصنوعي در دهه 40 با معرفي شبكه هاي عصبي پيشخور آغاز شد. شبكه هاي عصبي مصنوعي تا حدودي از مغز و سيستم عصبي اسنان الگو برداري شده اند و نوعي از روشهاي مدل – فري براي پردازش داده، با مقدار حقيقي ميباشند كه قادرند برپايه سوابق اطلاعاتي درست از مسئله، جوابهاي قابل قبولي ارائه دهند.

مهمترين كاربردهاي انواع مختلف شبكه هاي عصبي عبارتند از: تشخيص گفتار، پردازش تصوير، سيستم كنترل، هوش مصنوعي، تشخيص چهره، جريان سيالات، سريهاي زماني، سيستمهاي ديناميكي و . . . .

مراجع متفاوتي شامل منابع نرم افزاري متنوع در مورد تئوري، رياضيات، مدلسازي، الگوريتم، طراحي، معماري و كاربردهاي شبكه هاي عصبي مصنوعي وجود دارد كه براي مطالعه بيشتر ميتوان بدانها مراجعه نمود.

شبكه هاي عصبي از واحدي محاسباتي بنام عصب تشكيل شده اند. هر عصب تعداي ورودي غددي دارد. درون عصب هر ورودي در ضريب عصبي متناظرش كه بنانگر ارزش آنست ضرب شده و مجموع همه اين مضارب با مقداري بنام اريب جمع ميشود. نهايتاً تابع تحريك روي اين مجموع اثر گذاشته و خروجي حقيقي عصب را بطور پيشخور تعيين ميكند.

معمولا در اكثر كاربردها حداقل شرايط براي شكل تابع تحريك در كليترين حالت عبارتست از اس- شكل (زيگموئيد) تعميم يافته بودن، يعني يكنو (غير تروپي) بودن تابع و اينكه حد تابع تحريك در مثبت و منفي بينهايت متنهاي باشد. دو نوع مناسب از چنين توابعي، تانژانست هيپربوليك و اوژستيك با ضابطه ميباشد كه ما در استفاده از مورد دوم قرار ميدهيم.

در چنين سازماني براي عصب منظور از يادگيري عبارتست از تعيين مقادير عددي بهينة ضرايب عصبي، بنحويكه با معلوم بودن وروديها، خروجي عصب قابل محاسبه باشد. اولين روش يادگيري براي مدل عصبي مذكور به قانون يادگيري عصب معروفست. كه چون براساس مينيمم سازي ميزان اختلاف بين مقادير محاسبه شده و مطلوب خروجي عصب كار ميكند، يادگيري با سرپرست ناميده ميشود. قدرت اصلي شبكه هاي عصبي، نشأت ميگيرد. ساده ترين توپولوژي شبكه هاي عصبي بصورت گروهي از عصبهاست كه در يك لايه سامان داده شده و يك يا چند ورودي مشترك دارند و شبكه تك لايه يا پرسپترون ناميده ميشوند. (ممكن است خروجي يك عصب وردي عصب يا عصبهاي ديگر بوده و شبكه بازگشتي باشد.)

معماري شبكه هاي عصبي چند لايه از چند شبكه تك لايه بصورت آبشاري بدنبال هم قرار گرفته اند و عصبهاي لايه هاي متوالي حداقل يك ورودي (خروجي) مشترك دارند، تشكيل ميشود. در شبكه هاي عصبي چند لايه و پيشخور كه در اين مقاله در نظر گرفته ميشوند، بازگشتي وجود نداشته و خروجيهاي عصبهاي هر لايه وروديهاي عصبهاي لايه بعدي را تشكي ميدهند. چنين شبكه اي از عصبها پرسپرترون چند لايه ناميده ميشود. در معماري پرسپترونهاي چند لايه، عصبهايي كه به وروديها متصلند لايه ورودي، عصبهايي كه به خروجيها متصلند لايه خروجي و ساير عصبها لايه هاي مياني (پنهان) را تشكيل ميدهند. بدين ترتيب چنين شبكه اي ميتواند يك نكاشت غيرخطي از وروديها به خروجيها برقرار كند. بعبارت ديگر شبكه‌هاي عصبي پيشخور بصورت يك جعبه سياه توانايي برقراري ارتباطي نامعين بين وروديها و خروجيهاي يك سيستم را دارا ميباشند و ايم امر مناسبست براي تحليل سيستمهايي كه با مسايل مقدار اوليه- مرزي توصيف شده اند كه جواب تحليلي نداشته يا جواب تحليلي شان بسادگي قابل محاسبه نيست.

مهمترين كاربرد پرسپترونهاي چند لايه كه باعث تحولي عظيم در تاريچه شبكه هاي عصبي مصنوعي شد، عبارتست از قابليت تقريب زدن توابع چند متغيره حقيقي آنهم بصورت سراسري و بفرم بسته تحليلي بعبارت ديگر چنين شبكه هايي شرط وجود تعداد كافي از عصبها، لايه ها و تعادلات بين اعصاب و وجود تابع تحريك زيگموئيد (تعميم يافته) در لايه هاي مياني، تقريب زننده هاي جهاني اند. يعني مي توانند براي تقريب زدن هر تابع اندازه پذير بوري تعريف شده روي يك ابرمكعب (هرقدر كه پيچيده باشد) با هر دقتي آموزش داده شوند. البته بايد توجه داشت كه طبق غيرخطي بودن حداقل شرط براي توابع تحريك لايه هاي مياني ميباشد.

همچنين بطوركلي تعداد لايه هاي مياني در معماري پرسپترون لازم نموده و تنها يك لايه پنهان كافيست و دقت تقريب وابسته به تعداد اعصاب در لايه مياني شبكه ميباشد، نه تعداد لايه هاي پنهان، البته بايد دانست كه بكارگيري تعداد لايه هاي مياني بيشتر ميتواند منجر به استفاده از تعداد كمتري عصب در كل شبكه شود. در مورد تعداد اعصاب در كل شبكه نيز قضيه وجودي كولموگروف وجود دارد كه نتيجه ميدهد ميتوان مقادير هر تابع پيوسته متغيير، تعريف شده يك ابرمكعب تنها توسط حاصلجمع هاي خطي و توابع غيرخطي پيوسته و اكيداً صعودي يك متغيره، محاسبه نمود. براساس اين قضيه يك پرسپترون سه لايه شامل عصب با استفاده از توابع غيرخطي پيوسته و اكيداً صعودي ميتواند هر تابع پيوسته متغيره را محاسبه نمايد. بايد توجه داشت. كه اين قضيه در مورد ضابطه توابع يك متغيرة مورد نياز مسكوتت. در مورد كران خطاي تحميلي كه با فيكس كردن ضابطه توابع تحريك، عارض ميشود نيز قضيه ساختاري ساي بنكو وجود دارد كه براساس آن ميتوان دقت تقريب تابع بوسيله شبكه عصبي را كنترل نمود. از لحاظ تاريخي قضيه صعودي انطباق كولموگروف بيان ميدارد كه به ازاي هر تابع پيوسته، توابع و ثوابت وجود دارند بقسميكه.

البته بايد توجه داشت كه ساختن توابع يك متغيره فوق ممكنست پيچيده و حتي غيرممكن باشد. اما قضيه ساختاري تقريب ساي بنكو مشخص ميسازد كه به ازاي هر تابع پيوسته و تابع تحريك فقط كرانوله و داده شده، عدد طبيعي و ثوابت حقيقي و و وجود دارند بقسميكه روي

در همين راستا بايد گفت كه شبكه هاي عصبي مصنوعي پيشخور در تقريب زدن تابعكها و عملگرها نيز بكار رفته اند، بنحويكه در حالت حدي با نامتناهي شدن تعداد اعصاب در شبكه تقريب نيز دقيق ميشود.

تنها نكته اي كه در مورد شبكه هاي عصبي پيشخور باقي ميماند عبارتست از مسئله يادگيري اين شبكه ها. در بعضي حالات كلي فرآيند يادگيري پرسپترونهاي چند لايه يك مسئله بد حالت و زمانگير ميباشد كه البته براي اجتناب از اين مشكل، در هر مورد بايستي برخورد خاص آن مورد انجام شود.

بعنوان مثال افزايش اطلاعات ورودي شبكه و استفاده مناسب از روشهاي مينيمم سازي خطا غالباً ميتواند كارساز باشد.

3.توصيف كلي مسئله و روش:

براي توصيف روش جديد، مسئله مقدار اوليه- مرزي دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي وابسته بزمان زير را در نظر ميگيريم.

كه در آن توابع برداري چند متغيره بترتيب نشاندهندة دستگاه معادلات ديفرانسيل جزئي وابسته بزمان و شرايط اوليه و مرزي مسئله از مراتب دلخواه (در حالت كلي غيرخطي)، تا متغيير مستقل زمان، متغيير مستقل فضا، متغيير چند انديسه، عملكرد برداري ديفرانسيل جزئي مختلط مرتبه تابع برداري حقيقي متغيير و تحليلي روي دامنه ابر مكعبي سيلندري جوابيست كه مي بايست محاسبه شود. البته بايد دقت كرد كه در فوق مرتبه، نوع و ابعاد دستگاه معادلات مسئله و نيز مرتبه، نوع و تعداد شرايط اوليه و مرزي آن هيچگونه محدوديتي ندارد و خوش خيمي مسئله از لحاظ تحليلي در حالات مختلف قابل بحث و بررسي است[1] .

طبق مطلب بخش قبل دريك درايم عصبي جواب آزمون (تقريبي) عصبي شامل شبكه عصبي پيشخور و سه لايه شبكه عصبي و سه لايه داراي پارامترهاي قابل تنظيم ضرايب عصبي و اريبها در ساختار پرسپترون چند لايه براي جواب وجود دارد، بنحويكه با قضاوت مناسب درمورد مقادير پارامترهاي تنظيم، به اندازه كافي بجواب نزديك مي شود. ميزان اين نزديكي را مي توان به وسيله يك فرم مناسب مثلاً  توصيف نمود. بنابراين مسئله اصلي (1) به دسته مسايل مينيمم سازي نا مقيد و پيوسته باقيمانده ها زير تبديل خواهد شد. 

چكيده

روشهاي تزريقي يكي از روشهاي پيشگيري از حاملگي است كه موقت وطولاني اثر است و بطور منظم بصورت عضلاني تزريق مي گردد كه اثربخشي آن حدود 100 درصد است كه DMPA و NET-EN و ليونل از پرمصرف ترين روشها هستند.

كه اين روشها با جلوگيري از تخمك گذاري و نامساعد كردن مخاط رحم عمل مي كنند و بهترين زمان تزريق آن 5 روز اول قاعدگي است. از عوارض آن تغييرات قاعدگي، افزايش وزن، سردرد، افسردگي و ديگر موارد را مي‌توان  نام برد و بطور كلي افرادي كه خونريزي واژينال بدون علت مشخص دارند و يا براي سرطان سينه و سرويكس و رحم دارو دريافت مي كنند و يا سابقه آن را دارند نبايد از اين روشها استفاده كنند اين روشها از STI (بيماري منتقله از راه جنسي) جلوگيري نمي كنند.

حاملگي بطور معمول بين 18-12 ماه بعد از قطع DMPA اتفاق خواهد افتاد.

مقدمه :

در حدود 37 سال از كشف داروهاي ضدبارداري تزريقي مي گذرد و امروز حدود 150 كشور جهان به ميزان قابل توجهي از اين داروها استفاده مي كنن.(16)

حدود 5/1 ميليون نفر در چين و آمريكاي لاتين تزريق ماهانه هورمون را به عنوان روش پيشگيري از حاملگي انتخاب نموده اند (17)

داروهاي تزريقي كه بيشتر در جهان مورد استفاده اند شامل موارد زير است:

                 · DMPA

                 · ليونل

                 ·NET-EN

DMPA با نام تجاري دپو- پروورا Noristerateپيشتاز همه اين روشهاي طولاني اثر تزريقي مي باشد. (17)

DMPA در بيش از 90 كشور و NET-EN در بيش از 40 كشور دنيا به عنوان روشهاي پيشگيري از حاملگي تائيد شده اند.(17)

علاوه بر اين روش هاي تركيبي و كوتاه اثر ديگري نيز وجود دارد كه به طور خلاصه از آنها سخن به ميان خواهد رفت.

CICS « تزريقي هاي تركيبي»

نام وسايل پيشگيري از بارداري تركيبي  تزريقي يا CICS به يك گروه جلوگيري از بارداري هورموني كمكي اطلاق مي گردد كه به وسيله تزريق در عضله داده مي‌شود. اصطلاح تركيبي نشان مي دهد كه اين مواد قابل تزريق شامل پروژسترون و استروژن با هم است.

دو مورد اول توليدات جديدي است كه درسرتاسر جهان استفاده مي گردد اما مورد سوم بيشتر در برخي كشورهاي آمريكاي لاتين مورد استفاده قرار مي‌گيرد . (11)

علاوه بر اين به اين تركيبات، تزريقي هاي كوتاه اثر نيز مي گويند كه مقادير تركيبي و ميزان و زمان تزريق آنها را در جدول زير مي تواند ديد.

مهلت تزريق CICS رسماً 3 روز است و اگر متقاضي بعد از اين مدت آمد 33-27 روز بعد از تزريق قبلي او را آگاه كنيد كه تاخيرات در تزريق ريسك حاملگي را افزايش مي دهد.(11)

روش هاي تزريقي طولاني اثر:

مهمترين آمپولهاي موجود MPA طولاني اثر Depo-provera است. در اين ميان نامهاي ديگر آمپولهاي تزريفي شامل موارد زير است. (17)

1) دپوپروورا (Depo-provera)                                   2) نوريسترات (Nori Sterat)

3) دپو (Depo)                                                                   4) نت ان NET-EN

5) نوريژست (Norigest)                                             6) شوت The Shot

دپو پروورا (DMPA):

كه با عنوان را ولرا (Depo- Ravolera TM) نيز شناخته مي‌شود. يك وسيله پيشگيري از بارداري طولاني مدت است. (12) كه حاوي مدروكسي پروژسترون استات (DMPA) كه مشابه پروژسترون طبيعي كه به وسيله تخمدان در طي نيمه دوم سيكل قاعدگي توليد مي گردد، مي باشد( 9)

محل و زمان تزريق:

          محل تزريق در سرين يا قسمت بالاي عضله بازو به صورت تزريق هاي منظم هر 13-12 هفته اي مي باشد (19)

مقدار تزريق:

          مقدار طبيعي تزريق به ميزان 150 ميلي گرم مي باشد. (3)

مكانيسم عمل:

1)     پيشگيري از تخمك گذاري (14)

2) كلفت و غليظ كردن موكوس مدخل رحم (سرويكس ) به اندازه اي كه اسپرم نتواند تخمك را بارور كند .(12)‌

3)   تغيير دادن آستر رحم به گونه اي كه هيچ تخم بارور شده اي نتواند لانه گزيني و رشد نمايد. (12)

ميزان اثربخشي

          در مورد DMPA تقريباً 100 درصد است. (1)

شروع تزريق:

          در حدود 3 روز ابتدايي پريود براي ايجاد اثر كنتراسپيتوفوري مي باشد و در صورتي كه DMPA در زمان ديگري از سيكل تزريق گردد بهتر است براي 7 روز از اشكال ديگر پيشگيري از بارداري استفاده شود (12)

زمان شروع DMPA در قاعدگي :

          اولين تزريق در يكي از 5 روز اول قاعدگي است و تا يك هفته نيز از يك روش كمكي مثل كاندوم استفاده مي‌شود. (15)

مادران غير شيرده :

          1- پس از زايمان : اولين تزريق DMPA بلافاصله پس از زايمان و تا 3 هفته پس از آن امكان پذير بوده و نيازي به برگشت قاعدگي نيست.

2- پس از سقط : استفاده از آن تا 5 روز بعد از سقط 3 ماهه اول يا دوم امكان پذير است تزريق DMPA پس از اين فاصله زماني (5 روز) منوط به دريافت پاسخ منفي تست بارداري B-HCG از آزمايشگاه و رعايت ساير شرايط خواهد بود.

مادران شيرده

1-  درصورت قاعده شدن : مشابه مورد اول مي باشد.

2- در صورت قاعده نشدن و تغذيه انحصاري شيرخوار با شير مادر مصرف DMPA بايد 6 هفته بعد از زايمان شروع شود.

3- به دنبال قطع يك روش: اگر فرد در 5 روز اول قاعدگي مراجعه كند مي‌توان  بلافاصله آنرا شروع كرد، در غير اينصورت تا فرا رسيدن دوره قاعدگي بعدي براي تزريق ، از كاندوم استفاده شود.(15)

مزايا

1- با آميزش جنسي مداخله نمي كند.

2- مي تواند آ‎ندومتريت را كاهش دهد (با كلفت كردن آستر رحم )

3- به كاهش شيوع سرطان رحم كمك مي كند.

4- ريسك برفك و بيماري التهابي لگن (PID) را كاهش مي دهد ( يك عفونت كه مي تواند منجر به عقيمي شود)

5- مي تواند توسط زناني كه قادر به استفاده از وسايل پيشگيري از بارداري حاوي استروژن نمي باشند، استفاده شود (12)‌

6- براي زناني كه خوردن قرص را فراموش مي كنند مفيد است (2)

7- كاهش عفونت قارچي كانديدا

8- كاهش 50 درصد عفونت دستگاه تناسلي و لگن PID

9- بدليل ايجاد آمنوره و خونريزي كم قاعدگي هماتوكريت (HCT) افزايش مي يابد. (17)

اثرات جانبي

1- تغييرات قاعدگي : اين عارضه مهمترين عارضه جانبي تجربه شده است مقدار خونريزي مي تواند از يك لكه بيني غيرقابل پيش بيني يا نامنظم و يك خونريزي سبك تا بدون خونريزي يابد. با افزايش تداوم استفاده مقدار و مدت خونريزي معمولاً هر بار كاهش مي يابد.

در مطالعات باليني 55% زنان خونريزي قاعدگي را يك سال بعد از مصرف گزارش نكرده اند، گاهي يك زن خونريزي روزانه يا خونريزي كه مي تواند سنگين تر از يك پريود معمولي باشد را تجربه مي كنند اين عارضه مرتبط با تأثير  DMPA روي تخمدانها و جدار رحم است.(9)

2- افسردگي : DMPA ممكن است سبب بي حوصلگي و احساس افسردگي شود اين مي تواند در زناني كه در گذشته افسرده بودند بدتر باشد.

3- وزن گرفتن :  اسفتاده كنندگان از DMPA ممكن است يك افزايش اشتها را تحريك كند ميانگين اضافه وزن تقريباً 5 پوند در اولين سال و 8 پوند بعد از 2 سال استفاده است. يك رژيم بهداشتي و تمرينات ورزشي منظم به كاهش وزن كمك خواهد كرد. (9)

4- تراكم استخوان و پوكي استخوان DMPA: زناني كه از DMPA استفاده مي كنند ممكن است تراكم مواد معدني مهم استخوان رابا تداوم در استفاده از دست بدهند.

نتايح مطالعه همگروهي بر 59 زن چيني اين تحقيق را به اين قسمت نتيجه گيري مي كشاند كه DMPA براي مدت طولاني بدون ترس از پوكي استخوان كه منجر به استئوپورز زود رس مي‌شود مي تواند استفاده شود.

دكتر اولاومريك نتيجه گرفته كه در طول دوره تأثيرات وسايل پيشگيري از حاملگي هورموني بر توده استخوان وابسته به سن و دوره زندگي است و تغييرات ناشي از آن وسايل پيشگيري از بارداري هورموني كوچك و ناپايدار است.

در يك مطالعه ديگر گروه DMPA تغيير كمي در تراكم استخوان در طول 3 سال مطالعه در مقايسه با گروه كنترل نشان داده مولفان نتيجه گرفتند كه زناني كه DMPA استفاده كرده اند در يائسگي با شدت كمتري از پوكي استخوان (در ناحيه كمري وسراستخوان ران) داشته اند.(10)

5- DMPA و سيگار : DMPA و سيگار مي تواند سطح كلسيم ذخيره شده در استخوان را كاهش دهد. بنابراين بسيار مهم است كه رژيم غذايي زن شامل كلسيم كافي دريافتي باشد ( 1500-1200 mg) يا از مكمل استفاده نمايد (9)

6- ساير عوارض شامل : سردرد، كاهش ميل جنسي، نرمي سينه، آكنه، كرامپ شكمي يا لگني (9) لكه يا تورم صورت و دستها وقسمت هاي تحتاني و يا پاها، سرفه،بلعيدن مشكل ، گيجي ، تندي ضربان قلب ، كهير، خارش، از دست دادن اشتها، تهوع، پف كردگي يا تورم پلك ها يا دور چشم و صورت و لب و زبان ، افزايش سريع وزن ، تنفس كوتاه ، فشار در سينه، خستگي  و خواب آلودگي غيرعادي، استفراغ خوني، خس خس ، چشم و پوست زرد، خشكي واژينال. (13)

موارد منع مصرف:

-        زن فكر مي كند كه حامله شود.

-        خونريزي واژينال بدون علت مشخص و بررسي پزشكي

-        به طور فعال درمان دريافت مي كند براي سرطان سينه، سرويكس واژن يا رحم ( يا سابقه اين موارد )

-        يك حساسيت شناخته شده به DMPA يا هر يك از ديگر تركيبات آن (9)

بازگشت باروري:

60% زنان در طي 12 ماه بعد از قطع دارو باردار شده اند، 90 درصد در طي 2 سال باردار شده اند.

اين تأثيرات روي تخمدان ها و رحم بازگشت پذيرند و سيكل هاي منظم قاعدگي 10-3 ماه بعد از آخرين تزريق بر مي گردند. حاملگي به طور معمول بين 18-12 ماه بعد از قطعDMPA اتفاق خواهد افتاد. (9)‌

علايم OVER DOSE:

تهوع، قاعدگي، خونريزي از واژن ، استفراغ

اين اثرات جانبي ممكن است در طول درمان با تعديل بدنتان با دارو گم شوند اما از علائم ديگر مي‌توان  به موارد زير اشاره كرد:

درد شكم، بزرگ شدن شكم، غايب شدن يا از دست رفتن دوره هاي قاعدگي ، آكنه ، راش هاي آلرژيكي ، برشته شدن، كاهش ميل جنسي، افسردگي، ريزش مو، نازك شدن مو، سردرد، افزايش مقدار خونريزي قاعدگي، يا خونريزي معمولي كه زودتر اتفاق مي افتد، كمبود يا از دست داد نيرو، عصبانيت، واكنش سريع و بيش از اندازه هيجاني ، تغييرات سريع خلق، توقف خونريزي قاعدگي بيش از 7 ماه، عفونت و تغييرات وزن (13)

DMPA و ريسك STI:

اين روشن است كه وسايل پيشگيري از بارداري هورموني نمي تواند در برابر STI (شامل سوزاك، كلاميديا، هر پس ناحيه تناسلي، زگيل تناسلي، سفليس، هپاتيت و HIV) حفاظتي فراهم كند(9)

فراهم كنندگان بايد زنان را براي كاهش خطر انتقال STI به استفاده از كاندوم تشويق كنند (10)

داروها و DMPA:

- داروهاي مهيج آنزيم هاي كبدي مثل ريفامپين همراه با DMPA نياز است كه 2-4 هفته زودتر داده شوند.

- آمينوگلوتاميك (سيتادرين) : اين داروها ممكن است تأثير  پيشگيري كننده را كاهش مي دهد.

- كرباما زپين (تگرتول ) يا فنوباربيتال (لومينال) يا فني توئين ( ديلانتين): اين داروها ممكن است برداشت DMAP و استرايول از بدن افزايش دهند و به يك كاهش در توانايي براي حفاظت در برابر حاملگي منتج شود.

-        ديگر مشكلات دارويي :

        · تغييرات غير نرمال در قاعدگي يا خونريزي رحم

        ·لخته هاي خوني ( يا سابقه آن) يا بيماري كيسه صفرا و سنگ هاي صفراوي ( يا سابقه آن)

        ·مشكلات قلبي يا گردش خون

        ·كلسترول بالاي خون

        ·فشار بالا

        ·بيماري هاي كبد (يا سابقه آن)

        · مشكلات ذهني (13)

نكاتي در مورد روشهاي تزريقي:

            سرطان : وسايل پيشگيري از بارداري ممكن است برخي سرطان ها را بدتر نمايد ، خصوصاً اگر سرطان سينه يا سرويكس يا رحم در حال حاضر موجود باشد. استفاده از تزريقي هاي ماهيانه توصيه نمي شود. البته در صورت داشتن بيماري سينه پيشگيري كننده هاي هورموني تركيبي تزريقي هنوز ممكن است انتخاب خوبي باشد اما تست بيشتري ممكن است نياز باشد.

          ديابت مليتوس (ديابت شيرين): استفاده از پيشگيري كننده هاي تركيبي ممكن است باعث يك افزايش معمولاً كم درقند بدن شود و معمولاً بر ميزان داروي ديابت تأثيري ندارد.

            سردردهاي ميگرني: جلوگيري كننده هاي تركيبي ممكن است به علت انسداد مايع، باعث بدتر شدن اين شرايط شود. هر چند برخي از مردم وقتي از اين روشها استفاده مي كنند ممكن است سردردهاي ميگرني كمتري داشته باشند(13)

ليونل

روش هورموني زنان و بسيار موثري است كه محتوي دو هورمون استروژن و پروژسترون مي باشد .

محل / مقدار / زمان تزريق:

ليونل تزريقي فرم دست ساز استروژن ( استراديول سيپيونات به ميزان 5 ميلي گرم ) و پروژسترون ( دپوهدروكسي پروژسترون استات به مقدار 25 ميلي گرم) مي باشد كه به صورت يك دوره 30-28 روز يكبار به مقدار 5/0 ميلي ليتر تزريق عضلاني مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

بايد به خاطر داشت كه بين تزريق هاي آن نبايد بيش از 33 روز فاصله باشد و در غير اين صورت حفاظت در برابر بارداري داده نمي شود.

اولين تزريق طي 5 روز اول دوران قاعدگي نرمال انجام مي‌گيرد و يا 7 روز بعد از قطع قرص هاي ضدبارداري يا 13- 11 هفته پس از قطع DMPA

مكانيسم عمل:

مشابه DMPA مي باشد اما كمتر از آن باعث كاهش قاعدگي مي‌شود و بازگشت باروري در آن سريعتر است.

درصد كارآيي :

درصورت مصرف درست و به موقع بيش از 99% موثر است اما اين روش در برابر بيماريهاي STD حفاظتي ايجاد نكرده بايد از كاندوم استفاده شود.

اثرات جانبي:

-        دوره هاي نامنظم قاعدگي طولاني يا كوتاه شدن مدت قاعدگي

-        قطع قاعدگي

-        سردرد

-        قاعدگي و ليونل

-        افزايش وزن ( به طور متوسط 4 پوند در 13 ماه)

-        درد پستان

-        عصبي شدن

قاعدگي وليونل

 برخي خانم ها قاعدگي منظم دارند و بقيه قاعدگي نامنظم (خصوصاً در ابتداي آن ) و برخي نيز در حين مصرف ليونل دچار قطع قاعدگي مي شوند در صورت آمنوره اين بدان معني است كه تخمدان در حال استراحت است و پوشش رحم رشد نمي كند. بنابراين خونريزي قاعدگي ندارد به هر حال پس از قطع ليونل قاعدگي باز مي گردد.

منع مصرف

-        بارداري

-        داشتن لخته هاي خوني

-        فشار خون بالا

-        مشكلات يا بيماري هاي كبدي

-        داشتن نوعي بيماري قلبي

-        سردرد شديد ميگرني (7)

نت ان NET-EN:

           در حال حاضر اگر اين دارو حداقل در 35 كشور قابل دسترسي است اما هنوز بدرستي معين نشده است كه چند كشور اجازه استفاده از آن را داده اند(6)

مكانيسم عمل و نحوه دريافت آن :

          مشابه DMPA اما اين دارو هر ماه يكبار به ميزان 200ميلي گرم در هفته اول پريود و در عضلة سرباز و ياسرين تزريق مي‌شود. محل تزريق نبايد ماساژ داده شود زيرا اين عمل اثر دار ورا كاهش مي دهد.

احتمال بارداري :

 در اين روش 2%‌ است.

هر چند DMPA و NET-EN از نظر قدرت ضدبارداري تقريباً مساوي اند اما مزاياي DMPA شامل :

-        تزريق هر 3 ماه يكبار DMPA در مقابل NET-EN

-        كمي بيشتر بودن اثر كنتراسپيتو DMPA در مقابل NET-EN

-        درد كمتر هنگام تزريق (17)

نام درس : جمعيت و تنظيم خانواده

استاد :

جناب آقاي برومندفر

دانشجو:

بهزاد متين فر

بهار 87

فهرست

عنوان                                                                                                                          

مقدمه

تزريقي هاي تركيبي

روشهاي تزريقي طولاني اثر

DMPA

محل و زمان تزريق

مقدار تزريق

مكانيسم عمل

ميزان اثربخشي

شروع تزريق

زمان شروع DMPA در قاعدگي

مادران غير شيرده

مادران شيرده

مزايا

اثرات جانبي

موارد منع مصرف

بازگشت باروري

علائم مصرف بيش از حد

DMPA و ريسك STI

داروها و DMPA

نكات روشهاي تزريقي

ليونل

مكانيسم عمل

اثرات جانبي

قاعدگي و ليونل

منع مصرف

NET-EN

احتمال بارداري

تفاوت با DMPA

ساپورت بازيابي اطلاعات در مورد استفاده وساخت آنتولوژي(antology)

چكيده:

بازيابي اطلاعات مي‌تواند به ساخت آنتولوژيها و كاربرد مؤثر و مفيد آنها، كمك كند. ما از استخراج واژة اصلي مبتني بر تركيب و تجانس (Collocation)، جهت ارائه مفاهيم جديد، استفاده و در مورد ارائة ارتباط وسيع جهت اتوماتيك سازي جمعيت آنتولوژي با مثال، مطالعه مي‌كنيم. ما، متدهاي خود را در تنظيم پروژة كتابخانة ديجيتال، با استفاده از متدولوژي ارزيابي اطلاعات، ارزيابي مي‌كنيم. در يك تنظيم مشابه، در مورد متدهاي بازيابي مطالعه مي‌كنيم كه ساپورت جهت‌يابي ارائه شده توسط روابط معنايي و لغوي موجود در اغلب آنتولوژيها را جهت كمك به كاربران در بررسي آنتولوژي تكميل مي‌كنند.

مقدمه:

متدهاي جستجو، جهت يابي و سازماندهي اطلاعات اينترنت رايج امروز، دهه‌هاي تحقيق دوره بازيابي اطلاعات را پايه و مبنا قرار مي‌دهند. اين متدها مبني بر قوانين آماري كنترل كنندة استفاده انسان از زبان، نه تنها در بازيابي سند و مدرك، بلكه در امورغني‌تر به لحاظ معنايي مثل پاسخگويي به پرسش، مورد استفاده قرار مي‌گيرند. يك شكل Semantic Web اين است كه بسيار شبيه به Web است كه ما امروزه مي‌شناسيم و انتظار داريم كه اسناد مدارك، سرشار از منافع قابل فهم باشند. اين تفسيرها را در مورد اسناد وعبارات قابل توجيهي كه در جستجوي معاني مضمون اسناد ومدارك هستند، ارائه خواهند داد. ما توضيح مي‌دهيم كه صورتهاي صرفي IR چگونه مي‌توانند در اين امر، با كمك آرشيتكت‌هاي آنتولوژي غيرمعمولي، مؤثر باشند. تكنيكهاي IR مي‌توانند به تعريف، تشخيص و بررسي ثبات و تداوم آنتولوژي كمك كنند. هشت مرحله مي‌توانند در پروسه ايجاد آنتولوژي متمايز شوند.

1-   تعيين محدودة آنتولوژي

2- توجه به استفادة مجدد از قسمتهاي مربوط به آنتولوژي موجود

3- بر شماري و ذكر كلية مفاهيمي كه مي‌خواهيد

4- تعريف و تشخيص تاكونومي اين مفاهيم

5- تعريف و تشخيص ويژگيهاي مفاهيم

6- تعريف و تشخيص جنبه‌هايي از مفاهيم مثل اصول و ارزش‌هاي مورد نياز وغيره

7- تعريف و تشخيص نمونه‌ها

8- بررسي ثبات و تداوم آنتولوژي

ما، از ميان اين مراحل، مراحل 3 و7 را با تكنيكهاي مبتني بر IR  بررسي كرده و معتقديم كه اين مراحل مي‌توانند به طور مفيدي با استفاده از تكنولوژي بازيابي قابل دسترس امروزي، انجام شوند. مرحلة 4 براي اتوماتيك سازي، مناسب است، در عين حال، مسئله حل‌شده‌اي به شمار نمي رود و مرحله 8 در مورد متدهاي استدلال سمبوليك به گونه‌اي كه مثلاً در PACER و FACT اجرا مي‌شوند، بهترين گزينه است. تكنيكهاي IR ، علاوه بر اينكه جهت كمك به سازندگان آنتولوژي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، مي‌توانند در جستجو، مرورگري و ارائه موارد غيرمترقبه نيز به كاربران كمك كنند. مردم تمايل دارند كه از Semantic Web شركتها جهت جستجوي اسناد و مدارك، بلكه جهت جستجوي اطلاعاتي در مورد روابط معنايي خاص، مثلاً در تنظيم كتابخانه هاي ديجيتال، استفاده كنند. بنابراين، روش‌هايي را جهت «بازيابي در يك سلسله مراتب مفهومي» ارائه مي‌دهيم، كه در آن‌ها به جستجوي واقعي هماهنگي به نحوييكه توسط اغلب ابزارهاي جهت‌يابي و ويراستارهاي آنتولوژي ارائه مي‌شود. ممكن است مناسب و كافي نباشد. پيشرفتهاي گذشته، با ايجاد آلگوريتم‌هاي بازيابي سند و مدرك مفيد امروزي جهت ايجاد و به‌كارگيري زيرساختار Semantic web، مستقيماً منجر به ايجاد پيشرفتهايي در آينده مي‌شوند. اما دليل متدولوژيكي بيشتري براي نزديك تر كه من اقدامات Semantic web در IR به هم داريم، جامعه IR بر اهميت ارزيابي، تأكيد كرده است. با ظهور كنفرانس‌هاي بازيافت متن (IRC)، ارزيابي آزمايشي امور مربوطه به بازيابي، به پيشرفت چشمگيري رسيده كه منجر به پيشرفت سريع در امور ارزيابي شده، شده است. منافع مشابهي با اقدامات ارزيابي مربوط به بازيايب و اقدامات مربوط به امور پردازش زبان غني‌تر به لحاظ معنايي، وجود دارند. جامعه Semantic web، از تأكيد شديدتر بر ارزيابي و اموري كه مي‌توانند ارزيابي شوند، سود مي‌برد. با خوردن غذاي سگ خود، ارزيابي تجربي در مورد كليه امور مورد بررسي در اين مقاله انجام مي‌دهيم.

بخش 2، تنظيمي را بررسي مي‌كند كه كلية امور در آن رخ مي‌دهند. پروژه Language Links و (Lolali )Logic ، به هدف فراهم آوري امكان دستيابي مبتني بر آنتولوژي به يك كتاب راهنماي الكترونيكي در فصل مشترك و واسط زبانشناسي و منطق. در بخش 3، اتوماتيك سازي مرحله 3 و ارزيابي آنرا، توصيف مي‌كنيم. در بخش 4، در مورد اتوماتيك سازي مرحله 7 و ارزيابي آن، صحبت مي‌كنيم در بخش 5، جستجو در سلسله مراتب مفهوم LaLaLi را ارزيابي مي‌كنيم. در بخش 6، نتيجه گيري مي‌كنيم.

2- LoLaLi:

كارما، و آزمايشات مربوط به آن، در تنظيم پرونده كتابخانه ديجيتال، انجام شدند. پروژه LoLaLi ، متدهايي را جهت گسترش مزمت قديمي كتابهاي راهنمايي علمي با ابزارهاي الكترونيكي ، ارائه مي‌دهد. اين ابزارها به خوانندگان كمك مي كنند كه به مضمون و محتواي كتاب راهنما دست يابند و اين ابزارها، يافتن اطلاعات مربوطه را آسانتر مي‌سازند.

طبق اين مطالعه ، پروژه Handbook of Logic and Language در فصل 20 ص 1200 تمركز دارد، مانند آزمايشات از منابع Latex   استفاده كرديم. پروژه LoLaLi، از سلسله مراتب مهم word net جهت فراهم آوري امكان دستيابي به كتاب راهنما استفاده مي‌كند. سلسله مراتب مفهوم، غالباً جهت جهت يابي از طريق تركيب‌ها و تجانس‌ها اسناد در مدارك، مورد استفاده قرار مي‌گيرند. آنها براي سازماندهي، نمايش دهي و ارائه اطلاعات متعدد،مفيد واقع مي‌شوند، و كاربراني در جستجوي يك hypertext هستند و داراي الگوهاي مرورگري سلسله مراتبي هستند، بهتر از كاربران داراي مسيرهاي مرورگري متوالي، اين كار را انجام مي‌دهند. از اينرو، معماريهاي مربوط به كتاب‌هاي راهنماي الكترونيكي بايد الگوهاي سلسله مراتبي را توجيه كننده يك سلسله مراتب مفهومي، روش مناسبي براي انجام اين كار باشد. سلسله مراتب مهم LoLaLi با دست و توسط متخصصين اين رشته كه اخيراً حدود 600 مفهوم را جمع آوري، سازماندهي و مرتبط ساخته‌اند، ايجاد مي‌شود و يك سرويس دهنده مبتني بر secame ، اطلاعات سلسله مراتبي را ذخيره مي‌كند كه از طريق يك مجموعه از نوشته‌جات و Protégé هدفمند، ويرايش و به روز رساني مي‌شود. ما در بخش 3، توضيح مي‌دهيم كه تكنيكهاي اصلي IR، چگونه مي‌توانند به نويسندگان در تعيين و انتخاب مفاهيمي جهت تحول در سلسله مراتب، كمك كنند.

هر مفهوم در سلسله مراتب LoLaLi، با يك توضيح و تفسير، حاشيه نويسي مي‌شود كه به طور خلاصه، آنرا توصيف مي‌كنند. بعلاوه، مفاهيم داراي توصيفات طولاني‌تري هستند و آنها هم توسط نويسندگان، ارائه مي‌شوند. سلسله مراتب، از يك مفهوم TOP با چهار شعبة اصلي در زير آن تشكيل مي‌شود : علم كامپيوتر، رياضيات، زبانشناسي و فلسفه كه توسط روابط زير موضوع، فوق موضوع (Subtopic-supertopic) ، سازماندهي و تنظيم مي‌شوند. اين روابط، تايپ مي شوند و تايپها عبارتند از “per-of”,”is-a” هستند. سلسله مراتب در LoLaLi، بيشتر يك نمودار است يا يك قالب دقيق و واضح شكل 1 . روابط غيرسلسله مراتبي نيز در نظر گرفته شده و به منظور اهداف جهت يابي مورد استفاده قرار مي‌گيرند؛ اين روابط مشتمل بر Sibing(همشيره و خواهر)، “معاني ديگر” و “مفاهيم مربوطه” مي باشند. مفاهيم موجود در سلسله مراتب LoLaLi نيز به منابع خارجي ارتباط دارند. مورد اصلي در ميان اين روابطHand book of Logicians lenguage مي‌باشد، مثال‌هاي ديگر مشتمل بر روابط با ابزارهاي مستقيم (on line) مربوطه مي‌باشند روابط با Handbook ، مفهومي را در سلسله مراتب، به عنوان منبع وبخش‌هاي مربوطه موجود در Hand bookرا به عنوان هدف، اتخاذ مي‌كنند. در بخش 4، ما توضيح‌مي‌دهيم كه چگونه تكنيكهاي IR به بررسي اين امر كمك مي‌كنند.

در حال حاضر ، كابران مي‌توانند به شكل “آساني”سلسله مراتب دست يابند از نتايج مطالعة يك كاربر، جهت يابي در راستاي روابط معنايي فوق اينكه، با تسهيلات جستجوي كامل شده است كه كاربران را مجاز مي‌سازد مفاهيم موجود در سلسله مراتب را به شيوه‌اي اختياري، بيابند. دربخش 5، ما تكنيكهاي اصلي IR را ارزيابي و توصيف
مي‌كنيم.

3- كمك به سازندگان آنتولوژي

 طبق پروژه LoLaLi، درزمان ساختن يك آنتولوژي براي يك رشته علمي خاص، آثار ادبي ارزشمندي وجود دارند كه محتوا و معانيشان بايد تحت پوشش آنتولوژي قرار گيرند. ما در مورد ساپورت IR جهت بررسي سوال زير، گزارش مي‌دهيم: كدام مفاهيم بايد در آنتولوژي قرارگيرند؟ ما به جاي اينكه به صورت دستي و غيراتوماتيك به جستجوي آثار ادبي بپردازيم، متدهاي شناسائي مفاهيم مورد نظر را از يك متن خاص، با استفاده از استخراج واژه توضيح مي‌دهيم. اسامي مفاهيم، معمولاً عبارات اسمي (noun phrase) هستند. از اينرو، تشخيص عبارات اسمي، احتمالاً اولين مرحله براي تشخيص مفاهيم مورد نظر به شمار مي‌رود. ما دو مورد را در عين به كارگيري تكنيكهاي مختلف، متمايز مي‌كنيم: كانديداهاي تك واژه‌اي و كانديداهاي چندواژه‌اي.

1-3- مفاهيم يك اسمي

با جهت يافتن اسامي جالب، ابتدا ‍POS را به دنبال متن Hand book اضافه كرده و سپس كلية اسم ها را انتخاب مي‌كنيم. ما از دو روش براي طبقه بندي آنها استفاده مي كنيم. توسط تواتر و تعداد خام و توسط تواتر يا تعدد نسبي، يعني توسط تعداد وقايع تقسيم بر تعداد وقايع در مجموعه اسناد ومدارك با هدف كلي. ليستهاي حاصله، توسط سه ارزيابي، ارزيابي شدند كه از آنها در مورد هر اسم در فهرستهاي حاصله پرسيده مي‌شد كه آيا آنها در فهرست جامعي از نظريات مفيد يا مهم كه به مبتديان و متخصصين كمك مي‌كند، قرار دارند يا خير. در مورد “استاندارد طلائي” ما، يك اسم در صورتي در نظر گرفته مي‌شد كه اكثر ارزياب‌ها، آنرا وابسته به آن فهرست بدانند.

ما، با اين استاندارد طلايي، امتيازات دقيق a(n) را جهت افزايش ارزش‌هاي n ، محاسبه كرديم در جدول1، دومين رديف، فهرست حاصله تنظيم شده توسط تواتر و تعدد خام و سومين فهرست تنظيمي توسط تعدد وتواتر نسبي را نشان مي‌دهد. نمايانگر كننده است كه حتي فهرست حاصلة تعدد خام از كيفيت بالايي برخوردار بوده وداراي اسم‌هاي نامربوط به تعدد و تواتر و تكرار زياد در راس، مي‌باشد و با احتساب ويژگيهاي اين حيطه خاص، امتيازات دقيق بسيار بالا مي‌توانند حاصل شوند. در مورد يادآوري چطور؟ گردآوري وت دوين فهرست كاملي از اسم‌هاي مفيد يا مهم محدوده Hand book، كار مشكلي است، البته اگر غيرممكن نباشد، در عوض، ما تصميم داريم كه با استفاده از يادآوري مفهوم به يادآوري تقريبي بپردازيم(CK): چه تعدادي از مفاهيم تك اسمي در سلسله مراتب LoLaLi را ما شناسايي كرده ايم، و آنها كدام قسمت فهرستهاي حاصله قرار دارند؟ از 522 مفهوم در سلسله مراتب مفهومي، 158مفهوم، تك اسمي هستند؛ از اينرو، CR در برابر آن 158 مفهوم ، ارزيابي شد. آلگوريتم استخراج اسم، 77% از مفاهيم تك اسمي موجوددر سلسله مراتب LoLaLi را شناسايي كرد؛ و 70% اين مفاهيم در 750 مورد از 1 به بعد قرار دارند. در حاليكه اين، امتياز يادآوري كاملي نيست، سازندگان آنتولوژي ما، به موارد بسيار مهمي در ارائه سلسله مراتب پي برده و به ما مي‌گويند كه اين موارد غالباً آنها را به تفكر در مورد مفاهيم ديگر و بررسي غيرمستقيم مسئله يادآوري وا مي‌دارند.

2-3- عبارات اسمي چند واژه اي

بيائيد به استخراج عبارات اسمي چند واژه‌اي بپردازيم، ما متد مفيدي را ارائه مي‌دهيم كه مبتني بر تركيبها و تجانس ها بوده و مي‌تواند به مرحله تقسيم شود. Parsel سطحي متن، 2 ارائه توالي هاي واژه‌اي با الگوهاي جالب pos-tag براي ارزيابي و بررسي دقيق‌تر،3/ تصميم‌گيري در مورد اينكه هر توالي واژه، يك تجانس يا تركيب اسمي هست يا خير. مرحله 1/ با Schmid Tree-Tagger pos-tagger انجام مي شود. مرحله 2، با متدي كه توسط Katz,Justeson ارائه شده، انجام مي شود و از الگوهاي pos-tag جدول 2 استفاده مي‌كند. ما متن ضميمه شده يا اضافه شده را بررسي كرده و هر چيزي را كه بايكي از الگوهاي pos-tag فهرستي، هماهنگ نيست، كنار مي‌گذاريم. مرحله 3 ، با آزمايش اينكه آيا واژه‌هاي موجود در توالي، بيشتر از موقعي ايجاد مي‌شوند كه كليه واژه هاي موجود در متن به صورت تصادفي، تنظيم شده باشند. طبق نظريه Krenn , Evert كه آشكارسازي تركيبها و تجانس‌هاي pp-Verb را بررسي كرده اند، از t-test جهت بررسي مرحله 3 استفاده مي‌كنيم. فرضيه بي اعتبار ما اين است كه در متن، واژه‌هايي كه توالي را مي‌سازند، كاملاً مستقل از يكديگر هستند.

زمانيكه از متد چند واژه‌اي خود در مورد Handbook of logic and lansuage استفاده مي‌كنيم، به نتايج اميدوار كننده اي مي‌رسيم. مثلاً ، 10 تركيب يا تجانس اسمي با بالاترين امتيازات t در جدول 3 نشان داده مي‌شوند. در واقع، ما چگونه اين كار را انجام مي‌دهيم؟ مثل عبارات تك اسمي، ما از يادآوري مفهوم (CR) و دقت (P) جهت پاسخگويي به اين سوال، استفاده مي‌كنيم از 522 مفهوم موجود در اين شكل سلسله مراتب مفهومي مورد استفاده، 364 مفهوم، چند واژه‌اي هستند؛ از اينرو، CR در برابر آن 364 مفهووم، ارزيابي شد. آلگوريتم ما با كار در مورد Hand book،3896 تركيب و تجانس را ارائه داد، 99 مورد، مفاهيم مربوط به سلسله مراتب هستند. مثلا، با 28% از مفاهيم چند واژه‌اي را يافتيم؛ 73% آنها در 750 هستند. با توجه به P، ما از سه ارزياب جهت ارزيابي مفاهيم كانديداي مورد نظر، استفاده كرديم. جدول 3، نمونه‌اي از نتايج را بهمراه ارزيابي‌هاي انساني، ارائه مي‌دهد. جدول 4، داراي امتيازات دقت حاصله در درجات مختلف مي‌باشد؛ دقت با حركت به سمت پائين فهرست، كاهش مي‌يابد.

در حاليكه وقت در سطح قابل قبولي است، يادآوري مفهووم، در حد مطلوبي باقي ماند. چند راه براي افزايش يادآوري وجود دارد: توسعة الگوهاي استخراج بيشتر، واضح سازي كمتر الگوها، يا افزايش اطلاعات و داده‌هايي كه بر روي آنها كار مي شود. ممكن است در بين گزينه به دقت لطمه بزند، و اولين گزينه الگوهاي بسيار خاصي را ايجاد كرده و هيچ تفاوتي در دوره‌هاي يادآوري مفهوم ايجاد نكند. به سومين گزينه مي‌پردازيم. عبارت اسمي جالب بسياري، تنها در اhand book ايجاد مي‌شوند؟ زمانيكه متد تشخيص ما، از طريق افزونگي عمل مي‌كند، تا در به يافتن آن واژه ها نخواهيم برد.

جهت ايجاد يك مجموعه اطلاعاتي وسيع‌تر بايد به شرح زير عمل كنيم. هر يك از 522 مفهوم موجود در سلسله مراتب LoLaLi به موتور تحقيق وب دارد شدند.كه در عين حال، خروجي فايل‌هاي PDF را محدود كردند. 20 نتيجه بالايي، حفظ شدند؛ متن، با استفاده از pstotext، استخراج شد و MB385 از متن قابل استفاده ايجاد كرد. ما 475/206 تركيب و تجانس را استخراج كرديم،كل 197 مفهوم يافت شده و مهمتر اينكه 44% آنها در ميان 750 نتيجه بالايي بودند. بنابراين، CR مشخصاً در زمان مقايسه با نتايج اجرا كننده آلگوريتم ما در برابر متن Handbook، ايجاد شده است. در جدول 5، اعداد دقيق مربوط به مجموعه Web را در رابطه با مجموعه CLEF فهرست مي‌كنيم. تخصيص و تصريح اين امر، به خلاص شدن از دست عباراتي مثل “other hand” كمك مي‌كند، اما عباراتي مثل “next section” (بخش بد) را به درجات بالا مي برد و امتياز p@10 پائين را در رديف 3، توجيه مي‌كند.

جهت بررسي تعامل دقت و يادآوري، به دقت مفهوم ، توجه كرده و طرح‌هايي را براي دقت مفهوم و يادآوري مفهوم، تدوين كرديم، در شكل 2 ، يادآوري مفهوم(چپ) و وقت مفهوم (راست) تركيبات موجود در Hand book، در مجموعه Web و در رابطه با مجموعه CLEF ارائه كرده ايم؛ درجه يا رتبه ( كه در محور X نشان داده شده ) با دسته بندي توسط امتياز t-test حاصل مي شود. همانطور كه انتظار مي رود در رابطه با مجموعه بزرگتر Web، يادآوري مفهوم، داراي بالاترين رتبه است، پس از آن، مجموعه Web مربوط به CLEF و پس از آن، Hand book قرار دارد. در مورد دقت مفهوم، ترتيب مربوطه نشان داده مي‌شود.

3-3- نتيجه گيري ها و مراحل ديگر

يك متد تك اسمي ساده و يك متد مبتني بر تركيب و تجانس ساده مي‌توانند اظهارات ارزشمندي در مورد مفاهيم موجود در سلسله مراتب يك مفهوم ارائه داده و بنابراين. مرحله 3 فهرست Van Harmelen و Antonok را بررسي كنند. در مورد استخراج عبارات چند واژه‌اي، اطلاعات و داده‌هاي بيشتر جهت ارتقاي يادآوري، مفيد واقع مي‌ِوند. نتايج ما، با جداسازي عبارات انگليسي كلي و عمومي، افزايش مي يابند. امتيازات ما به هيچ وجه كامل نسيتند، اما سازندگان هستي شناسي ما، به عنوان منبع اطلاعات ، نتيجة متدهاي ما را بسيار با ارزش يافتند. ممكن است اين امر در تمركز بيشتر بر مجموعة Web، ما را ياري كند؛ اگر برخي مفاهيم، قبل از تشخيص تركيب بر تجانس در دسترس باشند؛ مي‌توانند جهت محدودسازي متن مورد استفاده قرار گيرند: مفاهيم جديد و جالب مي‌توانند در نزديكي و مجاورت مفاهيم قديمي ايجاد شوند.

4- تعريف وتشخيص اتوماتيك مثال‌ها و نمونه‌ها

هستي‌شناسي ها به ندرت بخاطر خودشان بوجود مي‌آيند، و كاربرد آنها تعيين مي‌كند كه هستي ‌شناسي ها چگونه بايد مكان‌يابي شوند. در تنظيماتي كه ساختارهاي شبه هستي‌شناسي به عنوان موارد كمكي در جهت‌يابي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، مثال ها و نمونه‌هاي حائز اهميتي، روابط چشمگيري با اسناد ومدارك برقرار‌مي كنند. ما ، در اين بخش ، متدهاي مربوط به تعريف و تشخيص اتوماتيك و در اين مثال ها را در تنظيم پروژه LoLaLi، توصيف و ارزيابي مي‌كنيم. كاري كه بايد انجام دهيم، مرتبط سازي مفاهيم موجود در سلسله مراتب LoLaLi با قسمتهايي از متن مربوطه در Handbook مي‌باشد. ما، اين امر را بازيافت اطلاعات با دقت با تلقي هر مفهوم به عنوان يك موضوع و تلقي هر بخش از متن به عنوان يك سند (مدرك) مي‌ناميم. براي اينكه نمونه‌ها و مثال‌هاي مورد نياز را تعريف و مشخص مي‌كنيم، به شناسائي بخش‌هايي از متن مربوطه در مورد هر مفهوم در سلسله مراتب LoLaLi، نياز داريم. چه مقدار از كتابخانه ديجيتال و سطوح هستي شناسي كه ما به آنها دستيابي داريم، مي‌توانند در بررسي اين امر، به كار روند. استراتژي ما ، يك استراتژي فزاينده است. تا با آغاز كار از يك خط پايه و مبناي ساده، تاثير به كارگيري ساختار سند و مدرك ، نشان هاي متن و تركيبات را تعيين مي‌كنيم.

1-4- زير يك سرپوش و پوشش (under the Hand)

مجموعه اسناد و مداركي كه ما بايد در آنها ،اهداف ارتباطي را شناسائي كنيم، متشكل از اسناد و مدارك LATEX مي‌باشد. داده هاي نيمه ساختار يافته با قسمتهاي مشخص: فصل/ بخش / زيربخش وغيره. اين موارد، بخشي از كل Handbook را داراي ارتباط منطقي با قسمتهاي مختلف متن مي‌دانند به عنوان اهداف و داراي ارتباط وسيع، ما هر بخش را در هر سطحي از فصل گرفته تا پاراگراف، مورد توجه قرار مي دهيم. اما در اين امر، مشكلي مطرح مي‌شود. اگر يك زيربخش، داراي قسمتي مربوط به متن باشد، پس آن بخش و هر قسمت بزرگتر نيز به متن تعلق دارند. شما چگونه در مورد بزرگ يا كوچك بودن واحد بازيافتي، تصميم گيري مي‌كنيد؟ ما با داشتن تجربه در مورد بازيابي XML، قسمتهاي متداخل متن را در نظر نمي گيريم، در موارديكه بايد بين دو واحد متداخل بازيابي، انتخابي انجام دهيم، يك واحد داراي رتبه بالاتر را توسط سيستم بازيابي انتخاب مي كنيم. اين امر در شكل 3 نشان داده مي‌شود: اگر تصميم بگيريم به بخش (Section) برگرديم، پس مجاز نيستيم كه به هر چيزي كه در آن بخش وجود دارد و يا هر چيزيكه در بخش ديگري وجود دارد، برگرديم.

جهت ارزيابي امر ايجاد رابطه، از وروديهاي از شاخص يا فهرست Handbook استفاده مي كنيم، ما از كليه وروديها در فهرست پشت كتاب كه آنها هم در سلسله مراتب LoLaLi ايجاد مي‌شوند، استفاده كرديم؛ 141 ورودي وجود دارد. هر ورودي، شخصاً در منبع LATEXHandbook ، علامت گذاري مي‌شود، به طور ميانگين، يك ورودي داراي سه بار تكرار مطابق با lindex {….} مي‌باشد. “استاندارد طلايي” مورد استفاده ما جهت ارزيابي، متشكل از 141 مفهوم به عنوان “موضوع” مي‌باشد. يك بخش متن، در صورتي كه به يك موضوع، مرتبط است كه با فرمان lindex {…} مشخص شده باشد. بديهي است كه كيفيت نتايج ما به كيفيت فهرست كتاب بستگي دارد.

ما از Incremental R-Precision به عنوان ابزار سنجش استفاده مي‌كنيم؛ زمانيكه هيچ يك از اسناد مربوطه در يك موضوع معين، موجود نباشند. اين ابزار صفر را نشان مي‌دهد و زمانيكه كليه اسناد در مدارك موجود باشند، يك را نشان مي‌دهد. ارزش و عدد بالاتر در زماني ارائه مي شود كه يك مدرك در درجه بندي بالاتري قرار داشته باشد، ارائه
مي شود در مورد يك موضوع معين P@ n عبارت است از :

كه Relevant ، مجموعه اسناد مربوطه در مورد موضوع مي‌باشد. امتياز مربوط به يك آزمايش، توسط ميانگين‌گيري كليه موضوع‌ها، حاصل مي‌شود. اگر توزيع تفاوتهاي عملكرد ، منحرف نشود، و اگر چند انحراف معدود موجود باشد، پس استفاده از t-test جفتي براي ارزيابي اطلاعاتي، مناسب به نظر مي رسد. اين دو شرط مي توانند با طرح هاي quantile آزمايش شوند. فرض بر اين است نقاط موجود در يك چنين طرحي، در اطراف identity (اتحاد)، متعادل باشند. ما اين امر را در رابطه با داده ها و اطلاعات خود بررسي مي‌كنيم؛ مثالي در شكل 4 ارائه مي‌شود. از اينرو ما ميزان اهميت تفاوتهاي اين دو متد را با مقايسه نتايج هر تحقيق با t-test جفتي، آزمايش مي كنيم. تفاوتهاي حائز اهميت با و تفاوتهاي جزئي با  نشان داده مي‌شوند.

2-4- آزمايشات

خط مبناي ما، از طرح ارزش‌يابي tf-idf استاندارد استفاده مي‌كند، و با كليه لغات وواژه‌هاي را با استفاده از LemmatizerTree Tagger به بن و ريشه شان تبديل مي‌كنيم. ما اين آزمايش را با نشانه‌هاي طراحي ديگر و با تركيبات تجانس ها انجام داده‌ايم ابتدا واژه‌هايي كه داخل عناوين واحدها قرار دارند، احتمالاً شاخص‌هاي مناسب موضوع اصلي هستند كه تحت پوشش آن واحدها قراردارند. توالي‌هاي واژه‌اي كه مورد تاكيد قرار مي‌گيرند، احتمالاً از بقيه ، مهمترند. ما واژه‌هاي داراي تفسير در توضيح مشخص، يا واژه‌هايي را كه در شرايط معيني ايجاد شده اند را با افزايش امتياز آن بخش از متن ، ترجيح مي‌دهيم. اگر يك قسمت ، با عنوان آغاز شود و آن عنوان داراي واژه‌هاي پرسشي باشد، امتياز آن قسمت را دو برابر مي‌كنيم.اگر عنوان آن قسمت داراي چيزديگري باشد، باز هم امتياز را دو برابر مي كنيم. اگر يك سند و مدرك داراي /emph,/em باشد كه به لحاظ ادبي مهم و پرسش مي‌باشند، امتياز را دو برابر مي‌كنيم؛ اگر تأكيد بر چيزي بجز پرسش نباشد نيز، امتياز را دو برابر مي‌كنيم. نتايج آزمايش درج دول 6 ارائه مي شوند. تفاوت جزئي در موارد ارجحيت عناوين وجود دارد، اما تفاوت مهمي بين موارديكه متن در آنها ارجحيت دارد و موارديكه متن درآنها ارجحيت ندارد، وجود ندارد. هر چند كه تأكيد، مكرراً بر عبارات كليدي مي‌باشد اما به نظر مي رسد كه در زمانيكه تاكيد بر واژه‌هاي بي اهميت مي‌باشد، اين موارد بيشتر وجود دارند.

با منابع ارائه شده در بخش قبل، سعي كرديم كه عملكرد متد ايجاد ارتباط خود را افزايش دهيم. با استفاده از تركيبات حاصل از مجموعهweb، امتياز يك بخش را در مورد موضوع ودر زمانيكه داراي تركيب يا تجانسي از موضوع بود، افزايش داديم. با استفاده از مكانيسم امتيازبندي مشابه با مكانيسم قبلي، هر زمانيكه يك قسمت داراي يك يا چند تركيب و تجانس باشد، امتيازش را دو برابر مي ‌كنيم. اعتقاد برارائه ترتيب واژه و پروسه هماهنگ سازي وتنظيم بخش موضوع مي‌باشد، كه بايد در هر زمانيكه مي فهميم ترتيب واژه ممكن است حائزا هيمت باشد. دقت را افزايش دهد. جدول 6، نتايج آزمايشات را با مزاياي تركيب و تجانس، نشان مي‌دهد. هيچ تفاوت مهمي بين خط پايه و موارديكه تنها تركيبها وتجانس‌ها را به كار مي برد وجود ندارد، اما زمانيكه ارجحيت تركيب و تجانس و عنوان را تركيب مي‌كنيم، تفاوت جزئي موجود خط پايه و حتي در مورد ارجحيت عنوان، بوجود مي‌آيد. تكرار لفظي پرسش در يك بخش يا متن، چيز زيادي در مورد احتمال ارتباط داشتن يك بخش با پرسش نمي‌گويد. بنابراين ،تكرار لفظي واژه‌ها و عبارات پرشي، نشاندهنده وجود ارتباط مي‌باشد.

3-4- نتيجه گيريها در مراحل ديگر

ما نشان داديم كه به كارگيري عنوان و تركيب و تجانس مي‌تواند عملكرد ايجاد ارتباط اتوماتيك را افزايش دهد. متدهايي كه مورد استفاده قرار مي‌دهيم، كاملاً خام و بي تجربه هستند و اين احتمال وجود دارد كه پيشرفتهاي بيشتر بتوانند با بهينه سازي حاصل شوند. يك متد دقيق براي تركيب مدارك كه توسط tf,idf، نشانه ‌گذاري عنوان و تركيبها و تجانس‌ها ارائه شده ، مي‌توانند در مورد نتايج، مفيد واقع شده و ما را درتوجه بيشتر به برنامه هاي ارزشيابي، ياري دهد.

5- جستجو در آنتولوژي

پس از بخش 3 و4 ، كه هدفشان، ساپورت IR در مورد ساخت آنتولوژي بود، مسير را عوض كرده وبه بررسي ساپورت كاربران نهايي مي پردازيم كه به منظور اهداف جهت يابي به آنتولوژي ها دستيابي دارند. پروسه مرورگري از طريق آنتولوژي جهت يافتن يك مفهوم ، مي تواند تصور مناسبي در مورد چگونگي سازماندهي آنتولوژي و چگونگي ارتباط مفاهيم، به كاربر ارائه دهد، اما اين پروسه همچنين مي‌تواند پروسه مشكل و سختي باشد. مثال‌هاي مربوط به عدم موفقيت مرورگري در پروسه دستيابي به اطلاعات، مشخص هستند. و مشتمل بر مواردي مي باشند كه ممكن است در سلسله مراتب موجود نباشند. در چنين مواردي، تكنيكهاي IR مي‌توانند اين نياز به اطلاعات را بررسي كنند. IR به جاي تبعيت زا روابط معنايي در يك آنتولوژي به دستيابي تصادفي بر يك آنتولوژي  و تفسير انعطاف پذير نياز اطلاعاتي كاربر اشاره مي‌كند.

امري كه ما در اين بخش بررسي مي كنيم به شرح زير است، يافتن مفاهيم مربوط به يك پرسش معين در سلسله مراتب مفهومي، به عبارت ديگر، نيازهاي اطلاعاتي كاربران، با استفاده از واژه‌هاي اصلي اختياري و انتخابي تنظيم مي‌شوند، در حاليكه “اسناد و مدارك” ،مفاهيم موجود در سلسله مراتب LoLaLi مي‌باشند.

1-5- تحت يك سرپوش (Under the Hand)

ما در زمان سعي جهت بازيافت مفاهيم مربوط از يك آنتولوژي ، بايد با چند مسئله سروكار داشته باشيم، از پرسش‌هاي تمايل دارند كه بسيار كوتاه باشند. تعداد واژه‌هاي اصلي درهر موضوع ، مي توانند برابر با تعداد پرسش‌هاي محرك جستجوي وب، به طور ميانگين دو واژه اصلي در هر موضوع، باشند.2/ اسناد ومدارك نيز بسيار كوتاه هستند. حتي اگر توصيف وسيعي در مورد مفاهيم داشته باشيم، اسناد و مدارك بازيافت شده، در مقايسه با مجموعه‌هاي آزمايش استاندارد، كوتاه هستند. 3/ مجموعه اسناد و مدارك كوچك مي‌باشد. اين امر، بدين معناست كه ممكن است يادآوري ،مسئله مهمي باشد. بازيابي در برابر سلسله مراتب LoLaLi ، يك كار بسيار دقيق است اما داراي شرايط و نيازهاي يادآوري مي باشد.

موضوعات ما كه 26 عدد هستند، توسط چهار نويسنده مختلف ارائه شده و مبتني بر كاري هستند كه دانشجويان سال اول هوش مصنوعي دانشگاه آمستردام درتحقيق اوليه در مورد ›آمايش واسط يا رابط كاربر LoLaLi، انجام داده اند. “استاندارد طلايي” با  استفاده از سه ارزياب، به شيوه‌اي مشابه با ايجاد رابطه در بخش 4، ارائه شد. واحد سنجش مورد استفاده نيز مشابه با فصل 4 مي‌باشد. R-Precision فزاينده كليه اسناد و موضوعات عاري از ويژگيهاي غير واژه‌اي هستند به استثناي خط تيره ها. هر موضوع، با اسناد موجود در فهرست، مقايسه مي‌شود و فهرست درجه بندي شده اسناد توليدي مي گردد كه دراختيار كاربر قرار مي‌گيرد.

2-5- آزمايشات

 ما ، به عنوان يك خط مبنا، يك مدل بازيابي مبتني بر tf.idf ساده را انتخاب مي‌كنيم. مثل بخش قبلي، مي خواهيم بفهميم كه ساختار مفاهيم و سلسله مراتب مفهومي تا چه حد مي‌توانند به ارتقاي تاثير بازيافت، كمك كنند. ما عقايد زير را در مورد خط مبنا ارائه مي‌دهيم هدف همه آنها ،داشتن دقت بالا بردن صدمه زدن به يادآوري مي‌باشد؛ 1/ مفاهيمي را كه ارائه دهيد كه در واقع، موضوع را تنظيم كرده و مزيتي بر مفاهيم ديگر دارند، مثلا اگر كاربر در “منطق (logic)” تايپ كند، پس “منطق” مفهوم بر “منطق model” ارجحيت دارد. 2/ مفاهيمي را ارائه مي دهيد كه يك تركيب يا تجانس را با موضوعي تقسيم مي‌كنند كه بر مفاهيم ديگري كه مولفه هاي موجود در ترتيبات ديگر را تقسيم مي كنند، ارجحيت دارند. 3/ مفاهيمي را ارائه دهيد كه با يكديگر در ارتباطند، مفاهيمي كه با مفاهيم ديگر موجود در درجات بالاتر، در ارتباطند.

اولين چيزي كه بايد سعي كنيم ، آنرا افزايش دهيم، به كارگيري ويژگيهاي نحوي اسناد و مدارك مي باشد. نتايج اصل از آزمايشات مرتبط سازي اتوماتيك ما نشان مي دهند كه ما بايد واژه‌هاي موجود در عناوين را بر واژه هاي موجود در يك بخش، ترجيح دهيم. متشابهاً ، واژه‌هاي پرسش موجود در نام مفهوم را بر واژه هاي موجود در توصيف و تشريح آن، ترجيح دهيم. امتشابهاً ، واژه هاي پرسشي موجود در نام مفهوم را بر واژه هاي موجود در توصيف و تشريح آن، ترجيح مي‌دهيم؛ در مورد قبلي، امتيازات دو برابر مي شوند . زماينكه سلسله مراتب مفهومي، پر از واژه هاي بسيار خاص باشد، تاثير ترتيب واچه مي‌تواند حتي در اين آزمايش، بيشتر از مرتبط سازي اتوماتيك باشد. بنابراين، ما سعي مي كنيم كه متد مشابهي مانند آزمايش را به كار بريم. زماينكه يك مفهوم داراي تركيب و تجانس است كه در پرسش نيز مطرح مي شودامتياز آنها را دو برابر مي كنيم زمانيكه نام مفهومي در واقع برابر و معادل با موضوع مي باشد، احتمال اينكه كاربر به مفهوم ديگري را توجه كند، وجود ندارد. بنابراين، با تكنيكي مشابه، با تكنيك قبل را به كار مي بريم. امتياز مفهوم را دو برابر مي كنيم.

نتايج اين تكنيكها در جدول 7 نشان داده مي شوند. با ارائه تعدادي از موضوعات ، نمي توانيم استنتاج كنيم كه پيشرفت چشمگيري حاصل شده است.

تنها مي‌توانيم با حدود 90% اطمينان بگوييم كه تفاوتي وجود ندارد./

حالا به پيشرفتهاي بيشتري در خط پايه مي پردازيم، پيشرفتهايي كه سعي دارند از معناهايي استفاده كننده كه توسط روابط موجود در سلسله مراتب مفهوم كدگذاري ميشوند. ما ، تنها در مورد استفاده از روابط Subclass-for, is-a صحبت مي كنيم. مفاهيم، اطلاعات را از والدهاي خود به ارث برده و آنها را به چند طريق، مشخص مي كنند؛ پرسش ها بايد تا حد امكان، دقيق پاسخگويي شوند: نه خيلي كلي و نه خيلي خاص، غالباً، مفاهيمي كه بيشترين امتياز را از يك طرح ارزشيابي مي گيرند، مفاهيم درستي هستند. اما گاهي، طبق شكل 5، پيچيدگيهاي بيشتري بوجود مي ‌آيد. در اينجا پرسش “رابطه معنايي” و مفهوم مورد نظر “رابطه مفهومي” مي‌باشد، اما تنها مفاهيمي كه داراي “رابطه معنايي هستند، فرزندان ”“رابطه مفهومي” مي باشندجهت بررسي اين مسئله ، فهرست مفاهيم ارائه شده توسط طرح ارزشيابي را مجددا به روشي درجه بندي مي كنيم كه مفاهيم مربوط به يكديگر ، نزديكتر باشند. اين امر، مفاهيمي را ايجاد مي‌سازد كه با مفهوم داراي امتياز بالا جهت نفع بردن از اين رابطه، توليد بوده و به درجات بالاتر مي‌روند. قوانين مورد استفاده ما در گروه بندي مفاهيم مربوطه به شرح زير هستند:

1/ هر مفهومي بايد زير والدينش قرار گيرد، اين مفهوم والد، نشان دهنده موقعيت مفهوم مي‌باشد.

2/ مفاهيم تنظيم كننده با والد مشابه بايد زيرآن را در مشترك قرار گرفته و با امتياز مربوط خودشان، مرتب شوند.

3/ هر زنجيره والد- فرزند مربوط به مفاهيم تنظيم كننده بايد در يك مفهوم تنظيم كننده به پايان برسند كه نشاندهنده وضعيت و موقعيت زنجيره است.

4/ دسته ها و گروههاي نامربوط ، به شكل  يك توده بهم ملحق مي‌شوند، توسط ماكزيمم امتياز گروه، مرتب مي شوند.

5/ زمانيكه والدين داراي فرزندان مشابهي باشند/ بهم ملحق شده و به بيشترين امتياز مي‌رسند.

اين قوانين ، والدين را مجاز مي سازند كه از فرزندانشان سود ببرند و بالعكس، و آنها خواهران و برادران خود را مجاز مي سازند كه از خواهران و برادران داراي امتياز بالاتر ، سود ببرند.

جهات محدودسازي سايز گروهها و جهت مجاسازي يك گروه براي رفتن به درجات بالاتر، هر چيزي را كه پس از يك نقطه برش معيني قرار دارد، بركنار كرده و مفاهيم باقيمانده را گروه بندي مي كنيم. پس ازچند آزمايش ، عدد 10 را به عنوان نقطه برش انتخاب كرديم، البته مبتني بر تعداد ميانگين اسناد و مدارك مربوط به هر موضوع، بررسي پروسه بازيافت بعلاوه درجه بندي مجدد، در شكل 6 نشان داده مي شود. نتايج قوانين گروه بندي نزي در جدول 7 نشان داده مي شود. حتي با تعداد اندك پرسش ها ، مي توانيم استنتاج كنيم كه پيشرفت جزئي در امتيازات وجود دراد، البته زمانيكه از روابط مفهومي استفاده مي كنيم و تركيب كليه تكنيكها، پيشرفتها را توجيه مي كند، نشان مي دهد كه تكنيكهاي مجزا داراي مزايا و اثرات مجزايي هستند

3-5- نتيجه گيريها و مراحل ديگر

در حاليكه درجستجو يك سلسله مراتب مفهومي داراي ويژگيهاي خاصي است كه ممكن است به روش هاي IR خاصي نياز داشته باشد ، متوجه مي شويم كه تكنيكهاي بازيافت استاندارد، سطوح عملكرد قابل قبولي را ارائه مي دهند، اما پيشرفتهاي جزئي مي‌توانند با استفاده از ساختار سلسله مراتب مفهومي حاصل شوند ما معتقديم كه اين امر، تركيب بسيار جالبي از تكنيكهاي Semantic web و IR مي‌باشد. مراحل ديگر جهت ارتقاي جستجوي آنتولوژي ، مشتمل بر استفاده از روابط ديگر سلسله مراتب و استفاده از مدل‌هاي بازيافت شده مختلف مي باشند.

6- نتيجه گيري

ما از استخراج واژه اصلي مبتني بر تركيب و تجانس جهت ارائه مفاهيم جديد استفاده و در مورد ايجاد اتوماتيك روابط جهت اتوماتيك سازي پرسازي آنتولوژيها با مثال ها و نمونه ها مطالعه كرديم. مانندهاي تنظيم و پروژه كتابخانه ديجيتال مبتني بر آنتولوژي را ارزيابي كرديم. درهمان تنظيم، متدهاي بازيافتي را به هدف كمك به كاربران درجستجوي آنتولوژي به كار برده وفهميديم كه تركيب تكنيكهاي IR و درجه بندي مجدد حاصله مبتني بر سلسله مراتب اصلي مفهوم ،موثرترين و مفيدترين متد مي‌باشد.

بايد بگوئيم كه به استثناي متدهاي گروه بندي به كار رفته در بخش قبل، متدهاي IR مورد استفاده ما، عمدتاً متدهاي استانداردي هستند؛ بنابراين، كاربرد آنها در Semanic web، جديد مي‌باشد. متدها و نتايج ارائه شده در اين مقاله بايد به عنوان متدها و نتايج فراهم آوري خطوط پايه براي امور مربوط به خود، تفسير شوند. اعتقاد ما بر اين است كه متدهاي IR وجود دارند كه مي‌توانند كمكهاي بيشتري به ساخت آنتولوژيها و استفاده موثر از آنها ، ارائه دهند.

ساپورت بازيابي اطلاعات در مورد استفاده وساخت آنتولوژي(antology)

چكيده:

بازيابي اطلاعات مي‌تواند به ساخت آنتولوژيها و كاربرد مؤثر و مفيد آنها، كمك كند. ما از استخراج واژة اصلي مبتني بر تركيب و تجانس (Collocation)، جهت ارائه مفاهيم جديد، استفاده و در مورد ارائة ارتباط وسيع جهت اتوماتيك سازي جمعيت آنتولوژي با مثال، مطالعه مي‌كنيم. ما، متدهاي خود را در تنظيم پروژة كتابخانة ديجيتال، با استفاده از متدولوژي ارزيابي اطلاعات، ارزيابي مي‌كنيم. در يك تنظيم مشابه، در مورد متدهاي بازيابي مطالعه مي‌كنيم كه ساپورت جهت‌يابي ارائه شده توسط روابط معنايي و لغوي موجود در اغلب آنتولوژيها را جهت كمك به كاربران در بررسي آنتولوژي تكميل مي‌كنند.

مقدمه:

متدهاي جستجو، جهت يابي و سازماندهي اطلاعات اينترنت رايج امروز، دهه‌هاي تحقيق دوره بازيابي اطلاعات را پايه و مبنا قرار مي‌دهند. اين متدها مبني بر قوانين آماري كنترل كنندة استفاده انسان از زبان، نه تنها در بازيابي سند و مدرك، بلكه در امورغني‌تر به لحاظ معنايي مثل پاسخگويي به پرسش، مورد استفاده قرار مي‌گيرند. يك شكل Semantic Web اين است كه بسيار شبيه به Web است كه ما امروزه مي‌شناسيم و انتظار داريم كه اسناد مدارك، سرشار از منافع قابل فهم باشند. اين تفسيرها را در مورد اسناد وعبارات قابل توجيهي كه در جستجوي معاني مضمون اسناد ومدارك هستند، ارائه خواهند داد. ما توضيح مي‌دهيم كه صورتهاي صرفي IR چگونه مي‌توانند در اين امر، با كمك آرشيتكت‌هاي آنتولوژي غيرمعمولي، مؤثر باشند. تكنيكهاي IR مي‌توانند به تعريف، تشخيص و بررسي ثبات و تداوم آنتولوژي كمك كنند. هشت مرحله مي‌توانند در پروسه ايجاد آنتولوژي متمايز شوند.

1-   تعيين محدودة آنتولوژي

2- توجه به استفادة مجدد از قسمتهاي مربوط به آنتولوژي موجود

3- بر شماري و ذكر كلية مفاهيمي كه مي‌خواهيد

4- تعريف و تشخيص تاكونومي اين مفاهيم

5- تعريف و تشخيص ويژگيهاي مفاهيم

6- تعريف و تشخيص جنبه‌هايي از مفاهيم مثل اصول و ارزش‌هاي مورد نياز وغيره

7- تعريف و تشخيص نمونه‌ها

8- بررسي ثبات و تداوم آنتولوژي

ما، از ميان اين مراحل، مراحل 3 و7 را با تكنيكهاي مبتني بر IR  بررسي كرده و معتقديم كه اين مراحل مي‌توانند به طور مفيدي با استفاده از تكنولوژي بازيابي قابل دسترس امروزي، انجام شوند. مرحلة 4 براي اتوماتيك سازي، مناسب است، در عين حال، مسئله حل‌شده‌اي به شمار نمي رود و مرحله 8 در مورد متدهاي استدلال سمبوليك به گونه‌اي كه مثلاً در PACER و FACT اجرا مي‌شوند، بهترين گزينه است. تكنيكهاي IR ، علاوه بر اينكه جهت كمك به سازندگان آنتولوژي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، مي‌توانند در جستجو، مرورگري و ارائه موارد غيرمترقبه نيز به كاربران كمك كنند. مردم تمايل دارند كه از Semantic Web شركتها جهت جستجوي اسناد و مدارك، بلكه جهت جستجوي اطلاعاتي در مورد روابط معنايي خاص، مثلاً در تنظيم كتابخانه هاي ديجيتال، استفاده كنند. بنابراين، روش‌هايي را جهت «بازيابي در يك سلسله مراتب مفهومي» ارائه مي‌دهيم، كه در آن‌ها به جستجوي واقعي هماهنگي به نحوييكه توسط اغلب ابزارهاي جهت‌يابي و ويراستارهاي آنتولوژي ارائه مي‌شود. ممكن است مناسب و كافي نباشد. پيشرفتهاي گذشته، با ايجاد آلگوريتم‌هاي بازيابي سند و مدرك مفيد امروزي جهت ايجاد و به‌كارگيري زيرساختار Semantic web، مستقيماً منجر به ايجاد پيشرفتهايي در آينده مي‌شوند. اما دليل متدولوژيكي بيشتري براي نزديك تر كه من اقدامات Semantic web در IR به هم داريم، جامعه IR بر اهميت ارزيابي، تأكيد كرده است. با ظهور كنفرانس‌هاي بازيافت متن (IRC)، ارزيابي آزمايشي امور مربوطه به بازيابي، به پيشرفت چشمگيري رسيده كه منجر به پيشرفت سريع در امور ارزيابي شده، شده است. منافع مشابهي با اقدامات ارزيابي مربوط به بازيايب و اقدامات مربوط به امور پردازش زبان غني‌تر به لحاظ معنايي، وجود دارند. جامعه Semantic web، از تأكيد شديدتر بر ارزيابي و اموري كه مي‌توانند ارزيابي شوند، سود مي‌برد. با خوردن غذاي سگ خود، ارزيابي تجربي در مورد كليه امور مورد بررسي در اين مقاله انجام مي‌دهيم.

بخش 2، تنظيمي را بررسي مي‌كند كه كلية امور در آن رخ مي‌دهند. پروژه Language Links و (Lolali )Logic ، به هدف فراهم آوري امكان دستيابي مبتني بر آنتولوژي به يك كتاب راهنماي الكترونيكي در فصل مشترك و واسط زبانشناسي و منطق. در بخش 3، اتوماتيك سازي مرحله 3 و ارزيابي آنرا، توصيف مي‌كنيم. در بخش 4، در مورد اتوماتيك سازي مرحله 7 و ارزيابي آن، صحبت مي‌كنيم در بخش 5، جستجو در سلسله مراتب مفهوم LaLaLi را ارزيابي مي‌كنيم. در بخش 6، نتيجه گيري مي‌كنيم.

2- LoLaLi:

كارما، و آزمايشات مربوط به آن، در تنظيم پرونده كتابخانه ديجيتال، انجام شدند. پروژه LoLaLi ، متدهايي را جهت گسترش مزمت قديمي كتابهاي راهنمايي علمي با ابزارهاي الكترونيكي ، ارائه مي‌دهد. اين ابزارها به خوانندگان كمك مي كنند كه به مضمون و محتواي كتاب راهنما دست يابند و اين ابزارها، يافتن اطلاعات مربوطه را آسانتر مي‌سازند.

طبق اين مطالعه ، پروژه Handbook of Logic and Language در فصل 20 ص 1200 تمركز دارد، مانند آزمايشات از منابع Latex   استفاده كرديم. پروژه LoLaLi، از سلسله مراتب مهم word net جهت فراهم آوري امكان دستيابي به كتاب راهنما استفاده مي‌كند. سلسله مراتب مفهوم، غالباً جهت جهت يابي از طريق تركيب‌ها و تجانس‌ها اسناد در مدارك، مورد استفاده قرار مي‌گيرند. آنها براي سازماندهي، نمايش دهي و ارائه اطلاعات متعدد،مفيد واقع مي‌شوند، و كاربراني در جستجوي يك hypertext هستند و داراي الگوهاي مرورگري سلسله مراتبي هستند، بهتر از كاربران داراي مسيرهاي مرورگري متوالي، اين كار را انجام مي‌دهند. از اينرو، معماريهاي مربوط به كتاب‌هاي راهنماي الكترونيكي بايد الگوهاي سلسله مراتبي را توجيه كننده يك سلسله مراتب مفهومي، روش مناسبي براي انجام اين كار باشد. سلسله مراتب مهم LoLaLi با دست و توسط متخصصين اين رشته كه اخيراً حدود 600 مفهوم را جمع آوري، سازماندهي و مرتبط ساخته‌اند، ايجاد مي‌شود و يك سرويس دهنده مبتني بر secame ، اطلاعات سلسله مراتبي را ذخيره مي‌كند كه از طريق يك مجموعه از نوشته‌جات و Protégé هدفمند، ويرايش و به روز رساني مي‌شود. ما در بخش 3، توضيح مي‌دهيم كه تكنيكهاي اصلي IR، چگونه مي‌توانند به نويسندگان در تعيين و انتخاب مفاهيمي جهت تحول در سلسله مراتب، كمك كنند.

هر مفهوم در سلسله مراتب LoLaLi، با يك توضيح و تفسير، حاشيه نويسي مي‌شود كه به طور خلاصه، آنرا توصيف مي‌كنند. بعلاوه، مفاهيم داراي توصيفات طولاني‌تري هستند و آنها هم توسط نويسندگان، ارائه مي‌شوند. سلسله مراتب، از يك مفهوم TOP با چهار شعبة اصلي در زير آن تشكيل مي‌شود : علم كامپيوتر، رياضيات، زبانشناسي و فلسفه كه توسط روابط زير موضوع، فوق موضوع (Subtopic-supertopic) ، سازماندهي و تنظيم مي‌شوند. اين روابط، تايپ مي شوند و تايپها عبارتند از “per-of”,”is-a” هستند. سلسله مراتب در LoLaLi، بيشتر يك نمودار است يا يك قالب دقيق و واضح شكل 1 . روابط غيرسلسله مراتبي نيز در نظر گرفته شده و به منظور اهداف جهت يابي مورد استفاده قرار مي‌گيرند؛ اين روابط مشتمل بر Sibing(همشيره و خواهر)، “معاني ديگر” و “مفاهيم مربوطه” مي باشند. مفاهيم موجود در سلسله مراتب LoLaLi نيز به منابع خارجي ارتباط دارند. مورد اصلي در ميان اين روابطHand book of Logicians lenguage مي‌باشد، مثال‌هاي ديگر مشتمل بر روابط با ابزارهاي مستقيم (on line) مربوطه مي‌باشند روابط با Handbook ، مفهومي را در سلسله مراتب، به عنوان منبع وبخش‌هاي مربوطه موجود در Hand bookرا به عنوان هدف، اتخاذ مي‌كنند. در بخش 4، ما توضيح‌مي‌دهيم كه چگونه تكنيكهاي IR به بررسي اين امر كمك مي‌كنند.

در حال حاضر ، كابران مي‌توانند به شكل “آساني”سلسله مراتب دست يابند از نتايج مطالعة يك كاربر، جهت يابي در راستاي روابط معنايي فوق اينكه، با تسهيلات جستجوي كامل شده است كه كاربران را مجاز مي‌سازد مفاهيم موجود در سلسله مراتب را به شيوه‌اي اختياري، بيابند. دربخش 5، ما تكنيكهاي اصلي IR را ارزيابي و توصيف
مي‌كنيم.

3- كمك به سازندگان آنتولوژي

 طبق پروژه LoLaLi، درزمان ساختن يك آنتولوژي براي يك رشته علمي خاص، آثار ادبي ارزشمندي وجود دارند كه محتوا و معانيشان بايد تحت پوشش آنتولوژي قرار گيرند. ما در مورد ساپورت IR جهت بررسي سوال زير، گزارش مي‌دهيم: كدام مفاهيم بايد در آنتولوژي قرارگيرند؟ ما به جاي اينكه به صورت دستي و غيراتوماتيك به جستجوي آثار ادبي بپردازيم، متدهاي شناسائي مفاهيم مورد نظر را از يك متن خاص، با استفاده از استخراج واژه توضيح مي‌دهيم. اسامي مفاهيم، معمولاً عبارات اسمي (noun phrase) هستند. از اينرو، تشخيص عبارات اسمي، احتمالاً اولين مرحله براي تشخيص مفاهيم مورد نظر به شمار مي‌رود. ما دو مورد را در عين به كارگيري تكنيكهاي مختلف، متمايز مي‌كنيم: كانديداهاي تك واژه‌اي و كانديداهاي چندواژه‌اي.

1-3- مفاهيم يك اسمي

با جهت يافتن اسامي جالب، ابتدا ‍POS را به دنبال متن Hand book اضافه كرده و سپس كلية اسم ها را انتخاب مي‌كنيم. ما از دو روش براي طبقه بندي آنها استفاده مي كنيم. توسط تواتر و تعداد خام و توسط تواتر يا تعدد نسبي، يعني توسط تعداد وقايع تقسيم بر تعداد وقايع در مجموعه اسناد ومدارك با هدف كلي. ليستهاي حاصله، توسط سه ارزيابي، ارزيابي شدند كه از آنها در مورد هر اسم در فهرستهاي حاصله پرسيده مي‌شد كه آيا آنها در فهرست جامعي از نظريات مفيد يا مهم كه به مبتديان و متخصصين كمك مي‌كند، قرار دارند يا خير. در مورد “استاندارد طلائي” ما، يك اسم در صورتي در نظر گرفته مي‌شد كه اكثر ارزياب‌ها، آنرا وابسته به آن فهرست بدانند.

ما، با اين استاندارد طلايي، امتيازات دقيق a(n) را جهت افزايش ارزش‌هاي n ، محاسبه كرديم در جدول1، دومين رديف، فهرست حاصله تنظيم شده توسط تواتر و تعدد خام و سومين فهرست تنظيمي توسط تعدد وتواتر نسبي را نشان مي‌دهد. نمايانگر كننده است كه حتي فهرست حاصلة تعدد خام از كيفيت بالايي برخوردار بوده وداراي اسم‌هاي نامربوط به تعدد و تواتر و تكرار زياد در راس، مي‌باشد و با احتساب ويژگيهاي اين حيطه خاص، امتيازات دقيق بسيار بالا مي‌توانند حاصل شوند. در مورد يادآوري چطور؟ گردآوري وت دوين فهرست كاملي از اسم‌هاي مفيد يا مهم محدوده Hand book، كار مشكلي است، البته اگر غيرممكن نباشد، در عوض، ما تصميم داريم كه با استفاده از يادآوري مفهوم به يادآوري تقريبي بپردازيم(CK): چه تعدادي از مفاهيم تك اسمي در سلسله مراتب LoLaLi را ما شناسايي كرده ايم، و آنها كدام قسمت فهرستهاي حاصله قرار دارند؟ از 522 مفهوم در سلسله مراتب مفهومي، 158مفهوم، تك اسمي هستند؛ از اينرو، CR در برابر آن 158 مفهوم ، ارزيابي شد. آلگوريتم استخراج اسم، 77% از مفاهيم تك اسمي موجوددر سلسله مراتب LoLaLi را شناسايي كرد؛ و 70% اين مفاهيم در 750 مورد از 1 به بعد قرار دارند. در حاليكه اين، امتياز يادآوري كاملي نيست، سازندگان آنتولوژي ما، به موارد بسيار مهمي در ارائه سلسله مراتب پي برده و به ما مي‌گويند كه اين موارد غالباً آنها را به تفكر در مورد مفاهيم ديگر و بررسي غيرمستقيم مسئله يادآوري وا مي‌دارند.

2-3- عبارات اسمي چند واژه اي

بيائيد به استخراج عبارات اسمي چند واژه‌اي بپردازيم، ما متد مفيدي را ارائه مي‌دهيم كه مبتني بر تركيبها و تجانس ها بوده و مي‌تواند به مرحله تقسيم شود. Parsel سطحي متن، 2 ارائه توالي هاي واژه‌اي با الگوهاي جالب pos-tag براي ارزيابي و بررسي دقيق‌تر،3/ تصميم‌گيري در مورد اينكه هر توالي واژه، يك تجانس يا تركيب اسمي هست يا خير. مرحله 1/ با Schmid Tree-Tagger pos-tagger انجام مي شود. مرحله 2، با متدي كه توسط Katz,Justeson ارائه شده، انجام مي شود و از الگوهاي pos-tag جدول 2 استفاده مي‌كند. ما متن ضميمه شده يا اضافه شده را بررسي كرده و هر چيزي را كه بايكي از الگوهاي pos-tag فهرستي، هماهنگ نيست، كنار مي‌گذاريم. مرحله 3 ، با آزمايش اينكه آيا واژه‌هاي موجود در توالي، بيشتر از موقعي ايجاد مي‌شوند كه كليه واژه هاي موجود در متن به صورت تصادفي، تنظيم شده باشند. طبق نظريه Krenn , Evert كه آشكارسازي تركيبها و تجانس‌هاي pp-Verb را بررسي كرده اند، از t-test جهت بررسي مرحله 3 استفاده مي‌كنيم. فرضيه بي اعتبار ما اين است كه در متن، واژه‌هايي كه توالي را مي‌سازند، كاملاً مستقل از يكديگر هستند.

زمانيكه از متد چند واژه‌اي خود در مورد Handbook of logic and lansuage استفاده مي‌كنيم، به نتايج اميدوار كننده اي مي‌رسيم. مثلاً ، 10 تركيب يا تجانس اسمي با بالاترين امتيازات t در جدول 3 نشان داده مي‌شوند. در واقع، ما چگونه اين كار را انجام مي‌دهيم؟ مثل عبارات تك اسمي، ما از يادآوري مفهوم (CR) و دقت (P) جهت پاسخگويي به اين سوال، استفاده مي‌كنيم از 522 مفهوم موجود در اين شكل سلسله مراتب مفهومي مورد استفاده، 364 مفهوم، چند واژه‌اي هستند؛ از اينرو، CR در برابر آن 364 مفهووم، ارزيابي شد. آلگوريتم ما با كار در مورد Hand book،3896 تركيب و تجانس را ارائه داد، 99 مورد، مفاهيم مربوط به سلسله مراتب هستند. مثلا، با 28% از مفاهيم چند واژه‌اي را يافتيم؛ 73% آنها در 750 هستند. با توجه به P، ما از سه ارزياب جهت ارزيابي مفاهيم كانديداي مورد نظر، استفاده كرديم. جدول 3، نمونه‌اي از نتايج را بهمراه ارزيابي‌هاي انساني، ارائه مي‌دهد. جدول 4، داراي امتيازات دقت حاصله در درجات مختلف مي‌باشد؛ دقت با حركت به سمت پائين فهرست، كاهش مي‌يابد.

در حاليكه وقت در سطح قابل قبولي است، يادآوري مفهووم، در حد مطلوبي باقي ماند. چند راه براي افزايش يادآوري وجود دارد: توسعة الگوهاي استخراج بيشتر، واضح سازي كمتر الگوها، يا افزايش اطلاعات و داده‌هايي كه بر روي آنها كار مي شود. ممكن است در بين گزينه به دقت لطمه بزند، و اولين گزينه الگوهاي بسيار خاصي را ايجاد كرده و هيچ تفاوتي در دوره‌هاي يادآوري مفهوم ايجاد نكند. به سومين گزينه مي‌پردازيم. عبارت اسمي جالب بسياري، تنها در اhand book ايجاد مي‌شوند؟ زمانيكه متد تشخيص ما، از طريق افزونگي عمل مي‌كند، تا در به يافتن آن واژه ها نخواهيم برد.

جهت ايجاد يك مجموعه اطلاعاتي وسيع‌تر بايد به شرح زير عمل كنيم. هر يك از 522 مفهوم موجود در سلسله مراتب LoLaLi به موتور تحقيق وب دارد شدند.كه در عين حال، خروجي فايل‌هاي PDF را محدود كردند. 20 نتيجه بالايي، حفظ شدند؛ متن، با استفاده از pstotext، استخراج شد و MB385 از متن قابل استفاده ايجاد كرد. ما 475/206 تركيب و تجانس را استخراج كرديم،كل 197 مفهوم يافت شده و مهمتر اينكه 44% آنها در ميان 750 نتيجه بالايي بودند. بنابراين، CR مشخصاً در زمان مقايسه با نتايج اجرا كننده آلگوريتم ما در برابر متن Handbook، ايجاد شده است. در جدول 5، اعداد دقيق مربوط به مجموعه Web را در رابطه با مجموعه CLEF فهرست مي‌كنيم. تخصيص و تصريح اين امر، به خلاص شدن از دست عباراتي مثل “other hand” كمك مي‌كند، اما عباراتي مثل “next section” (بخش بد) را به درجات بالا مي برد و امتياز p@10 پائين را در رديف 3، توجيه مي‌كند.

جهت بررسي تعامل دقت و يادآوري، به دقت مفهوم ، توجه كرده و طرح‌هايي را براي دقت مفهوم و يادآوري مفهوم، تدوين كرديم، در شكل 2 ، يادآوري مفهوم(چپ) و وقت مفهوم (راست) تركيبات موجود در Hand book، در مجموعه Web و در رابطه با مجموعه CLEF ارائه كرده ايم؛ درجه يا رتبه ( كه در محور X نشان داده شده ) با دسته بندي توسط امتياز t-test حاصل مي شود. همانطور كه انتظار مي رود در رابطه با مجموعه بزرگتر Web، يادآوري مفهوم، داراي بالاترين رتبه است، پس از آن، مجموعه Web مربوط به CLEF و پس از آن، Hand book قرار دارد. در مورد دقت مفهوم، ترتيب مربوطه نشان داده مي‌شود.

3-3- نتيجه گيري ها و مراحل ديگر

يك متد تك اسمي ساده و يك متد مبتني بر تركيب و تجانس ساده مي‌توانند اظهارات ارزشمندي در مورد مفاهيم موجود در سلسله مراتب يك مفهوم ارائه داده و بنابراين. مرحله 3 فهرست Van Harmelen و Antonok را بررسي كنند. در مورد استخراج عبارات چند واژه‌اي، اطلاعات و داده‌هاي بيشتر جهت ارتقاي يادآوري، مفيد واقع مي‌ِوند. نتايج ما، با جداسازي عبارات انگليسي كلي و عمومي، افزايش مي يابند. امتيازات ما به هيچ وجه كامل نسيتند، اما سازندگان هستي شناسي ما، به عنوان منبع اطلاعات ، نتيجة متدهاي ما را بسيار با ارزش يافتند. ممكن است اين امر در تمركز بيشتر بر مجموعة Web، ما را ياري كند؛ اگر برخي مفاهيم، قبل از تشخيص تركيب بر تجانس در دسترس باشند؛ مي‌توانند جهت محدودسازي متن مورد استفاده قرار گيرند: مفاهيم جديد و جالب مي‌توانند در نزديكي و مجاورت مفاهيم قديمي ايجاد شوند.

4- تعريف وتشخيص اتوماتيك مثال‌ها و نمونه‌ها

هستي‌شناسي ها به ندرت بخاطر خودشان بوجود مي‌آيند، و كاربرد آنها تعيين مي‌كند كه هستي ‌شناسي ها چگونه بايد مكان‌يابي شوند. در تنظيماتي كه ساختارهاي شبه هستي‌شناسي به عنوان موارد كمكي در جهت‌يابي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، مثال ها و نمونه‌هاي حائز اهميتي، روابط چشمگيري با اسناد ومدارك برقرار‌مي كنند. ما ، در اين بخش ، متدهاي مربوط به تعريف و تشخيص اتوماتيك و در اين مثال ها را در تنظيم پروژه LoLaLi، توصيف و ارزيابي مي‌كنيم. كاري كه بايد انجام دهيم، مرتبط سازي مفاهيم موجود در سلسله مراتب LoLaLi با قسمتهايي از متن مربوطه در Handbook مي‌باشد. ما، اين امر را بازيافت اطلاعات با دقت با تلقي هر مفهوم به عنوان يك موضوع و تلقي هر بخش از متن به عنوان يك سند (مدرك) مي‌ناميم. براي اينكه نمونه‌ها و مثال‌هاي مورد نياز را تعريف و مشخص مي‌كنيم، به شناسائي بخش‌هايي از متن مربوطه در مورد هر مفهوم در سلسله مراتب LoLaLi، نياز داريم. چه مقدار از كتابخانه ديجيتال و سطوح هستي شناسي كه ما به آنها دستيابي داريم، مي‌توانند در بررسي اين امر، به كار روند. استراتژي ما ، يك استراتژي فزاينده است. تا با آغاز كار از يك خط پايه و مبناي ساده، تاثير به كارگيري ساختار سند و مدرك ، نشان هاي متن و تركيبات را تعيين مي‌كنيم.

1-4- زير يك سرپوش و پوشش (under the Hand)

مجموعه اسناد و مداركي كه ما بايد در آنها ،اهداف ارتباطي را شناسائي كنيم، متشكل از اسناد و مدارك LATEX مي‌باشد. داده هاي نيمه ساختار يافته با قسمتهاي مشخص: فصل/ بخش / زيربخش وغيره. اين موارد، بخشي از كل Handbook را داراي ارتباط منطقي با قسمتهاي مختلف متن مي‌دانند به عنوان اهداف و داراي ارتباط وسيع، ما هر بخش را در هر سطحي از فصل گرفته تا پاراگراف، مورد توجه قرار مي دهيم. اما در اين امر، مشكلي مطرح مي‌شود. اگر يك زيربخش، داراي قسمتي مربوط به متن باشد، پس آن بخش و هر قسمت بزرگتر نيز به متن تعلق دارند. شما چگونه در مورد بزرگ يا كوچك بودن واحد بازيافتي، تصميم گيري مي‌كنيد؟ ما با داشتن تجربه در مورد بازيابي XML، قسمتهاي متداخل متن را در نظر نمي گيريم، در موارديكه بايد بين دو واحد متداخل بازيابي، انتخابي انجام دهيم، يك واحد داراي رتبه بالاتر را توسط سيستم بازيابي انتخاب مي كنيم. اين امر در شكل 3 نشان داده مي‌شود: اگر تصميم بگيريم به بخش (Section) برگرديم، پس مجاز نيستيم كه به هر چيزي كه در آن بخش وجود دارد و يا هر چيزيكه در بخش ديگري وجود دارد، برگرديم.

جهت ارزيابي امر ايجاد رابطه، از وروديهاي از شاخص يا فهرست Handbook استفاده مي كنيم، ما از كليه وروديها در فهرست پشت كتاب كه آنها هم در سلسله مراتب LoLaLi ايجاد مي‌شوند، استفاده كرديم؛ 141 ورودي وجود دارد. هر ورودي، شخصاً در منبع LATEXHandbook ، علامت گذاري مي‌شود، به طور ميانگين، يك ورودي داراي سه بار تكرار مطابق با lindex {….} مي‌باشد. “استاندارد طلايي” مورد استفاده ما جهت ارزيابي، متشكل از 141 مفهوم به عنوان “موضوع” مي‌باشد. يك بخش متن، در صورتي كه به يك موضوع، مرتبط است كه با فرمان lindex {…} مشخص شده باشد. بديهي است كه كيفيت نتايج ما به كيفيت فهرست كتاب بستگي دارد.

ما از Incremental R-Precision به عنوان ابزار سنجش استفاده مي‌كنيم؛ زمانيكه هيچ يك از اسناد مربوطه در يك موضوع معين، موجود نباشند. اين ابزار صفر را نشان مي‌دهد و زمانيكه كليه اسناد در مدارك موجود باشند، يك را نشان مي‌دهد. ارزش و عدد بالاتر در زماني ارائه مي شود كه يك مدرك در درجه بندي بالاتري قرار داشته باشد، ارائه
مي شود در مورد يك موضوع معين P@ n عبارت است از :

كه Relevant ، مجموعه اسناد مربوطه در مورد موضوع مي‌باشد. امتياز مربوط به يك آزمايش، توسط ميانگين‌گيري كليه موضوع‌ها، حاصل مي‌شود. اگر توزيع تفاوتهاي عملكرد ، منحرف نشود، و اگر چند انحراف معدود موجود باشد، پس استفاده از t-test جفتي براي ارزيابي اطلاعاتي، مناسب به نظر مي رسد. اين دو شرط مي توانند با طرح هاي quantile آزمايش شوند. فرض بر اين است نقاط موجود در يك چنين طرحي، در اطراف identity (اتحاد)، متعادل باشند. ما اين امر را در رابطه با داده ها و اطلاعات خود بررسي مي‌كنيم؛ مثالي در شكل 4 ارائه مي‌شود. از اينرو ما ميزان اهميت تفاوتهاي اين دو متد را با مقايسه نتايج هر تحقيق با t-test جفتي، آزمايش مي كنيم. تفاوتهاي حائز اهميت با و تفاوتهاي جزئي با  نشان داده مي‌شوند.

2-4- آزمايشات

خط مبناي ما، از طرح ارزش‌يابي tf-idf استاندارد استفاده مي‌كند، و با كليه لغات وواژه‌هاي را با استفاده از LemmatizerTree Tagger به بن و ريشه شان تبديل مي‌كنيم. ما اين آزمايش را با نشانه‌هاي طراحي ديگر و با تركيبات تجانس ها انجام داده‌ايم ابتدا واژه‌هايي كه داخل عناوين واحدها قرار دارند، احتمالاً شاخص‌هاي مناسب موضوع اصلي هستند كه تحت پوشش آن واحدها قراردارند. توالي‌هاي واژه‌اي كه مورد تاكيد قرار مي‌گيرند، احتمالاً از بقيه ، مهمترند. ما واژه‌هاي داراي تفسير در توضيح مشخص، يا واژه‌هايي را كه در شرايط معيني ايجاد شده اند را با افزايش امتياز آن بخش از متن ، ترجيح مي‌دهيم. اگر يك قسمت ، با عنوان آغاز شود و آن عنوان داراي واژه‌هاي پرسشي باشد، امتياز آن قسمت را دو برابر مي‌كنيم.اگر عنوان آن قسمت داراي چيزديگري باشد، باز هم امتياز را دو برابر مي كنيم. اگر يك سند و مدرك داراي /emph,/em باشد كه به لحاظ ادبي مهم و پرسش مي‌باشند، امتياز را دو برابر مي‌كنيم؛ اگر تأكيد بر چيزي بجز پرسش نباشد نيز، امتياز را دو برابر مي‌كنيم. نتايج آزمايش درج دول 6 ارائه مي شوند. تفاوت جزئي در موارد ارجحيت عناوين وجود دارد، اما تفاوت مهمي بين موارديكه متن در آنها ارجحيت دارد و موارديكه متن درآنها ارجحيت ندارد، وجود ندارد. هر چند كه تأكيد، مكرراً بر عبارات كليدي مي‌باشد اما به نظر مي رسد كه در زمانيكه تاكيد بر واژه‌هاي بي اهميت مي‌باشد، اين موارد بيشتر وجود دارند.

با منابع ارائه شده در بخش قبل، سعي كرديم كه عملكرد متد ايجاد ارتباط خود را افزايش دهيم. با استفاده از تركيبات حاصل از مجموعهweb، امتياز يك بخش را در مورد موضوع ودر زمانيكه داراي تركيب يا تجانسي از موضوع بود، افزايش داديم. با استفاده از مكانيسم امتيازبندي مشابه با مكانيسم قبلي، هر زمانيكه يك قسمت داراي يك يا چند تركيب و تجانس باشد، امتيازش را دو برابر مي ‌كنيم. اعتقاد برارائه ترتيب واژه و پروسه هماهنگ سازي وتنظيم بخش موضوع مي‌باشد، كه بايد در هر زمانيكه مي فهميم ترتيب واژه ممكن است حائزا هيمت باشد. دقت را افزايش دهد. جدول 6، نتايج آزمايشات را با مزاياي تركيب و تجانس، نشان مي‌دهد. هيچ تفاوت مهمي بين خط پايه و موارديكه تنها تركيبها وتجانس‌ها را به كار مي برد وجود ندارد، اما زمانيكه ارجحيت تركيب و تجانس و عنوان را تركيب مي‌كنيم، تفاوت جزئي موجود خط پايه و حتي در مورد ارجحيت عنوان، بوجود مي‌آيد. تكرار لفظي پرسش در يك بخش يا متن، چيز زيادي در مورد احتمال ارتباط داشتن يك بخش با پرسش نمي‌گويد. بنابراين ،تكرار لفظي واژه‌ها و عبارات پرشي، نشاندهنده وجود ارتباط مي‌باشد.

3-4- نتيجه گيريها در مراحل ديگر

ما نشان داديم كه به كارگيري عنوان و تركيب و تجانس مي‌تواند عملكرد ايجاد ارتباط اتوماتيك را افزايش دهد. متدهايي كه مورد استفاده قرار مي‌دهيم، كاملاً خام و بي تجربه هستند و اين احتمال وجود دارد كه پيشرفتهاي بيشتر بتوانند با بهينه سازي حاصل شوند. يك متد دقيق براي تركيب مدارك كه توسط tf,idf، نشانه ‌گذاري عنوان و تركيبها و تجانس‌ها ارائه شده ، مي‌توانند در مورد نتايج، مفيد واقع شده و ما را درتوجه بيشتر به برنامه هاي ارزشيابي، ياري دهد.

5- جستجو در آنتولوژي

پس از بخش 3 و4 ، كه هدفشان، ساپورت IR در مورد ساخت آنتولوژي بود، مسير را عوض كرده وبه بررسي ساپورت كاربران نهايي مي پردازيم كه به منظور اهداف جهت يابي به آنتولوژي ها دستيابي دارند. پروسه مرورگري از طريق آنتولوژي جهت يافتن يك مفهوم ، مي تواند تصور مناسبي در مورد چگونگي سازماندهي آنتولوژي و چگونگي ارتباط مفاهيم، به كاربر ارائه دهد، اما اين پروسه همچنين مي‌تواند پروسه مشكل و سختي باشد. مثال‌هاي مربوط به عدم موفقيت مرورگري در پروسه دستيابي به اطلاعات، مشخص هستند. و مشتمل بر مواردي مي باشند كه ممكن است در سلسله مراتب موجود نباشند. در چنين مواردي، تكنيكهاي IR مي‌توانند اين نياز به اطلاعات را بررسي كنند. IR به جاي تبعيت زا روابط معنايي در يك آنتولوژي به دستيابي تصادفي بر يك آنتولوژي  و تفسير انعطاف پذير نياز اطلاعاتي كاربر اشاره مي‌كند.

امري كه ما در اين بخش بررسي مي كنيم به شرح زير است، يافتن مفاهيم مربوط به يك پرسش معين در سلسله مراتب مفهومي، به عبارت ديگر، نيازهاي اطلاعاتي كاربران، با استفاده از واژه‌هاي اصلي اختياري و انتخابي تنظيم مي‌شوند، در حاليكه “اسناد و مدارك” ،مفاهيم موجود در سلسله مراتب LoLaLi مي‌باشند.

1-5- تحت يك سرپوش (Under the Hand)

ما در زمان سعي جهت بازيافت مفاهيم مربوط از يك آنتولوژي ، بايد با چند مسئله سروكار داشته باشيم، از پرسش‌هاي تمايل دارند كه بسيار كوتاه باشند. تعداد واژه‌هاي اصلي درهر موضوع ، مي توانند برابر با تعداد پرسش‌هاي محرك جستجوي وب، به طور ميانگين دو واژه اصلي در هر موضوع، باشند.2/ اسناد ومدارك نيز بسيار كوتاه هستند. حتي اگر توصيف وسيعي در مورد مفاهيم داشته باشيم، اسناد و مدارك بازيافت شده، در مقايسه با مجموعه‌هاي آزمايش استاندارد، كوتاه هستند. 3/ مجموعه اسناد و مدارك كوچك مي‌باشد. اين امر، بدين معناست كه ممكن است يادآوري ،مسئله مهمي باشد. بازيابي در برابر سلسله مراتب LoLaLi ، يك كار بسيار دقيق است اما داراي شرايط و نيازهاي يادآوري مي باشد.

موضوعات ما كه 26 عدد هستند، توسط چهار نويسنده مختلف ارائه شده و مبتني بر كاري هستند كه دانشجويان سال اول هوش مصنوعي دانشگاه آمستردام درتحقيق اوليه در مورد ›آمايش واسط يا رابط كاربر LoLaLi، انجام داده اند. “استاندارد طلايي” با  استفاده از سه ارزياب، به شيوه‌اي مشابه با ايجاد رابطه در بخش 4، ارائه شد. واحد سنجش مورد استفاده نيز مشابه با فصل 4 مي‌باشد. R-Precision فزاينده كليه اسناد و موضوعات عاري از ويژگيهاي غير واژه‌اي هستند به استثناي خط تيره ها. هر موضوع، با اسناد موجود در فهرست، مقايسه مي‌شود و فهرست درجه بندي شده اسناد توليدي مي گردد كه دراختيار كاربر قرار مي‌گيرد.

2-5- آزمايشات

 ما ، به عنوان يك خط مبنا، يك مدل بازيابي مبتني بر tf.idf ساده را انتخاب مي‌كنيم. مثل بخش قبلي، مي خواهيم بفهميم كه ساختار مفاهيم و سلسله مراتب مفهومي تا چه حد مي‌توانند به ارتقاي تاثير بازيافت، كمك كنند. ما عقايد زير را در مورد خط مبنا ارائه مي‌دهيم هدف همه آنها ،داشتن دقت بالا بردن صدمه زدن به يادآوري مي‌باشد؛ 1/ مفاهيمي را كه ارائه دهيد كه در واقع، موضوع را تنظيم كرده و مزيتي بر مفاهيم ديگر دارند، مثلا اگر كاربر در “منطق (logic)” تايپ كند، پس “منطق” مفهوم بر “منطق model” ارجحيت دارد. 2/ مفاهيمي را ارائه مي دهيد كه يك تركيب يا تجانس را با موضوعي تقسيم مي‌كنند كه بر مفاهيم ديگري كه مولفه هاي موجود در ترتيبات ديگر را تقسيم مي كنند، ارجحيت دارند. 3/ مفاهيمي را ارائه دهيد كه با يكديگر در ارتباطند، مفاهيمي كه با مفاهيم ديگر موجود در درجات بالاتر، در ارتباطند.

اولين چيزي كه بايد سعي كنيم ، آنرا افزايش دهيم، به كارگيري ويژگيهاي نحوي اسناد و مدارك مي باشد. نتايج اصل از آزمايشات مرتبط سازي اتوماتيك ما نشان مي دهند كه ما بايد واژه‌هاي موجود در عناوين را بر واژه هاي موجود در يك بخش، ترجيح دهيم. متشابهاً ، واژه‌هاي پرسش موجود در نام مفهوم را بر واژه هاي موجود در توصيف و تشريح آن، ترجيح دهيم. امتشابهاً ، واژه هاي پرسشي موجود در نام مفهوم را بر واژه هاي موجود در توصيف و تشريح آن، ترجيح مي‌دهيم؛ در مورد قبلي، امتيازات دو برابر مي شوند . زماينكه سلسله مراتب مفهومي، پر از واژه هاي بسيار خاص باشد، تاثير ترتيب واچه مي‌تواند حتي در اين آزمايش، بيشتر از مرتبط سازي اتوماتيك باشد. بنابراين، ما سعي مي كنيم كه متد مشابهي مانند آزمايش را به كار بريم. زماينكه يك مفهوم داراي تركيب و تجانس است كه در پرسش نيز مطرح مي شودامتياز آنها را دو برابر مي كنيم زمانيكه نام مفهومي در واقع برابر و معادل با موضوع مي باشد، احتمال اينكه كاربر به مفهوم ديگري را توجه كند، وجود ندارد. بنابراين، با تكنيكي مشابه، با تكنيك قبل را به كار مي بريم. امتياز مفهوم را دو برابر مي كنيم.

نتايج اين تكنيكها در جدول 7 نشان داده مي شوند. با ارائه تعدادي از موضوعات ، نمي توانيم استنتاج كنيم كه پيشرفت چشمگيري حاصل شده است.

تنها مي‌توانيم با حدود 90% اطمينان بگوييم كه تفاوتي وجود ندارد./

حالا به پيشرفتهاي بيشتري در خط پايه مي پردازيم، پيشرفتهايي كه سعي دارند از معناهايي استفاده كننده كه توسط روابط موجود در سلسله مراتب مفهوم كدگذاري ميشوند. ما ، تنها در مورد استفاده از روابط Subclass-for, is-a صحبت مي كنيم. مفاهيم، اطلاعات را از والدهاي خود به ارث برده و آنها را به چند طريق، مشخص مي كنند؛ پرسش ها بايد تا حد امكان، دقيق پاسخگويي شوند: نه خيلي كلي و نه خيلي خاص، غالباً، مفاهيمي كه بيشترين امتياز را از يك طرح ارزشيابي مي گيرند، مفاهيم درستي هستند. اما گاهي، طبق شكل 5، پيچيدگيهاي بيشتري بوجود مي ‌آيد. در اينجا پرسش “رابطه معنايي” و مفهوم مورد نظر “رابطه مفهومي” مي‌باشد، اما تنها مفاهيمي كه داراي “رابطه معنايي هستند، فرزندان ”“رابطه مفهومي” مي باشندجهت بررسي اين مسئله ، فهرست مفاهيم ارائه شده توسط طرح ارزشيابي را مجددا به روشي درجه بندي مي كنيم كه مفاهيم مربوط به يكديگر ، نزديكتر باشند. اين امر، مفاهيمي را ايجاد مي‌سازد كه با مفهوم داراي امتياز بالا جهت نفع بردن از اين رابطه، توليد بوده و به درجات بالاتر مي‌روند. قوانين مورد استفاده ما در گروه بندي مفاهيم مربوطه به شرح زير هستند:

1/ هر مفهومي بايد زير والدينش قرار گيرد، اين مفهوم والد، نشان دهنده موقعيت مفهوم مي‌باشد.

2/ مفاهيم تنظيم كننده با والد مشابه بايد زيرآن را در مشترك قرار گرفته و با امتياز مربوط خودشان، مرتب شوند.

3/ هر زنجيره والد- فرزند مربوط به مفاهيم تنظيم كننده بايد در يك مفهوم تنظيم كننده به پايان برسند كه نشاندهنده وضعيت و موقعيت زنجيره است.

4/ دسته ها و گروههاي نامربوط ، به شكل  يك توده بهم ملحق مي‌شوند، توسط ماكزيمم امتياز گروه، مرتب مي شوند.

5/ زمانيكه والدين داراي فرزندان مشابهي باشند/ بهم ملحق شده و به بيشترين امتياز مي‌رسند.

اين قوانين ، والدين را مجاز مي سازند كه از فرزندانشان سود ببرند و بالعكس، و آنها خواهران و برادران خود را مجاز مي سازند كه از خواهران و برادران داراي امتياز بالاتر ، سود ببرند.

جهات محدودسازي سايز گروهها و جهت مجاسازي يك گروه براي رفتن به درجات بالاتر، هر چيزي را كه پس از يك نقطه برش معيني قرار دارد، بركنار كرده و مفاهيم باقيمانده را گروه بندي مي كنيم. پس ازچند آزمايش ، عدد 10 را به عنوان نقطه برش انتخاب كرديم، البته مبتني بر تعداد ميانگين اسناد و مدارك مربوط به هر موضوع، بررسي پروسه بازيافت بعلاوه درجه بندي مجدد، در شكل 6 نشان داده مي شود. نتايج قوانين گروه بندي نزي در جدول 7 نشان داده مي شود. حتي با تعداد اندك پرسش ها ، مي توانيم استنتاج كنيم كه پيشرفت جزئي در امتيازات وجود دراد، البته زمانيكه از روابط مفهومي استفاده مي كنيم و تركيب كليه تكنيكها، پيشرفتها را توجيه مي كند، نشان مي دهد كه تكنيكهاي مجزا داراي مزايا و اثرات مجزايي هستند

3-5- نتيجه گيريها و مراحل ديگر

در حاليكه درجستجو يك سلسله مراتب مفهومي داراي ويژگيهاي خاصي است كه ممكن است به روش هاي IR خاصي نياز داشته باشد ، متوجه مي شويم كه تكنيكهاي بازيافت استاندارد، سطوح عملكرد قابل قبولي را ارائه مي دهند، اما پيشرفتهاي جزئي مي‌توانند با استفاده از ساختار سلسله مراتب مفهومي حاصل شوند ما معتقديم كه اين امر، تركيب بسيار جالبي از تكنيكهاي Semantic web و IR مي‌باشد. مراحل ديگر جهت ارتقاي جستجوي آنتولوژي ، مشتمل بر استفاده از روابط ديگر سلسله مراتب و استفاده از مدل‌هاي بازيافت شده مختلف مي باشند.

6- نتيجه گيري

ما از استخراج واژه اصلي مبتني بر تركيب و تجانس جهت ارائه مفاهيم جديد استفاده و در مورد ايجاد اتوماتيك روابط جهت اتوماتيك سازي پرسازي آنتولوژيها با مثال ها و نمونه ها مطالعه كرديم. مانندهاي تنظيم و پروژه كتابخانه ديجيتال مبتني بر آنتولوژي را ارزيابي كرديم. درهمان تنظيم، متدهاي بازيافتي را به هدف كمك به كاربران درجستجوي آنتولوژي به كار برده وفهميديم كه تركيب تكنيكهاي IR و درجه بندي مجدد حاصله مبتني بر سلسله مراتب اصلي مفهوم ،موثرترين و مفيدترين متد مي‌باشد.

بايد بگوئيم كه به استثناي متدهاي گروه بندي به كار رفته در بخش قبل، متدهاي IR مورد استفاده ما، عمدتاً متدهاي استانداردي هستند؛ بنابراين، كاربرد آنها در Semanic web، جديد مي‌باشد. متدها و نتايج ارائه شده در اين مقاله بايد به عنوان متدها و نتايج فراهم آوري خطوط پايه براي امور مربوط به خود، تفسير شوند. اعتقاد ما بر اين است كه متدهاي IR وجود دارند كه مي‌توانند كمكهاي بيشتري به ساخت آنتولوژيها و استفاده موثر از آنها ، ارائه دهند.

1- مقدمه

امروزه شبكه‌هاي عمومي به دلايل متفاوتي ناهمگن هستند. مشتريان به خدماتي همانند صوت داده و ويدئو نياز دارند و از وسايل متفاوتي نظير نوت بوك‌ها، PDAها، تلفنهاي سلولار، دوربينهاي ويديويي و غيره استفاده مي‌شود. بنابراين رنج وسيعي از وسايل سيار و ثابت پديدار مي‌شود.

ازديدگاه مشتري ناهمگن بودن شبكه غيرقابل درك است. درگذشته شبكه‌هاي متفاوتي براي پاسخ به اين نيازهاي متنوع توسط فراهم‌كننده‌هاي سرويس ساخته شده است كه هر يك براي يك نياز ويژه بهينه شده بودند. براي مثال PSTN براي خدمات صوتي، شبكه Ip براي خدمات اينترنت (Web) و شبكه داده مبني بر سوئيچ براي خدمات ATM و Frame relay و هم چنين شبكه‌هاي ويژه‌اي براي يك كاربرد خاص نظير كنفرانس ويديويي طراحي شده بودند [3] [1].

اين گزارش براوردي از شبكه‌هاي نسل آينده، فوايد NGN و همچنين نقش مهم تكنولوژي انتقال فيبر نوري را كه اخيراً توسعه داده شده است را ارائه مي‌كند. تكنولوژي DWDM دسترسي به NGN را ميسر مي‌سازد. خدمات NGN مبني بر سوييچينگ پيشرفته با يك سطح كنترل يكپارچه خواهد بود. در فصل 2 تعريفي از NGN ارائه و معماري و اجزا اصلي آن معرفي مي‌شود در فصل سوم اتصالهاي متقابل نوري و فوتوني بررسي مي‌شود. در فصل چهارم فيبرها و ظرفيت‌ آنها در شبكه NGN، اجزا ارسال سيستم انتقال فيبر نوري و درنهايت برد فيبرهاي موجود بررسي مي شود. انتخاب معماري شبكه عنوان فصل 5 مي‌باشد در اين قسمت سه معماري شبكه مختلف معرفي مي‌شود شبكه Shared Ip-Only ، شبكه مركب و شبكه فيبر. و در فصل 6 به dark fibre ها پرداخته مي‌شود و نگاهي به تكنولوژيهاي موجود و آينده، تكنولوژيهاي فيبر و سوييچينگ نوري آخرين فصل اين گزارش به شمار مي‌آيد.

2- بررسي اجمالي NGN

2-1- NGN چيست؟

تعريف واحد و پذيرفته شده‌ اي از NGN[1] وجود ندارد و در حال حاضر عبارت مبهمي است. تعاريف ارائه شده از NGN نسبتاً گسترده هستند. سازمانهايي مثل ETSI و ITU-T[2] مشخصات اصلي NGN را معرفي كرده اند. به عنوان مثال NGN;ITU-T را به عنوان شبكه‌اي مبتني بر بسته[3] تعريف كرده است، كه خدماتي شامل سرويسهاي ارتباطي، توانايي استفاده از پهناي باند چندگانه[4] و كيفيت سرويس[5] كه براي تكنولوژيهاي انتقال تهيه شده است را فراهم مي‌كند. عموماً NGN به عنوان all IP يا شبكه‌هاي مجتمع مبتني بر بسته با مشخصاتي كه درجدول (2-1) نشان داده شده است بيان مي‌شود. NGN به تنهايي مشخصات شبكه را پوشش نمي‌دهد اما مشخصات سرويس آن فرصتهاي جديدي را براي اپراتورهاي شبكه، فراهم كننده‌هاي سرويس،[6] توليد كننده‌هاي ارتباطات و كاربرها فراهم مي‌كند [1].

جدول (2-1) مشخصات اصلي  NGN[1]

all Ip يا شبكه مبتني بر بسته

بيشتر كارشناسان معمولاً NGN را به عنوان يك شبكه چندسرويسي[7] مبني بر تكنولوژي Ip مي‌شناسند.

NGN مانند يك شبكه Ip مجتمع مي‌تواند براي ارتباطات بي‌سيم و با سيم انواع ترافيك يا برنامه‌هاي كاربردي را روي شبكه‌هاي مبتني بر بسته بكار گيرد. در مجموع، بسياري از كارشناسان استدلال مي‌كنندكه NGN در ده سال آينده جايگزين مدار رايج مبني بر PSTN[8] خواهد شد.

خدمات كاربردي مجزا از شبكه انتقال

NGN يك معماري باز[9] بوسيله برنامه هاي كاربردي و شبكه‌هاي مجزا فراهم مي‌كند و به آنها اجازه مي‌دهد به صورت جداگانه ارائه شوند و برنامه‌هاي كاربردي مي توانند مستقلاً صرف‌نظر از نوع شبكه‌اي كه استفاده مي‌شود توسعه پيدا كنند. با يك معماري باز استانداردسازي به طور فزاينده‌اي اهميت پيدا مي‌كند اما به كاربران شبكه اجازه مي دهد كه بهترين محصولات موجود را انتخاب كنند و يك برنامه كاربردي جديد مي‌تواند در يك مدت زمان خيلي كوتاهتر نسبت به PSTN و ISDN[10] اجرا شود.

شركتهايي كه وسايل يا تجهيزات كامپيوتري را توليد كرده و به فروش مي‌رسانند،[11] مي‌توانند برنامه هاي كاربردي و سرويسها را براي كاربران نهايي توسعه دهند. فراهم‌كننده‌هاي سرويس مي‌توانند يك يا چند برنامه كاربردي را داخل يك سرويس بسته‌بندي كنند يا برنامه‌هاي كاربردي مي‌توانند بوسيله كاربران روي يك پايه نظير به نظير مورد استفاده قرار گيرند.

شبكه‌هاي مجتمع يا همگرا شده

شبكه‌هاي مجزا وسايل مورد نياز جداگانه‌اي را براي خدمات ويدئو، داده و صوت استفاده مي‌كنند. NGN انواع متفاوتي از برنامه‌ها را درون بسته‌ها تغيير شكل داده و بطور همزمان تحويل مي‌دهد. ارتباط بين NGN و شبكه‌هاي موجود از قبيل PSTN، ISDN و GSM[12] مي‌تواند بوسيله پل‌هاي ارتباطي[13] فراهم شود.

شبكه موجود در همه جا

NGN به كاربران اجازه تحرك گسترده و دستيابي يكپارچه به انواع برنامه‌هاي كاربردي با كيفيت يكسان را در هر ناحيه جغرافيايي مي‌دهد. ارتباطات كشتيراني و برج مراقبت امكان پشتيباني از انتقال، تجارت و نيازهاي اوقات فراغت را در هر وضعيت كه كاربر انتخاب مي‌كند، امكانپذير مي‌كند.

توزيع هوشمندي شبكه

در صورتيكه PSTN رايج، مبني برشبكه هوشمند و پايانه‌هاي نامفهوم (پايانه‌اي كه شامل ريز پردازنده داخلي نباشد) است، NGN شبكه‌اي هوشمند و پايانه‌هاي هوشمند دارد. در اين محيط شبكه، فراهم‌كننده‌هاي سرويس به آساني انواع متفاوتي از سرويسها را بدون نياز به تجهيزات سنگين شبكه فراهم مي‌كنند.

2-2- معماري NGN

يك نمايش از معماري شبكه NGN مي‌تواند به روشن شدن ساختار واجزا آن كمك كند. شكل (2-1) يك تصوير كلي از معماري NGN را نشان مي‌دهد. در اين شكل پايانه‌هاي بي‌سيم و با سيم با back bone شبكه انتقال از طريق سطح[14] دسترسي متصل هستند و ديگر سطوح از قبيل سرويس، انتقال و شبكه‌هاي دسترسي بوسيله سطح كنترل، كنترل مي‌شوند.

چنانكه در شكل مشاهده مي‌كنيد سطح سرويس مي‌تواند بوسيله واسطه‌هاي استاندارد شده و باز از سطح دسترسي و انتقال جدا باشد. NGN مي‌تواند با شبكه‌هاي ديگر از قبيل PSTN از طريق پلهاي ارتباطي كه اجازه گرفتن گردش هر نوع داده را به طور يكپارچه از ميان شبكه‌هاي متفاوت مي‌دهند، متصل شود [1].

شكل (2-1) معماري NGN [1]

2-3- اجزا اصلي NGN

معماري NGN علاوه بر تجهيزات صوتي و داده‌اي قديمي شامل انواع تجهيزات شبكه همگرا شده از قبيل كنترل‌كننده‌هاي تماس/ مدت زمان ارتباط دو كامپيوتر،[15] پل‌هاي ارتباطي رسانه،[16] پل‌هاي ارتباطي سيگنالينگ،[17] سرويس‌دهنده‌هاي ويژگي،[18] سرويس‌دهنده‌هاي برنامه،[19] سرويس‌دهنده‌هاي رسانه،[20] سرويس‌دهنده‌هاي مديريت[21] و واسطه‌هاي صدور صورتحساب و عرضه نمودن سرويس مخابرات به يك كاربر كه شامل وسايل انتقال و كابل كشي نيز مي‌باشد، است. تكنولوژيهاي هسته شامل تكنولوژي انتقال بسته، پروتكل كنترل مهندسي ترافيك، تكنولوژي كه كيفيت سرويس را ضمانت مي‌كند از قبيل MpLs[22]، تكنولوژي ارتباطات چند قسمتي از قبيل پخش بلادرنگ چند مقصدي پيام،[23] تكنولوژي كنترل جلسه و غيره است.

Soft Switch

Soft Switch يك كنترل كننده  تماس/ مدت زمان ارتباط دو كامپيوتر، نيز ناميده مي‌شود و يكي از اجزا هسته NGN است. بدليل اينكه انواع كاربردها از قبيل صوت و سرويس‌هاي ديگري كه اضافه مي‌شوند تا  ارزش انتقال افزايش يابد را كنترل مي‌كند. Soft Switch يك وسيله كنترل مبني بر نرم افزار است كه كنترل تماس بين پروتكلهاي NGN از قيبل MGCP[24]، SIP[25]، H.232 و پروتكلهاي تكنولوژي قديمي مانند ISDN و SS7 را ميسر مي‌سازد. هم چنين با سرويس‌دهنده‌هاي برنامه براي تهيه، توابع / برنامه‌هاي كاربردي كه مستقيماً روي Soft Switch وجود ندارد در ارتباط است. يكي از نقش‌هاي Softswitch، واسطه PSTN است كه بوسيله سيستمهاي سيگنالينگ انجام مي‌شود [1] [3].

Gateway 

يك پل ارتباطي يك نقطه شبكه است كه به عنوان يك دروازة دخول در شبكه ديگر عمل‌ مي‌كند. براي ارتباط با شبكه‌هاي ديگر سه نوع پل ارتباطي وجود دارد:Signalling gateway , Access gateway, Trunking gatewayكه در شبكه فراهم كننده سرويس قرار داده مي‌شوند.

Application Server

سرويس دهنده برنامه كاربردي در شبكه فراهم‌كننده سرويس قرار داده مي‌شود و سرويس منطقي و اجرايي براي سرويسها و برنامه‌هاي كاربردي كه مستقيماً روي Soft Switch وجود ندارند فراهم مي‌كند. به طور برجسته SoftSwitch تماسهاي سرويس‌دهنده برنامه مناسب را زماني كه يك برنامه كاربردي تقاضا مي‌شود مسيريابي مي‌كند. در مجموع كارگزار سرويس در لبه شبكه فراهم‌كننده سرويس قرار داده مي‌شود و توزيع سرويس و كنترل بين سرويس‌دهنده‌هاي برنامه كاربردي و Soft Switch را فراهم مي‌كند. در شكل (2-2) اجزا اصلي NGN و نقش‌آنها خصوصاً نقش Softswitch را در اين شبكه مشاهده مي‌كنيد.

شكل (2-2) نقش soft Switch در  NGN[3]

3- تجهيزات سوييچينگ

بعضي از مهمترين شبكه‌هاي باند پهن[26] جديد اتصالهاي متقابل[27] هستند و اغلب اوقات به سوييچها منصوب مي‌شوند.

كار اصلي اتصالهاي متقابل تهيه پهناي باند انعطاف پذير و مديريت اتصال براي فراهم‌كننده‌هاي شبكه مي‌باشد.

اتصالهاي متقابل به سه دسته تقسيم مي‌شوند.

1- اتصالهاي متقابل ديجيتالي / الكتريكي (DXC/EXC)

وسايلي كه براي دريافت، پردازش و ارسال داده در حوزه الكتريكي عمل مي‌كنند كه همان اتصالهاي متقابل SDH[28]/SONET[29] قديمي با واسطه‌هاي مسي هستند.

2- اتصالهاي متقابل نوري (OXC)

اتصالهاي متقابل ديجيتالي مجهز شده با واسطه‌هاي نوري هستند و بيشتر اوقات به عنوان سوييچهاي
O-E-O  (Optical – Electrical- Optical) استفاده مي‌شوند. اين اتصالها براي بيشتر مشتريها بطور گسترده موجود مي‌باشند. شكل (3-1) اتصالهاي متقابل الكتريكي و نوري را نشان مي‌دهد.

شكل (3-1) اتصالهاي متقابل الكتريكي و نوري [4]

3- اتصالهاي متقابل فوتوني (PXC)

تجهيزاتي كه براي دريافت، پردازش و ارسال داده در حوزه نوري عمل كرده و اغلب اوقات به عنوان سوييچهاي O-O-O(Optical – Optical – Optical) استفاده مي‌شوند. تعداد كمي از فروشنده‌ها اين اتصالها را توليد مي‌كنند.

3-1- اتصال هاي متقابل نوري

اكثر OXC ها وسايلي پيچيده هستند كه توانايي كاركردن مثل اتصالهاي متقابل SONET/SOH، بعلاوه سوييچهاي ATM[30] و اترنت،[31] گيگابيت اترنت با VLAN[32]ها، Cos[33] و ديگر پروتكلهاي خاص را دارند.به دليل اينكه واسطهاي باند پهن نوري هستند به اين دليل به اين اتصالهاي متقابل نوري مي‌گوئيم بدين معني كه اتصال به وسايل ديگر از طريق فيبر نوري مي‌باشد اما پردازش اصلي در حوزه الكتريكي انجام مي‌‌شود. براي توسعه، OXC ها مي‌توانند چندين واسطه الكتريكي (‌مسي ) شامل فست اترنت[34] و گيگابيت اترنت روي مس داشته باشند.اتصالهاي متقابل نوري براي پردازش سريع سيگنالهاي دريافتي با نرخ بيت بالا، سوييچينگ پرسرعت تا 640 گيگابايت برثانيه و بالاتر ASIC[35] هاي توسعه داده نشده را استفاده مي‌كنند.

3-2- اتصالهاي متقابل فوتوني

PXC ها بطور كلي با OXC ها متفاوت هستند. مهمترين تفاوت بين يك OXC و يك PXC در پردازش داده در حوزه الكتريكي و تبديل آن به حوزه نوري در خروجي واسطه هنگاميكه در PXC ها سيگنال در حوزه نوري است مي‌باشد. مبدلهاي چندگانه براي PXC ها: بيشتر وسايل با تجهيزات انتقال مجتمع نيستند و بنابراين به يك سيستم DWDM[36] در انتهاي فيبر نياز دارند كه سبب برگشت طول موجهاي مختلف توسط فرستنده/ گيرنده به حوزه الكتريكي مي‌شود در ساير PXC ها هر پورت معين روي سوييچ به يك زوج فيبر وصل مي‌شود اين اتصالهاي متقابل طول موجهاي موجود در فيبر را به صورت نوري از هم جدا كرده و به يك پورت خروجي مطلوب سوييچ مي‌كند. سپس آنها دوباره دسته بندي شده و روي فيبر خروجي مربوط به آن پورت فرستاده مي‌شوند. بنابراين پايانه‌هاي DWDM و الكترونيكي در مسير وجود ندارد در نتيجه سگينالها هميشه درحوزه نوري باقي مي‌مانند. يك سري مشكلات در استفاده از PXC ها در شبكه‌هاي نوري چند لا مبدا[37] وجود دارد در اين گزارش چند لامبدا يعني شبكه‌اي كه با تجهيزات DWDM ساخته شده و روي هر اتصال كانالهاي نوري موازي چند گانه وجود دارد. در بعضي از نقاط شبكه براي مسيريابي طول موج به منظور تهيه انعطاف پذيري بهتر بايد از PXC ها استفاده شود [2].

4- فيبرها و تجهيزات انتقال

4-1- انواع فيبر و ظرفيت آنها

در يك سيستم انتقال نوري، اطلاعات روي فيبر به روش زير منتقل مي شود سيگنالهاي الكتريكي به سيگنالهاي نوري تبديل شده و در طول فيبر حركت مي‌كنند تا زمانيكه به يك آشكارساز[38]كه سيگنالهاي نوري را به سيگنالهاي الكتريكي تبديل مي‌كنند مي‌رسند. منبع نور پالسهاي نوري را در طول موجهاي خاص منتشر مي‌كند. يك طول موج به يك لامبدا (lambda) يا كانال اشاره مي‌كند عبارتهاي لامبدا، طول موج و كانال اغلب به صورت معادل استفاده مي‌شوند اگر چه طول موجها با چشم قابل روييت نيستند با اين وجود اغلب به صورت رنگ نمايش داده مي‌شوند. ظرفيت فيبر خيلي بالا است. تجهيزات انتقال نرخ داده از 10 گيگا بيت بر ثانيه در يك لامبدا و 128 لامبدا كه معادل با 28/1 ترابيت بر ثانيه كه ظرفيت يك فيبر تنها است را پشتيباني مي‌كند هر مسير فيبر مي‌تواند هشت كانال كه هر يك، داراي كابل نوري شامل 192 زوج فيبر است را داشته باشد. پس اين ظرفيت مي‌تواند بيشتر از يك پتابيت بر ثانيه را حمل كند. ولي در عمل از ظرفيت پايين‌تري استفاده مي‌شود و كابلهايي با 6 فيبر مشاهده مي‌شود كه براي انتقال تك رنگ با نرخ 10 مگا بيت بر ثانيه استفاده مي‌شود [2].

روش رايج در سيستمهاي حامل براي انتقال نوري در مسافتهاي طولاني[39] نرخ بيت بالاتري را در هر لامبدا فراهم مي‌كند. آن هم چنين تعداد لامبداهاي پشتيباني شده در يك فيبر نوري را افزايش مي‌دهد. ظرفيت 2/10 ترا بيت بر ثانيه روي يك فيبر واحد در آزمايشگاه اثبات شده است. بنابراين زماني كه سيستم درچنين محدوده اي عمل مي‌كند بسياري از مشكلهاي غيرخطي اتفاق مي افتد كه به فيبرهاي نسل آينده با مشخصات كيفيت بالا نياز است. مشخصات نسل اول فيبرهاي تك مد(SFM)[40] بوسيله پيشنهاد ITU ، G.652 تعيين شده است كه به عنوان استاندارد فيبرتك مد شناخته مي‌شود. امروزه بيشتر فيبرهاي تك مد در اروپا مطابق پيشنهاد G.652 استفاده مي شوند. كه اين در مورد كابلهاي نوري زير دريا نيز صادق است. شكل (4-1) فيبر نوري را در شبكه‌هاي باند پهن نشان مي‌دهد. مسيرهاي فيبري جديد معمولاً با فيبرهاي G.655 مجهز شده اند كه بيشتر براي نرخهاي اتصال 10 گيگابيت بر ثانيه و بالاتر مناسب هستند. G.655 يك استاندارد براي NZDSF[41] مي‌باشد. فيبرنوري G.655 براي استفاده به وسيله سيستمهاي چندكانالي[42]  DWDM طراحي شده است. پيشنهاد ITu,G.692 طرح و تقسيم‌بندي ( به معني 50 هرتز و 100 هرتز و 200 هرتز ) براي DWDM در فيبرها را شرح مي‌دهد.

شكل (4-1) فيبر نوري درشبكه‌هاي باند پهن [6]

ظرفيت بالا و فواصل طولاني اتصالات به بهينه سازي چندين پارامتر شامل تعداد طول موجها و فاصله فركانسي، شكل مدولاسيون، فاصله بين تقويت كننده‌هاي نوري، سطح توان ورودي فيبر، اثرات غيرخطي مانند (SPM)[43] ، (XPM)[44] و [45](FWM)، انتخاب نوع فيبرها، جبرانسازي پراكندگي فيبرها و ترتيب آنها نياز دارد اثر پراكندگي رنگي با مقياس كردن با مربع نرخ بيت شناخته مي‌شود و بايد در سيستمهاي سرعت بالا ( در 10 گيگا بيت بر ثانيه وبالاتر) با دقت جبران شود.

تكنيك كامل شده، استفاده از فيبري است كه پراكندگي آن برخلاف پراكندگي فيبري كه در سيستم انتقال استفاده شده است باشد. DCF[46] ها به طور عادي به صورت ماجولهاي مجزا استفاده شده و در ايستگاههاي تقويت كننده جايگذاري شده و بنابراين سبب بهبود سيستمهاي نصب شده به سمت نرخ بيت بالاتر مي‌شوند.

4-2- اجزا ارسال

اجزا اصلي يك سيستم انتقال فيبر نوري فيبر، فرستنده و گيرنده است.

فرستنده‌ها سيگنالهاي الكترونيكي رمزشده را دريافت و به سيگنالهاي نوري تبديل مي‌كنند (مدولاسيون) و سپس روي فيبر ارسال مي‌كنند. ديودهاي ليزري (LD) نيمه هادي مي‌توانند براي توليد نور استفاده شوند و براي انتقال در مسافتهاي طولاني مناسب هستند. منبع نور پالس‌هاي نوري را در طول موجهاي ويژه منتشر مي‌كند. سپس LDها مي‌توانند آنها را در دامنه 1550 نانومتر انتقال داده و توانايي مدولاسيون تا حدود 10 گيگاهرتز را دارند. مدولاسيون خارجي نور در نرخ بيتهاي 10 گيگابايت بر ثانيه و بالاتر استفاده مي‌شود، LD هاي گران قيمت براي انتقال در مسافتهاي كوتاه ضروري نيستند. گيرنده‌ها در انتهاي ديگر فيبر جايگذاري مي‌شوند و يك آشكارساز نوري را براي تبديل سيگنال نوري وارد شده به سيگنال الكتريكي استفاده مي‌كنند. طول موج سمت گيرنده بايد با سمت فرستنده مطابقت داشته باشد.

ويژگي‌هاي مهم شامل اشباع[47]، حساسيت[48]، و نرخ خطاي بيت (BER)[49] براي سطح ديجيتال و نسبت سيگنال به نويز (SNR)[50] براي سطح آنالوگ است. نرخ خطاي بيت تعداد خطاهايي است كه بين فرستنده‌ها و گيرنده‌ها اتفاق مي‌افتد. اشباع ماكزيمم توان دريافت شده است كه مي‌تواند پذيرفته شود.

اگر توان بيشتري دريافت شود موجب اعوجاج سيگنال و عدم كارآيي مي‌شود. حساسيت، مينيمم تواني است كه بايد از يك سيگنال وارد شده دريافت شود. يك سيگنال ضعيف مي‌تواند موجب نادرست خواندن بيتها يا SNR پايين شود WDM[51] يك روش افزايش ظرفيت يك فيبر نوري است كه از طريق ارسال همزمان بيش از يك پرتو نور در فيبر صورت مي‌گيرد.

OADM[52] تجهيزاتي است كه ترافيك ( تعداد كانالها) را از يك مدار نوري بدون نياز به تبديل سيگنالهاي الكتريكي درج يا رها[53] مي‌سازد. هنگاميكه ترافيك در يك گره شبكه افزايش پيدا مي‌كند OADM مي‌تواند براي انشعاب نوري ترافيك عبوري استفاده شود.

تجهيزات OADM پيشرفته نياز به مهندسي پيچيده را از طريق توانايي درج يا رها سازيش براي هر يا همه كانالهاي نوري حمل شده بوسيله زوج فيبر بدون اثر روي مابقي ترافيك عبوري رفع مي‌كند. تجهيزات OADM مي‌تواند به سوييچهاي نوري براي پشتيباني از مسيرهاي فيبري چندگانه تبديل شوند و كانالهاي نوري را بدون انجام تبديل O-E-O راه گزيني كنند [2].

تقويت نوري[54] در دهه 1980 معرفي شده بود كه با توسعه فاصله بين تقويت‌كننده‌هاي گران قيمت O-E-O براي اقتصاد شبكه نوري دوباره تعريف شد يك شبكه O-E-O بايد تقويت كننده‌هاي نوري را بسته به نوع تجهيزات 100-40 كيلومتر و تقويت‌كننده‌هاي O-E-O را هر 400 تا 500 كيلومتر استفاده كند.

تقويت كننده O-E-O به مبدل و تقويت مجزايي براي هر كانال نياز دارد.

تقويت كننده‌هاي Raman و اربيوم (EDFA)[55] بدون تبديل O-E-O مكرراً‌ براي انتقال نوري دور (‌براي مثال 2000 كيلومتر) و انتقال خيلي دور[56] (براي مثال 4000 كيلومتر) استفاده مي‌شوند. هدف مبدل O-E-O بازگرداندن، بازسازي و تنظيم دوباره سيگنال نوري است. اين امكان با وسايل نوري موجود در بازار امروز كاملاً وجود ندارد. هر چند فعاليتهاي تحقيقي در حال پيشرفت اميد بخش است و ما انتظار تقويت كننده‌هاي نوري خالص را در آينده داريم [2].

يك شبكه فيبر نوري خالص را مي‌توان از طريق خطوط فيبر نقطه به نقطه با طول 4000 كيلومتر بسازيم نور خالص يعني اينكه تبديل O-E-O تنها در واسط كاربر رخ مي‌دهد شبكه فيبر نوري خالص براي فواصل طولاني بايد نسبتاً ارزانتر از شبكه‌هاي قديمي باشد يك نمونه از معماري سيستم انتقال نوري در شكل
(4-2) ‌نشان داده است.

شكل (4-2) معماري سيستم انتقال نوري [2]

بسته به ظرفيت يا تقاضاي اتصال تا 128 طول موج روي يك فيبر تنها ارسال مي‌شود. از ديدگاه اقتصادي عوامل اصلي براي پيكربندي و مقياس پذيري، قيمت و جاي كامپيوتر هستند. به سبب شباهت طبيعي سيستمهاي انتقال چند طول موجي نوري دور و خيلي دور دو به يك اندازه به كار مهندسي مربوط به پارامترهاي فيبر نياز دارند.

4-3- برد[57]

فيبر، به هم تابيدن سيمها[58] ، اتصال دهنده‌ها و ديگر تجهيزات بين فرستنده و گيرنده داراي مشخصات فيزيكي از قبيل تضعيف، پراكندگي و غيره هستند كه سيگنال نوري را از شكل طبيعي خارج مي‌كند. پراكندگي پيش از اندازه به معناي انتقال ناموفق است. در اين مورد وسايلي براي تقوقيت نور، جبران سازي پراكندگي و توليد دوباره مسافتهاي طولاني استفاده مي‌شود.

در شبكه شهري (MAN)[59] كارتهاي واسط يا روترها يا سوييچهاي O-E-O موجود ( با فرستنده‌ها و گيرنده‌ها) مي‌توانند با dark Fiber هاي G.652 براي ماكزيمم فاصله 125 كيلومتر در نرخ ارسال 5/2 گيگابيت بر ثانيه در هر طول موج ( ماكزيمم برد تجهيزات توليد قبلي 80 كيلومتر بود) و ماكزيمم 80 كيلومتر در 10 گيگابيت بر ثانيه در هر طول موج استفاده شوند. ظرفيت انتقال براي سيستمهاي DWDM با استفاده از مالتي پلكسرها و دي مالتي پلكسرها بالاتر مي‌رود. سيستمهاي CWDM[60] ارزانتر با پهناي باند و تراكم كمتر در صورت نياز براي تقويت بيشتر ( با گسترش فاصله) استفاده مي‌شود، فرستنده‌ها و گيرنده‌ها براي انتقال در دو جهت روي يك فيبر با برد حدود 125 كيلومتر و نرخ انتقال تا 1 گيگابيت بر ثانيه قابل استفاده هستند فرستنده ها و گيرنده ها براي نرخ انتقال 40 گيگابايت بر ثانيه يا سرعتهاي بالاتر از لحاظ فني موجود بوده اما هنوز به صورت تجاري گسترش پيدا نكرده‌اند. در اين سيستمهاي انتقال وسايل مياني[61] بين فرستنده وگيرنده وجود ندارد.

با فيبر G.655 و باند باريك برد بالاتري در نرخ انتقال 10 گيگابيت بر ثانيه و (بالاتر) در هر طول موج بدست مي‌آيد. براي مثال فرستنده / گيرنده ها داده اترنت[62] را روي فيبر تا 120 كيلومتر ارسال يا دريافت مي‌كنند. [2] [6].

5- انتخاب معماري شبكه

در اين قسمت ما سه معماري شبكه مختلف را شرح مي دهيم. يك معماري شبكه را كه تقريباً شبيه به شبكه هاي تحقيقي رايج پيشين است را صرف نظر از ظرفيت و تكنولوژي روتر استفاده شده بررسي مي كنيم. اين شبكه shared IP- only ناميده مي شود. شبكه هايي را كه قادر به عرضه اتصلالات نقطه به نقطه سوئيچ شده بعلاوه يك سرويس IP يا شبكه هاي هايبريد هستند را شرح مي دهيم. هم چنين موردي كه NREN[63]ها نقش مستقيم زيادي در تهيه اتصال پايه (جايي كه آنها تمام كنترل زيربنا فيبر را بر عهده دارند) دارد را شرح مي‌دهيم.

5-1- شبكه Shared IP- only

در اين گزارش شبكه Shared IP- only به شبكه اي گفته مي شود كه در آن تمامي اتصالات از طريق به كارگيري روترهاي IP است.

شكل (5-1) نمونه اي از شبكه IP- onlyshared را در تمام اروپا براي اتصال كاربران سنتي، كاربران شبكه و شبكه هاي خصوصي مجازي[64] نشان مي دهد.

در شكل GEANT يك شبكه فيبر نوري سرعت بالاي پيشنهادي جهت پوشش دادن 30 كشور اروپايي با سرعت 5/2 گيگابيت بر ثانيه مي باشد كه در سال 2001 تعريف شده است.

5-2- شبكه مركب[1](IP + switched)

شبكه اي را شبكه مركب مي نامند كه از يك جزء all- IP ساخته شده و بوسيله اتصالات مبني بر سوييچ تكميل شده باشد. همانطور كه در شكل (5-2) نشان داده شده است كاربران عمومي هنوز يك زيربنا به اشتراك گذاشته IP را استفاده مي كنند. زيربنا به اشتراك گذاشته شده IP مي تواند براي پشتيباني كاربراني با نيازهايي براي كيفيت سرويس استفاده شود. براي پشتيباني كاربران شبكه خصوصي مجازي يا شبكه روش متفاوتي مي تواند به كار گرفته شود. تجهيزات سوييچينگ كه خدمات گيگابيت اترنت و يكپارچه سازي يا جداسازي ترافيك براي بازدهي بهتر[65]SDH را فراهم مي كنند قبلا در دسترس بودند (و در حال توسعه هستند) به اين معني كه يك مدار STM-64[66] مي تواند به چندين گيگابيت اترنت و مدارات STM-16 (يا كمتر) تقسيم شود و اينها مي توانند روي يك واسط اختصاصي براي كاربران عرضه شود. اين يك راه حل خيلي ارزان (به سبب هزينه كمتر واسطهاي روي اين نوع از تجهيزات) نسبت به راه حل all- IP  قبلاً ارائه شده است.

در واقع تجهيزات سوييچينگ و روترهاي IP شبيه تجهيزات سوييچينگ و انتقال هستند اما در انتها به ASICها و نرم افزار موردنياز براي خدمات IP پيشرفته نياز ندارند. اين معماري بر حسب مديريت شبكه و تخصيص منابع، موافق و مخالفهاي خودش را دارد. براي تخصيص منابع، بيشتر فروشندگان تجهيزات سوييچينگ در فرايند پشتيباني از G-MPLS[67] فعاليت دارند چون اجراها هميشه مطابق با استانداردها نيست بنابراين فروشنده ها توانايي كار با يكديگر را ندارند.

به اين معني كه منابع اتصال توزيع شده بين تجهيزات سوييچينگ و روترهاي IP عامل لازم براي مديريت و تخصيص مداوم را دارند.

دو گزينه موجود براي مديريت عملكردي اين قبيل معماري شبكه:

        · مديريت NRENها، تجهيزات سوييچينگ و IP

        ·مديريت NRENها، تجهيزات IP و فراهم كردن يك سرويس سوييچينگ مديريت شده از عملگرهاي قديمي

در هر يك از اين موارد يك علامت شفاف بين تهيه كننده هاي اتصال و عناصر سوييچينگ / روتينگ وجود دارد. مانند شبكه Shared IP- only تهيه كننده اتصال يك سرويس طول موج چندگانه را عرضه مي‌كند.

چون طول موجهاي تنها مي توانند به طور جداگانه به كاربران پروژه عرضه شوند از ديدگاه NREN يك امتياز شفاف به حساب مي آيد. اين خصوصاً در مواردي است كه عناصر سوييچينگ نوري هستند. بنابراين در اين مورد معماري شبكه مي تواند هم چنين به عنوان يك شبكه با طول موج چندگانه[68] تعريف شود.

شكل (5-2) معماري شبكه مركب [2]

5-3- شبكه فيبر

در اين معماري يك NREN روي يك زيربنا شبكه فيبر كنترل دارد.

NREN مي تواند طول موجهاي زيادي (با محدوديتهاي تكنولوژي استفاده شده) به اندازه موردنياز تهيه كند. روي هم رفته NREN مي تواند شبكه Shared IP- only يا hybrid را از شبكه فيبر بسازد و خدماتي به كاربرانش عرضه كند.

اين معماري شبكه خيلي شبيه معماري شبكه hybrid است با اين تفاوت كليدي كه NREN زير بنا فيبر را نيز كنترل مي كند. يك نكته بنيادي براي ساختن اين است كه: شبكه چطور به كار انداخته مي شود؟

دو گزينه وجود دارد:

    ·شبكه فيبر بوسيله يك حامل سنتي از طرف NREN به كار انداخته مي شود. اين يك مدل جديد از همكاري بين NRENها و حامل ها را نشان مي دهد تجهيزات in-line و line–Termination بوسيله مالك انتخاب و بكار انداخته مي شود. در اين مورد شخص ثالث توابع مبني بر فيبر را از طرف NREN اجرا خواهد كرد.

        ·شبكه فيبر كاملاً بوسيله NREN به كار انداخته مي شود.

پيشرفتهاي تخصصي در تجهيزات انتقال حتي روي يك مقياس بين المللي اين گزينه را امكان پذير مي‌سازد. شكل (5-3) معماري شبكه فيبر را نشان مي دهد.

شكل (5-3)- معماري شبكه فيبر [2]

6- Dark Fibre

dark fibre، فيبر نوري اختصاصي يك مشتري تنها (يا يك گروه از مشتريان) است. جائيكه مشتري مسئول متصل كردن تجهيزات انتقال به آن است.

پياده سازي شبكه نوري مبني بر dark fibre، بر طبق محدوده جغرافيايي تاسيسات به معني زمين دانشكده و محوطة كالج، مترو، منطقه اي و قاره اي يا بين قاره اي طبقه بندي شده است. تفاوت اصلي موارد بالا در موارد زير است:

        ·مسافتي كه سيگنالها بايد منتقل شود.

        ·تراكم، به معني تعداد طول موجها (سيگنالها، رنگها) در يك dark fibre تنها است.

هر يك از اين پارامترها مفهوم متفاوتي براي تجهيزات انتقال دارد.

معمولاً و در آينده قابل پيش بيني تراكم موردنياز اتصالات، بوسيله NRENها (64-1) كمتر از برخي dark fibreهاي استفاده شده بوسيله حاملها (256-32) است. در هر دو مورد تراكم موردنياز در لبه شبكه ها كمتر از هسته است. درخواستها براي مسافت انتقال در هر دو مورد يكسان است اما براي مسافتهاي طولاني تر (2000 كيلومتر و بيشتر) خريد خدمات لامبدا از حاملها نسبت به استفاده از dark fibreها مي تواند ارزانتر باشد.

شركتهاي حرفه اي كه به سيستمهاي dark fibre تخصيص پيدا كرده اند نصب فيبر و هم چنين نگهداري آن را به نيابت از طرف مشتري تامين مي كنند. در بسياري موارد مديريت پيچيده اضافي يا منابع انساني و اقتصادي در پشتيباني از مشتري dark fibre وجود ندارد و اين مورد نسبت به خدمات مخابراتي قديمي قابليت اطمينان بيشتري دارد. مديريت پيچيده اضافي تنها در خطوط فيبر مسافت طولاني (طولاني تر از 250 كيلومتر) زمانيكه سيگنال نوري در خطوط ارتباطي نياز به تقويت يا توليد دوباره دارد آشكار مي شود. در چنين مواردي مشتري مسئوليت مديريت تجهيزات بين دو خط ارتباطي را بر عهده مي گيرد و شركت نگهداري فيبر بعضي از كمكهاي محلي را عرضه مي كند.

7- تكنولوژيهاي موجود و آينده

هدف از اين قسمت شرح تكنولوژيهاي موجود و آينده است كه ممكن است تاثير مثبتي روي توسعه بيشتر خدمات شبكه سازي پيشرفته داشته باشد.

7-1- تكنولوژيهاي فيبر

كابلهاي فيبر نوري از سال 1970 استفاده شده و متضمن تكنولوژي فيزيكي هستند كه سبب افزايش دسترس پذيري به پهناي باند ارتباطات مي شوند. تكنولوژي فيبر در حال حاضر روند خوبي دارد و تكنيكهاي ساخت بطور اساسي در حال بهبود است. در نتيجه فيبرها امروزه با مشخصات پراكندگي بهتري نسبت به روزهاي اول نصب مي شوند. فيبر نصب شده تا قبل از سال 1992 توانايي پشتيباني از سيستمهاي WDM با تراكم بالا در مسافتهاي طولاني را بدون نياز به تجهيزات گران قيمت جبران سازي پراكندگي نداشت.

فيبرهاي قديمي DWDM را در 40 گيگا بيت بر ثانيه و بالاتر در مسافتهاي طولاني پشتيباني نخواهد كرد. تقريباً جدا از نياز به تجهيزات انتهايي جديد براي پشتيباني 40 گيگا بيت بر ثانيه فيبرهاي قديمي نيز نياز به جايگزين شدن خواهند داشت. فيبرهاي ساخته شده مطابق پيشنهاد ITU، G.652 (براي فيبرهاي استاندارد تك مد) و G.655 (براي NZDSF) بايد توانايي پشتيباني چنين اتصالاتي را داشته باشند. شركتهايي كه در توسعه فيبرهاي كريستال فوتوني ميان تهي[69] پيشگام هستند ممكن است پهناي باند و طول اتصال را بيشتر كنند. مطابق معمول كابل فيبر نوري، نور را از فرستنده تا گيرنده بوسيله پردازش جمع انعكاسات داخلي هدايت مي‌كند.

7-2-سوييچينگ نوري

همانطور كه در قسمت قبل اشاره شده مبدلهاي نوري به الكتريكي در سرعتهاي 40 گيگا بيت بر ثانيه و بالاتر از طريق محدوديتهاي اعمال شده بوسيله قوانين فيزيكي دچار مشكل خواهند شد.

سوييچينگ نوري در سرعتهاي بالا، پردازش سيگنال مورد نياز را تماماً در حوزه نوري بر عهده خواهد داشت. OXCها معمولاً در دسترس هستند اما به تجهيزات الكترونيكي خارجي براي سوييچينگ نياز دارند.

با دسترس پذيري كامل MPLS و G-MPLS انگيزه براي سوييچنگ كاملاً نوري تقويت خواهد شد. به اين دليل كه تركيبي از بسته هاي IP پيوسته شده با G-MPLS مي‎تواند بدون نياز به لايه هاي مياني اضافي كه هر يك به كنترل و مديريت خودشان نياز دارند مستقيماً روي زير بنا DWDM منتقل شوند. مفهوم OPS[70] در بسياري از محافل مطرح مي‎شود و ممكن است درمدل slotted براي بسته هايي با طول ثابت يا در مدل un-slotted براي بسته هايي با طول متغير اجرا شود. يك احتياج بحراني مورد نياز براي پياده سازي ops  دسترس پذيري بافرهاي تأخير نوري خواهد بود . اين بافرهاي براي ذخيره موقتي بار داده[71] هنگاميكه سرايند[72] بسته نوري پردازش مي‎شود و مسير نوري مناسب داخل ساختار فيزيكي سوييچ برقرار مي‎شود مورد نياز هستند. يك روش معروف به OBS[73]پيشنهاد شده است. در يك سيستم انتقال OBS بار داده نوري جدا از سيگنال كنترل كه خودش  مي‎تواند در حوزه نوري وجود اشته باشد نگهداري مي‎شود. سطح كنترل اغلب به آساني روي يك مسير يا طول موج جدا از بار داده منتقل مي‎شود. سيگنال كنترل از منبع سوييچ به مقصد سوئيچ فرستاده مي‎شود. اين سيگنال اندكي جلوتر از بار داده براي برقراري مسير نوري مورد نياز از طريق سوييچ قبل از ارسال بار داده فرستاده مي‎شود [2]. در شكل (7-1) تكنولوژيهاي پيشنهادي براي NGN مشاهده مي‎شود.

شكل (7-1)تكنولوژيهاي پيشنهادي براي NGN [5]

نتيجه گيري

تكنولوژي فيبر در حال حاضر روند خوبي دارد و تكنيكهاي ساخت آن در حال بهبود است. فيبرها رشد دسترس پذيري پهناي باند ارتباطي را پشتيباني مي‌كنند با تكنولوژي فيبرو تقويت كننده ها (EDFA) سيستمهاي انتقال مي‎توانند براي سرعتهاي 5/2 گيگا بيت بر ثانيه و 10 گيگا بيت بر ثانيه بدون نياز به توليد دوباره، بردهاي 1500-1000 كيلومتر (فواصل دور) و 4000-3000 كيلومتر (فواصل خيلي دور )را پوشش دهند.

با فعاليتهاي تحقيقاتي در حال پيشرفت ما انتظار تقويت كننده هاي نوري خالص را در آينده داريم با شبكه فيبر نوري خالص مي توان نسبتاً ارزانتر از شبكه هاي قديمي فواصل طولاني را پوشش داد.

فرهنگ لغات و اصطلاحات

چكيده

در اين گزارش جايگاه فيبر و ادوات نوري را در شبكه‌هاي مخابراتي نسل آينده بررسي مي‌كنيم. ابتدا شبكه‌هاي نسل آينده، معماري، مشخصات و اجزا آن را شرح مي‌دهيم سپس تجهيزات NGN و نقش مهم تكنولوژي فيبر نوري را در اين شبكه‌ها عنوان مي‌كنيم.

كلمات كليدي:

NGN, Optical Fibre, Gateway, Switching, WDM, DWDM, PSTN

فهرست مطالب

عنوان ........................................................................................................................ صفحه

1- مقدمه .......................................................................................................................... 1

2- بررسي اجمالي NGN.................................................................................................... 2

         2-1- NGN چيست؟ ................................................................................................ 2

         2-2- معماري NGN................................................................................................. 4

         2-3- اجزا اصلي NGN............................................................................................. 5

3- تجهيزات سوييچينگ .................................................................................................... 8

         3-1- اتصالهاي متقابل نوري ...................................................................................... 9

         3-2- اتصالهاي متقابل فوتوني .................................................................................... 10

4- فيبرها و تجهيزات انتقال ................................................................................................. 11

         4-1- انواع فيبر و ظرفيت آنها ..................................................................................... 11

         4-2- اجزا ارسال ...................................................................................................... 13

         4-3- برد ................................................................................................................. 16

5- انتخاب معماري شبكه .................................................................................................... 17

         5-1- شبكه Shared Ip-only...................................................................................... 18

         5-2- شبكه مركب ................................................................................................... 18

         5-3- شبكه فيبر ........................................................................................................ 22

6- Dark Fibre.................................................................................................................. 23

7- تكنولوژي‌هاي موجود و آينده ........................................................................................ 24

         7-1- تكنولوژيهاي فيبر ............................................................................................. 25

         7-2- سوييچينگ نوري ............................................................................................. 25

نتيجه گيري ....................................................................................................................... 27

فرهنگ لغت و اصلاحات.................................................................................................... 28

چكيده ............................................................................................................................. 31