دانلود شبیه سازی

اختصاصی از حامی فایل دانلود شبیه سازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

«تغییر شکل های فرم آزاد دیریکله انیمیشن رایانه 97 و کاربرد آنها برای شبیه سازی دست»

چکیده :

یک روش عمومی برای تغییر شکل های فرم را ارائه می کنیم که مدل تغییر شکل فرم آزاد را با روش های انترپولاسیون اطلاعات پراکنده شده بر روی نمودارهای Dirichlet/Voronsi ترکیب می نماید . این روش بسیاری از مزایای بر FFD ها را دارد که شامل کنترل سادة تغییر شکل های موضعی است و همچنین تمام توانایی های تعمیم های FFD را حفظ می کند از قبیل تغییر شکل های فرم آزاد تعمیم یافته و FFD های مستقیم ، مدل تغییر شکل برای مدل سازی 3D و انیمیشن توانایی بالقوه بسیاری دارد . ما سعی کردیم تا این امر را با یک کار شبیه سازی انسان انجام دهیم : یعنی انیمیشن دست ، ما یک مدل تغییر شکل چندلایه می سازیم در جایی که DFFD ها برای شبیه سازی لایة میانی بین استخوان بندی (اسکلت) و پوست استفاده می شوند .

کلمات کلیدی :

انیمیشن انگشت مفصل بندی شده ، تغییر شکل های فرم ، آزاد ، انترپولاسیون اطلاعات ، مختصات موضعی ، مثلث بندی Delaunay ، نمودار Direchlet/Voronoi ، سیمپلکس Bezier چند متغیره

1-مقدمه :

انیمیشن دست از بقیة بدن ، بطور مجزا عمل می نماید . انگیزه برای یک روش تغییر شکل متفاوت برای دست ها ، از رفتار بسیار خاص آنها بدست می آید . قسمت داخلی دست توسط خطوط و پیچ هایی تشکیل می شود که ناپیوستگی های بر روس سطح را در طی تغییر شکل ایجاد می کند . کف دست شامل پنج قسمت اسکلتی است و بسیار انعطاف پذیر است . تغییر شکل های انگشت در مقایسه با سایر بخش های بدن بسیار پیچیده هستند ، زیرا آنها شامل دامنة وسیعی از تغییرات زاویه ها و ترکیب بندی های بکار رفته برای قسمت های اتخوان بندی بسیار کوتاه می باشند .

Thalmann-Mahnenant یک مدل را برای تغییر شکل دست بر اساس اپراتورهای هندسی موضعی پیشنهاد می نمایند که موسوم به تغییر شکل های وابستة محلی مفصل می باشد ، که برای انیمیشن دست استفاده می شوند . هنگامی که هیچ تماسی با محیط وجود نداشته باشد . Gonrret با استفاده از روش المان های محدود به بررسی و بحث دربارة انیمیشن و تراکنش می پردازد . روش آنها وقتی بکار برده می شود که پاسخ تماس در کارهای گرفتن ، استفاده می شود . Delingette یک مدل مبتنی بر سیمپلکس را برای نمایش شی شرح می دهد که بویژه برای شبیه سازی فیزیکی مناسب است و اجازة ریختن بندی 3D ، استخراج اطلاعات و بازسازی ، و انیمیشن دست را می دهد . Vda توانایی های مدل ساز جامد اش را برای شبیه سازی دست ها توسعه می دهد . دست ها بطور خودکار با تقریب های چندضلعی حجمی خشن پوست‌دار می شوند . انحنای پوست در مفصل ها توسط یک روش تقسیم بندی چندضلعی آرایش یافته تولید می شود . یک روش دیگر شامل افزایش تغییر شکل فرم‌ازاد یا روش های FFD با استفاده از نتایج انترپولاسیون اطلاعات در ]11[ برای حذف محدودیت های موجود مدل های FFD جاری است . (بویژه برای انیمیشن کاراکترهای مفصل بندی شده) در ]11[ Farin انترپولانت همسایگان طبیعی را بر اساس مختصات همسایگان طبیعی تعمیم می دهد و از همسایگان بعنوان پشتیبان برای یک کمپلکس Bezier استفاده می کند که در آن هر نقطه می تواند با یک رابطة مشابه را رابطة در FFD بیان شود . Farin یک نوع سطح تعریف شده با این انترپولانت توسعه یافته را موسوم به یک سطح Dirichlet تعریف می کند . ترکیب FFD و سطوح دیریکله منجر به یک مدل تقویت شدة FFD می شود : FFD دیریکله یا DFFD . یک مزیت عمدة این روش آن است که هر نوع محدودیت بر روی وضعیت و توپولوژی نقاط کنترل را حذف می کند . از این مدل FFD عمومی ، ما یک ساختار اطلاعات تخصصی را برای تغییر شکل های چند لایة اشیای مفصل بندی شده بدست می آوریم . در جایی که مجموعة نقاط کنترل برای شبیه سازی لایة ماهیچه استفاده می شود ، همانطورکه در چادویک ]6[ برای انیمیت کردن یک پریت و در Kalra برای انیمیشن چهره ملاحظه می شود .

بر اساس توپوگرافی دست ، خطوط و پیچ های اصلی با مفصل های استخوان بندی مرتبط هستند . این ایده شامل تعریف یک ساختار اطلاعات موسوم به «پیچ و تاب» بر روی سطح دست و ارتباط دادن آن با هر کدامن از مفاصل استخوان بندی دست . سازمان بقیة مقاله به شرح زیر است :

بخش 2 روش تغییر شکل هندسی بکار رفته بصورت عنصر پایه در طراحی لایة ماهیچة مدل تغییر شکل دست ما را نمایش می دهد به بخش 3 جزئیات مدل تغییر شکل دست بر اساس توپوگرافی دست را شرح می دهد و بخش 4 بعضی نتایج بصری را نشان می دهد . ما مزایا و محدودیت های روش را بحث می کنیم .

2-روش FFD دیریکله : در این بخش ، ما مدل DFFD را شرح می دهیم ، که بعداً بصورت مؤلفه اصلی در طراحی لایه ماهیچه بین اسکلت و پوست برای شبیه سازی دست بکار می رود . FFD به دسته وسیع تر ابزارهای تغییر شکل هندسی تعلق دارد . یک بررسی مدل های موجود با مقایسه ها می تواند در ]2[ یافت شود . ما یک مدل FFD تعمیم یافته را پیشنهاد می کنیم . هدف اصلی ما غلبه بر محدودیت های اساسی FFD با توجه به طراحی لایه های ماهیچه در یک مدل انیمیشن و آسیستی چند لایه می باشد . این محدودیت ها توسط تعمیم های قبلی ذکر می شوند : EFFD توسط کوکوتیلارت ، FFD مستقیم توسط HSN و NFFD توسط لاموئیس ذکر شده است .

دانلود مقاله شبیه سازی انسان

اختصاصی از حامی فایل دانلود مقاله شبیه سازی انسان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

شبیه سازی انسان

آیا روزی خواهد رسید که هر انسان نمونه‌ای کاملاً شبیه به خود داشته باشد؟ ادعای برخی مراکز علمی و تحقیقاتی مبنی بر موفقیت در همانندسازی انسان واکنش‌های متفاوتی را در سراسر دنیا برانگیخته است. این گزارش به کندوکاو در ابعاد گستردة رخداد علمی همانندسازی انسان می‌پردازد.

مفهوم صحیح همانندسازیاصطلاح همانندسازی یا کلونینگ (cloning) به سه روند کاملاً مجزا از یکدیگر اطلاق می‌شود. متأسفانه تصور مردم از این عمل برگرفته از فیلم‌های غیرواقعی است که در آنها انسان‌هایی با قدرت خارق‌العاده برای شرکت در یک جنگ جهانی تولید می‌شوند.اما در واقع، در همانندسازی، برخلاف روند طبیعی تولیدمثل دو والدی، دانشمندان از نقشة ژنتیکی یعنی DNA یک جاندار برای تولید موجود دیگری استفاده می‌کنند.

جاندار تولیدشده از لحاظ ژنتیکی کاملاً مشابه والد خود است. همانندسازی پدیدة جدیدی نیست. دوقلوهای همسان نوعی موجودات همانندسازی‌شده به‌شمار می‌روند. از یک سلول، دو سلول مشابه ایجاد می‌شود که ذخیرة ژنتیکی کاملاً یکسانی دارند. بنابراین، دوقلوهای همسان می‌توانند از تمام اعضای بدن یکدیگر برای پیوند موفق اعضا استفاده کنند.دکتر مسعود هوشمند، عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات مهندسی ژنتیک و تکنولوژی زیستی، متداول‌ترین نوع همانندسازی را شکل جنینی آن ذکر می‌کند. وی می‌گوید: «یک سلول تخم به دو سلول تقسیم می‌شود. هر کدام از دو سلول جدید، در صورت قرار گرفتن در رحم مادر و طی دوران جنینی، انسانی مشابه دیگری ایجاد خواهد کرد. می‌توان یکی از این دو سلول را در حالت انجماد حفظ کرد و سال‌ها بعد، در صورت تمایل والدین، در رحم مادر گذاشت. به این ترتیب، فرزندان خانواده کاملاً به هم شبیه می‌شوند و تنها از لحاظ سنی با یکدیگر اختلاف می‌یابند. در نوع دیگر همانندسازی، از سلول بالغ استفاده می‌شود. هستة یک سلول لقاح‌یافته را خارج می‌کنیم و هستة سلول بالغی را به جای آن قرار می‌دهیم. هریک از سلول‌های بدن انسان اطلاعات لازم را برای ساخت انسان دیگر در خود دارد، اما سلول‌های هر بافت فقط از اطلاعات مربوط به فعالیت همان بافت استفاده می‌کنند. برای مثال، سلول پوست، با وجود برخورداری از تمام اطلاعات ژنتیکی یک انسان کامل، تنها از داده‌های مربوط به بافت پوست استفاده می‌کند و ژن‌های مرتبط با سایر بافت‌ها خاموش هستند. هرگاه هستة این سلول بالغ در داخل تخم لقاح‌یافته قرار داده شود، ژن‌های خاموش فعال می‌شوند و انسانی با مشخصات ژنتیکی فرد بالغ تولید خواهند کرد. پس از تعویض هسته و تثبیت آن با کمک مواد شیمیایی و جریان الکتریسیته، سلول تخم در داخل رحم مادر قرار داده می‌شود. جنین حاصل، دیوارة سلولی و مواد داخل آن ـ به‌جز DNA ـ را از مادر دریافت کرده است و پس از طی دورة نه‌ماهة بارداری، به روش زایمان طبیعی یا سزارین به دنیا خواهد آمد. نوع سوم شبیه‌سازی شیوة درمانی آن است. کاربردهای پزشکی این روش بسیار است. برخی از سلول‌ها، مانند سلول‌های عصبی، خاصیت تکثیر خود را پس از بلوغ از دست می‌دهند. با استفاده از روش سوم همانندسازی می‌توان سلول پوست فردی را که نیاز به سلول عصبی دارد چنان برنامه‌ریزی کرد که سلول عصبی بسازد. بدن این فرد هیچ‌گاه چنین سلولی را در پیوند پس نخواهد زد زیرا از لحاظ خصوصیات ژنتیکی دقیقاً یکسان هستند.»بسیاری از دانشمندان هدف از همانندسازی را به نتیجه رساندن نوع سوم آن، یعنی شبیه‌سازی درمانی، می‌دانند. روشی که در آن می‌توان سلول‌هایی برای مبتلایان به بیماری‌های مرگبار ساخت، سلول‌هایی که دیگر با تهاجم بدن بیمار مواجه نمی‌شوند چراکه از نظر ژنتیکی کاملاً مشابه سلول‌های خود فرد هستند. چند سلول از بدن فرد مبتلا به دیابت گرفته می‌شود و هستة سلول بیمار به جای هستة یک سلول تخم قرار می‌گیرد. سلول تخم حاصل در رحم زنی کاشته می‌شود و فردی با خصوصیات ژنتیکی شخص مبتلا به دیابت به‌وجود می‌آید. اگر به جای این کار، سلول تخم حاصل را در آزمایشگاه رشد دهیم، در میان سلول‌های به‌وجود آمده، انواعی از سلول به نام سلول‌های بنیادی یافت خواهند شد. سلول‌های بنیادی از قابلیت تبدیل به بافت‌های مختلف بدن برخوردار هستند. در فرد مبتلا به بیماری قند، دانشمندان سلول‌های بنیادی را به سلول‌های سازندة انسولین تبدیل می‌کنند. جایگزین کردن سلول‌های مذکور در بدن بیمار سبب بهبود وی خواهد شد.دکتر فروزنده محجوبی، متخصص سیتوژنتیک مولکولی پزشکی، مفهوم همانندسازی را بسیار فراتر از شبیه‌سازی انسانی می‌داند. وی دربارة سایر کاربردهای مفید همانندسازی می‌گوید: «ژن مورد نظرمان را از سلول یک موجود زنده خارج می‌کنیم و در داخل سلول دیگری جای می‌دهیم. برای مثال، ژن تولید شیر در گاو را جدا می‌کنیم و آن را درون سلول یک مخمر تک‌سلولی فعال می‌کنیم. در نتیجه، برای تولید شیر، نیازی به نگهداری از حیوان بزرگی با جثة گاو نیست. یک تک‌سلولی کوچک کار ترشح شیر را انجام خواهد داد. این روند در صنایع غذایی انقلاب بزرگی ایجاد می‌کند.»

تاریخچة همانندسازیسابقة همانندسازی به حدود 20 سال قبل بازمی‌گردد. در آن زمان، نخستین نوزاد آزمایشگاهی به دنیا آمد. روش باروری آزمایشگاهی شیوة جدیدی را برای تولیدمثل در اختیار محققان گذاشت.

متخصصان لقاح آزمایشگاهی (IVF) روش‌های تازه‌ای برای تکثیر جنین یافتند. این مطالعات زمینه‌ساز همانندسازی بود.در جولای 1997، گروهی از دانشمندان اسکاتلندی موفق به شبیه‌سازی نخستین پستاندار زنده شدند. گوسفندی به نام دالی با استفاده از روش انتقال هستة سلولی به دنیا آمد. دالی تمام مشخصه‌ها و توانمندی‌های ژنتیکی گوسفند اصلی را داشت.

دکتر محجوبی در این‌باره معتقد است: «شاید در مورد نخستین موجود همانندسازی‌شده، هدف دانشمندان ارزیابی توانایی‌های تکنیکی بشر و قابلیت سلول‌ها برای خلق یک جاندار کامل بود. نباید از یاد برد که اطلاعات دانشمندان در مورد موجودات همانندسازی‌شده ناقص است. این‌که گوسفند شبیه‌سازی‌شده در طول حیات خود چه تفاوتی با سایر حیوانات خواهد داشت، نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.»در اوت 2001، گاوی که با استفاده از سلول‌های موجود در مایع مترشحه از غدد پستانی همانندسازی‌شده بود، در ژاپن زایمان کرد و نخستین گوساله از این نوع را به دنیا آورد. گوسالة مذکور چهل کیلوگرم وزن داشت و به هنگام تولد کاملاً طبیعی به نظر می‌رسید. در همین ماه، در یک تجربة غیرعادی دیگر، نخستین بزی که در کشور چین از طریق شبیه‌سازی سلول‌های یک بز بالغ به‌وجود آمده و زنده مانده بود، دو بزغاله به دنیا آورد.

دانلود شبیه سازی حرکات انسان 43 ص

اختصاصی از حامی فایل دانلود شبیه سازی حرکات انسان 43 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 43

پیشگفتار :

یکی از معلولیتهای مادرزادی و اکتسابی (مانند جنگ و حوادث کارخانجات) قطع عضو اندام فوقانی و تحتانی می باشد ، هر سطح قطع عضو از ناحیه انگشتان تا مقاطع مختلف آن عضو اتفاق می افتد . از زمانهای بسیار دور به هر علت زیر بشر به فکر جاگزینی اندام فوقانی و تحتانی صدمه این بوده است :

الف : از نظر روانی و زیبایی

ب: از نظر کاربرد عملی و رفع وابستگی به غیر

وسایل کمکی اندام تحتانی جهت راه رفتن ، نشستن و غیره از اهمیت خاصی برخوردار است ، در صورتیکه اعضاء مصنوعی اندام فوقانی در انجام کار و فعالیت اقتصادی و اجتماعی و استقلال شخصی حائز اهمیت بسیار است .

جایگزینی اندام فوقانی را بصورت زیر ناتوان طبقه بندی کرده :

1ـ قطع یک یا چند انگشت 2ـ قطع از ناحیه مچ دست

3ـ قطع از نواحی مختلف ساعد 4ـ قطع از ناحیه آرنج

5ـ قطع از نواحی مختلف بازو 6ـ قطع کامل بازو

7ـ قطع از ناحیه کمر بندی کتفی

نظر به اینکه آمار و اطلاعات میزان شایعات دست (چپ و راست) هیچگونه دلالتی بر غالب بودن تعداد برخی از این ضایعات بر برخیدیگر ندارد ، همواره مراکز درمانی و مؤسسات تولیدی پیش بنی لازم جهت یکدست کامل را مینمایند (پنجه ، آرنج ، شانه) تا بتوانند جهت الگوی معلولین باشند .

الف: ارزشیابی باقی مانده از لحاظ طول ، قطر و غیره

ب: مشخص کردن نوع و تعداد مفاصل و دامنه حرکتی آنها

ج: تهیه ثابت کننده (ساکت) جهت اتصال عضو مصنوعی به عضو باقیمانده .

د: با در نظر گرفتن دست مصنوعی عامل حرکتی انتخاب و در عضو باقیمانده بقیه می شود .

مقدمه :

هدف از کاربرد دست و پای مصنوعی چاره جوئی اشکالات حرکتی است ، در اثر نقص عضو یا قطع دست و پای طبیعی در شخص بوجود می آید ، ساده ترین صورت این وسیله دست و پای چوبین بدون مفصل و چنگک است . کاملترین صورت آن دست و پایی است که تا حد امکان تا در به حرکت مشابه حرکات طبیعی وده و کاربرد آن بوسیله شخص معلول محتاج به تمرین ، دقت و تمرکز خاصی نباشد .

از نظر تکاملی ما بین دست چوبن و دست سیبرنیتکی می توان دستهای مصنوعی دیگری ذکر کرده از قبیل : الف) دست مکانیکی چنگک دار با استفاده از تسمه فنر و فرمان حرکت را از جابجائی عضلات شانه و گردن میگیرد .

ب) دست الکترومکانیکی که فرمان حرکت را از جابجائی عضلات یا انقباض مکانیکی آنان و یا از علائم آنان (EMG) اخذ می کند و عنصر قدرت یا حرکت آن یک جزء الکترومکانیکی از قبیل موتور یا غیره می باشد .

در این دو نوع دست مصنوعی حلقه کنترل از طریق مسیر پس خور (فیزیکی) مشاهداتی بسته می شود . بعبارت دیگر شخص معلول برای انجام حرکت مطلوب به بهترین حالت ، تنها میتواند با مشاهده نتیجه حرکت آنرا تصحیح یا بصورت مطلوب تغییر دهد . این حلقه پس خور(فیزیکی) با حلقه پس خوری که حرکت یک دست سالم موجود است که نتیجه آن آگاه بودن تقریباً آنی شخص از وضعیت مکانی دست نیروی وارد به آن می باشد . که تفاوت زیادداشته و کاربرد آن غالباً مستلزم کوشش زیاد ازجانب شخص معلول است .

در دست سیبر نیتکی که به شرح آن خواهد آمد که لازم است حلقه های پس خوری که به حرکت یک دست سالم موجوداست بقیه شده و سیستم کنترل آنچنان طرح گردد که به وجه ایده آل کاربرد آن بوسیلة شخص معلول بطور ناخودآگاه امکان پذیر باشد .

به عبارت دیگر به همانگونه که به یک شخص سالم حرکت دست بطور طبیعی و بدون احتیاج به تمرکز خاص و ایجاد خستگی فکری انجام گیرد ، دست سیبرنیتکی نیز بتواند حرکات سادهرا با همان سهولت و در سطح ناخودآگاه انجام دهد .

به نام خدا

مقدمه :

خلاصه ای از مدل کردن ، کنترل ، شبیه سازی حرکات انسان :

بشر مدتهاست که مجذوب عملکرد بدن بوده است . حرکت در میان تجلیات و اعمال بدن از چنان عمومیت و ویژگی برخوردار است که انسان را به طریق فیزیولوژی به محیط و دیگران مرتبط می کند . این صحبت مختصر در زمینه بحث و تحقیق کارهای جدید مدلسازی : کنترل و شبیه سازی حرکت انسان می باشد .

سیستم عضلانی ـ استخوانی : سیستم متشکل از دو عضله می تواند بصورت محرک نیرو عمل کند . مدلهای گوناگونی برای عضله پیشنهاد شده است . این مدلها غیر دقیق بوده و تفاوتی میان عملکرد خود عضله و گروهی از تارها قافل نیست . تفاوت مقدماتی بین این مدلها ، درجه معادلات دیفرانسیل بکار گرفته شده و ورودی های آنها می باشد . ورودی های عضله عبارتند از سیستمهای موتور باوران (efferent) آلفا (α) و گاما و خروجی های آن عبارتند از سیگنال آوران (afferent) که به CNs می روند .

(نوع Ia و Ib و سیستمهای فیبری نوع Il) ونیرو می روی استخوان و اندازه گیرهای نیرو اثر می کند . دیاگرام جعبه ای عضله شکل زیر نشان داده شده است :

از این دیاگرام جعبه ای پیداست که خروجی عضله بستگی به طول ، سرعت انقباض ورودیهای عصبی دارد .

مطالعات کنترل : مطالعات اساسی کنترل شامل مباحث ، وضعیت و پایداری عضو ، حرکت نقطه به نقطه ، فشردن در مقابل سطح ، گرفتن اشیاء ،‌اجرای حرکات موزون و پریدن در هواست .

مباحث مورد استفاده که کنترل عبارتند از برنامه ریزی و کنترل بهینه ،‌فیدبک غیر خطی ، فیدبک حالت ، پایداری لیاپانف ، فیدبک نیرو ، کنترل سیستم های ـ دینامیکی مقید ، انتقال از سیستم مقید به سیستم غیر مقید و بالعکس و سیستم های کنترل یادگیر .

شبیه سازی : نظر به پیچیدگی ارتباطات فیزیولوژیکی و ابعاد زیاد مسائل حتی در ساده ترین حرکات انسان تحلیل اینگونه سیستمها با ابزار ریاضی متداول معادلات دیفرانسیل و انتگرالی حرکت تحللی پایداری و سیستمهای معادلات جبری ، غیر ممکن می نماید . به ناچار به موارد زیر متوسل شده اند :

مدلسازی مکانیکی ، شبیه سازی آنالوگ ، شبیه سازی کامپیوتر رقمی و اخیرا شبیه سازی مدوی توزیع شده . شبیه سازیهایی که می برید اگر چه در حرکات انسانی زیاد بکار نرفته اند ولی در آینده مورد آزمایش و طراحی پروتزها و ارتزها که میکروپراسورها با سیستم فیزیولوژیکی موقعی توام می شوند کاربرد پیدا خواهند کرد . بشر راه بسیار طولانی که مسیر تکاملی پیموده است اما زمان بسیاری طول خواهد کشید که حقایق طبیعت پیچیده حرکت را دریابد .

وجود مشترک و تفاوتهای دست سیبرنیتکی و دست روباتیک :

خصوصیاتی که در قبل برای دست سبرنیتکی ذکر شد در برخی موارد مشابه به خصوصیات دست روباتیک است . اینگونه دست مصنوعی دارای وجود مشترک و تفاوتهایی هستند .

تحقیق درباره شبیه سازی انسان 10 ص

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درباره شبیه سازی انسان 10 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

شبیه سازی انسان

آیا روزی خواهد رسید که هر انسان نمونه‌ای کاملاً شبیه به خود داشته باشد؟ ادعای برخی مراکز علمی و تحقیقاتی مبنی بر موفقیت در همانندسازی انسان واکنش‌های متفاوتی را در سراسر دنیا برانگیخته است. این گزارش به کندوکاو در ابعاد گستردة رخداد علمی همانندسازی انسان می‌پردازد.

مفهوم صحیح همانندسازیاصطلاح همانندسازی یا کلونینگ (cloning) به سه روند کاملاً مجزا از یکدیگر اطلاق می‌شود. متأسفانه تصور مردم از این عمل برگرفته از فیلم‌های غیرواقعی است که در آنها انسان‌هایی با قدرت خارق‌العاده برای شرکت در یک جنگ جهانی تولید می‌شوند.اما در واقع، در همانندسازی، برخلاف روند طبیعی تولیدمثل دو والدی، دانشمندان از نقشة ژنتیکی یعنی DNA یک جاندار برای تولید موجود دیگری استفاده می‌کنند.

جاندار تولیدشده از لحاظ ژنتیکی کاملاً مشابه والد خود است. همانندسازی پدیدة جدیدی نیست. دوقلوهای همسان نوعی موجودات همانندسازی‌شده به‌شمار می‌روند. از یک سلول، دو سلول مشابه ایجاد می‌شود که ذخیرة ژنتیکی کاملاً یکسانی دارند. بنابراین، دوقلوهای همسان می‌توانند از تمام اعضای بدن یکدیگر برای پیوند موفق اعضا استفاده کنند.دکتر مسعود هوشمند، عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات مهندسی ژنتیک و تکنولوژی زیستی، متداول‌ترین نوع همانندسازی را شکل جنینی آن ذکر می‌کند. وی می‌گوید: «یک سلول تخم به دو سلول تقسیم می‌شود. هر کدام از دو سلول جدید، در صورت قرار گرفتن در رحم مادر و طی دوران جنینی، انسانی مشابه دیگری ایجاد خواهد کرد. می‌توان یکی از این دو سلول را در حالت انجماد حفظ کرد و سال‌ها بعد، در صورت تمایل والدین، در رحم مادر گذاشت. به این ترتیب، فرزندان خانواده کاملاً به هم شبیه می‌شوند و تنها از لحاظ سنی با یکدیگر اختلاف می‌یابند. در نوع دیگر همانندسازی، از سلول بالغ استفاده می‌شود. هستة یک سلول لقاح‌یافته را خارج می‌کنیم و هستة سلول بالغی را به جای آن قرار می‌دهیم. هریک از سلول‌های بدن انسان اطلاعات لازم را برای ساخت انسان دیگر در خود دارد، اما سلول‌های هر بافت فقط از اطلاعات مربوط به فعالیت همان بافت استفاده می‌کنند. برای مثال، سلول پوست، با وجود برخورداری از تمام اطلاعات ژنتیکی یک انسان کامل، تنها از داده‌های مربوط به بافت پوست استفاده می‌کند و ژن‌های مرتبط با سایر بافت‌ها خاموش هستند. هرگاه هستة این سلول بالغ در داخل تخم لقاح‌یافته قرار داده شود، ژن‌های خاموش فعال می‌شوند و انسانی با مشخصات ژنتیکی فرد بالغ تولید خواهند کرد. پس از تعویض هسته و تثبیت آن با کمک مواد شیمیایی و جریان الکتریسیته، سلول تخم در داخل رحم مادر قرار داده می‌شود. جنین حاصل، دیوارة سلولی و مواد داخل آن ـ به‌جز DNA ـ را از مادر دریافت کرده است و پس از طی دورة نه‌ماهة بارداری، به روش زایمان طبیعی یا سزارین به دنیا خواهد آمد. نوع سوم شبیه‌سازی شیوة درمانی آن است. کاربردهای پزشکی این روش بسیار است. برخی از سلول‌ها، مانند سلول‌های عصبی، خاصیت تکثیر خود را پس از بلوغ از دست می‌دهند. با استفاده از روش سوم همانندسازی می‌توان سلول پوست فردی را که نیاز به سلول عصبی دارد چنان برنامه‌ریزی کرد که سلول عصبی بسازد. بدن این فرد هیچ‌گاه چنین سلولی را در پیوند پس نخواهد زد زیرا از لحاظ خصوصیات ژنتیکی دقیقاً یکسان هستند.»بسیاری از دانشمندان هدف از همانندسازی را به نتیجه رساندن نوع سوم آن، یعنی شبیه‌سازی درمانی، می‌دانند. روشی که در آن می‌توان سلول‌هایی برای مبتلایان به بیماری‌های مرگبار ساخت، سلول‌هایی که دیگر با تهاجم بدن بیمار مواجه نمی‌شوند چراکه از نظر ژنتیکی کاملاً مشابه سلول‌های خود فرد هستند. چند سلول از بدن فرد مبتلا به دیابت گرفته می‌شود و هستة سلول بیمار به جای هستة یک سلول تخم قرار می‌گیرد. سلول تخم حاصل در رحم زنی کاشته می‌شود و فردی با خصوصیات ژنتیکی شخص مبتلا به دیابت به‌وجود می‌آید. اگر به جای این کار، سلول تخم حاصل را در آزمایشگاه رشد دهیم، در میان سلول‌های به‌وجود آمده، انواعی از سلول به نام سلول‌های بنیادی یافت خواهند شد. سلول‌های بنیادی از قابلیت تبدیل به بافت‌های مختلف بدن برخوردار هستند. در فرد مبتلا به بیماری قند، دانشمندان سلول‌های بنیادی را به سلول‌های سازندة انسولین تبدیل می‌کنند. جایگزین کردن سلول‌های مذکور در بدن بیمار سبب بهبود وی خواهد شد.دکتر فروزنده محجوبی، متخصص سیتوژنتیک مولکولی پزشکی، مفهوم همانندسازی را بسیار فراتر از شبیه‌سازی انسانی می‌داند. وی دربارة سایر کاربردهای مفید همانندسازی می‌گوید: «ژن مورد نظرمان را از سلول یک موجود زنده خارج می‌کنیم و در داخل سلول دیگری جای می‌دهیم. برای مثال، ژن تولید شیر در گاو را جدا می‌کنیم و آن را درون سلول یک مخمر تک‌سلولی فعال می‌کنیم. در نتیجه، برای تولید شیر، نیازی به نگهداری از حیوان بزرگی با جثة گاو نیست. یک تک‌سلولی کوچک کار ترشح شیر را انجام خواهد داد. این روند در صنایع غذایی انقلاب بزرگی ایجاد می‌کند.»

تاریخچة همانندسازیسابقة همانندسازی به حدود 20 سال قبل بازمی‌گردد. در آن زمان، نخستین نوزاد آزمایشگاهی به دنیا آمد. روش باروری آزمایشگاهی شیوة جدیدی را برای تولیدمثل در اختیار محققان گذاشت.

متخصصان لقاح آزمایشگاهی (IVF) روش‌های تازه‌ای برای تکثیر جنین یافتند. این مطالعات زمینه‌ساز همانندسازی بود.در جولای 1997، گروهی از دانشمندان اسکاتلندی موفق به شبیه‌سازی نخستین پستاندار زنده شدند. گوسفندی به نام دالی با استفاده از روش انتقال هستة سلولی به دنیا آمد. دالی تمام مشخصه‌ها و توانمندی‌های ژنتیکی گوسفند اصلی را داشت.

دکتر محجوبی در این‌باره معتقد است: «شاید در مورد نخستین موجود همانندسازی‌شده، هدف دانشمندان ارزیابی توانایی‌های تکنیکی بشر و قابلیت سلول‌ها برای خلق یک جاندار کامل بود. نباید از یاد برد که اطلاعات دانشمندان در مورد موجودات همانندسازی‌شده ناقص است. این‌که گوسفند شبیه‌سازی‌شده در طول حیات خود چه تفاوتی با سایر حیوانات خواهد داشت، نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.»در اوت 2001، گاوی که با استفاده از سلول‌های موجود در مایع مترشحه از غدد پستانی همانندسازی‌شده بود، در ژاپن زایمان کرد و نخستین گوساله از این نوع را به دنیا آورد. گوسالة مذکور چهل کیلوگرم وزن داشت و به هنگام تولد کاملاً طبیعی به نظر می‌رسید. در همین ماه، در یک تجربة غیرعادی دیگر، نخستین بزی که در کشور چین از طریق شبیه‌سازی سلول‌های یک بز بالغ به‌وجود آمده و زنده مانده بود، دو بزغاله به دنیا آورد. جالب آن‌که پدر بزغاله‌ها نیز از شبیه‌سازی سلول‌های جنینی یک بز به‌وجود آمده بود. این آزمایش ثابت کرد بزی که از سلول‌های یک بز بالغ شبیه‌سازی شده می‌تواند با بزی که از سلول‌های یک جنین همانندسازی شده آمیزش کند. در بهمن همان سال نیز دومین و سومین گوسالة شبیه‌سازی‌شده و نخستین دوقلو از این نوع در کشور چین به دنیا آمدند. یکی از گوساله‌ها جان خود را از دست داد ولی وضعیت گوسالة دوم رضایت‌بخش اعلام شد.

تحقیق درباره شبیه سازی کامپیوتری

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درباره شبیه سازی کامپیوتری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

شبیه سازی کامپیوتری

شبیه سازی کامپیوتری (شبیه سازی رایانه، جزو مفیدی برای بسیاری از سیستم‌های طبیعی در فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی و نیز برای سیستم‌های انسانی در اقتصاد و علوم اجتماعی (جامعه‌شناسی کامپیوتری) و همچنین در مهندسی برای به دست آوردن بینش نسبت به عمل این سیستم‌ها شده است. یک نمونه خوب از سودمندی استفاده از رایانه‌ها در شبیه سازی را می‌توان در حیطه شبیه سازی ترافیک شبکه جستجو کرد. در چنین شبیه سازی‌هایی رفتار مدل هر شبیه سازی را مطابق با مجموعه پارامترهای اولیه منظور شده برای محیط تغییر خواهد داد.شبیه سازی‌های کامپیوتری] اغلب به این منظور به کار گرفته می‌شوند تا انسان از شبیه سازی‌های حلقه‌ای در امان باشد. به طور سنتی، مدل برداری رسمی سیستم‌ها از طریق یک مدل ریاضی بوده است به نحوی که تلاش در جهت یافتن راه حل تحلیلی برای مشکلات بوده است که پیش بینی رفتار سیستم را با استفاده از یک سری پارامترها و شرایط اولیه ممکن ساخته است. شبیه سازی کامپیوتری اغلب به عنوان یک ضمیمه یا جانشین برای سیستم‌های مدل سازی است که در آن‌ها راه حل‌های تحلیلی بسته ساده ممکن نیست. انواع مختلفی از شبیه سازی کامپیوتری وجود دارد که وجه مشترک همه آن‌ها در این است که تلاش می‌کند تا یک نمونه از برنامه‌ای برای یک مدل تولید کنند که در آن امکان محاسبه کامل تمام حالات ممکن مدل مشکل یا غیر ممکن است.)

به طور رو به افزونی معمول شده است که نام انواع مختلفی از شبیه سازی شنیده می‌شود که به عنوان «محیط‌های صناعی» اطلاق می‌شوند. این عنوان اتخاذ شده است تا تعریف شبیه سازی عملاً به تمام دستاوردهای حاصل از رایانه تعمیم داده شود.

مزایا و معایب‌ شبیه‌ سازی‌ ( شبیه‌ سازی‌ کامپیوتری‌)

در سراسر بحث‌ از مزایا شبیه‌ سازی‌ به‌ نوعی‌ یاد شده‌ است‌ . در اینجا بعضی‌ از مزایای‌ شبیه‌ سازی‌ را فهرست‌وار عنوان‌ می‌ کنیم‌ :

داشتن‌ قدرت‌ فشردن‌ زمان‌ . بدین‌ ترتیب‌ که‌ به‌ وسیله‌ شبیه‌ سازی‌ ممکن‌ است‌ چندین‌ سال‌ از فعالیت‌یک‌ سیستم‌ را در چند ثانیه‌ ملاحظه‌ و بررسی‌ نمود . در نتیجه‌، بررسی‌ کننده‌ قادر است‌ چندین‌ طرح‌ از یک‌سیستم‌ را در یک‌ فرصت‌ کوتاه‌ مطالعه‌ نموده‌ و نتاج‌ عملکرد آنها را مقایسه‌ نماید .

داشتن‌ قدرت‌ گسترش‌ زمان‌. به‌ وسیله‌ جمع‌ آوری‌ آمار و اطلاعات‌ لازم‌ در برنامه‌ شبیه‌ سازی‌ ، بررسی‌کننده‌ قادر است‌ جزئیات‌ تغییراتی‌ که‌ در زمان‌ واقعی‌ قابل‌ مشاهده‌ نیستند مطالعه‌ کند . بعبارتی‌ دیگر تغییراتی‌که‌ بعلت‌ بالا بودن‌ سرعت‌ ایجاد آنها در سیستم‌ واقعی‌ قابل‌ مشاهده‌ یا مطالعه‌ نمی‌ باشند ، در این‌ روش‌ قابل‌کنترل‌ و بررسی‌ هستند. این‌ عمل‌ با کمک‌ کند نمودن‌ زمان‌ در مدل‌ صورت‌ می‌ گیرد مانند کند نمودن‌ سرعت‌حرکت‌ یک‌ فیلم‌ برای‌ بررسی‌ حرکت‌ هایی‌ که‌ در حال‌ عادی‌ قابل‌ دقت‌ و بررسی‌ نیستند .

در یک‌ بررسی‌ گاه‌ لازم‌ است‌ که‌ حرکت‌ زمان‌ را متوقف‌ کرده‌ و نتایج‌ بدست‌ آمده‌ تا این‌ لحظه‌ را مطالعه‌نمود و پس‌ از تصمیم‌ های‌ لازم‌ بررسی‌ را از همان‌ نقطه‌ توقف‌ یا از سر گرفت‌ . لازمه‌ این‌ نیاز، این‌ است‌ که‌ تمام‌پدیده‌ های‌ وابسته‌ به‌ سیستم‌ وضعیت‌ خود را تاشروع‌ مجدد بررسی‌ و آزمایش‌ دقیقاً حفظ‌ کنند . این‌ امکان‌فقط‌ در شبیه‌ سازی‌ ممکن‌ است‌ .

شبیه‌ سازی‌ این‌ امکان‌ را به‌ تحلیل‌ گر می‌ دهد که‌ یک‌ آزمایش‌ یا بررسی‌ را با حفظ‌ کلیه‌ شرایط‌ اولیه‌ ورفتار سیستم‌ بوسیله‌ یک‌ برنامه‌ تکرار کند . در هر یک‌ از دفعات‌ تکرار، تنها مقادیر بعضی‌ از پارامترها را به‌منظور دریافت‌ اثر آنها بر رفتار سیستم‌ و نتایج‌ حاصل‌ تغییر می‌ دهد .

شبیه‌ سازی‌ قادر به‌ بررسی‌ تغییرات‌ جدید در سیستم‌ های‌ موجود و مطالعه‌ سیستم‌ هایی‌ که‌ در مرحله‌طرح‌ می‌ باشند و هنوز هیچ‌ گونه‌ امکانات‌ ، سرمایه‌ و زمان‌ برای‌ پیشرفت‌ یا ایجاد فیزیکی‌ آنها صرف‌ نشده‌است‌ . همچنین‌ بررسی‌ و آزمایش‌ سیستمهای‌ فرضی‌ که‌ احیاناً ایجاد و مطالعه‌ آنها بوسیله‌ روش‌ های‌ دیگرغیر ممکن‌ یا خطر ناک‌ می‌ باشد با این‌ روش‌ امکان‌ پذیر است‌. و اما معایب‌ شبیه‌ سازی‌ را می‌ توان‌ چنین‌ عنوان‌کرد :

ایجاد و توسعه‌ یک‌ مدل‌ خوب‌ شبیه‌ سازی‌ اغلب‌ گران‌ و محتاج‌ زمان‌ است‌ و نیاز به‌ اطلاعات‌ زیادی‌دارد که‌ ممکن‌ است‌ به‌ آسانی‌ دردسترس‌ نباشد . شانون‌ به‌ به‌ نقل‌ از فازستو در کتاب‌ خود ذکر می‌ کند که‌توسعه‌ یک‌ مدل‌ خوب‌ برنامه‌ ریزی‌ شرکتها ممکن‌ است‌ 3 تا 10 سال‌ وقت‌ بخواهد .

شبیه‌ سازی‌ می‌ تواند چنین‌ وانمود کند که‌ وضعیت‌ جهان‌ واقعی‌ را به‌ دقت‌ نشان‌ می‌دهد ، در حالی‌ که‌واقعاً این‌ کار را نمیکند . چندین‌ مسئله‌ ذاتی‌ در شبیه‌ سازی‌ وجود دارند که‌ اگر به‌ درستی‌ حل‌ نشوند می‌ توانندنتایج‌ غلطی‌ را به‌ وجود آورند .

شبیه‌ سازی‌ دقیق‌ نبوده‌ و نمی‌ توان‌ درجه‌ این‌ بی‌ دقتی‌ را اندازه‌ گرفت‌ . تحلیل‌ حساسیت‌ مدل‌ نسبت‌ به‌تغییر مقدار پارارمترها تنها قسمتی‌ از این‌ مشکل‌ را حل‌ می‌ کند .

معمولا نتایج‌ شبیه‌ سازی‌ به‌ صورت‌ عددی‌ بوده‌ و با هر تعداد ارقام‌ اعشاری‌ که‌ آزمایشگر انتخاب‌ کند