مقاله فیزیک کوانتومی

مقاله فیزیک کوانتومی

لینک خرید و دانلود در پایین صفحه

فرمت فایل : word (قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات :30

دنیای وارونه از محاسبات مقداری

ایده های عجیب و غریب می‌‌تواند منشأ کاملاًمعمولی داشته باشد.ایده کنونی زادگاهی به نام تگزاز دارد.در سال 1981 ویلر پدر روزنه سیاه و فیزیک نظری از دانشگاه تگزاز در آستین جلسه‌ای تشکیل داد.همه‌ی مهمان ها فیزیک‌دانهایی جوان با علاقه‌های مشترک دربنیان محاسبات بودند،همان موضوعی که ویلر به آن اعتقاد داشت،و در آن سال اهمیت افزونتری یافت .در این جلسه بود که بحث و مکالمه با چالز بنت ،یک فیزیک دان ABM ،جرقه‌ای را در ذهن یکی از محققان دانشگاه آکسفورد به نام دیوید دسچ ایجاد کرد.او بر این عقیده بود که نظریه محاسبات (کامپیوتر) بر روی قانونهای نیوتن بنا نهاده شده است،نه بر اساس توصیفات اساسی دنیا که بوسیله تئوری کوانتوم حمایت می‌شوند.

در هر صورت،صنعت کامپیوتر برای تحریک بیش از اندازه ریز تراشه‌ها شروع به کار کرده بود. این صنعت محاسبات بسیار گسترده‌ای را در هر ثانیه ممکن ساخته بود.اگر چه گرمای تولید شده باعث باقی ماندن ابدی سیلسیوم می‌شد ،برای رفع این مشکل دانشمندان تئوری مذکور رادر سال 1930 با پیشگامی ‍“آلان ترنینک” ارائه کردند .اما در جلسه ویلر ،داچ عقیده داشت “خیلی زودتر از حد انتظار ما خواهیم دید که با استفاده از قانونها ‹ماشین کوانتوم› ما به جوابهای متفاوتی خواهیم رسید.

داچ کار خود را ابتدا به صورت کتبی بر روی کاغذ شروع کرد که حالا ما نتایج آن را به صورت ملاحظاتی کلاسیک در این زمینه مشاهده می‌کنیم .این نتایج در سال 1985 منتشر شدند.نتایج نشان می دهد چطور کامپیوتر ها از قانون عجیب نیرو برد کوانتوم استفاده می‌کنند وچرا چنین کامپیوتر هایی اساساًبا کامپیوتر های معمولی تفاوت دارند.

15سال بعد انقلابی را که داچ شروع کرد به تناسبی جهانی رسید.چنین کامپیوتر هایی برای مدت طولانی به عنوان وسیله‌ای مرموز وجادویی باقی ماندند اما به صنعت آینده کامپیوتر قدرتی عجیب بخشیدند وبعد از آن بحث جابجایی و تغیر مکان آن‌ها پیش آمد مشروط به آنکه به آن حد انتظار می‌رسند یا نه؟هیجان انگیز بودن این مسئله به قدرتش وامدار ومقروض نخواهد بود.هر چند که بدون شک مدلهای امروزی این نمونه قدرت بسیار بالاتری دارند.

نقطه برتری چنین کامپیوتر هایی ،حل مسائل و انجام محاسباتی است که اساساً بوسیله کامپیوتر های قراردادی اصلاً قابل انجام نیستند.این همان پتانسیل و نیروی بالقوه‌ای است که باعث می‌شود برنامه تجارت کامپیوتر وبزرگترین برقراری ارتباطهای راه دور جهانی رونق فراوانی بیابد.این کمپانی ها شامل ABM ،هولت پاکارد ،لوسنت تکنولوژی ،AT،T،ماکروسافت.حتی پایگاهی در شهر نیویورک بنا شده است که «مجیک تکنولوژی » نامیده می‌شود.و امید وار است با مجهز شدن در این زمینه به پول زیادی برسد.به وسیله یکی از قدرتمندترین نیروهایی که از گسترش و توسعه کامپیوتر های کوانتوم ساطع شده است،آنها به راحتی کدهای سری تأثیر ناپذیر و غیر قابل نفوذ را خواهند شکست. آهنگ و زنگ خطر این مسئله در سال1994 به صدا در آمد .وقتی پیتر شورت در نیو جرسی نشان داد که کامپیوتر های کوانتوم نسبت به نوع معمولیشان در کارخانه های متعدد بسیار سریترند و فاصله‌ی بسیاری با آنها دارند. 

پیدا کردن کارخانه ها با آن تعداد بالابسیار سخت خواهد بود.چرا که سازنده های کد به عیب و حساسیت اطلاعات محصولاتشان اعتماد داشتند.با گسترش کامپیوتر های کوانتوم، چنین کد هایی کاملا متروک وبی استفاده خواهند شد. به محض اینکه اولین سایز کامپیوتر های کوانتوم وارد بازار شد،دولت و ارتش ملزم شدند تا بسیاری از کد گذاری‌های نا مناسب خود را واگذار کنند.

مطمئناً کارشناسان توانایی خواهند داشت که همان کارههایی را انجام دهند که کوانتوم ها انجام می‌دهند.پس آزمایش های ملی مختلفی شروع به برنامه ریزی های اساسی کردند .مخصوصاً موسسه‌ی استاندارد ها وتکنولوژی در بولدر ،لوس‌آلاموس،آزمایشگاه ملی در نیومکزیکو، کینگ‌دام،سنجش دفاعیکوانتومژانس تحقیقاتی در مالورن.

دانشمندان سعی می‌کنند اطلاعاتی را در مورد کوانتوم‌ها و چگونگی کنترل آنها کسب کنند. کامپیوتر های کوانتومی در آزمایشگاه در حال کوچکتر شدن هستند.تا دانشمندان بتوانند تئوری ماشین‌های کوانتوم را آزمایش کنندبا دقت بیشتری نسبت به گذشته.قویترین تیم در جهان چنین تحقیقاتی را در دانشگاه آکسفورد انجام می‌دهد.گروههای کوچکتر هم در مکانهایی مثلMIT کار می‌کنند.همچنین گروههای استرالیایی با پراکندگی با نفوذی که میان ایالتهای آمریکایی و اروپایی دارندبه تحقیق می‌پرداختند.پس از یک شروع نسبتاً با تاخیر ،ژاپن برای رسیدن به گروههای دیگر سعی و تلاش زیادی کرد.



خرید و دانلود مقاله فیزیک کوانتومی


تحقیق در مورد نقش فراشناخت در آموزش حل مسأله ریاضی

 

فرمت فایل:word



تعداد صفحات:50

 

 

 

مقدمه

مفهوم فراشناخت با وجود اهمیت بنیادی آن ( در آموزش وپرورش ، روان شناسی وعلوم شناختی از جمله هوش مصنوعی ) هنوز تعریف روشنی نداشته وبه خوبی درک نشده است. پژوهش های شناختی مفصل ، مشتمل بر بررسی های بالینی دانش آموزان در حین حل مسأله وبرنامه های کامپیوتری با مؤلفه های چند وجهی تا حدی به این اشاره کرده اند که چگونه فراشناخت با شناخت تعامل پیدا می کند. در خلال دهه آینده ، می توان انتظار داشت که تعاریف بسیار دقیق تری از فراشناخت ارایه شوند. به اعتقاد لستر ، گارافالو وکرول « درحال حاضر، آن چه که به وجود آورنده باور ما نیست به فراشناخت وسایر عوامل غیر شناختی در حل مسایل ریاضی است بیش ترناشی از بازتاب های ما معلمان ویادگیرندگان ریاضی بر تجارب خودمان است تا این که ناشی از پژوهش های دقیق ونظام وار باشد. » هم چنین ، به گفته هجدوس ، « با وجود این که فراشناخت نقشی جنجالی در آموزش ریاضی بازی کرده است هنوز درباره ماهیت آن وچگونگی استفاده از آن درک بیش تر نحوه تفکر حل مسآله دانش آموزان فقط به نتیجه گیری های

موقتی رسیده ایم».

مطالعه رفتار نهانی انسان ، مشکل وپیچیده است. اما این کار عملی و قابل انجام است. پژوهشگران نیازمند تمرکز برروی چگونگی ایجاد ارتباط بین جنبه‌های نظری وعملی نقش فراشناخت هستند. پژوهشگران با هم وبا هم فکری هم، باید یکدیگر کار کنند تا بتوانند این رفتار پنهانی را به ، میزان زیادی آشکار سازند.

درزمانی که برای انجام تحقیق با حل مسأله مصاحبه می شود پژوهشگران می توانند با طرح سؤال هایی از قبیل این که برای حل مسایل ریاضی چه کارمی کنید ؟ از چه دانشی کمک می گیرید ؟ چگونه فرآیند حل مسأله را کنترل می کنید ؟ چه باوری نسبت به خود ریاضی وغیره دارید ؟ اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با شناخت پیچیدگی های یادگیری انسان به دست آورند. گاهی از موقعیت های حل مسأله برای طرح چنین سؤال هایی استفاده می شود که از آن جمله می توان به مسأله زیر اشاره کرد :

« ... مردی برای خرید یک جفت کفش 5 دلاری به کفاشی می رود وبهای آن را با یک اسکناس 20 دلاری تقلبی می پردازد. صاحب مغازه متوجه تقلبی بودن اسکناس نشده وبرای خرد کردن 20 دلاری نزد همسایه قصابش می رود وقصاب چهار عدد اسکناس 5 دلاری به او داده و 20 دلاری تقلبی را می گیرد. صاحب کفاشی به مغازه اش بر می گردد وبه خریدار، آن کفش و15 دلار را پس میدهد. پس از مدتی قصاب همراه با FBI به کفاش اطلاع می دهد که 20 دلاری تقلبی بوده است. بنابراین ، کفش فروش 20 دلاری دیگربه قصاب می دهد و FBI ، 20 دلاری تقلبی را بر می دارد. دراین میان ، صاحب کفاشی چقدر ضرر کرده است ؟

هدف این تحقیق پرداختن به معنی فراشناخت ونقش آن در آموزش حل مسأله ریاضی است. که با این حال قبل از ورود به بحث اصلی ، جهت درک بهتر این واژه به ارایه تعریف آن می پردازیم. جزء اول این واژه « فرا» است. که « فرا» به تغییروضعیت یا حالت اشاره می کند ، مانند متابولیسم همچنین ، « فرا» به معنی بالاتر وماوراء است، مانند متابولیسم. همچنین ، « فرا» به معنی بالاتر وماوراء است، مانند متافیزیک ، ومتازبان.

اما جزء دوم این اصطلاح ، یعنی شناخت، « فرایندهای درونی ذهنی یاراه هایی است که از طریق آنها اطلاعات پردازش می شوند، یعنی راه هایی که ما به وسیله آن ها، اطلاعات را مورد توجه قرار می دهیم. تشخیص می دهیم وبه رمز در می آوریم ودر حافظه ذخیره می سازیم وهر وقت که نیاز داشته باشیم آن ها را از حافظه فرا می خوانیم ومورد استفاده قرار می دهیم. به سخن دیگرما از راه فرآیندهای شناختی ، جهان پیرامون خود را می شناسیم واز آن آگاه می شویم وبه آن آگاه می شویم وبه آن پاسخ می دهیم.

شناخت ، به فرآیندهایی اشاره می کند که افراد به کمک آن ها ، یاد می گیرند، فکرمی کنند وبه یاد می آورند. به طور خلاصه ، شناخت یعنی دانستن وکسب شناخت درباره جهان هستی یعنی دانستن جهان هستی.

 

فراشناخت چیست ؟

فراشناخت اصطلاحی است که اولین بار توسط فلاول (1976) در زمینه حافظه به کاربرده شد. فلاول ، فراشناخت را شناخت درباره شناخت می دانست یا به طور کلی، فراشناخت را دانش وکنترل شناخت تعریف کرد واز آن به بعد، متخصصان مختلف از این اصطلاح در حیطه های مختلف مانند هوش مصنوعی، ادراک ، پردازش، اطلاعات یادگیری اجتماعی ، ریاضیات وغیره صحبت به میان آوردند.

با این حال ، به گفته سیف تاریخچه فراشناخت به قبل از فلاول بر می گردد. به گفته او، «نخستین بارهارلو (1949) مفهوم یادگرفتن یادگیری را که در یک رشته آزمایش با میمون ها انجام داد، مطرح ساخت. دراین آزمایش ها، میمون ها، وادار می شدند تا مسایلی را که به آن ها داده می شد، حل کنند. یافته جالب هارلو این بود که هر چه مسایل بیش تری را حل می کردند در حل مسأله تواناتر می شدند. یعنی حیوان ها یاد می گرفتند که چگونه یاد بگیرند. روان شناسان پیرو رویکرد خبرپردازی در دهه های اخیر، به جای مفهوم یادگرفتن یادگیری هارلو، از اصطلاح فراشناخت استفاده کردند».

فلاول با بررسی نتایج تحقیق رزنیک و گلاسر در مورد فعالیت های حل مسأله کودکان، به مطالعه در مورد ناتوانی دانش آموزان در فرآیند حل مسأله وچگونگی به کاربردن استراتژی مناسب پرداخت وچنین اظهار داشت :

« ... حدس خودم درباره این موضوع از جایی سرچشمه می گیرد که اگر بخواهم نامی برآن بگذارم، محدوده ای را شامل می شود که اغلب تحقیقات وتفکرات اخیرم را در آن جای داده ام. این حوزه توسعه «فراشناخت » است وبه خصوص ، گونه هایی از آن که فرا حافظه نامیده می شود را در خود دارد «فراشناخت» اشاره به دانش شخص درباره فرآیندهای شناختی خویش ونتایج یا هر چیزی مرتبط به آن دارد که از آن جمله می توان به خواص یادگیری مرتبط اطلاعات یا داده ها ، اشاره کرد. اگر درهریک از شرایط زیر قرار بگیریم ، به نوعی با فراشناخت ( فراحافظه – فرایادگیری – فراتوجه – فرازبان یا هر چیز مشابه ) درگیر شده ام : اگر متوجه شوم که در یادگیری A نسبت به یادگیری B، مشکلات بیش تری دارم، اگربه فکرم برسد که قبل ازاین که C را به عنوان یک واقعیت بپذیرم، دوباره آن را بررسی کنم، اگربه ذهنم خطور کند که قبل ازاین که تصمیمات بگیرم کدام گزینه بهترین انتخاب است بهتر است که تمام گزینه ها را دریک تکلیف چند گزینه ای مورد موشکافی قراردهم؛ اگر متوجه شوم که واقعا مطمئن نیستم آزمایشگر از من چه می خواهد اگر احساس کنم که بهتر است D را یادداشت برداری کنم، زیرا ممکن است که آن را فراموش کنم ؛ اگر فکرکنم که باید برای بهتر فهمیدن E از کسی سؤال کنم تا مطمئن شوم که آن را درست فهمیده ام. چنین مثالی هایی، می تواند به طور پایان ناپذیری فزونی یابند. درهرنوع از تبادلات شناختی در محیط انسانی یا غیر انسانی، یک دسته بزرگ از فعالیت های پردازش اطلاعات می تواند جریان داشته باشد. از میان سایر چیزها فراشناخت به نظارت وسازماندهی ناشی از آن، و هماهنگی این فرآیندها در رابطه با موضوع ها یا داده های شناختی که آنها را در بردارد، اشاره می کند واغلب در خدمت بعضی اهداف ملموس ومشخص است».

در دل هر دسته از سؤالات مربوط به آموزش حل مسأله اساسی ترین سؤال ها ، راجع به فهمیدن این موضوع است که زمانی که کسی مسأله ای را حل می کند در واقع چه کار می کند؟ در دهه گذشته ، مشخص کردن مراحل حل مسأله پژوهشگران را به ادبیات جدیدی راهنمایی کرده است. هم چنان که سیلور توضیح می دهد، هریادگیرنده ومعلم جدی ریاضی، تشخیص می دهد که توانایی حل مسأله ، بسیارفراترازداشتن مجموعه ای از مهارت ها و تکنیک‌ها است ...

توانایی تنظیم فرآیندها در طول حل مسأله وحداقل یک آگاهی در مورد ظرفیت‌ها و محدودیت های خود شخص ، ضروری است در واقع ، سیلورادعا می کند که این ها، توانایی فراشناختی فرد هستند.

لامکس نیز معتقد است که « فراشناخت تفکردرباره تفکراست. به عبارت دیگر توجه به استراتژی ها وفرآیندهایی است که به وسیله آن ، می توانیم یاد بگیریم ودرک کنیم».

شونفیلد ابراز می دارد : « ... فراشناخت اصطلاحی است که کاربردهای گسترده ای دارد وبه دانش، فهمیدن وتنظیم فرآیندهای تفکربه وسیله فرد اشاره دارد ... »

اصطلاح فراشناخت ، علی رغم نیاکانش مفهوم تازه ای است. مهم تر ازاین ، شیوه به کارگیری این اصطلاح – که همراه با رفتار فراشناختی ، به عنوان مؤلفه الگوهای فرآیند شناختی عمل می کند – تازه است ومنعکس کننده پیشرفت های اخیر در فهمیدن و الگوسازی فرآیند های پیچیده تفکر است.

شونفیلد تحقیقات درباره فراشناخت را درحیطه های آموزش ریاضی ، در سه مقوله جدا از هم، اما مرتبط با هم ، خلاصه کرده است :

1- دانش شما درمورد شناخت خودتان تا چه حد است ؟ به این معنا که تا چه اندازه به توضیح فرآیند فکری خویش هستید ؟

2- کنترل یا خود – نظمی ، یعنی آیا می توانید آن چه را که انجام می دهید ، ردیابی کنید ؟

3- نظام باوری : تصورات وجهان بینی شما در مورد خودتان ، رایضی وحل مسأله چیست ؟

وی در توضیح سه مورد یاد شده می نویسد :

« 1- دانش فراشناختی : به داوری فرد درباره ظرفیت های ذهنی ورفتار خود، مربوط می شود. مثال هایی از دانش فراشناختی مشتمل است از ارزیابی فرد از :

الف ) مقدار اطلاعاتی که می تواند بدون خطا به خاطر بسپرد؛

ب ) چگونه موضوع درسی ریاضی ای را که در تدریس شده به خوبی می‌فهمد ؛

ج ) انواع حساب های [ محاسبات ] ذهنی که می تواند انجام دهد ؛

هـ ) توانیی های وی برای فهمیدن وبه کارگیری محتوای ریاضی.

2- کنترل یا خود – نظمی : به توانایی فرد برای بازبینی ، ارزیابی و ( اگر لازم باشد ) اصلاح رفتار خود در حین انجام تکلیف های پیچیده نظیر حل مسأله ریاضی مربوط می شود. پژوهش نشان داده اند که عملکرد خود – نظمی مسأله حل کن های خبره ، خیلی بهتر از مسأله حل کن های تازه کار است.

3- نظام باورها : به مجموعه ای از فهمیدن های صریح وضمنی مربوط است که افراد درباره خودشان ، ریاضیات وماهیت تفکر ریاضی دارند. تصورات آدمی ازاین که ریاضیات چیست وچگونه انجام می شود ، رفتار ریاضی فرد را در موقعیت های مختلف شکل می دهد.



 

 



خرید و دانلود تحقیق در مورد نقش فراشناخت در آموزش حل مسأله ریاضی


مبانی فیزیک محیط زیست - سپهری - فیزیک پیام نور

مبانی فیزیک محیط زیست - سپهری - فیزیک پیام نور

کتاب مبانی فیزیک محیط زیست

مونتیه، آنثورث

ترجمه هوشنگ سپهری، بهرام معلمی

منبع رشته فیزیک دانشگاه پیام نور

شامل 354 صفحه کتاب در قالب فایل pdf

طبق لیست حذفیات از ابتدای کتاب تا پایان فصل 10 مطالعه شود.



خرید و دانلود مبانی فیزیک محیط زیست - سپهری - فیزیک پیام نور