ریاضیات فازی یک فرا مجموعه از منطق بولی است که بر مفهوم درستی نسبی، دلالت می کند. منطق کلاسیک هر چیزی را بر اساس یک سیستم دوتائی نشان می دهد ( درست یا غلط، ۰ یا ۱، سیاه یا سفید) ولی منطق فازی درستی هر چیزی را با یک عدد که مقدار آن بین صفر و یک است نشان می دهد. مثلاً اگر رنگ سیاه را عدد صفر و رنگ سفید را عدد ۱ نشان دهیم، آن گاه رنگ خاکستری عددی نزدیک به صفر خواهد بود.

 

 

در سال ۱۹۶۵، دکتر لطفی‌زاده نظریه سیستم‌های فازی را معرفی کرد. در فضایی که دانشمندان علوم مهندسی به دنبال روش‌های ریاضی برای شکست دادن مسایل دشوارتر بودند، نظریه فازی به گونه‌ای دیگر از مدل‌سازی، اقدام کرد.
منطق فازی معتقد است که ابهام در ماهیت علم است. بر خلاف دیگران که معتقدند که باید تقریب‌ها را دقیق‌تر کرد تا بهره‌وری افزایش یابد، لطفی‌زاده معتقد است که باید به دنبال ساختن مدل‌هایی بود که ابهام را به عنوان بخشی از سیستم مدل کند. در منطق ارسطویی، یک دسته‌بندی درست و نادرست وجود دارد. تمام گزاره‌ها درست یا نادرست هستند. بنابراین جمله «هوا سرد است»، در مدل ارسطویی اساساً یک گزاره نمی‌باشد، چرا که مقدار سرد بودن برای افراد مختلف متفاوت است و این جمله اساساً همیشه درست یا همیشه نادرست نیست. در منطق فازی، جملاتی هستند که مقداری درست و مقداری نادرست هستند. برای مثال، جمله “هوا سرد است” یک گزاره منطقی فازی می‌باشد که درستی آن گاهی کم و گاهی زیاد است.
گاهی همیشه درست و گاهی همیشه نادرست و گاهی تا حدودی درست است. منطق فازی می‌تواند پایه‌ریز بنیانی برای فن‌آوری جدیدی باشد که تا کنون هم دست‌آورد‌های فراوانی داشته است.

 

کاربردها :

از منطق فازی برای ساخت کنترل کننده های لوازم خانگی از قبیل ماشین رختشویی (برای تشخیص حداکثر ظرفیت ماشین، مقدار مواد شوینده، تنظیم چرخهای شوینده) و یخچال استفاده می شود. کاربرد اساسی آن تشخیص حوزه متغیرهای پیوسته است. برای مثال یک وسیله اندازه گیری دما برای جلوگیری از قفل شدن یک عایق ممکن است چندین عضو مجزا تابعی داشته باشد تا بتواند حوزه دماهایی را که نیاز به کنترل دارد به طور صحیح تعریف نماید. هر تابع، یک ارزش دمایی مشابه که حوزه آن بین ۰ و ۱ است را اختیار می کند. از این ارزشهای داده شده برای تعیین چگونگی کنترل یک عایق استفاده می شود.
در شکل روبرو، سرد بودن، گرم بودن و داغ بودن، توابعی برای مقایسه درجه حرارت هستند و هر نقطه ای روی این خطوط می تواند دارای یکی از سه ارزش بالا باشد. به عنوان مثال برای یک درجه حرارت خاص که در شکل با یک خط نشان داده شده است، می توان گفت: «مقداری سرد است»،«اندکی گرم است» یا «اصلاً داغ نیست».
حال با مثال دیگری اهمیت این علم را بیشتر درک مینمائیم:
یک انسان در نور کافی قادر به درک میلیونها رنگ میباشد.ولی یک روبوت چگونه میتواند این تعداد رنگ را تشخیص دهد؟ حال اگر بخواهیم روباتی طراحی کنیم که قادر به تشخیص رنگها باشد از منطق فازی کمک میگیریم و با اختصاص اعدادی به هر رنگ آن را برای روبوت طراحی شده تعریف میکنیم.
از کاربردهای دیگر منطق فازی میتوان به کاربرد این علم در صنعت اتومبیل سازی(در طراحی سیستم ترمز ABS و کنترل موتور برای بدست آوردن بالاترین راندمان قدرت)،در طراحی بعضی از ریزپردازنده ها و طراحی دوربینهای دیجیتال اشاره کرد.

 

 

------------------------------------------

استاد لطفی‌زاده  در  سال  1921  در باکو متولد شد . پدرش یک تاجر و نیز خبرنگار روزنامه ایرانیان بود. استاد لطفی‌زاده از 10 تا 23  سالگی در ایران زندگی کرد و به مدرسه مذهبی  رفت . خاندان لطفی‌زاده از اشراف و ثروتمندان ایرانی بودند که همیشه ماشین و خدمتکار شخصی داشتند.  در سال 1942 با درجه کارشناسی مهندسی برق از  دانشکده  فنی  دانشگاه  تهران فارغ‌التحصیل شد .  او  در  سال  1944  وارد  امریکا  شد  و  به  دانشگاه  MIT   رفت و در سال  1946  درجه کارشناسی‌ارشد را در مهندسی برق دریافت کرد.  در سال  1951  درجه  دکترای خود  را  در  رشته مهندسی برق دریافت نمود و به  استادان  دانشگاه  کلمبیا  ملحق شد. سپس به دانشگاه برکلی رفته و در سال 1963 ریاست دپارتمان مهندسی برق دانشگاه برکلی را که بالاترین عنوان در رشته مهندسی برق است ، کسب نمود.  در سال 1956 لطفی‌زاده بررسی منطق چند ارزشی و ارائه مقالات تخصصی در مورد این منطق را آغاز کرد.  پروفسور لطفی‌زاده از طریق مؤسسه پرینستون با استفن کلین آشنا  شد . استفن  کلین  کسی است که از طرف مؤسسه پرینستون، منطق چند ارزشی را در ایالات متحده رهبری  می‌کرد.

 کلین متفکر جوان ایرانی را زیر بال و پر خود گرفت. آنها هیچ  مقاله‌ای با  یکدیگر ننوشتند ، اما  تحت  تأثیر یکدیگر قرار داشتند.  لطفی‌زاده  اصول منطق و ریاضی منطق  چند ارزشی را فرا گرفت و به کلین اساس مهندسی برق و نظریه اطلاعات را آموخت. وی پس از آشنایی با پرینستون، شیفته منطق چند ارزشی شد. در سال 1962 لطفی‌زاده تغییرات مهم و اصلی را در  «از نظریه مدار به نظریه سیستم»  در مجله IRE که یکی از بهترین مجله‌های مهندسی آن روز بود، منتشر ساخت . در اینجا  برای  اولین بار عبارت فازی را برای چند ارزشی پیشنهاد داد. 

 

لطفی‌زاده پس از ارائه منطق فازی، در تمام دهه 1970 و دهه 1980 به منتقدان خود  در  مورد  این منطق پاسخ می‌داد. متانت، حوصله و صبوری استاد در برخورد با انتقادات و  منتقدان  منطق فازی از خود بروز می‌داد، در رشد و نمو منطق فازی بسیار مؤثر بوده است، به طوری که رشد کاربردهای کنترل فازی و منطق فازی  در سیستم‌های کنترل  را  مدیون  تلاش  و  کوشش  پروفسور  لطفی‌زاده می‌دانند و هرگز جهانیان تلاش این بزرگ ‌مرد اسطوره‌ای ایرانی را فراموش نخواهند کرد.

شصت سال پیش از این، محققین موسسه ی Bell Labs مهمترین اختراع قرن بیستم را به جهانیان عرضه کردند؛ اولین ترانزیستور واقعی.

اینکه بخواهیم زمان شروع عصر الکترونیک را مشخص کنیم کاری دشوار است، اما شاید بتوان گفت ویلیام استورژئون با توسعه ی آهنربای الکتریکی در سال 1825، زمینی را بذرافشانی کرد که منجر به تلگراف ابتدائی جوزف هانری در 1830 گشت؛ اولین سیستم الکتریکی که برای ارتباط بین فواصل طولانی (یک مایل) مورد استفاده قرار گرفت. تنها 14 سال بعد، ساموئل مورس پیغامی را بوسیله ی تلگراف در طول یک خط ارتباطی 40 مایلی فرستاد که خود او این خط را بین واشنگتن و بالتیمور کشیده بود.

اگرچه اختراع تلفن در سال 1875 توسط الکساندر گراهام بل امروزه مورد ستایش جهانیان است، اما در ابتدا خیلی کم به عنوان یک دستگاه کاربردی مطرح شد تا اینکه توماس ادیسون میکروفن کربنی را دو سال بعد از آن عرضه نمود. صدای گوینده مجموعه ای از دانه های کربنی را تلفیق کرده، موجب تغییر مقاومت مدار شده و بنابراین سیگنالی به دریافت کننده فرستاده می شد.

تعدادی از مخترعین ایده ی ارسال بی سیم را در سر می پروراندند، که این امر با ثبت اختراع گوگلیئلمو مارکونی در سال 1896 و دیگر موارد بعدی تدوین گشت. همچون تلفن و تلگراف، رادیوهای ابتدائی از هیچ CPU، ترانزیستور و یا حتی لامپ خلاء استفاده نمی کردند. مارکونی بر اساس کارهای دیگران بویژه نیکولا تسلا، از یک ولتاژ بالا و قوس الکتریکی استفاده کرد تا بتواند امواج الکترومغناطیسی را درون یک سیم پیچ و یک آنتن القا نماید. این سیگنال ها، که با استانداردهای امروزی کاملا نویزدار بوده است، در تمام طیف الکترومغناطیسی شروع به تابش کردند... اما کار کردند. در واقع، سیستم مشهور تایتانیک بوسیله ی یک قوس الکتریکی 5 KW که توسط شرکت تلگراف بی سیم مارکونی ساخته شده بود، پخش می شد.

مدارات همگی الکتریکی بودند، نه الکترونیکی.

سیگنال های تلفن در طول فواصل به شدت تنزل پیدا می کردند درحالی که رادیو در حالت خام و ابتدائی باقی مانده بود و پهنای باند محدودی داشت. جهان شدیدا نیاز به دستگاهی داشت که بتواند جریان ناشی از الکترون تازه کشف شده را کنترل کند. تقریبا در همین زمان، آمبروس فلمینگ کشف کرد که جریان ناشناخته ی الکتریسیته در یک فضای خلاء، که ادیسون بطور اتفاقی با آن برخورد کرده بود، می تواند یک جریان متناوب را یکسو کند که مزیت خوشحال کننده ی این امر آشکارسازی امواج رادیویی می باشد. او اولین دیود لامپ خلاء ساده را اختراع کرد. اما موفقیت اقتصادی چندانی کسب نکرد چرا که قیمت بالائی داشت و نیز فیلامنت آن نیاز به جریان داشت.

در دهه اول قرن جدید، لی دی فورست یک رشته ی شبکه ای بین آند و کاتد وارد لامپ کرد. با این عنصر کنترلی جدید، یک مدار می تواند تقویت، نوسان و سوئیچ بکند. این ها عملیات اساسی هر بیت از الکترونیک می باشند. توسط این لامپ ها، مهندسان آموختند که می توانند رادیوهای با حساسیت فوق العاده بسازند، صداها را در طول ده ها هزار مایل کابل ارسال نمایند و بین صفر و یک ها در عرض چند میکروثانیه سوئیچ کنند. در طول چهار سال جنگ جهانی اول، وسترن الکتریک به تنهائی نیم میلیون لامپ برای ارتش امریکا تولید کرد. حدود سال 1918 بیش از یک میلیون در سال در امریکا ساخته می شد که بیش از پنجاه برابر ارقام قبل از جنگ بود.

الکترونیک متولد شد.

الکترونیک اینگونه تعریف می شود که "علمی که مرتبط است با توسعه و کاربرد دستگاه ها و سیستم های وابسته به جریان الکترون ها در یک لامپ خلاء، در یک پوشش گازی، و در نیمه هادی ها" و این بیان تقریبا همزبان با تولید لامپ خلاء بوجود آمد. اما این یک تعریف ضعیف و کوچک است. من فکر می کنم تفاوت مدارات الکتریکی و الکترونیکی در این است که الکترونیک از عناصر اکتیو استفاده می کند، قطعاتی که یکسوسازی، سوئیچ یا تقویت می کنند. اولیه ترین دستگاه های اکتیو احتمالا کریستال های موداری بودند، تکه ای از سیم فنری شکلی متصل به تکه ی بزرگ نپخته ای از سرب، که به عنوان یک دیود ابتدائی کار می کند. من چیز زیادی درباره ی منشا آن ها پیدا نکردم، اما به نظر می رسد این کریستال ها برای اولین بار و به مدت کوتاهی قبل از اینکه فلمینگ تحقیق پیشگامانه ی خود را در مورد لامپ خلاء انجام دهد، ظاهر شده اند. این موضوع تا حدودی کنایه آمیز است که اولین عنصر اکتیو، که قبل از لامپ خلاء کشف شده بود، یک نیمه هادی بوده است، اما تقریبا نیم قرن دیگر لازم بود تا نیمه هادی ها "کشف" شوند.

در ابتدا رادیوها بودند که تنها از تعدادی لامپ استفاده کردند اما به زودی واحدهای با تکنولوژی بالا از تعداد بالاتری بهره بردند.

افزایش توانائی ها و قابلیت ها، همانطور که امروزه انجام می شود، منجر به بالاتر رفتن توقعات در جهت ویژگی ها، سرعت و کارائی بیشتر شد. اختراع رادار در جنگ جهانی دوم مطالبات سنگین تری را برای الکترونیک اکتیو ایجاد کرد. برخی از دستگاه ها صدها لامپ خلاء استفاده می کردند. شاید اوج موفقیت تکنولوژی لامپ خلاء ENIAC در سال 1946 بود، که حدود 18000 قطعه را به کار گرفت. این ماشین هر دو روز یکبار از کار می افتاد. به وضوح ظهور تکنولوژی دیجیتال لامپ های خلاء را به مرزهای پایانی خود نزدیک ساخت. انواع جدیدی از عناصر فعال مورد نیاز بود، چیزی که اتلاف گرمای کمتری داشته، توان کمتری استفاده کند و قابل اطمینان باشد.

به طور معجزه آسایی، سال بعد والتر براتین و جان باردین ( که به همراه ویلیام شاکلی جایزه ی نوبل 1956 را به خاطر این کار و کارهای مرتبط دیگر بر روی نیمه هادی ها برنده شدند) ترنازیستور را اختراع کردند. اگرچه بر روی این موضوع ادعاهایی وجود دارد اما این اولین نوع "کاربردی" چنین نیمه هادی بود. محققین Bell Labs در واقع یک ترانزیستور تماس نقطه ای ساخته بودند، دستگاهی که ساخت آن بسیار دشوار بوده و دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد و هیچ گاه کاربرد آن گسترش نیافت.

"اولین ترانزیستوری اسمبل شده ای که در Bell Labs در سال 1947اختراع شد." عکس و عبارت از Porticus.org, www. porticus.org/bell/belllabs_transistor.html. (این لینک را دنبال کنید تا اسناد تاریخی و تصاویر بیشتری در مورد این موسسه و ترانزیستور بدانید.)

حدود سال 1950 (مراجع در این باره با هم اختلاف دارند) ، رایتئون اولین دستگاه تجاری قابل دسترس را با نام CK703 تولید کرد. قیمت هر کدام از آن ها 18 دلار بود (با در نظر گرفتن تورم به قیمت امروز 147 دلار می شود) که قابل رقابت با لامپ های خلاء نبودند که قیمت آن ها بطور نوعی حدود 0.75 دلار آن زمان بود. اگرچه ترانزیستورهای تماس نقطه ای تا حد امیدوار کننده ای نزدیک به یک عنصر فعال ایده آل بودند اما چیزی بهتر از آن نیاز بود.  شاکلی به کار خود بر روی نیمه هادی ها ادامه داد و سرانجام در 1948 ترانزیستور پیوندی مدرن خود را ثبت اختراع نمود. سه سال بعد، Bell Labs ترانزیستور M1752 (عکس ها در http://semiconductormuseum.com/PhotoGallery/ PhotoGallery_M1752.htm) را عرضه کرد اگرچه تنها در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد.

ترانزیستور مدرن متولد شد. اما نتوانست به سرعت انقلابی در صنعت الکترونیک که همچنان به لامپ های خلاء عشق می ورزید، ایجاد کند. این موضوع همچنان تا 1956 ادامه داشت تا ETL Mark 3 ساخت ژاپن، احتمالا اولین رایانه ی ترانزیستوری، پا به عرصه ی وجود گذاشت اما در آن تنها از 130 ترانزیستور تماس نقطه ای استفاده شده بود و یک واحد عملی و قابل فروش به حساب نمی آمد. در همین سال IBM شروع به فروش ماشین های 608 خود کرد که از 3000 ترانزیستور ژرمانیم استفاده شده بود. این اولین رایانه ی ترانزیستوری تجاری بود. 608 حدود 90 درصد توان کمتری نسبت به ماشین های لامپ خلاء قابل مقایسه با خود مصرف می کرد. دارای کلاک 100 کیلو هرتز، 9 دستور و 11 میلی ثانیه زمان متوسط ضرب دو عدد9 رقمی BCD بود، 40 کلمه حافظه ی مرکزی و 2400 پوند وزن داشت . درخواست بالای صنعت تلفن برای تقویت کننده ها، موجب توسعه ی لامپ های خلاء و گسیختگی تکنولوژی نیمه هادی گشت. در سال 1952 Bell Telephone تجهیزات اولین دفتر مرکزی ترانزیستوری را در نیوجرسی امریکا و دوباره با استفاده از ترانزیستورهای تماس نقطه ای، نصب کرد . مهندسین قدیمی، احتمالا ترانزیستور CK-722 رایتئون را به یاد دارند که یکی از اولین ترانزیستورهای پیوندی تجاری بود. این ترانزیستور در سال 1953 با قیمتی حدود 7 دلار در دسترس بود که در آن زمان پول بسیار زیادی بود. اواخر 1955 همین قطعه 0.99 دلار قیمت داشت. البته هنوز قانون مور وجود نداشت اما سقوط شدید قیمت های قطعات الکترونیکی آغاز گشته بود که تماما با استفاده از تکنولوژی جدید نیمه هادی ها میسر شده بود.

Regency Electronics اولین رادیوی ترانزیستوری تجاری را بطور واقعی در سال 1954 ساخت که به همین مناسبت TR-1 نامیده می شد. (برای دیدن ویدئوهائی از این رادیوی چهار ترانزیستوری سری به اینجا بزنید http://people.msoe.edu/~reyer/regency/ index5.html .) شرکت TI به منظور بازاریابی برای ترانزیستورهای جدید خود، با برخی از سازندگان داخلی رادیو توافقاتی کرده بود اما همه آن جز Regency لغو شد. یکی از نشریات معاصر با TI مطالبی در مورد TR-1 منتشر می کرد که قطعات پیوندی n-p-n را تریود ژرمانیمی می نامید. تریود یک لامپ خلاء سه عنصری بود و البته هست.

اوایل دهه ی 60، مصرف کنندگان شیفته و شیدای رادیوهای بسیار کوچک شده بودند (نیمی از 10 میلیون واحدی که ترانزیستوری شده بودند در 1959 به فروش رفت). بازاریابان که مشتاق بودند محصولات خود را منحصر به فرد بنمایانند، شروع به مانور دادن بر روی تعداد ترانزیستورهای رادیوی خود برای فروش هر چه بیشتر آن ها کردند. اگرچه حداقل یک فروشنده موفق به ساخت رادیویی با تنها دو ترانزیستور گشت (شماتیک آن: http://www.transistor.org/FAQ/two -transistor.html) ، و به ندرت واقعا بیش از 8 ترانزیستور استفاده می شد، اما اغلب حدود 16 ترانزیستور بر روی برد لحیم می شد و البته بیشتر آن ها بدون اتصال باقی می ماند. شاید چیزی شبیه به جنگ GB امروز ما باشد که همینطور حجم درایوها افزایش می یابد بی آنکه هیچ وقت پر شوند.

امروزه، ترانزیستورهای مجزا بسیار بی مورد به نظر می رسند اگرچه هنوز هم بطور گسترده در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند. قیمت ها برای قطعات معین از تقریبا هیچ تا ده ها دلار یا بیشتر متفاوت است. یک IC با سایز برابر CK-722 شامل میلیون ها ترانزیستور می باشد که قیمت هر کدام از آن ها تنها چند میکروسنت در می آید.

بطور کنایه آمیزی، برخی از مشکلاتی که لامپ های خلاء را آزار داد و آن ها را به مرگ خود نزدیک ساخت هم اکنون متوجه محصولات ترانزیستوری می باشد. در 1946، تمام قابلیت های رایانه در جهان تنها چند صد کیلو وات توان مصرف می کرد. امروزه یک سرور به تنهائی تعداد زیادی توان مگاواتی مصرف می کند. بر اساس آمار داده شده در http://blogs.business2.com/greenwombat/2007/02/photo_originall.html درسال 2005، سرورهای سراسر جهان نیازی برابر با 14 نیروگاه یک گیگاواتی داشتند. هم اکنون مرکز داده ی گوگل برج های خنک کننده ای به بلندی 4 طبقه دارد که بسیار مشهور می باشند.

ترانزیستورها در انواع مختلفی به بازار می آیند، ترانزیستورهای اثر میدان (FET) مهمترین آن ها می باشند. این ترانزیستو ها در سال 1960 ( بر پایه ی کارهای شاکلی) توسط جان آتالا اختراع شدند که در ابتدا بسیار بدیع و ابتکاری بودند. RCA یک سری از چیپ های منطقی را که در آن ها از FET ها استفاده شده بود معرفی نمود، اما به علت سرعت کم آن ها تنها در موارد ویژه و کاربردهای با توان کم مورد استفاده قرار می گرفت. همه دانستند که این تکنولوژی هیچ گاه جایگزین ترانزیستورهای پیوندی که بسیار مفیدتر بودند، نخواهد شد.

البته هم اکنون، FET ها پایه و اساس انقلاب دیجیتالی می باشند. مشکلات سرعت حل شد، و مهمترین مزیت آن ها که نیاز بسیار پائین آن ها به توان مصرفی می باشد، موجب گشت تا میلیون ها عدد از آن ها تنها بر روی یک IC مجزا قرار داده شوند.

یک رادیوی سه لامپی چندان گرمایی تولید نمی کرد، اما یک گروه 18000 تایی درون یک رایانه و سیستم خنک سازی آن تبدیل به یک مشکل جدی شد. همین مورد در مورد تمام انواع ترانزیستورها نیز صادق است: یک IC با صدها میلیون FET توان پائین در اثر گرما خود بخود نابود خوهد شد. بنابراین باز هم بصورت طعنه آمیزی باید گفت که تولیدکنندگان در این موارد دست به دامان تکنولوژی های مختلفی همچون چند هسته ای شده اند تا نسبت MIP بر میلی وات بهتری بدست آورند.

همان زمان که مورس در حال تکمیل تلگراف خود، به عنوان اولین سیستم الکتریکی واقعی بود، رادلف کلاسیوس ایده ی اساسی قانون دوم ترمودینامک را مدون می کرد، که همراه همیشگی تمام تاریخ الکترونیک می باشد. چندهسته ای بودن شاید راه حلی برای نسبت MIP/mW باشد و شاید هم نباشد، اما تعداد بسیار زیادی CPU توان پائین را بر روی یک هسته مجزا قرار داده و قانون کلاسیوس هم هنوز آن را پوشش می دهد. تصور می کنم بسیار پیش از رسیدن صدمین تولد ترانزیستور، تکنولوژی های با آنتروپی پائین اختراع خواهند شد. و این تکنولوژی ها نیز گرفتار مشکلات در ظاهر تسلیم نشدنی گرمائی خواهند شد.

در مورد نویسنده ی مقاله:
Jack Ganssle, (jack@ganssle.com) مدرس و مشاور در زمینه ی توسعه سیستم های جاسازی شده (embedded systems) می باشد.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز)، اين پژوهش كه به صورت آنلاين در مجله ي Advanced Materials منتشر شد، نشان مي دهد كه لايه هاي "اتصال جاروبك" ساخته شده از نانولوله هاي كربني مقاومتي 10 برابر كمتر از جاروبك هاي ساخته شده از تركيب مس و كربن كه امروزه مورد استفاده قرار مي گيرند، دارند. اتصال هاي جاروبك بخش جدايي ناپذير كموتاتورها يا كليدهاي الكتريكي گردان هستند كه در بسياري از لوازم الكتريكي تغذيه شونده با باتري مثل مته هاي بي سيم كاربرد دارند.

پوليكل آجايان، از دانشگاه اولو، بنجامين ام و مري گرينوود اندرسون، اساتيد مهندسي مكانيك و علوم مواد دانشگاه رايس، گفتند: "اين يافته نشان مي دهد كه نانولوله ها به عنوان اتصال هاي جاروبك، كاركرد عملي بسيار خوبي دارند. اين فن آوري به طور گسترده در صنعت، لوازم مصرفي و نيز ماشين هاي الكتريكي كاربرد دارد، بنابراين اين يافته مي تواند كاربرد بسيار جالب توجهي براي نانولوله ها به شمار آيد." تركيب ويژگي هاي مكانيكي و الكتريكي نانولوله ها اين امكان را فراهم آورده است.

نانولوله هاي كربني به كار رفته در اين مطالعه لوله هاي توخالي از كربن خالص هستند كه حدود 30 نانومتر قطر دارند. در مقام مقايسه، موي انسان حدود 100 هزار نانومتر قطر دارد. علاوه بر كوچك بودن، نانولوله ها بسيار سبك و بادوام هستند و به خوبي مي توانند گرما و الكتريسيته را هدايت كنند . به خاطر همين ويژگي ها، پژوهش گران تصميم گرفتند نانولوله ها را به عنوان اتصال هاي جاروبك مورد آزمايش قرار دهند. اتصال هاي جاروبك، لايه هاي رسانا هستند كه در مقابل صفحه هاي فلزي گردان يا ميله ي نزديك به بازوهاي فنري قرار مي گيرند. جريان از صفحه ي گردان از طريق اتصال هاي جاروبك به سمت ساير بخش هاي دستگاه حركت مي كند.

به منظور آزمايش امكان اجرايي بودن اتصال هاي جاروبك نانولوله ي كربني، اين گروه پژوهشي جاروبك هاي ساخته شده از تركيب مس و كربن را در يك موتور الكتريكي با بلوك هاي كوچك شامل ميليون ها نانولوله ي كربني جاي گزين كردند. زير ميكروسكوپ الكتروني، اين بلوك هاي ميلي متر مربعي شبيه يك جنگل به شدت فشرده به نظر مي رسد.

اين گروه با به كارگيري پژوهش قبلي آجايان مي دانستند كه اين جنگل هاي نانولوله اي شبيه به چيزي مانند بالش اسفنجي هستند و بعد از فشرده شدن به سرعت شكل خود را باز مي يابند.

رابرت واجتاي از دانشگاه رايس گفت: "اين قابليت نوساني چيزي است كه در تركيب هاي موجود كه به عنوان اتصال هاي جاروبك استفاده مي شوند، يافت نمي شود و اين دليلي است بر اين كه چرا اتصال هاي جاروبك نانولوله اي عمل كرد بهتري دارند. اين اتصال هاي جاروبك مساحت بيشتري از سطح خود را در تماس با صفحه ي گردان نگه مي دارند." واجتاي در اين مطالعه با آجايان و گروهي از پژوهش گران فنلاندي به سرپرستي پژوهش گري از دانشگاه اولو به نام كريستين كورداس، همكاري كرد . اين گروه بر اين باور است كه اتصال بهبود يافته بين سطح صفحه ي گردان و جاروبك موجب كاهش 90 درصدي در انرژي اتلافي مي شود.

ساير نويسندگان اين مقاله شامل گزا توس، جاني ماكلين، نينا هالونن، جاكو پالوساري، جاري جوتي و هلي جانتونن، همگي از دانشگاه اولو و گرگوري ساير از دانشگاه فلوريدا مي شود.

یک محقق هوش مصنوعی پیش بینی می کند که روبات ها در سال های آتی از چنان پیشرفتی برخوردار خواهند بود که انسان ها تا سال 2050 میلادی خواهند توانست با روبات ها ازدواج کنند.

به گزارش خبرنگار الکترونیوز و به نقل از دیوید لوی، محقق بریتانیائی هوش مصنوعی و نویسنده ی کتاب "عشق و س-ک-س با روبات ها" که ششم نوامبر منتشر شده است، روبات ها بسیار شبیه به انسان ها خواهند بود؛ آنها دارای محاورات هوشمندانه، احساسات و توانائی پاسخ به احساسات انسانی خواهند بود، به گونه ای که همچون نسل جدیدی پا به عرصه ی وجود خواهند گذاشت. اینها ماشین های انسان نمائی خواهند بود که مردم عاشق، دوست و یاور و حتی همسر آنها خواهند شد.

این موضوع شاید شبیه به یک داستان علمی- تخیلی باشد اما باید توجه کرد که دیوید لوی، در پائیز سال جاری، کتاب خود را به عنوان یک رساله ی Ph.D آکادمیک در دانشگاه ماستریچت هلند ارائه کرده است و به گفته ی وی تنها چند دهه با آن فاصله وجود دارد.

آری، لوی بطور مصمم معتقد بود که انسان ها با روبات ها روابط جنسی خواهند داشت، شاید تا پنج سال دیگر، زودتر از آنچه ممکن است تصور شود. ساخت چنین روباتی بسیار آسانتر از روباتی خواهد بود که بتواند همراه و همدم انسان باشد. به گفته ی او بزرگترین پیشرفت در علم روباتیک به شکل توانا ساختن روبات ها در انجام گفتگوهای جذاب، داشتن خود آگاهی و توانائی های احساسی خواهد بود.

"افراد زیادی سعی کده اند تا نمونه هائی از روبات های دارای شخصیت و احساسات بسازند و تلاش های بسیاری از دهه ی 1950 در این زمینه آغاز گشته است اما چنان که باید و شاید موفق نبوده است، اما هم اکنون رایانه ها بسیار قوی تر بوده و حافظه ی بسیار بالاتری در اختیاردارند. بنابراین به زودی شاهد نرم افزارهائی خواهیم بود که دارای توانائی گفتگوی هوشمندانه می باشند، چیزی که هر دو طرف، هم انسان و هم روبات ها، را خوشحال خواهد ساخت."

او تخمین می زند که روبات ها تا 15 سال بعد بتوانند گفتگوهای جذابی انجام دهند و در 20 تا 30 سال آینده از پس محاورات پیچیده برآیند. سطح دانش روبات بستگی به درخواست صاحب او خواهد داشت. بر اساس گفته های وی، مردم می توانند یک دوست دلخواه سفارش دهند، دوستی که از هنر یا مسافرت لذت برد و یا حتی یک همسر.

"وقتی شما یک روبات می خرید، قادر خواهید بود تا شخصیت او را مشخص کنید. چیزی شبیه به سفارش در اینترنت خواهد بود. چه نوع احساساتی داشته باشد؟ سیمای او چگونه باشد؟ اندازه و رنگ مو. نوع صدا. اینکه جالب، احساسی، یا اجتماعی باشد. شما می توانید انتخاب کنید که روبات 40 درصد اوقات شوخ و 60 درصد اوقات جدی باشد. برای اینکه روبات شما کار دیگری انجام دهد کافی است که برنامه ی مورد نیاز را دانلود کرده و یا تنظیمات آن را تغییر دهید.شما می توانید شخصیت، علایق و دانش روبات را تغییر دهید."

به عقیده ی لوی، محققین برای رسیدن به چنین پیشرفت هائی نیاز به سخت افزارهای کامپیوتری قوی تری دارند که بتوانند برنامه های پیچیده و با محاسبات سنگین تر را انجام دهند. این برنامه ها برای طراحی و اجرای توانائی های محاوره ای، و در راستای آن ایجاد احساسات و پیشرفت هائی فراتر در هوش مصنوعی، مورد نیاز می باشند. همین که نیازهای سخت افزاری و نرم افزاری رفع شود، پیشرفت های موجود در روباتیک با سرعت زیادی چند برابر خواهد گشت.

نمونه ي اوليه اي از صفحه ي لمسي خازني توسط شركت ميتسوبيشي در نمايشگاه Interaction 2009 در توكيوي ژاپن به نمايش گذاشته شد. اين صفحه ي لمسي سه بعدي علاوه بر مختصات x و y، با استفاده از فاصله ي بين انگشت و صفحه، مختصات z را نيز تشخيص مي دهد. اندازه ي اين صفحه حدود 5.7 اينچ و توانايي تفكيك پذيري (Resolution) آن 640 در 480 پيكسل است.

 

به گزارش خبرگزاري برق،‌ الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) و به نقل از فيزورگ، اين صفحه ي لمسي سه بعدي با استفاده از گزينش بين دو شيوه ي آشكارسازي كار مي كند كه با توجه به موقعيت انگشت معين مي شود. زماني كه انگشت به صفحه نزديك مي شود، صفحه در "حالت نزديكي" تعريف مي شود و بعد از تماس انگشت با صفحه،‌ در "حالت تماس" قرار مي گيرد. در "حالت نزديكي" اولويت به حساسيت صفحه اختصاص مي يابد و در "حالت تماس"، تفكيك پذيري در اولويت قرار مي گيرد.

به گفته ي سخن گوي شركت ميتسوبيشي، اين صفحه در حالت نزديكي، تغييرات ظرفيت خازني تا حدود 0.3 پيكوفاراد و در حالت تماس بين 8 تا 19 پيكوفاراد را تشخيص مي دهد . در حالت نزديكي توانايي تفكيك در محورهاي x و y برابر 10 ميلي متر است. در مورد محور z سخن گوي ميتسوبيشي گفت: "تشخيص فاصله ي انگشت تا زماني كه كمتر از 20 ميلي متر باشد امكان پذير است." هم چنين شركت ميتسوبيشي گفت كه در حالت تماس توانايي تفكيك در محورهاي x و y برابر 0.2 ميلي متر است . حساسيت در حالت نزديكي با استفاده از اتصال چندين حسگر افزايش يافته است. خازن پارازيتي نيز با افزودن يك "كنترل محافظ حسگر" كاهش داده شده است. اين كار نياز به لايه ي حفاظتي را از بين مي برد. اين لايه ي حفاظتي نويز الكترومغناطيسي توليد شده از صفحه ي LCD را كاهش مي دهد.

اين نمونه ي اوليه بر مبناي صفحه ي لمسي خازني ساخته شد كه در بازار موجود است و تنها نيازمند تغييرات كمي بود. اين تغييرات شامل افزودن عناصر كليدزني براي اتصال حسگرهاي چندگانه مي شد و مدار آشكارسازي را براي كاهش خازن پارازيتي بهبود بخشيد . با توجه به اينكه اين صفحه ي لمسي هم چنان در مراحل توسعه ي خود قرار دارد، زمان معيني براي معرفي عمومي آن اعلام نشده است. شركت ميتسوبيشي نياز دارد كه پيش از روانه ي اين صفحه به بازار، استحكام آن را در محيط و نيز قابليت كار در دستگاه هاي واقعي را تغيير دهد.