انتخاب سبد سرمایه و کسب حداکثری بازده با وجود ریسک کم و نقدشوندگی بالا یکی از تصمیمات پیچیده برای سرمایه گذاران است. با توجه به اینکه پرتفو بهینه از میان سهام های برتر منتخب بوجود می­آید،انتخاب سهام و رتبه بندی آنان نگاه ریزبین­تری از تحقیقات را شامل می­ شود که هدف آنان معرفی بهترین­ها جهت تشکیل سبد سرمایه می­باشد. مدل تشکیل سبد سرمایه مدرن(مارکویتز) تنها بر اساس معیارهای بازده و ریسک به انتخاب سهام­ها می ­پردازد. هرچند در مطالعات بعد سعی در منظور نمودن معیارها و سنجه­های دیگر در مدل مارکویتز جهت بالا بردن عملکرد سبد سرمایه نمودند، ولی توجه کمتری به روند مالی و عملکرد سالانه شرکت­های حاضر در بورس شده است. لذا تشکیل سبد سرمایه بر مبنای تحلیل بنیادی شرکت­ها و عملکرد مالی آنها مبنای برخی از تحقیقات گردیده است.

با توجه به پیشرفت های صورت گرفته در مدل­های یادگیری و تکینک­های داده ­کاوی خط وسیعی از تحقیقات بازار سرمایه که مبتنی بر پیش ­بینی است به بررسی نحوه استفاده از این مدل­ها می ­پردازد. در این پایان نامه با بهره گرفتن از ماشین بردار پشتیبان، مدلی را جهت رتبه بندی سهام ها و نیز پیش بینی سهام­های برتر ارائه شده است. در این مدل با بهره گرفتن از الگوریتم خوشه بندی K-means داده ­های پرت را از مجموعه داده حذف شده و با بهره گرفتن از تحلیل پوششی داده ­ها شرکت­های کارا و ناکارا مشخص شده است. پس از آموزش ماشین بردار پشتیبان، با پیش بینی رتبه سهام ها در سال پایانی و انتخاب سهام­های برتر پرتفو بهینه برای سال بعد ارائه شده است. در نهایت جهت اعتبار سنجی مدل ارائه شده، آن را با میانگین بازده بازار و پرتفوی بهینه بدست آمده از مدل مارکویتز مقایسه شده است.

کلید واژه: پرتفو، ماشین بردار پشتیبان، خوشه­بندی، تحلیل بنیادی. تحلیل پوششی داده ها

 

فهرست مطالب

فصل 1: مقدمه و کلیات تحقیق.. 1

1 -1 مقدمه. 2

1-2 هدف از پایان نامه. 3

1-3 توضیح موضوع تحقیق.. 3

1-4 توجیه ، انگیزه و علت انتخاب موضوع. 4

1-5 اهمیت موضوع. 5

1-6 مرور کلی بر ادبیات موضوع. 6

1-7 جنبه های نوآوری موضوع. 7

1-8 پرسشها و سوالات اصلی تحقیق.. 8

1-9 روش و متدولوژی تحقیق.. 8

1-10 نتایج مورد انتظار 9

1-11 کاربرد های تحقیق.. 9

1-12 چارچوب پایان نامه. 10

1-13 جمع بندی.. 11

فصل دوم: مروری بر تحقیقات پیشین.. 12

2-1 مقدمه. 13

2-2مروری بر مفاهیم پایه ماشین بردار پشتیبان. 14

2-2-1ابرصفحه ونیم فضا 14

2-2-2نرم بردار     14

2-2-3فاصله نقطه از ابرصفحه. 14

2-2-4ابرصفحه متعارفی.. 15

2-3انواع ماشین بردار پشتیبان. 15

2-3-1مدل داده های تفکیک پذیر خطی.. 15

2-3-2مدل داده های تفکیک ناپذیر خطی.. 18

2-4توابع کرنل. 23

2-5کاربرد ماشین بردار پشتیبان در مدیریت پرتفو. 26

2-6مدل تحلیل پوششی داده ها 27

2-6-1ماهیت الگوی مورد استفاده 28

2-6-3انواع الگو های DEA.. 29

2-7الگوریتم خوشه بندی K-means 36

فصل سوم: روش تحقیق.. 40

3-1 مقدمه. 41

3-2 طرح کلی از مدل. 41

3-3 آماده سازی داده ها 42

3-3-1 تعیین نسبت های مالی.. 42

3-3-2 ساخت مجموعه داده سهام ها 43

3-3-3 کاهش سطری و ستونی.. 43

3-3-4 معیارهای دسته بندی.. 44

3-3-5 تکمیل داده های مفقوده 45

3-4 دسته بندی داده ها 46

3-4-1 دسته بندی به کمک تکنیکDEA.. 46

3-4-2 دسته بندی بر اساس نظریه مدل قیمت گذاری دارایی سرمایهای (CAPM) 47

3-5خوشه بندی داده ها و مشخص نمودن داده های زائد. 48

3-6حل مدل با بهره گرفتن از ماشین بردار پشتیبان. 49

3-6-1ماشین بردار پشتیبان برای رویکرد مبتنی بر DEA.. 49

3-6-2 ماشین بردار پشتیبان مبتنی بر رویکرد CAPM.. 50

3-7 تشکیل پرتفو. 51

 

3-8 اعتبار سنجی مدل. 51

3-9 جمع بندی.. 52

فصل چهارم: پیاده سازی مدل در بورس اوراق بهادار تهران، نتایج و عملکرد. 53

4-1 مقدمه. 54

4-2 داده های مورد استفاده 54

4-3 آماده سازی داده ها 55

4-4 دسته بندی داده ها 56

4-4-1 دسته بندی داده ها بر مبنای رویکرد DEA.. 56

4-4-2 دسته بندی بر مبنای مدل CAPM.. 58

4-5 خوشه بندی داده ها و حذف داده های زائد. 59

4-5-1 خوشه بندی داده های مبتنی بر رویکرد DEA.. 59

4-5-2 خوشه بندی داده های مبتنی بر رویکرد CAPM.. 61

4-6 دسته بندی به کمک ماشین بردار پشتیبان. 64

4-6-1 دسته بندی مبتنی بر رویکرد DEA.. 64

4-6-2 دسته بندی مبتنی بر رویکرد CAPM.. 71

4-7 رتبه بندی سهام. 74

4-8 تشکیل پرتفو. 75

4-9 اعتبارسنجی مدل. 79

4-10 جمع بندی.. 80

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهاد برای تحقیقات آتی.. 81

5-1مقدمه. 82

5-2 یافته ها و نتایج تحقیق.. 83

5-3 دستاوردهای تحقیق.. 83

5-4 پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی.. 84

فهرست مراجع. 86

 

فهرست جداول

 

جدول 2-1 برخی از مدل های توسعه یافته در حوزه ماشین بردار پشتیبان (به ترتیب سال تحقیق) 21

جدول2‑2 برخی از مطالعات صورت گرفته در حوزه مرتبط با توابع کرنل در ماشین بردار پشتیبان( ترتیب سال تحقیق) 25

جدول3-1 نسبتهای مالی استفاده شده 44

جدول4- 2 نرخ سود سپرده گذاری یکساله. 58

جدول4- 3 تعداد داده هر دسته در رویکرد DEA. 60

جدول4- 4 تعداد داده خوشه های دسته(1-،1،1-) 60

جدول4- 5 تعداد داده خوشه های دسته(1-،1-،1-) 61

جدول4- 6 تعداد داده های دسته های مبتنی بر رویکردCAPM.. 61

جدول4- 7 تعداد داده های خوشه های دسته(1،1) 62

جدول4- 8 تعداد داده خوشه های دسته(1،1-) 62

جدول4- 9 تعداد داده خوشه های دسته(1،1-) 63

جدول4- 10 تعداد داده های خوشه های دسته (1-،1-) 63

جدول4- 11 نتایج حاصل از اجرای مدل برحسب بازده 65

جدول4- 12 نتایج حاصل از دسته بندی بر حسب ریسک برای کلاس 1 بازده 66

جدول4- 13 نتایج دسته بندی برحسب ریسک برای کلاس1- بازده 66

جدول4- 14 نتایج حاصل از دسته بندی بر حسب نقدشوندگی برای دسته(1،1) 67

جدول4- 15نتایج دسته بندی بر حسب نقدشوندگی برای دسته(1،1-) 68

جدول4- 16نتایج دسته بندی برحسب نقدشوندگی برای دسته(1-،1) 69

جدول4- 17نتایج دسته بندی برحسب نقدشوندگی برای دسته(1-،1-) 69

جدول4- 18عملکرد مدل برای هر دسته مبتنی بر رویکرد DEA. 71

جدول4- 19 نتایج دسته بندی برحسب بازده انتظاری.. 72

جدول4- 20نتایج دسته بندی برحسب نقدشوندگی برای کلاس 1 بازده انتظاری.. 72

جدول4- 21 نتایج دسته بندی بر حسب نقدشوندگی برای کلاس1- بازده انتظاری.. 73

جدول4- 22عملکرد مدل در هر دسته در رویکرد CAPM.. 74

جدول4- 23 نتایج پرتفو برترین ها CAPM.. 76

جدول4- 24 نتایج پرتفو حاصل از 25% برتر سهام ها مبتنی بر رویکرد CAPM.. 76

جدول4- 25 نتایج پرتفو حاصل از برترین های مبتنی بر DEA. 77

جدول4- 26 نتایج پرتفو حاصل از 25% برتر مبتنی بر DEA. 77

جدول4- 27 سهام ها حاضر در پرتفو بهینه ارائه شده 78

جدول4- 28 نتایج حاصل از پرتفوی کل بازار 79

جدول4- 29 نتایج حاصل از تشکیل پرتفو به روش مارکویتز. 80

 

فهرست شکل ها

شكل 2-1 تفكیک داده ها در حالت تفكیک پذیر خطی.. 16

شکل 2-2 تفکیک داده ها در حالت تفکیک ناپذیر خطی.. 18

شکل 2-3 ماشین بردار پشتیبان غیر خطی.. 23

شکل3- 1 طرح کلی مدل. 42

شکل3-2 مدل مفهومی ماشین بردار پشتیبان سلسله مراتبی.. 50

جدول4- 1 انواع ورودی و خروجی های استفاده شده در ادبیات موضوع. 57

شکل4- 1 مقدار تابع- تکرار دسته بندی برحسب بازده 65

شکل4- 2 مقدار تابع-تکرار دسته بندی کلاس1 بازده برحسب ریسک.. 66

شکل4- 3 مقدارتابع-تکرار برای دسته بندی بر حسب ریسک کلاس1- بازده 67

شکل4- 4 مقدارتابع-تکرار دسته بندی بر حسب نقدشوندگی برای دسته(1،1) 68

شکل4- 5مقدارتابع-تکرار دسته بندی برحسب نقدشوندگی برای دسته(1،1-) 68

شکل4- 6 مقدارتابع-تکرار دسته بندی برحسب نقدشوندگی برای دسته(1-،1) 69

شکل4- 7 مقدار تابع-تکرار دسته بندی بر حسب نقدشوندگی برای دسته(1-،1-) 70

شکل4- 8 مقدارتابع-تکرار دسته بندی بر حسب بازده انتظاری.. 72

شکل4- 9مقدار تابع-تکرار برحسب نقدشوندگی برای کلاس 1 بازده انتظاری.. 73

شکل4- 10 مقدار تابع-تکرار بر حسب نقدشوندگی برای کلاس1- بازده انتظاری.. 73

 

فصل 1: مقدمه و کلیات تحقیق

 

1 -1 مقدمه

در زمینه تحقیقات سرمایه گذاری در بازار سهام و تشکیل پرتفو مدل­های کمی امکان پذیری وجود دارد. که شامل روش­های پدید آمده از محاسبات نرم افزاری برای پیش بینی سری زمانی مالی و بهینه سازی چند هدفه نرخ بازگشت سرمایه و کاهش ریسک می­باشد. علاوه بر این انتخاب ابزارهای مالی برای مدیریت پرتفو مبتنی بر رتبه بندی دارایی­ ها با بهره گرفتن از انواع مختلف داده ­های ورودی و داده ­های تاریخی نیز جزیی از روش­های استفاده شده است. از میان همه این­ها انتخاب سهام مدت طولانی است که به عنوان یک کار چالش برانگیز و مهم شناخته شده است. این خط از تحقیق بسیار مشروط بر رتبه بندی سهام مطمئن برای ساختن پرتفو است. پیشرفت­های اخیر در یادگیری ماشین و داده کاوی منجر به وجود آمدن فرصت­های قابل توجهی برای حل این مشکلات به صورت موثرتری گردیده است. در این پایان نامه مدلی ارائه شده است که با بهره گرفتن از ماشین بردار پشتیبان[1] و خوشه بندی[2]و تحلیل پوششی داده ها[3] ضمن پیش بینی، سهام­های برتر را در قالب پرتفو انتخاب می­نماید.

 

 

1-2 هدف از پایان نامه

 

هدف از این پایان نامه ارائه مدلی جهت تشکیل سبد سرمایه با توجه به تحلیل بنیادی و استفاده از عملکرد مالی آنها است. توضیح بیشتر آنکه با بهره گرفتن از نسبت­های بدست آمده از صورت گزارش­های مالی و نیز تکنیک ماشین بردار پشتیبان و خوشه­بندی که در حوزه داده ­کاوی قرار می گیرند، ابتدا به آموزش سیستم یادگیری روی آورده شده است و سپس با پیش ­بینی سهام­های برتر سبد سرمایه را تشکیل داده شده است. ارائه این مدل کمک شایان توجهی به سرمایه ­گذاران در بازار سرمایه می نماید. زیرا آنان همواره به دنبال مدلی هستند که ضمن در نظر گرفتن اهداف و ارجحیت­های آنان به میل ذاتی آنان در جهت اقدام فعال و زودهنگام در مقابل اقدامات منفعلانه پاسخگو باشد.

این جمله که “تاریخ تکرار می­ شود.” و نیز تکیه بسیاری از تحقیقات در زمینه پیش ­بینی بر داده ­های تاریخی، گواه این امر است که استفاده از مجموعه داده ­های تاریخی امری متداول و ارزشمند برای اقدامات فعالانه است. خصوصا با توجه به اینکه مبنای تحلیل بنیادی بر استفاده از داده ­های معنادار صورت­های مالی است.

چکیده

هدف این مطالعه، بررسی اثر پوشش خوراکی کنسانتره پروتئین آب­پنیر همراه با عصاره مرزه (Satureja hortensis) بر ماندگاری مغز بادام­زمینی (Arachis Hypogaea) می­باشد. پوشش­ها با ساخت یک محلول 10 درصد از كنستانتره پروتئین آب­پنیر در آب مقطر تهیه شدند و مقادیر 1000، 2000 و 3000 پی­پی­ام عصاره مرزه در فرمولاسیون پوشش خوراکی بکار رفت. از گلیسرول به عنوان نرم­کننده (پلاستی سایزر) استفاده شد. جهت پوشش­دهی، بادام­زمینی­ها به مدت 30 ثانیه درون محلول‌های پوشش غوطه­‌ور گردیده و سپس خشک شدند، بادام­زمینی­های پوشش­دار و بدون پوشش (گروه شاهد) درون کیسه­های پلی اتیلنی قرار گرفتند و به مدت 6 ماه در دمای اتاق نگهداری شدند. هر ماه آزمون­های اندازه‌گیری رطوبت، اندیس پراکسید، TBA، دی­ان مزدوج، شمارش کلی کپک و مخمر، رنگ پوست، سفتی بافت، طعم و پذیرش کلی نمونه­ها انجام شد. نتایج نشان داد که پوشش‌دهی بادام­زمینی با پوشش خوراکی پروتئین آب­پنیر و عصاره مرزه باعث جذب کمتر رطوبت و کاهش میزان اکسیداسیون چربی­ها می­ شود. افزودن عصاره مرزه سبب کاهش رشد قارچ­ها گردید و در غلظت 3000 پی­پی­ام رشد قارچ بطور کامل متوقف شد. نمونه­های بدون پوشش از نظر فاکتورهای حسی در ماه­های اول نگهداری مطلوب­تر بودند، اما با گذشت زمان امتیازات آنها کاهش یافت. نمونه‌های پوشش­دهی شده تا پایان دوره نگهداری کیفیت خوبی را حفظ کردند.

 

کلید واژگان: کنسانتره پروتئین آب­پنیر، بادام­زمینی، پوشش ­های خوراکی، عصاره مرزه

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                               صفحه

 

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- کلیات… 3

1-2-1- فیلم و پوشش خوراکی.. 3

1-2-2- پروتئین آب پنیر. 3

1-2-3- ویژگی‌های فیلم‌ها و پوشش‌های خوراکی بر پایه پروتئین آب پنیر. 4

1-2-4- بادام زمینی.. 5

1-2-5- مرزه. 8

1-3- فرضیات… 10

1-4- اهداف… 10

 

2-1- تاریخچه استفاده از پوشش‌های خوراکی در مواد غذایی.. 12

2-2- مزایای فیلم و پوشش خوراکی.. 12

2-3- معایب پوشش‌های خوراکی.. 13

2-4- کنسانتره پروتئین آب پنیر پوششی جهت حفظ کیفیت مواد غذایی.. 13

2-4-1- استفاده از پوشش خوراکی کنسانتره پروتئین آب پنیر جهت حفظ رطوبت مواد غذایی.. 13

2-4-2- استفاده از پوشش کنسانتره پروتئین آب پنیر در میوه‌ها و سبزی‌ها 14

2-5- خواص آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی عصاره گیاهان دارویی.. 16

2-6- استفاده از کنسانتره پروتئین آب پنیر و عصاره گیاهان دارویی در پوشش خوراکی.. 20

 

3-1- دستگاه‌های مورد استفاده. 24

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                               صفحه

 

3-2- مواد و محلول‌های شیمیایی.. 25

3-3- مواد اولیه. 25

3-3-1- بادام زمینی.. 25

3-3-2- کنسانتره پروتئین آب پنیر. 26

3-3-3- مواد بسته بندی.. 26

3-4- اندازه‌گیری ترکیبات شیمیایی بادام زمینی.. 26

3-5- تهیه محلول کنسانتره پروتئین آب پنیر جهت پوشش‌دهی.. 26

3-6- اندازه‌گیری ترکیبات فنلی کل در عصاره مرزه. 27

3-7- آماده‌سازی عصاره مرزه. 28

3-8- پوشش‌دهی مغزهای بادام زمینی.. 28

3-9- بسته‌بندی و نگهداری مغزهای بادام زمینی.. 28

3-10- آزمون‌های انجام شده بر روی مغز بادام زمینی.. 29

 

3-10-1- آزمون‌های فیزیکی و شیمیایی.. 29

3-10-2- آزمون میکروبی.. 33

3-10-3-آزمون حسی.. 33

3-11- آنالیز آماری.. 34

 

4-1- آزمون‌های فیزیکی و شیمیایی.. 36

4-1-1- تعیین ترکیبات شیمیایی بادام زمینی.. 36

4-1-2- تعیین میزان کل ترکیبات فنلی موجود در عصاره مرزه. 36

4-1-3- تغییرات دما و رطوبت نسبی محیط طی مدت شش ماه نگهداری.. 36

4-1-4- رطوبت… 37

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                               صفحه

 

4-1-5- اندیس پراکسید.. 39

4-1-6- اندیس TBA… 41

4-1-7- شاخص دی ان مزدوج.. 43

4-2- آزمون میکروبی.. 44

4-2-1- بررسی نمونه شاهد و نمونه پوشش داده شده با کنسانتره پروتئین آب پنیر و بدون عصاره مرزه  45

4-2-2- اثرات افزودن عصاره مرزه بر رشد کپک و مخمر. 46

4-3- ارزیابی حسی.. 47

4-3-1- بافت… 47

4-3-2- رنگ….. 48

4-3-3- طعم.. 48

4-3-4- پذیرش کلی.. 49

4-4- نتیجه‌گیری کلی.. 50

4-5- پیشنهادات… 51

4-5-1- پیشنهادات پژوهشی.. 51

4-5-2- پیشنهادات اجرایی.. 52

 

منابع. 54

 

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

 

جدول 1-1- وضعیت کشت بادام زمینی در استان گیلان…………………………………………………………… 6

جدول 1-2- جدول محتوای چربی و مقداراسیدهای چرب در سه گونه معمول بادام­زمینی…………….. 8

جدول 2-1- ترکیب شیمیایی اسانس روغنی مرزه تابستانه………………………………………………………… 19

جدول 3-1- دستگاه­های مورد استفاده…………………………………………………………………………………. 24

جدول 3-2- مواد شیمیایی مصرفی………………………………………………………………………………………. 25

جدول 3-3- جدول درجه­بندی کیفی آزمون حسی………………………………………………………………… 34

جدول 4-1- میانگین تغییرات دمایی در طی 6 ماه نگهداری نمونه­های بادام­زمینی………………………… 37

جدول 4-2- تغییرات درصد رطوبت نمونه­های بادام­زمینی و تجزیه و تحلیل آماری آنها……………….. 37

جدول 4-3- عدد پراکسید بادام­زمینی پوشش داده شده با کنسانتره پروتئین آب­پنیر در طی شش ماه نگهداری (بر حسب میلی اکی­والان پراکسید بر کیلوگرم روغن)………………………………………………………………………………………………………………… 40

جدول 4-4- میزان تغیرات اندیس TBA در طی 6 ماه نگهداری نمونه­های بادام­زمینی………………….. 42

جدول 4-5- عدد دی­ان مزدوج (میکرومول بر گرم روغن) در طی 6 ماه نگهداری نمونه­های بادام‌زمینی در دمای اتاق          44

جدول 4-6- میزان رشد کپک و مخمر در طول 6 ماه نگهداری (log cfu/gr)…………………………….. 45

جدول 4-7- میانگین امتیاز بافت بادام­زمینی در آزمون حسی……………………………………………………. 47

جدول 4-8- میانگین امتیاز رنگ بادام­زمینی در آزمون حسی…………………………………………………… 48

جدول 4-9- میانگین امتیاز طعم بادام­زمینی در آزمون حسی…………………………………………………….. 49

جدول 4-10- میانگین امتیاز پذیرش کلی بادام­زمینی در آزمون حسی……………………………………….. 49

 

 

فهرست شكل‌ها و نمودارها

عنوان                                                                                                                               صفحه

 

نمودار 3-1- نمودار استاندارد جذب اسید گالیک در طول موج 750 نانومتر (میلی‌گرم اسید گالیک در گرم نمونه)             27

نمودار 4-2- تغییرات درصد رطوبت نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 64

نمودار 4-3- تغییرات عدد پراکسید نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری 64

نمودار 4-4- میزان تغییرات اندیس TBA نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 65

نمودار 4-5- عدد دی ان مزدوج نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 65

نمودار 4-6- میزان رشد کپک و مخمر در نمونه‌های بادام زمینی در طول 6 ماه نگهداری.. 66

نمودار 4-7- میانگین امتیاز بافت نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 66

نمودار 4-8- میانگین امتیاز رنگ نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 67

نمودار 4-9- میانگین امتیاز طعم نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 67

نمودار 4-10- میانگین امتیاز پذیرش کلی نمونه‌های بادام زمینی در طی 6 ماه نگهداری.. 6

 

فصل اول

مقدمه و کلیات

 

1-1- مقدمه

آلودگی ناشی از مواد بسته­بندی حاصل از مشتقات نفتی و مشکلات ناشی از روش­های مختلف دفع این نوع آلودگی­ها (مانند دفن­کردن، سوزاندن و بازیافت آنها) موجب توجه روزافزون به بیوپلیمرها و بسته­بندی­های زیستی شده است. بیوپلیمرها مواد زیست­تخریب­پذیر بوده و طی فرایند کمپوست به محصولات طبیعی مانند دی­اکسیدکربن، آب، اتان و توده زیستی تبدیل می­شوند. انواعی از بسته­بندی­های زیست­تخریب­پذیر، قابلیت مصرف همراه با مواد غذایی پوشش داده شده را دارند. این­ها بیشتر شامل فیلم‌ها و پوشش ­های غذایی هستند (گیلبرت، 1986؛ کوک و همکاران، 1998). فیلم­ها و پوشش ­های خوراكی­، نوعی از مواد بسته­بندی محسوب می­گردند كه از مواد تجدیدپذیر، زیست­سازگار و زیست‌تخریب پذیر تهیه می­شوند. فیلم­ها و پوشش ­های خوراكی از یكسو نوعی از مواد بسته­بندی و از سوی دیگر جزیی از تركیبات مواد غذایی می­باشند (کروچتا و مولدر، 1997). گرایش فزاینده جهانی در راستای استفاده از تركیبات طبیعی به جای نگهدارنده­های شیمیایی موجب مطالعات زیادی در قلمرو گیاهان دارویی و جستجوی انواع عصاره­ها و اسانس ­های گیاهی شده است. یكی ازروش های كنترل میكروارگانیسم‌های نامطلوب در مواد غذایی، افزودن تركیبات ضد میكروبی مانند عصاره­های روغنی گیاهی در پلیمرهایی مثل كنسانتره پروتئینی آب­پنیر است كه در واقع به عنوان حامل مواد ضدمیكروبی عمل می­نماید. مغزهای خوراكی ممكن است در حین برداشت، حمل و نقل و فراوری دچار آلودگی­های قارچی شوند كه در صورت وجود شرایط مناسب از نظر دما و رطوبت نسبی فعالیت آبی مغز افزایش یافته كه خود منجر به رشد و گسترش قارچ و تولید متابولیت­های ثانویه از جمله مایكوتوكسین­ها می­گردد. آفلاتوكسین­ها تركیبات سمی از

اسید وBMP4

فهرست مطالب

 

فصل اول

مقدمه و بررسی منابع

 

1-1- مقدمه……………………………………. 3

1-2- آرسنیک…………………………………… 4

1-3- روش های حذف آرسنیک از آب…………………… 6

1-3-1- روش فرایند غشایی اسمز معکوس……………. 6

1-3-2- روش انعقاد و لخته سازی-ترسیب…………… 7

1-3-3- روش جذب سطحی…………………………. 8

1-4- تعریف جذب سطحی……………………………. 9

1-4-1- مهمترین عوامل موثر بر جذب سطحی…………… 10

1-4-1-1- مساحت سطح جذب………………….. 10

1-4-1-2- ماهیت ماده جذب شونده و جاذب………. 11

1-4-1-3- pH……………………………. 11

1-4-1-4- دما……………………………. 11

1-4-2- اساس پدیده جذب سطحی……………………… 12

1-4-3- مکانیسم فرایند جذب……………………… 13

1-4-3-1- جذب سطحی فیزیکی……………………… 14

1-4-3-2- جذب سطحی شیمیایی……………………. 15

1-4-4- جاذب های مورد استفاده در جذب سطحی………… 16

1-5- متداولترین جاذب های مورد استفاده در حذف آرسنیک. 17

1-5-1- کیتوسان و نانوکامپوزیت های آن…………. 17

1-5-2- آلومینای فعال……………………….. 19

1-5-3- نانوذرات آهن صفر ظرفیتی………………. 20

1-6- ایزوترم های جذب سطحی……………………… 20

1-6-1- ایزوترم جذب لانگمویر………………….. 21

1-6-2- ایزوترم فروندلیچ…………………….. 23

1-7- سنتیک جذب……………………………….. 24

1-7-1- مدل سنتیکی شبه مرتبه اول……………… 25

1-7-2- مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم……………… 25

1-7-3- مدل نفوذ درون ذره­ای………………….. 26

1-8- برخی از مواد دارای خاصیت آنتی باکتریال……… 27

1-8-1- کیتوسان…………………………….. 27

1-8-2- یون های مس و کمپلکس کیتوسان- مس……….. 28

1-8-3- نانوذرات نقره……………………….. 29

1-9- مروری بر کارهای انجام شده…………………. 30

1-10- اهداف پروژه حاضر………………………… 34

 

 

فصل دوم

مواد و روش ها

 

2-1- مواد شیمیایی مورد استفاده…………………. 39

2-2- جاذب های مورد استفاده برای حذف آرسنیک (III)……. 42

2-3- تهیه جاذب ها…………………………….. 42

2-3-1- روش تهیه کامپوزیت کیتوسان/نانوآلومینا…. 42

2-3-2- روش سنتز نانو جاذب کیتوسان/آلومینا اصلاح شده با مس(II) 42

2-4- دستگاه های مورد استفاده…………………… 43

2-5- بررسی خصوصیات جاذب ها…………………….. 43

2-6- روش تهیه محلول استاندارد آرسنیت……………. 44

2-7- آزمایشات جذب دسته ای (بچ)…………………. 45

2-7-1- بررسی مقدار بهینه نانوآلومینا در کامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 جهت حذف As(III)…………………………………. 45

2-7-2- بررسی نسبت بهینه مس به کیتوسان در نانوجاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 جهت حذف As(III)   …………………………….. 46

2-7-3- بررسی تاثیر غلظت اولیه آرسنیک بر فرایند جذب سطحی (مطالعات ایزوترم جذب)…………………………. 46

2-7-4- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب سطحی As(III) (مطالعات سنتیک جذب)…………………………………… 47

2-8- بازجذب و استفاده مجدد از جاذب ها…………… 47

2-9- روش آنالیز………………………………. 48

2-10- بررسی اثر تداخل یون های رایج……………… 48

2-11- بررسی خاصیت ضد میکروبی جاذب ها……………. 48

 

 

فصل سوم

نتایج و بحث

 

3-1- بررسی ساختار و ویژگیهای جاذبهای کیتوسان، کیتوسان/نانوآلومینا و مس-کیتوسان/نانوآلومینا…….. 53

3-1-1- ویژگی های مورفولوژی جاذب ها……………. 53

3-1-2- مطالعاتEDX  جاذب ها…………………… 56

3-1-3- مطالعاتAFM  جاذب ها…………………… 57

3-1-4- مطالعاتXRD  جاذب ها…………………… 58

3-1-5- مطالعات FTIR جاذب ها …………………. 61

3-2- ساختار فرضی نانوکامپوزیت کیتوسان/آلومینا……. 66

3-3- بررسی پارامترهای موثر بر جذب As(III) به روش ناپیوسته در دمای محیط و pH خنثی……………………………….. 69

3-3-1- بررسی مقدار بهینه نانوذرات آلومینا در Chitosan/nano-Al2O3 جهت حذف As(III)…………………………………… 69

 

3-3-2- بررسی نسبت بهینه مس به کیتوسان در نانوجاذب اصلاح شده جهت حذف As(III)……………………………….. 70

3-3-3- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III)بر فرایند جذب سطحی 71

3-3-4- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب سطحی As(III) 73

3-4- ایزوترم های جذب سطحی……………………… 77

3-4-1- بررسی ایزوترم های جذب As(III) توسط جاذب کیتوسان. 77

3-4-1-1- بررسی ایزوترم لانگمویر……………….. 77

3-4-1-2- بررسی ایزوترم فروندلیج………………. 78

3-4-2- بررسی ایزوترم های جذب As(III) توسط نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 81

3-4-2-1- بررسی ایزوترم لانگمویر……………….. 81

3-4-2-2- بررسی ایزوترم فروندلیج………………. 82

3-4-3- بررسی ایزوترم های جذب As(III) توسط نانوجاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3……………………………………………. 84

3-4-2-1- بررسی ایزوترم لانگمویر……………….. 84

3-4-2-2- بررسی ایزوترم فروندلیج………………. 85

3-5- سنتیک­های جذب سطحی………………………… 87

3-5-1- مدل سنتیکی شبه مرتبه اول………………. 88

3-5-2- مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم………………. 91

3-5-3- مدل نفوذ درون ذره­ای…………………… 95

3-6- اثر pH اولیه……………………………. 98

6-7- اثر تداخل یون های رایج…………………… 100

3-8- قابلیت استفاده مجدد از جاذب………………. 101

3-9- حذف آرسنیک از آب های طبیعی………………. 101

3-6- فعالیت ضدمیکروبی………………………… 102

4- نتیجه گیری……………………………….. 104

5- پیشنهادات………………………………… 106

6- منابع……………………………………. 107

 

 

فهرست اشکال

 

شکل 1-1- مراحل جذب در سطوح درونی…………………. 13

شکل 1-2- نمودار خطی ایزوترم جذب لانگمویر…………. 22

شکل 1-3- مقایسه نمودارهای ایزوترم جذب فروندلیچ بر اساس مقادیر n 24

شکل 3-1- تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نمونه جاذب های (a کیتوسان (b نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3  و (c نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 ………………………………………… 54

شکل 3-2- میکروگراف های SEM از   (a کیتوسان خالص   (b نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3                   (c نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3     پس از جذب………………………………………. 55

شکل3-3- آنالیز EDX مربوط به نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 56

شکل 3-4- تصاویر AFM از سطح نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 57

شکل 3-5- پراش اشعه X نمونه نانوذرات آلومینا…….. 58

شکل 3-6- پراش اشعه X نمونه کیتوسان…………….. 59

شکل 3-7- پراش اشعه ایکس نمونه نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 60

شکل 3-8- پراش اشعه ایکس نمونه نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 60

شکل 3-9- فازهای کریستالی (a Chitosan/nano-Al2O3 و (b Cu-chitosan/nano-Al2O3 با توجه به الگوهای XRD آنها………………………. 61

شکل3-10- طیف FT-IR مربوط به کیتوسان……………… 62

شکل3-11- طیف FT-IR مربوط به نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 63

شکل3-12- طیف FT-IR مربوط به نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 64

شکل3-13- طیف FT-IR مربوط به نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3 پس از جذب 65

شکل 3-14- طیف FTIR         (a کیتوسان خالص     (b Chitosan/nano-Al2O3       (c و (d نانوجاذب  Cu-chitosan/nano-Al2O3   قبل و  پس از جذب 66

شکل 3-15- ساختار فرضی نانو کامپوزیت کیتوسان/آلومینا. 67

شکل 3-16- ساختار کمپلکس کیتوسان-مس (a) مدل پل (b) مدل آویز 68

شکل 3-17- تاثیر غلظت اولیه As(III) بر ظرفیت جذب سطحی جاذب های مورد استفاده……………………………………… 72

شکل 3-18- داده های سنتیک برای جذب As(III) بر روی جاذب های مورد استفاده……………………………………… 75

شکل 3-19- فرم خطی ایزوترم لانگمویر برای جاذب کیتوسان خالص 78

شکل 3-20- فرم خطی ایزوترم فروندلیچ برای جاذب کیتوسان خالص 79

شکل 3-21- فرم خطی ایزوترم لانگمویر برای نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 81

شکل 3-22- فرم خطی ایزوترم فروندلیچ برای نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 83

شکل 3-23- فرم خطی ایزوترم لانگمویر برای نانوجاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 85

شکل 3-24- فرم خطی ایزوترم فروندلیچ برای نانوجاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 86

شکل 3-25- مدل سنتیک شبه نوع اول برای جذب As(III) روی جاذب کیتوسان 88

شکل 3-26- مدل سنتیک شبه نوع اول برای جذب As(III) روی نانو جاذب Chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 89

شکل 3-27- مدل سنتیک شبه نوع اول برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3 90

شکل 3-28- مدل سنتیک شبه مرتبه دوم برای جذب As(III) روی کیتوسان 91

شکل 3-29- مدل سنتیک شبه مرتبه دوم برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3 92

شکل 3-30- مدل سنتیک شبه مرتبه دوم برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 93

شکل 3-31- مدل نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی کیتوسان 95

شکل 3-32- مدل نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3 96

شکل 3-33- مدل نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3 96

شکل 3-34- اثر pH اولیه روی جذب As(III) توسط کیتوسان خالص،   Chitosan/nano Al2O3  و           Cu-chitosan/nano Al2O3………………. 99

شکل3-35- تعیین pHpzc برای جاذب های کیتوسان ، Chitosan/nano Al2O3 و       Cu-chitosan/nano Al2O3…………………………………. 99

شکل 3-36- ظرفیت جذب As(III) در حضور آنیون های تداخل (500 mg/l). شرایط آزمایش: غلظت آرسنیک سه ظرفیتی 50 mg/l و مقدار جاذب 2 g/l 100

شکل 3-37- بازده جذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 نسبت به چرخه های بازسازی 101

شکل3-38- نمودار MIC جاذب ها در برابر گونه های مختلف میکروبی 104

 

فهرست جداول

 

جدول2-1- مشخصات مهم کیتوسان……………………. 39

جدول 2-2- مشخصات مهم نانو ذرات آلومینا………….. 40

جدول 2-3- مشخصات مهم سدیم آرسنیت……………….. 41

جدول3-1- درصد اتمی و وزنی عناصر مورد استفاده در نانوکامپوزیت Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 57

جدول 3-2- بررسی تاثیر نسبت آلومینا به کیتوسان بر خواص جذبی Chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 69

جدول 3-3- بررسی نسبت مس به گلوکز آمین بر روی جذب جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 70

جدول3-4- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III)بر فرایند جذب سطحی جاذب کیتوسان……………………………………………. 71

جدول3-5- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III) بر فرایند جذب Chitosan/nano-Al2O3……………………………………………. 71

جدول3-6- بررسی تاثیر غلظت اولیه As(III) بر فرایند جذب Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 72

جدول3-7- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب As(III) توسط کیتوسان……………………………………………. 74

جدول3-8- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب As(III) توسط Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 74

جدول3-9- بررسی تاثیر زمان تماس بر فرایند جذب آرسنیک توسط Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 75

جدول3-10- بررسی ایزوترم لانگمویر جاذب کیتوسان خالص.. 77

جدول3-11- پارامترهای ایزوترم لانگمویر برای جذب As(III) روی کیتوسان خالص………………………………………… 78

جدول3-12- بررسی ایزوترم فروندلیچ جاذب کیتوسان خالص. 80

جدول3-13- پارامترهای ایزوترم فروندلیچ برای جذب As(III) روی کیتوسان خالص………………………………………… 80

جدول3-14- بررسی ایزوترم لانگمویر نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 81

جدول 3-15- پارامترهای ایزوترم لانگمویر برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 82

جدول3-16- بررسی ایزوترم فروندلیچ نانو جاذب Chitosan/nano-Al2O3 82

جدول 3-17- پارامترهای ایزوترم فروندلیچ برای جذب As(III) روی Chitosan/nano-Al2O3…………………………………………. 83

جدول3-18- بررسی ایزوترم لانگمویر نانو جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 84

جدول 3-19- پارامترهای ایزوترم لانگمویر برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 85

جدول3-20- بررسی ایزوترم فروندیچ نانو جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 86

جدول 3-21- پارامترهای ایزوترم فروندلیچ برای جذب As(III) روی Cu-chitosan/nano-Al2O3…………………………………. 86

جدول3-22- بررسی سنتیک شبه مرتبه اول برای جاذب کیتوسان 88

جدول3-23- بررسی سنتیک شبه مرتبه اول برای جاذب Chitosan/nano-Al2O3 89

جدول3-24- بررسی سنتیک شبه مرتبه اول برای جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 90

جدول3-25- بررسی سنتیک شبه مرتبه دوم برای جاذب کیتوسان 91

جدول3-26- بررسی سنتیک شبه مرتبه دوم برای جاذب Chitosan/nano-Al2O3 92

جدول3-27- بررسی سنتیک شبه مرتبه دوم برای جاذب Cu-chitosan/nano-Al2O3 93

جدول 3-28- پارامترهای مدل های سنتیکی شبه مرتبه اول و دوم برای جذب As(III) روی کیتوسان……………………………… 94

جدول 3-29- پارامترهای مدل های سنتیکی شبه مرتبه اول و دوم برای جذب As(III) روی نانوکامپوزیت Chitosan/nano-Al2O3 ………… 94

جدول3-30- پارامترهای مدل های سنتیکی شبه مرتبه اول و دوم برای جذب As(III) روی نانوکامپوزیت                       Cu-chitosan/nano-Al2O3  94

جدول 3-31- پارامترهای مدل­ نفوذ درون ذره­ای برای جذب As(III) روی کیتوسان، Chitosan/nano-Al2O3 و Cu-chitosan/nano-Al2O3………… 97

جدول 3-32- پارامترهای فیزیکوشیمیایی نمونه آب طبیعی ( جمع آوری شده از آب زیرزمینی چاه از یک منطقه روستایی مراغه، ایران) مشخص شده با As(III)……………………………………….. 102

جدول 3-33- MIC جاذب ها در برابر گونه های مختلف میکروبی 103

 

فصل اول

 

 

مقدمه و بررسی منابع

 

1-1- مقدمه

اهمیت آب و نقش حیاتی آن در زندگی انسان، حیوان، نبات و محیط زیست آنقدر روشن است که نیاز به دلیل و برهان ندارد. بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت ناشی از عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است. از آنجایی که محور توسعه پایدار، انسان سالم است و سلامت انسان در گرو بهره مندی از آب آشامیدنی مطلوب می باشد بدون تامین آب سالم جایی برای سلامت مثبت و رفاه جامعه، وجود ندارد. آب از دو بعد بهداشتی واقتصادی حائز اهمیت است. از بعد اقتصادی به حرکت درآورنده چرخ صنعت و رونق بخش کشاورزی است. از بعد بهداشتی آب با کیفیت تضمین کننده سلامت انسان است.

اگر چه از دید ما پنهان است، اما آب دارای آثار بسیار زیادی در حیات جانداران به ویژه انسان می باشد. آب آشامیدنی علاوه بر تامین مایع مورد نیاز بدن به مفهوم مطلق آن یعنی H2O ، در بردارنده املاح و عناصر ضروری برای موجودات زنده و انسان می باشد که کمبود پاره ای از آن‌ ها در آب ایجاد اختلال در بدن موجود زنده می کند. از طرفی آب آشامیدنی در بردارنده عناصر و ترکیبات شیمیایی سمی نیز می باشد که برخی از آنها سرطان زا بوده و برای سلامتی انسان بسیار مضر هستند. همچنین موجودات ذره بینی گوناگونی نیز در آب پیدا می شوند که بعضی از آنها بیماری زا بوده و ایجاد بیماری های عفونی خطرناکی می کنند. بنابراین توسعه فناوری های مختلف جهت تهیه و تامین آب آشامیدنی سالم برای جامعه از اهمیت بالایی برای ارتقاء سلامت جامعه برخوردار است.

فن‌آوری نانو با راهکارهای نوین و جدید خود اظهار می‌دارد كه مواد با پایه نانو می‌توانند به فن‌آوری‌های تصفیه آب ارزان قیمت‌تر، بادوام‌تر و مؤثرتری منجر شوند، و بخشی از نیازهای كشورهای در حال توسعه را برآورده ‌سازند. بر این اساس با توجه به توانمندی های فراوان فناوری نانو نسبت به روش های قدیمی و سنتی موجود، در حذف و کنترل آلودگی های محیطی و همچنین تصفیه و جلوگیری از انتشار آلودگی ها، می توان آن را به عنوان یک تکنولوژی سبز و ابزاری موثر برای دستیابی به توسعه ای پایدار ، چه از نظر اقتصادی و چه از نظر بهره وری بیشتر در نظر گرفت. لذا در این پروژه کاربردهای نانوجاذب های بر مبنای کیتوسان در تصفیه آب آشامیدنی برای حذف آرسنیک سه ظرفیتی و باکتری مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

 

1-2- آرسنیک

آرسنیک سومین عنصر گروه پنجم جدول تناوبی است. عدد اتمی آن 33 و جرم اتمی آن 92/74 می باشد. این عنصر با ظرفیت های مختلف و نیز به صورت معدنی و آلی در طبیعت یافت می شود. میزان آرسنیک در پوسته زمین 8/1 میلی گرم در کیلوگرم بوده، معمولاً به صورت ترکیب با گوگرد و یا فلزاتی نظیر مس، کبالت، سرب، روی و غیره یافت می شود. از این عنصر در کشاورزی، دامداری، پزشکی، الکترونیک، صنعت و متالوژی استفاده می گردد [1]. آرسنیک در اثر انحلال مواد معدنی موجود در سنگ ها و خاک هایی که تحت تاثیر عوامل فرساینده طبیعی قرار گرفته اند در لایه های زمین پخش شده و باعث آلودگی آب می گردد. آرسنیک بی رنگ ، بی بو ، بی مزه و بسیار سمی و سرطان زاست. همچنین آرسنیک سه ظرفیتی(آرسنیت) در اکثر اوقات سمی تر از نوع پنج ظرفیتی (آرسنات) می باشد . آلودگی آرسنیک در آب، به خصوص آب های زیر زمینی، به دلیل سمیت و مخاطره آمیز بودن آن، به عنوان یک مشکل اساسی در جوامع مختلف مطرح است. در آب های طبیعی آلوده مقدار آن در حد 1 تا 2 میلی گرم در لیتر نیز گزارش شده است[3]. مصرف طولانی مدت این عنصر سبب ایجاد سرطان می شود [4]. براساس تقسیم بندی سازمان بین المللی تحقیقات سرطان (IARC)، ترکیبات غیر آلی آرسنیک در گروه یک (سرطان زا برای انسان) قرار دارند [5]. این عنصر به عنوان آلاینده مهم آب آشامیدنی به ویژه در نواحی آسیای جنوبی شناخته شده است. در این نواحی میلیون ها نفر در خطر ابتلا به بیماری های مرتبط با آرسنیک می باشند [6].

در ایران نیز مواردی از آلودگی در استان های خراسان و کردستان گزارش شده است. بر اساس مطالعات صورت گرفته غلظت آرسنیک در آب آشامیدنی 10 روستا در استان کردستان بیش از غلظت مجاز بوده و تغییرات آن بین 10 تا 500 میکروگرم در لیتر گزارش شده است[7]. سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا و سازمان جهانی بهداشت بر مبنای مطالعات انجام گرفته، کاهش مقادیر مجاز آرسنیک در آب آشامیدنی از 50 به 10 میکرو گرم در لیتر را مد نظر قرار داده [8] تا از طبیعت سرطان زایی آرسنیک در سیستم گوارشی انسان جلوگیری به عمل آورده و از طرفی از عوارض کبدی، ریوی، کلیه و اثرات پوستی ممانعت نماید [9]. این عنصر از طریق پوست، سیستم تنفسی و گوارشی جذب بدن

 

کلمات کلیدی: موج­داخلی، غیرخطی، فلات­قاره، گسل بستری، نرخ کرنش

 

فهرست مطالب

 

 

فصل اول: مقدمه و کلیات.. 1

1-1 بیان مسأله و اهمیت موضوع. 2

1-1-1 تأثیرات هیدروآکوستیکی.. 3

1-1-2 تأثیر بر میدان الکترومغناطیسی.. 3

1-1-3 تأثیرات هیدروفیزیکی.. 3

1-1-4 تأثیر بر توزیع مواد مغذی و آلاینده­ها در دریا 4

1-2 پایداری ستون آب.. 4

1-2-1 پایداری استاتیکی.. 4

1-2-2 فركانس پایداری.. 7

1-2-3 پایداری دینامیكی.. 8

1-2-4 عدد ریچاردسون. 8

1-3 امواج داخلی.. 9

1-3-1 مدل جزر و مد داخلی دولایه. 10

1-3-2 برخی مشخصه­های اصلی امواج داخلی.. 13

1-3-3 عبور جریان جزر و مدی از روی توپوگرافی.. 15

1-4 منطقه مورد مطالعه. 21

1-4-1 موقعیت جغرافیایی و اهمیت.. 21

1-4-2 مشخصات هیدروفیزیکی.. 23

1-4-3 امواج داخلی در خلیج عمان. 30

1-4-3-1 مدلهای عددی استفاده شده در خلیج عمان. 32

1-4-3-2 پیکربندی و نتایج مدل­های عددی استفاده شده در خلیج عمان. 36

1-5 اهداف و فرضیات.. 45

1-5-1 اهداف.. 45

1-5-2 فرضیات پژوهش… 45

فصل دوم: مروری بر پیشینه ی پژوهش… 46

2-1 پیشینه­ی مطالعه­ امواج داخلی در خلیج عمان. 47

2-2 پیشینه­ی مطالعات امواج داخلی در سایر مناطق مستعد. 48

2-2-1 مدل­سازی امواج داخلی در خلیج چین.. 49

2-2-2 مدل­سازی امواج داخلی در خلیج بنگال. 50

2-2-3 مدل­سازی امواج داخلی در دریای آندامان. 51

2-2-4 مدل­سازی امواج داخلی در تنگه های کوریل.. 53

2-2-5 مدل­سازی امواج داخلی در تنگهی جبل الطارق. 53

2-2-6 مدل­سازی امواج داخلی در نواحی شکست فلات قاره و شیب­های توپوگرافی.. 53

فصل سوم: مواد و روشها 55

3-1 انتخاب مدل عددی.. 55

3-1-1 مدل عددی MITgcm.. 56

3-1-2 معادلات حل شده 57

3-2 پیکربندی مدل. 58

3-2-1 محدوده، شبکه و توپوگرافی حوزه 58

3-2-2 طرحواره­ی فرارفتی.. 58

3-2-3 شرایط اولیه. 59

3-2-4 شرایط مرزی.. 59

3-3 پایداری مدل. 60

3-4 اعتبارسنجی مدل. 61

فصل چهارم: نتایج.. 63

4-1 اثرات سطحی امواج داخلی در خلیج عمان. 63

4-1-1 نرخ کرنش سطحی ناشی از امواج داخلی.. 64

4-1-2 تغییرات سطحی میدان فشار غیرهیدروستاتیکی.. 67

4-2 شکل­ گیری امواج داخلی غیرخطی در ناحیه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان. 68

4-2-1 مشخصه­های موج داخلی در ناحیه­ی فلات قاره 68

4-3 شکل­ گیری امواج داخلی غیرخطی در روی گسل بستری.. 85

4-3-1 اثر سطحی امواج داخلی بر روی گسل بستری.. 85

4-3-2 پرتوهای موج داخلی.. 87

4-3-3 تأثیر پرتوهای موج داخلی بر پروفایل مشخصه­های هیدروفیزیکی.. 90

4-3-4 مشخصه­های امواج داخلی.. 92

4-4 شکل­ گیری موج داخلی در دهانه­ی تنگه­ی هرمز. 94

4-5 تغییرات سرعت­های افقی و قائم در محل امواج داخلی غیرخطی.. 96

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری.. 100

5-1 جمع­بندی و تحلیل نتایج 101

5-1-1 امواج داخلی در ناحیه­ی فلات­قاره(مقایسه­ نتایج با مشاهدات راداری و نتایج مدلSmall و Martin(2002)) 101

5-1-2 امواج داخلی بر روی تپه­ی دریایی.. 102

 

5-1-3 موج تنهای داخلی در دهانه­ی تنگه­ی هرمز. 103

5-2 پیشنهادات.. 104

5-2-1 پیشنهادات عملی.. 104

5-2-2 پیشنهادات علمی.. 104

منابع و مآخذ. 106

 

فهرست شکل­ها

 

شکل 1-1 اطلس جهانی امواج داخلی(Apel, 2002) 2

شكل1-2 جابجایی یک بسته­ی آب درون شارهای با لایه بندی چگالی.. 5

شکل 1-3 لایه­بندی دو لایه و توپوگرافی ساده­سازی شده توسط Small & Martin(2002). سطح تماس دو لایه با یک خط موجی نازک مشخص شده است. توپوگرافی با یک خط ضخیم­تر مشخص شده است. جریان رفت و برگشتی جزر و مدی نیز با پیکان­ها مشخص شده است (Small & Martin, 2002). 13

شکل 1-4 تولید امواج داخلی جزر و مدی به وسیله­ عبور جریان نوسانی از روی توپوگرافی با مقادیر مختلف نسبت شیب تپه به موج  17

شکل 1-5 الف) سیستم مختصات استفاده شده برای مدل سازی جریان پتانسیلی پیرامون یک استوانه. ب) سیستم مختصات استفاده شده برای مدل سازی محورهای پرتو عرضی() و پرتو طولی() (Sutherland , 2010). 18

شکل 1-6 کنتورهای دمای پتانسیل(خطوط پررنگ) در هنگام یک باد توفانی شدید در 11 ژانویه 1972 که به سمت سراشیبی گرداله­ی کلورادو می­وزید توسط یک هواپیما اندازه ­گیری شده است. خطوط نقطه­چین، مسیر هواپیما را نشان می­ دهند (Sutherland , 2010). 19

شکل 1-7 کنتورها جابجایی سطوح ایزوپیکنال را در نتیجه­ جریان بالاسو با لایه بندی یکنواخت و با سرعت نشان می­دهد که از روی یک تپه­ی نیم دایره با شعاع عبور کرده است. انتشار قائم امواج داخلی به طور موثری با کاهش عدد فرود شروع می­ شود. در عدد فرود بحرانی() ایزوپیکنال­ها روی نقطه­ی واژگونی از روی تپه هستند (Sutherland , 2010). 19

شکل 1-8 تصویر شبیه سازی باد توفانی در سراشیبی یک تپه­ی دوبعدی با باد بالاسو و شرایط دمای پتانسیل مطابق با مشاهدات یک باد توفانی که در نزیک گرداله­ی کلورادو در 11 ژانویه­ی 1972 رخ داده است (Sutherland , 2010). 20

شکل1-10 توپوگرافی حوزه­ مورد مطالعه (Meirion & Former, 2014) 22

شکل 1-11 مشاهدهی اثر بستهی موج داخلی در سطح دریا که در سوم اکتبر 1998 توسط سنجنده­ی راداری ERS SAR ثبت شده است(Small and Martin,2002). 23

شکل 1-12 نیم­رخ تغییرات دما نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، 1393) 25

شکل 1-13 نیم­رخ تغییرات شوری نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ)(خلیل­آبادی & اکبری­نسب، 1393) 25

شکل 1-14 نیم­رخ تغییرات چگالی نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، 1393) 26

شكل1-15 مربع فركانس پایداری مشاهده شده در خلیج­عمان در اواخر بهار(سمت راست) و اواخر پاییز(سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، 1393). 27

شکل 1-16 محدوده­ رژیم انگشتی، انتشار همرفتی، ناپایداری ایستابی و پایداری مضاعف برای زوایای ترنر مختلف(خلیل­آبادی & اکبری­نسب، 1393) 29

شکل 1-17 نیم­رخ تغییرات زاویه­ی ترنر نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، 1393) 29

شکل 1-18 پروفایل های چگالی پتانسیل(سمت چپ) و فرکانس شناوری(سمت راست) در ناحیه­ی عمیق خلیج عمان (Small & Martin, 2002) 32

شکل 1-19 نقشه­ی عمق­سنجی خلیج فارس و خلیج عمان(Small & Martin, 2002) 34

شکل 1-20 خروجی مدل جزر و مد در تنگه­ی هرمز و بخش­هایی از خلیج عمان. خطوط هم­فاز با رنگ خاکستری و خطوط هم­دامنه با رنگ سفید نشان داده شده ­اند(Small & Martin, 2002). 35

شکل 1-21 محل مقطع انتخاب شده برای مدل سازی Small & Martin(2002) (با علامت *) نشان داده شده است. خط­چین­ها نیز کنتورهای عمق را نشان می­دهند. 38

شکل 1-22 پروفایل عمق واقعی در لبه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان (Small & Martin, 2002). 38

شکل 1-23 ثبت چند بسته­ی موج داخلی توسط سنجنده­ی راداری در 3 اکتبر 1998(Small & Martin, 2002) 39

شکل 1-24 یک سری از جابجایی­های سطح تماس دو لایه را در 6 فاصله­ی زمانی یکسان در یک دوره­ جزر و مدی را برای مورد 1 نشان می­دهد. بردارهایی که روی هر یک از جابجایی­هاست، جهت و اندازه­ جریان را نشان می­دهد. نمودار پایین شکل نیز عمق را نشان می­دهد(Small & Martin, 2002). 40

شکل 1-25 خروجی مدل جزر و مدی داخلی برای مورد3. 6 نمودار بالا نوسانات سطح تماس دو لایه را در محدوده­ مدل­سازی در یک دوره­ جزر و مدی 12 ساعته نشان می­دهند. نمودار پایین شکل نیز عمق را نشان میدهد (Small & Martin, 2002). 43

شکل نرخ کرنش در محدوده­ 90-70 کیلومتر(Small & Martin, 2002). 43

شکل 2-12 موج داخلی شبیه­سازی شده پس از زمان t=2.875 M2 (M2 دوره تناوب جزر و مد نیمه روزانه است). الف) نقشه­ی دو بعدی گرادیان جریان سطحی(du/dx) در راستای مداری. ب) تغییرات du/dx در امتداد برش عرضی 20∘47′N ج) پروفایل عمقی تغییرات دما در امتداد همان برش عرضی (Vlasenko, et al., 2010) 50

شکل 2-13 سری زمانی پروفایل دما حاصل از الف) اندازه ­گیری میدانی ب) شبیه­سازی توسط مدل MITgcm (Himansu, et al., 2013) 51

شکل 2-14 نمایش سری زمانی چگالی در مراحل مختلف تکامل امواج داخلی. خط نقطه­چین قائم معرف مکانی است که پارامتر غیرخطی() در سمت راست آن غیر صفر می­ شود و امواج داخلی غیرخطی شکل می­گیرند. (Vlasenko & Stashchuk, 2007) 52

شکل 3-1 سری زمانی تغییرات شوری لایه­ی سطحی.. 61

شکل 3-2 مقایسه­ میانگین ماهانه­ی پروفایل­های دما و شوری حاصل از مدل­سازی عددی با مدل MITgcm و داده ­های WOA  62

شکل 4-1 نرخ کرنش سطحی مداری ناشی از امواج داخلی در زمان­های مد(شکل الف) و جزر(شکل ب) 65

شکل 4-2 نرخ کرنش سطحی نصف­النهاری ناشی از امواج داخلی در زمان­های مد(شکل الف) و جزر (شکل ب) 66

شکل 4-3 میدان فشار غیرهیدروستاتیکی در زمان های مد(شکل الف) و جزر (شکل ب) 67

شکل 4-4 نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل 3 ساعت قبل از جزر، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm   69

شکل 4-5 نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل در زمان جزر، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm.. 70

شکل 4-6 نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل 3 ساعت قبل از مد، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm.. 70

شکل 4-7 نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل در زمان مد، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm.. 71

شکل 4-8 تغییرات سرعت قائم در یک دوره­ جزر و مدی نیمه­روزانه(با فاصله­ی زمانی 3 ساعت مرتبط با تصاویر 4-4 تا 4-7) 71

شکل4-9 تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در 3 ساعت قبل از جزر 73

شکل4-10 تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان جزر 74

شکل4-11 تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در 3 ساعت قبل از مد  75

شکل 4-12 تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان مد  76

شکل4-13 تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در 3 ساعت قبل از جزر 77

شکل4-14 تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان جزر 78

شکل4-15 تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در 3 ساعت قبل از مد. 79

شکل4-16 تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان مد. 80

شکل4-17 تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در 3 ساعت قبل از جزر 81

شکل4-18 تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان جزر. 82

شکل4-19 تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در 3 ساعت قبل از مد. 83

شکل 4-20 تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در 120 متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان مد. 84

شکل4-21 تغییرات نرخ کرنش سطحی مداری ناشی از امواج داخلی در محل گسل بستری در یک دوره­ جزرومدی.. 85

شکل 4-22 تغییرات میدان فشار غیرهیدروستاتیکی در زمان های جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) 86

شکل 4-23 میدان سرعت قائم در محل تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی.. 89

شکل 4-24 میدان سرعت افقی در محل تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی.. 89

شکل 4-25 تغییرات شوری در روی تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی.. 91

شکل 4-26 تغییرات شوری در 140 متر بالای تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی.. 91

شکل 4-27 تغییرات عدد بدون بعد فرود در محل تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی.. 92

شکل 4-28 تغییرات دمای پتانسیل و کنتورهای امواج بین لایه­ای در یک دوره­ جزر و مدی.. 94

شکل 4-29 مراحل شکل­ گیری یک موج تنهای داخلی در یک مقطع قائم شمالی-جنوبی در دهانه­ی تنگه­ی هرمز(که تقریبا بر مقطع ”ه“ شکل 4-2 منطبق است) در یک دوره­ جزر و مدی.. 95

شکل 4-30 تغییرات سرعت قائم در محل امواج داخلی غیرخطی در زمان­های جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) 97

شکل 4-31 تغییرات سرعت افقی در محل امواج داخلی غیرخطی در زمان­های جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) 98

شکل 4-32 تغییرات سرعت قائم در محل تشکیل موج تنهای داخلی جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) 99

 

 

فهرست جداول

 

 

جدول 1-1 دامنه و فاز مولفه­های جزر و مدی در چهار بندر در تنگه­ی هرمز و خلیج عمان (Small & Martin, 2002) 34

جدول 1-2 جزئیات لایه­بندی در ناحیه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان(مجموع عمق آب 100 متر در نظر گرفته شده است) (Small & Martin, 2002) 37

جدول 1-3 لیست مشخصه­های ورودی مدل در اجراهای مختلف (Small & Martin, 2002) 44

جدول 1-4 لیست مشخصه­های بسته­ی موج پیش ­بینی شده به وسیله­ مدل جزر و مد داخلی در محدوده­ تقریبی 80 کیلومتر که امواج توسط سنجنده­ی SAR مشاهده شده ­اند (Small & Martin, 2002). 44

جدول 5-1 مقایسه­ مشخصه­های بسته­های موج پیش ­بینی شده در مطالعه­ حاضر با نتایج پیش­بینیSmall و Martin(2002) و مشاهدات سنجنده­های راداری در محدوده­ 80 کیلومتری که امواج توسط SAR ثبت شده ­اند. 102

 

 فصل اول

 

مقدمه و کلیات

 

 

امواج داخلی در اثر اعمال آشفتگی در اقیانوسی با لایه­بندی پایدار ایجاد می­شوند. برای مثال، جریان جزرومدی در یک محیط با لایه­بندی پایدار منجر به تولید امواج داخلی خطی می­ شود که جزر و مد داخلی نامیده می­شوند. این آشفتگی­ها در بیشتر موارد در اثر عبور جریان از روی شیب توپوگرافی ایجاد می­شوند. وقتی جریان­های جزر و مدی در آب­های با لایه­بندی پایدار از روی مرزهای ناحیه­ی فلات­قاره عبور می­ کنند، می­توانند باعث ایجاد امواج داخلی غیرخطی شوند. هرچند امواج داخلی در لایه ­های زیر سطح رخ می­ دهند اما اثر این امواج در روی سطح با بهره گرفتن از فن­­آوری سنجش از دور قابل آشکارسازی است.

ویرایش دوم اطلس امواج تنهای[1] داخلی شامل بیش از 300 نمونه از حدود 54 ناحیه از کره­ی زمین می­ شود که امواج داخلی توسط تصاویر راداری ثبت شده اند(شکل 1-1). اکثر این نقاط از طریق اثرات سطحی یک گروه موج تنهای داخلی در تصاویر سنجش از دور شناسایی شده ­اند. فقط در چند نقطه­ی محدود، حضور این امواج از طریق مشاهدات میدانی اثبات شده است(Apel, 2002). همانطور که در شکل 1-1 دیده می­ شود، خلیج­عمان نیز یکی از نقاطی است که امواج داخلی در آن مشاهده شده است.

 

شکل 1-1 اطلس جهانی امواج داخلی(Apel, 2002)

 

 

1-1 بیان مسأله و اهمیت موضوع

امواج­ داخلی تأثیرات شناخته شده­ای در اقیانوس دارند. شناخت و استخراج الگوی امواج داخلی از جنبه­ های گوناگون دارای اهمیت است. در ادامه به برخی از تأثیرات امواج داخلی که از جنبه­ های دفاعی و نظامی، هیدروژئوفیزیکی، زیست­محیطی و غیره دارای اهمیت فراوانی است اشاره می­ شود. نکته­ی جالب توجه این است که اکثر مطالعاتی که تاکنون درباره امواج داخلی در آب­های مختلف کلید خورده است بیشتر با انگیزه­ کاربرد نظامی مورد توجه قرار گرفته است که از آن جمله می­توان به تحقیقات گارت و مانک(Garret & Munk, 1975) و فریتاس (Freitas , 2008)اشاره نمود که با حمایت وزارت دفاع و نیروی دریایی ایالات متحده امریکا انجام شده است.

هریک از مواردی که در ادامه بیان می­ شود، در قالب یک پژوهش کاربردی مستقل قابل طرح است و به شکل­های تحلیلی، عددی و میدانی قابل اجراست. می­توان از نتایج پژوهش حاضر به عنوان ورودی این مدل­های عددی و تحلیلی استفاده نمود که در فصل آخر در بخش پیشنهادات ادامه­ کار به آن اشاره خواهد شد.

 

 

1-1-1 تأثیرات هیدروآکوستیکی

امواج داخلی، توزیع چگالی سیال و در نتیجه مسیر پرتوهای امواج صوتی را تغییر می­ دهند و منجر به خطای سوناری می­شوند. اهمیت اصلی مطالعه­ امواج داخلی توسط محققین فیزیک دریا در اکثر کشورها تعیین خطای سوناری حاصل

 

 

 

فهرست مطالب

 

فصل اول – کلیات تحقیق… 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- ضرورت مطالعه رفتار کاربر. 2

1-3- نیاز به نقشه‌های مفهومی فازی… 4

1-4- تعریف مسئله. 4

1-5- چالش‌های پیش رو. 5

1-5-1- پویا بودن سامانه. 5

1-5-2- عدم قابلیت تفکیک پارامترهای کیفی… 5

1-6- روش تحقیق… 6

1-7-ساختار پایان‌نامه. 6

فصل دوم – نقشه‌های مفهومی فازی… 8

2-1- مقدمه. 9

2-2- تئوری مجموعه‌های کلاسیک….. 9

2-3- تئوری مجموعه‌های فازی… 10

2-4- نقشه‌های شناختی فازی… 12

2-4-1- خصوصیات نقشه‌های مفهومی فازی… 16

2-4-2- انواع نقشه‌های مفهومی فازی… 21

2-5- نتیجه‌گیری… 28

فصل سوم – رفتار کاربر. 29

3-1- مقدمه. 30

3-2- رفتار مصرف‌کننده. 30

3-3- رفتار مصرف‌کننده در اینترنت…. 33

3-4- رفتار کاربر در شبکه‌های اجتماعی… 34

3-4-1- پارامترهای مربوط به اجتماع.. 34

3-4-2- پارامترهای مربوط به وب‌سایت…. 35

3-4-3- پارامترهای مربوط به کاربر. 35

3-5- مدل‌های رفتار خرید.. 35

3-5-1- مدل رفتار خرید هاوکینز. 36

3-5-2- مدل رفتار خرید هاوارد- شیث…. 36

3-5-3- مدل رفتار خرید انگل–کولات–بلک ول.. 36

3-6- مروری بر تحقیقات انجام شده. 37

3-7- نتیجه‌گیری… 39

فصل چهارم – مدل پیشنهادی… 40

4-1- مقدمه. 41

4-2- روند انجام تحلیل… 42

4-2-1- مطالعه موردی و استخراج عامل‌ها 42

4-2-2- عامل‌های مربوط به جامعه. 43

4-2-3- عامل‌های مربوط به کاربر. 48

4-2-4- عامل‌های مربوط به وب‌سایت…. 61

4-2-5- جدول مقایسه عامل‌ها 71

4-3- روش دلفی… 74

4-4- ماتریس مجاورت FCM….. 77

4-5- نقشه مفهومی فازی… 78

4-6- تحلیل FCM….. 83

4-7- نتیجه‌گیری… 86

فصل پنجم – نتیجه گیری و پیشنهادها 87

 

5-1- نتایج.. 88

5-2- مزایا و موانع.. 90

5-3- پیشنهاد‌ برای تحقیقات آتی… 90

مراجع.. 92

 

 

 

 

فهرست علائم و نشانه­ها
ATT………………………………………………………………………………………… Attitude

CLT……………………………………………………………………………………. Culture

DGF…………………………………………………………………… Demographical Factors

ECF………………………………………………………………………… Economical Factors

ENT………………………………………………………………………………… Entertainment

EOI…………………………………………………………………… Effective of Information

EXB…………………………………………………………………….. Exloratory Behaviour

FCM…………………………………………………………………… Fuzzy Cognnitive Map

GND…………………………………………………………………………………………. Gender

INF………………………………………………………………………………. Informativeness

INV…………………………………………………………………………………… Involvement

NFC…………………………………………………………………………. Need for Cognition

ORG…………………………………………………………………………………. Organization

OSL…………………………………………………………….. Optimum Stimulation Level

SNT……………………………………………………………………… Social Network Trust

STR……………………………………………………………………………………….. Structure

UCH………………………………………………………………………………. User Challenge

UCM…………………………………………………………………….. User Communication

UCN………………………………………………………………………….. User Convenience

UCS……………………………………………………………………………………… User Cost

UIF…………………………………………………………………………………. User Interface

UIN……………………………………………………………………………. User Interactivity

UND…………………………………………………………………………………….. User Need

USK……………………………………………………………………………………… User Skill

WCP………………………………………………………………….. Web Controlling Power

WLK…………………………………………………………………………….. Web Likeability

WMP……………………………………………………………….. Web Motivational Power

 

 

فهرست جدول­ها

جدول 2- 1 نگاشت مقدار عددی به مقادیر مفهومی.. 14

جدول 3- 1 مروری بر تحقیقات انجام شده. 37

جدول 4- 1 عامل‌های استفاده‌شده و مقایسه آن‌ ها 711

جدول 4- 2 ماتریس مجاورت نقشه مفهومی فازی.. 77

جدول 4- 3 ماتریس مجاورت برش نقشه مفهومی فازی.. 84

جدول 4- 4 تأثیر تک متغیرها بر روی متغیر هدف (SNT) طی 100 دوره 85

جدول 5- 1 تأثیر تک متغیرها بر روی متغیر هدف (SNT) طی 100 دوره 89

 

فهرست شکل‌ها

شکل 1- 1 ساختار رهیافت پیشنهادی.. 6

شکل 2- 1 متغیر فازی دما با مقدار 25 درجه سانتی‌گراد در هر سه مجموعه فازی دمای سرد، گرم و معتدل قرار می‌گیرد ولی با درجه عضویت‌های مختلف… 12

شکل 2- 2 رابطه 1+ و 1- بین گره‌ها در FCM… 13

شکل 4- 1 روند انجام پایان نامه. 42

شکل 4- 2 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی دامنه متغیر فرهنگ… 45

شکل 4- 3 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی دامنه متغیر جمعیت شناسی (میانگین سنی جمعیت) 46

شکل 4- 4 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی دامنه پارامتر اقتصادی (قدرت خرید) 47

شکل 4- 5 مجموعه‌های فازی مربوط به پارامتر جنسیت… 49

شکل 4- 6 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر رفتار اکتشافی.. 50

شکل 4- 7 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر گرایش…. 51

شکل 4- 8 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر درگیری.. 52

شکل 4- 9 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر نیاز به شناخت… 53

شکل 4- 10 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر سطح تحریک بهینه. 54

شکل 4- 11 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر چالش پذیری کاربر. 55

شکل 4- 12 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر مهارت کاربر. 56

شکل 4- 13 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر تعامل کاربر. 57

شکل 4- 14 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر آسودگی کاربر. 58

شکل 4- 15 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر هزینه کاربر. 58

شکل 4- 16 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر ارتباط کاربر. 59

شکل 4- 17 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر نیازکاربر. 60

شکل 4- 18 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر اعتماد کاربر. 61

شکل 4- 19 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر سرگرمی.. 63

شکل 4- 20 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر ارزشمندی اطلاعات.. 64

شکل 4- 21 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر کارآمدی محتوا 65

شکل 4- 22 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر سازمان‌یافتگی اطلاعات.. 66

شکل 4- 23 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر ساختار وبسایت… 67

شکل 4- 24 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر رابط کاربری وبسایت… 68

شکل 4- 25 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر قدرت کنترل وبسایت… 69

شکل 4- 26 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر دوست داشتنی بودن وب‌سایت… 70

شکل 4- 27 مجموعه‌های فازی تعریف شده بر روی پارامتر قدرت تحریک پذیری وبسایت… 71

شکل 4- 28 روابط منفی قوی بین پارامترها (1-) 79

شکل 4- 29 روابط منفی ضعیف بین پارامترها (0.5-) 80

شکل 4- 30 روابط مثبت ضعیف بین پارامترها (0.5+) 81

شکل 4- 31 روابط مثبت قوی بین پارامترها (1+) 82

شکل 4- 32 برشی از نقشه مفهومی فازی.. 83

 

فصل اول

کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه

در جهان امروزی که کاربرد اینترنت و استفاده از شبکه‌های اجتماعی بسیار گسترش یافته است و جوانب مختلف زندگی انسان‌ها را تحت شعاع قرار داده و همچنین تغییر نامحسوس رفتار کاربرها در برخورد با شبکه‌های اجتماعی، تحلیل رفتار کاربر برای سازمان‌ها بسیار حائز اهمیت است. لذا در این بخش در مورد ضرورت تحلیل رفتار کاربر در شبکه‌های اجتماعی بحث شده و فضای مسئله بیان خواهد شد. علاوه بر این چالش‌های پیش رو بررسی شده و ساختار روش تحقیق ارائه خواهد گردید.

 

1-2- ضرورت مطالعه رفتار کاربر

 

رفتار مصرف‌کننده یکی از مهم‌ترین مسائلی است که در دهه‌ های اخیر موردبحث و تحقیق قرارگرفته است. سازمان‌ها همیشه خواهان فهم نحوه تصمیم‌گیری مصرف‌کننده بوده‌اند تا بتوانند در طراحی محصولات و خدمات خود از آن استفاده کنند.

حبوبات یکی از مهم ترین منابع گیاهی غنی از پروتئین و دومین منبع مهم غذایی انسان به شمار می روند و نقش بسیار مؤثری در کنار غلات در تغذیه انسان داشته و در کشورهایی که از نظر کمی و کیفی در فقر غذایی هستند حبوبات اهمیت ویژه ای داشته و جزء اصلی رژیم غذایی مردم فقیر جهان محسوب می شوند. میزان انرژی در حبوبات معادل غلات بوده و از نظر اسیدهای آمینه (به خصوص لایسین) غنی هستند ، با توجه به داشتن ریشه های عمیق، لگوم ها علاوه بر تحمل شرایط خشکی که جهت کشت در مناطق خشک توصیه می شود از توانایی تثبیت نیتروژن نیز برخوردار هستند که موجب بهبود حاصلخیزی خاک اعم از خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی شده و نقش مهمی را در پایداری نظام کشاورزی ایفا می کنند، به همین خاطر حبوبات در تنوع زراعی جایگاه خاصی داشته و دامنه سازگاری وسیعی دارند. در عرض های جغرافیایی و دامنه های حرارتی مختلف اعم از مناطق گرمسیری و سردسیری قابل کشت می باشند. این محصولات هم به طور منفرد و هم به صورت کشت مخلوط با سایر محصولات قابل کشت هستند.

رشد جمعیت و توسعه اقتصادی و اجتماعی کشور در دو دهه اخیر باعث شده تا مصرف مواد پروتئینی به خصوص گوشت قرمز افزایش چشم گیری یابد، بر این اساس افزایش تولید مواد پروتئینی به ویژه پروتئین های گیاهی که منابع ارزشمندتری در تغذیه هستند، اجتناب ناپذیر است، از طرفی حبوبات منبع مناسبی برای تغذیه احشام و حیوانات محسوب می شوند. ماش، در کشورهای پرجمعیتی نظیر هندوستان با مصرف سرانه 7/11 کیلوگرم، سهم بیشتری در رژیم غذایی مردم نسبت به سایر کشورها دارد، در کشور ما مصرف سرانه ماش 8/4 کیلوگرم است. اگرچه مصرف آن از متوسط جهانی (1/6 کیلوگرم) پایین تر است ولی نقش مهمی در تغذیه افراد کم درآمد ایفا می کند، لذا افزایش تولید حبوبات به عنوان مکمل منابع پروتئینی در برنامه های توسعه اقتصادی کشور مورد توجه قرار گرفته است(پارسا و باقری،1387). لگوم ها از نظر حجم تولید غلات به دلیل تولید کربوهیدرات ها که بخش عمده رژیم غذایی انسان و دام را شامل می شوند، مهم ترین گیاهان هستند. از طرف دیگر بر اساس تعداد جنس و گونه مورد استفاده انسان، بقولات تا به حال پرمصرف ترین خانواده گیاهی هستند، لگوم ها جهت تولید مواد شیمیایی، مواد معطر، الوار سوخت، سرشاخه های علوفه ای، علوفه، گیاهان پوششی، کود سبز، دانه و غذا استفاده می شوند(مجنون حسینی ،1387 ). حبوبات با داشتن پروتئینی در حدود 20 درصد و گاهی بیشتر نقش مهمی در تأمین پروتیئن مورد نیاز انسان دارند. در کشورهایی که تولیدات دامی و محصولات کشاورزی آن ها کم است حبوبات در تغذیه انسان می توانند یک مکمل غذایی خوبی برای غلات محسوب شوند. میزان پروتئین در غذاهای حیوانی معمولاً کمتر از میزان پروتئین در منابع گیاهی است ولی پروتئین های موجود در غذاهای حیوانی به علت داشتن تعداد اسید آمینه های بیشتر و مقدار بیشتر اسید آمینه، باارزش تر از پروتئین های گیاهی هستند (مجنون حسینی، 1375). با ترکیب پروتئین های گیاهی و حیوانی می توان کمبود اسیدهای آمینه را برطرف کرد، بنابراین در مواردی که پروتئین غلات و حبوبات با هم مصرف شوند توازن اسیدهای آمینه و مخلوط پروتئین از نظر کیفیت بهتر از حالتی است که هر کدام به تنهایی مصرف می شوند (کوچکی، 1368). هم چنین این گیاهان به عنوان گیاهان جایگزین، باارزش هستند اما در شیوه های زراعی و تحقیقات کشاورزی کمتر مورد توجه واقع شده اند (احمدی، 1387). دانه های خشک و خوراکی لگوم ها را حبوبات می گویند.

زراعت حبوبات سریع ترین راه افزایش تولید پروتئین در کشورهای در حال توسعه آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین است. پتانسیل عملکرد حبوبات بالا و به 3000 – 2500 کیلوگرم در هکتار می رسد ولی بنا به دلایلی از جمله عوامل بوم شناختی، فقدان فرصت و موقعیت برای تولید حبوبات، ضعف در فناوری پس از برداشت، کمبود تحقیقات بنیادی، محدودیت اقتصادی – اجتماعی، فقدان مدیریت زراعی مناسب و عدم دسترسی کافی به بذور اصلاح شده و باکتری های ریزوبیوم میزان عملکرد آن ها در اکثر کشورها پایین است. حبوبات در حاصل خیزی خاک مؤثر بوده و علاوه بر عدم نیاز چندان به نیتروژن، هر ساله مقادیری نیتروژن از طریق فرایند تثبیت به خاک می افزایند. این گیاهان به دلیل کوتاهی فصل رشد و لطافت بقایای گیاهی بر جای گذاشته، گیاهان مناسبی برای قرار گرفتن قبل از محصولات پاییزه و پس از محصولات وجینی و دیررس هستند (باقری و همکاران، 1376). شاخص برداشت پایین در این گیاهان باعث شده مواد تولیدی کمتری از بخش های رویشی به غلاف ها منتقل شوند هم چنین رشد نامحدود و ریزش گل ها و غلاف ها سبب کاهش عملکرد می گردد.

ماش (Vigna radiate (L.) Wilczek) یكی از گونه‌های خانواده بقولات می‌باشد كه دانه آن به واسطه داشتن 27-24 درصد پروتئین و حدود 340 كالری انرژی كه از مصرف 100 گرم دانه خشك آن حاصل می‌شود از منابع مهم تأمین‌كننده پروتئین گیاهی برای انسان به شمار می‌رود (كوچكی و بنایان اول، 1372).

ماش از معمول‌ترین گیاهانی است كه در اكثر مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری ایران بعد از برداشت گندم كشت شده و قبل از شروع كشت پائیزه برداشت می‌شود. ماش به علت دوره رشد و نمو كوتاه، قابلیت تثبیت نیتروژن هوا، تقویت زمین و جلوگیری از فرسایش خاك بر سایر گیاهان به منظور كشت دوم برتری دارد. این گیاه می‌تواند در بعضی مناطق به شرطی كه توجیه اقتصادی داشته باشد به صورت كود سبز در تناوب‌های زراعی جهت نیل به كشاورزی پایدار به كار گرفته شود. (مجنون حسینی، 1387).

 

1-2- فرضیه های تحقیق

1- کود زیستی ازتوباکتر تأثیر مثبتی بر عملکرد و اجزای عملکرد و خصوصیات ریخت شناسی و صفات کیفی ماش دارد.

2- ماش به مقادیر مختلف بیوسوپر جاذب عکس العمل نشان می دهد.

3- اثرات متقابل کود زیستی ازتوباکتر و بیوسوپر جاذب بر روی عملکرد و اجزای عملکرد و خصوصیات ریخت شناسی گیاه ماش مؤثر است.

1-3- اهداف تحقیق

الف- مقایسه تأثیر کود زیستی ازتوباکتر و بیو سوپر جاذب بر عملکرد گیاه ماش

ب- مطالعه تأثیر کود زیستی ازتوباکتر بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه ماش

ج- کاهش و یا حذف مصرف کودهای شیمیایی در راستای کشاورزی پایدار

د- افزایش تولید و عملکرد در واحد سطح و تأمین نیازهای غذایی انسان و سایر موجودات زنده.

1-4- گیاه ماش

ماش از حبوبات با ارزش بوده و سرشار از فسفر (326 میلی‌گرم در هر گرم دانه) است. دانه آن به صورت كامل، لپه و یا آرد شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. دانه ماش حدود 25-24 درصد پروتئین و مقادیر متنابهی كربوهیدرات (7/56 درصد)، مواد معدنی (1/4 درصد) و ویتامین (كاروتن، تیامین، ریبوفلاوین، نیاسین و غیره) دارد. پروتئین ماش تمام اسید آمینه‌های ضروری را دارد. در مقایسه با انواع لوبیاها، ماش بسیار قابل هضم، خوش طعم و خوشمزه‌تر است. دانه‌های رسیده آن به صورت پخته در تهیه سوپ و خورشت، دانه‌های سبز آن در تهیه كنسرو و جوانه‌های سبز شده ماش سرشار از ویتامین ث و مقدار زیادی تیامین و ریبوفلاوین هستند كه در تهیه انواع غذا و سالاد در كشورهای آمریكا و چین هواداران بسیار دارد. افزودن 30 درصد آرد ماش به رشته فرنگی، بدون ایجاد تغییرات ساختار در ماكارونی، در بهبود فقر غذایی مردم هندوستان موثر گزارش شده است.

واویلوف ماش را از جنس فازلوس (با نام علمی Phaseohus aureus) معرفی كرد، در حالی كه ویلسزك آن را تحت جنس ویگنا (Vigna) طبقه‌بندی نمود . در جنس فازلوس لوله مادگی (خامه) خمیده، كرك دار و در زیر كلاله قرار دارد در حالی كه، در جنس ویگنا خامه كم و بیش راست می‌باشد و طویل و دورتر از كلاله قرار دارد. جنس ویگنا را ساوی كشف كرد. ماش سبز از هندوستان و آسیای مركزی منشاء یافته و به احتمال قوی اولین منطقه اهلی شدن ماش سبز هندوستان است، زیرا تنوع زیادی از فرمهای زراعی و وحشی این گیاه در آنجا یافت شده است. (مجنون حسینی ،1388). همچنین فرمهای وحشی ماش سبز در سطح وسیعی از مناطق گرمسیری جنوب، جنوب شرقی، شرق آسیا و شمال استرالیا پراكنده هستند. گونه وحشی vigna radiata var. sublobatus كه در هندوستان و اندونزی می‌روید، به احتمال زیاد به عنوان جد ماش سبز و سیاه شناخته شده است. جنس ویگنا در مناطق گرمسیری انتشار دارد و مشتمل بر حدود 150 گونه است كه اكثر آنها در آسیا و آفریقا هستند. فاریس به نقل از مجنون حسینی (1388) گزارش نموده است كه فقط هفت گونه این جنس زراعی هستند، دو گونه منشاء آفریقایی (vigna radiata, vigna subterranean) و 5 گونه منشاء آسیایی (V. umbellate, (V.mungo ,V. unguicilata, V. aconitifolia, V. anaularis) هستند جنس vigna radiate دارای سه زیر گونه است:

V.indicus-واریته‌هایی دیررس با وزن هزار دانه 30-15 گرم هستند.

V.iranicus–واریته‌هایی متوسط‌رس با وزن هزار دانه 40-35 گرم دارد.

V.chinensis-واریته‌هایی زودرس با وزن هزار دانه 80-60 گرم دارد.

كاه و كلش ماش در تغذیه دام‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و تولید سنگینی و یا چاقی در دام نمی‌كند. كاشت ماش به عنوان كود سبز به منظور تقویت زمین معمول است و چون گیاهی لگوم بوده قابلیت تثبیت نیتروژن جوی به میزان 100-50 كیلوگرم در هكتار را دارد. ماش به علت داشتن دوره رشد كوتاه، مناسب تناوب زراعی در زراعتهای فشرده است، همچنین در جلوگیری از فرسایش خاك مفید شناخته شده است. سطح زیر كشت ماش در جهان حدود 5/2 میلیون هكتار است و سالانه 8/1 میلیون تن محصول دانه خشك تولید می‌كند. متوسط عملكرد ماش در جهان بین 770-580 كیلوگرم در هكتار گزارش شده است. سطح زیر كشت ماش در ایران حدود 25 هزار هكتار و عملكرد متوسط آن 750 كیلوگرم درهكتار می باشد. 75 درصد تولید جهانی ماش متعلق به هندوستان می‌باشد و كشورهای برمه (میانمار)، تایلند و اندونزی از تولیدكنندگان عمده آسیایی آن بشمار می‌روند. ماش ایران به طور پراكنده در آذربایجان، خراسان، اصفهان، فارس، خوزستان و استانهای شمالی به صورت آبی و در كوهپایه‌های گرگان به صوردت دیم كشت می‌شود( پارسا و باقری ،1387).

 

 

1-5- توصیف گیاه‌شناسی

ماش(Vigna radiate (L.) Wilczek ) گیاهی یكساله، یا بالا رونده به طول 90-45 سانتی‌متر بوده، ساقه‌ها زاویه دار با شاخه و برگ متعدد، كرك دار و در برخی نژادها ساقه پیچك‌دار است. ساقه اصلی ماش كم و بیش ایستاده ولی شاخه‌های فرعی نیمه ایستاده هستند. انواع ماش فرم بوته‌ای گل انتهایی و رشد محدود بوده، ولی انواع بالا رونده به طور معمول گل غیر انتهایی و رشد نامحدود می‌باشند. ریشه ماش مستقیم با گره‌های درشت روی آنها، برگ‌ها سه برگچه‌ای به رنگ سبز روشن یا تیره دارای دمبرگ بلند و پهنك بیضی شكل می‌باشند. در زیر برگ ماش زائده‌های قندی وجود دارد كه مورد توجه زنبورعسل قرار می گیرد. گل آذین ماش به صورت خوشه متراكم و جانبی بر روی دمگل بلند قرار گرفته كه دارای 20-10 گل (در ماش سبز و 6-5 گل در ماش سیاه) است كه تنها 8-5 عدد آنها باز شده و تبدیل به میوه می‌شوند. شكوفایی گلها از كنار گل آذین شروع می‌شود. گلهای ماش كوچك (5/1-1 سانتی متر) به رنگ لیمویی