۳-۳۱
همانطور که مشاهده می­ شود این بردار تنها دارای شش متغیر می­باشد. در این بردار (xc1,yc1) مختصات مرکز یک حفره و (xc2,yc2) بیان کننده مختصات مرکز حفره دوم می­باشد.r1 و r2 نیز به ترتیب بیانگر شعاع­های دو حفره می­باشند. این در حالی است که اگر قرار باشد از همان ابتدا الگوریتم ژنتیک موقعیت و شکل حفره­ها را به صورت واقعی حدس بزند با فرض المان بندی مرز هر حفره با ۶ المان، بردار متغیرها به صورت زیر تبدیل می­ شود.
۳- ۳۲
شکل زیر شیوه نمایش یک حفره را توسط یک مرکز و شعاع هایش نشان می دهد.
شکل شماره۳-۹: نحوه مش بندی مرز حفره­ها
با توجه به افزایش بسیار زیاد متغیر­ها الگوریتم ژنتیک نمی­تواند عملکرد مناسبی داشته باشد. از این رو همان­طور که گفته شد الگوریتم ژنتیک مرز دو حفره را به صورت دایره­ای تشخیص می دهد. تا این مرحله از الگوریتم حدودی از جواب­ها به صورت دایره­ای مشخص می­شوند که این جواب­ها حدس اولیه روش گرادیان مزدوج می­باشند. در واقع روش گرادیان مزدوج وظیفه نزدیک­تر کردن جواب­ها به جواب واقعی را بر عهده دارد. در این حالت جواب­ها به صورت کلی در نظر گرفته شده و دیگر به فرم خاصی نمی باشند. در روش گرادیان مزدوج مقدار تابع هدف تا آنجا که ممکن است در راستای بردار گرادیان کوچک شده و جواب­ها به جواب­های نهایی نزدیک­تر می­شوند. در مرحله بعدی بهینه سازی، احتیاج به روشی می­باشد که دیگر به گرادیان تابع هدف نیازی نداشته باشد، از اینرو از روش سیمپلکس که در زمره روش­های بدون نیاز به مشتق­گیری قرار دارد، استفاده می­ شود. حدس اولیه این روش، جواب به دست آمده از روش گرادیان مزدوج می­باشد. با بهره گرفتن از این روش، مقدار تابع هدف باز هم کوچک­تر می­ شود و جواب­ها به جواب­های واقعی نزدیک­تر می­گردند.
فصل چهارم: بررسی نتایج
۴-۱ مقدمه
در فصل گذشته به توضیح نحوه عملکرد برنامه رایانه­ای طراحی شده برای حل مسائل معکوس و الگوریتم­های بهینه سازی مورد استفاده در آن پرداخته شد. در این فصل با حل نمونه­هایی به بررسی عملی عملکرد شیوه ارائه شده پرداخته می­ شود و نتایج با نتایج به دست آمده در سایر پژوهش­ها مقایسه می­گردد.

۴-۲ تنظیمات استفاده شده در برنامه رایانه­ای
همان طور که در فصل قبل توضیح داده شد در این پژوهش برای تشخیص معکوس دو حفره در یک دامنه از سه مرحله بهینه سازی استفاده می­ شود.
مرحله اول الگوریتم ژنتیک که حدس اولیه روش گرادیان مزدوج را با تشخیص حفره­ها به صورت دایره­ای نشان می­دهد.
مرحله دوم روش گرادیان مزدوج که در راستای بردار گرادیان اقدام به محاسبه بردار متغیر­­ها در حالت کلی می­ کند و حدس اولیه روش سیمپلکس را محاسبه می­ کند.
مرحله سوم که روش سیمپلکس بوده و بدون نیاز به مشتق گیری و صرفاً با محاسبه مقدار تابع هدف در نقاط مختلف جواب های نهایی را محاسبه می­ کند.
هر کدام از روش­های بهینه سازی استفاده شده در این پژوهش دارای معیار هایی برای ایست می­باشند که درصورتی که این معیار­ها برآورده گردند، الگوریتم متوقف شده و وارد مرحله بعد می­گردد. در ادامه این معیار­ها و تنظیمات دقیق­تر هر روش بهینه سازی ارائه می­گردد. لازم به ذکر می­باشد که این معیار­ها به صورت کاملاً تجربی و با بررسی تعداد زیادی مثال تعیین گردیده­اند.
۴-۲-۱تنظیمات مربوط به عملکرد الگوریتم ژنتیک برای حفره­های دایره­ای
۴-۲-۱-۱ تنظیمات توابع الگوریتم ژنتیک
نوع کد گذاری مورد استفاده : دودویی
تعداد افراد مورد استفاده در جامعه : ۱۰۰۰
تعداد نسل­ها : ۱۰۰
تابع برازش: تابع هدف به ازای بردار­های متغیر مورد بررسی قرار می­گیرد و متغیر­هایی که مقدار کمتری را ایجاد کنند، مقدار برازندگی بهتری می­گیرند.
انتخاب: انتخاب رقابتی است
فرایند جفت­گیری: به صورت ادغام دو نقطه­ای است
فرایند جهش: به صورت پراکنده
۴-۲-۱-۲ معیار­های ایست الگوریتم ژنتیک
هنگامی­که ۱۰۰نسل تنظیم شده طی شود.
هنگامی­که طی ۵۰ نسل مقدار تابع هدف به ازای بردار محاسبه شده تغییری کمتر از ^۶-۱۰ داشته باشد.
هیچ محدودیت زمانی برای الگوریتم پیش بینی نشده است.
اگر الگوریتم هر کدام از معیار های ذکر شده در بالا را برآورده کند متوقف می­ شود. به طور مثال ممکن است با کمتر شدن تغییرات مقدار تابع هدف طی ۵۰ نسل از مقدار تعیین شده(^۶-۱۰) پیش از رسیدن به تعداد ۱۰۰ نسل، الگوریتم متوقف گردد.
۴-۲-۲ تنظیمات عملکرد روش گرادیان مزدوج
همان طور که گفته شد حدس اولیه روش گرادیان مزدوج توسط مرحله اول بهینه سازی یعنی الگوریتم ژنتیک محاسبه می­ شود. برای روش گرادیان مزدوج نیز معیار­هایی برای ایست الگوریتم و ورودی اطلاعات به دست آمده به روش سیمپلکس وجود دارد. این معیار­ها به صورت زیر می­باشند.
۴-۲-۲- ۱معیار­های ایست روش گرادیان مزدوج
حد­اکثر تعداد تکرار ۲۰۰
اگر مقدار تابع هدف به ازای ۳۰ تکرار الگوریتم تفاوتی کمتر از ^۱۲-۱۰کرد ، الگوریتم متوقف گردد.
در­صورتی که الگوریتم هر­کدام از این معیار­ها را برآورده کرد الگوریتم متوقف شده و جواب­ها به عنوان حدس اولیه وارد الگوریتم سیمپلکس می شود.
۴-۲-۳ روش سیمپلکس
با توجه به معیار­های ایست انتخاب شده در روش گرادیان مزدوج مقدار تابع هدف تا آن­جا که ممکن است در راستای بردار گرادیان کوچک می­ شود. جواب­های به دست آمده از روش گرادیان مزدوج به عنوان حدس اولیه وارد الگوریتم روش سیمپلکس می شود تا مقدار تابع هدف باز هم کوچک­تر شود.
۴-۲-۳-۱ معیار­های ایست روش سیمپلکس
حد­اکثر تعداد تکرار ۲۰۰۰
اگر مقدار تابع هدف به ازای ۵۰ تکرار الگوریتم تفاوتی کمتر از ^۱۰-۱۰کرد ، الگوریتم متوقف گردد.
درصورتی­که الگوریتم هر کدام از این معیار­ها را برآورده کرد، الگوریتم متوقف شده و جواب­ها به عنوان جواب نهایی وارد مرحله محاسبه خطا می­شوند.
۴-۲-۲تنظیمات مربوط به عملکرد الگوریتم ژنتیک برای حفره های غیر دایره­ای
۴-۲-۲-۱ تنظیمات توابع الگوریتم ژنتیک
نوع کد گذاری مورد استفاده : دودویی
تعداد افراد مورد استفاده در جامعه : ۱۰۰۰
تعداد نسل­ها : ۱۰۰۰
تابع برازش: تابع هدف به ازای بردار­های متغیر مورد بررسی قرار می­گیرد و متغیر­هایی که مقدار کمتری را ایجاد کنند، مقدار برازندگی بهتری می­گیرند.
انتخاب: انتخاب رقابتی است
فرایند جفت­گیری: به صورت ادغام دو نقطه­ای است
فرایند جهش: به صورت پراکنده
۴-۲-۲-۲ معیار­های ایست الگوریتم ژنتیک
هنگامی­که ۱۰۰۰نسل تنظیم شده طی شود.
هنگامی­که پس از طی ۱۰۰ نسل مقدار تابع هدف به ازای بردار محاسبه شده تغییری کمتر از ^۴-۱۰ داشته باشد.
هیچ محدودیت زمانی برای الگوریتم پیش بینی نشده است.
اگر الگوریتم هر کدام از معیارهای ذکر شده در بالا را برآورده کند متوقف می­ شود. به طور مثال اگر تغییرات مقدار تابع هدف طی ۱۰۰ نسل از مقدار تعیین شده (^۴-۱۰) کمتر باشد، پیش از رسیدن به تعداد ۱۰۰۰ نسل، الگوریتم متوقف گردد.
۴-۲-۳ تنظیمات عملکرد روش گرادیان مزدوج

جدول۴- ۲-فرمولهای تشخیص فعالیت بکارگرفته شده درمتلب[۵۲]
Sitting:
شکل۴- ۹-فایل csv خروجی متلب یرای حالت نشستن
Standing:
شکل۴- ۱۰-فایل csv خروجی متلب یرای حالت ایستادن
Walking:
شکل۴- ۱۱-فایل csv خروجی متلب یرای حالت راه رفتن
Jogging:
شکل۴- ۱۲-فایل csv خروجی متلب یرای حالت دویدن
On a car:
شکل۴- ۱۳-فایل csv خروجی متلب یرای حالت داخل ماشین بودن
در شکل­های بالا، فرمت یک فایل از داده ­های جمع­آوری شده دیده می­ شود. داده ­ها با دقت با برچسب زمان در ثانیه نوشته شده ­اند.در هر ثانیه، نرم­افزار ۲۴نمونه از مقادیر حسگر را ثبت می­ کند.این بدان معناست که ما هر نمونه را درهر ۴۱٫۶۶ میلی­ثانیه جمع­آوری کرده­ایم. ردیف داده ­ها متشکل از سیزده ورودی است.ما اقدام به برچسب­گذاری برای فعالیت­های فعلی کاربر کرده­ایم. این به طور مستقیم از حالت کاربر انتخابی از فهرست کشویی در رابط کاربر کپی

می_­شود. بعد از سه ورودی OrX، OrY، OrZ نشان­دهنده مقادیر حسگر چرخشی در آن زمان و ورودی­های AccX، AccY،AccZ مقادیر حسگر شتاب­سنج می­باشد.پنج ورودی آخر مقادیر جمع­آوری شده از حسگر GPS است. ما همچنین سرعت فعلی را از حسگر GPS را دریافت می­کنیم. دو راه جمع­آوری سرعت از کاربر وجود دارد. اول ما
می­توانیم این مقدار از تابع getSpeed ​​() که توسط کلاس مدیریت مکان ارائه می­ شود بگیریم. در مرحله دوم، ممکن است برای محاسبه این مقدار از تقسیم فاصله افقی بین هر دو نقطه انتخاب شده توسط فاصله طی شده در حرکت بین این دو نقطه استفاده شود. اولین روش برای اطمینان از اینکه نتایج قابل اطمینان برای فعالیت انتخاب شده است ترجیح داده می­ شود.
۴-۱۰-استخراج ویژگی
پس از استفاده از نرم­افزار جمع­آوری داده ­ها برای هر فعالیت، دقتGPS ممکن است به دلیل برخی از موانع فیزیکی (ساختمان، آب و هوای بارانی)خیلی کم باشد. دقتموقعیت GPS حتی می ­تواند مقادیری مانند۵۰متر باشد. این بدین معنی است که موقعیت بازگشت داده شده می ­تواند در درون یک دایره ۵۰ متری در مرکز محل فعلی باشد. که مقادیر برای نشستن دویدن می ­تواند برای تشخیص این فعالیت یکی باشد. پس از این که عوامل در نظر گرفته شد، GPS و حسگر چرخش برای شناختن فعالیت­های مختلف متوقف می­شوند.از سوی دیگر، حرکات پا با سرعت­های مختلف به
شتاب­سنج در شناختن فعالیت کمک می­ کند. بنابراین، تصمیم گرفته شد که تنها بر روی داده ­های شتاب­سنج تمرکز شود. برای اینکه قادر به تشخیص فعالیت به طور مداوم باشیم، از یک روش پنجره کشویی برای تقسیم سیگنال­های سری زمانی به توالی­های (دوره­ های) کوچکتر استفاده می­ شود. برای سیستم شناخت فعالیت، ویژگی­های مختلف یکی از پنجره­های دوم برای فشرده­سازی اطلاعات مورد­نظر در داده ­ها محاسبه شد. ویژگی­های محاسبه شده در جدول زیر نشان داده شده است. در مجموع، ۲۰ ویژگی­های استخراج شد. این استخراج در داخلMATLAB در M-file انجام می­ شود. فایلCSV ایجاد شده به عنوان خروجی نرم­افزار جمع­آوری داده ­ها بعنوان ورودی M-file است.
در زیر کدM-file ، ساخته شده در توابع MATLAB،Std ,Mean،FFT (محاسبه تبدیل سری فوریه گسسته)، حداکثر(Max)، حداقل(Min)، Xcorr (محاسبه ضرایب همبستگی XY، XZ،YZ ) که برای استخراج ویژگی­ها استفاده می­ شود در جدول پیوست شده، نشان داده شده است. ویژگی­ها برای هر پنجره برای هر تکرار از حلقه استخراج شده است. هر پارامتر به عنوان یک بردار در نظر گرفته می شود.در پایان استخراج از حلقه، این بردار­ها به شکل یک ماتریس ترکیب می­شوند.این ماتریس به عنوان ورودیMATLAB در نوشتن فایل CSV با بهره گرفتن از روشcsvwrite در نظر گرفته می­ شود. دراین روش یک فایلCSV شامل ویژگی­ها با عنوان ستون ایجاد می­ کند. سپس به تجزیه و تحلیل ساده­تر داده ­ها می ­پردازد. شکل زیر فرمت فایل CSV را نشان می­دهد. هر ستون نشان دهنده یک ویژگی در شکل زیر و مقادیر در هر سطر نشان دهنده یک پنجره می­باشد.مقادیر هر سطر در هر تکرار از حلقه درM-file محاسبه می­شوند.
در فایل ورودی اطلاعاتی از ویژگی­های تمام فعالیت­ها با هم ترکیب شده، این ممکن است برخی از دیدگاه ­ها در نظر گرفته شود. شکل بالا برخی از دیدگاه ­ها را نشان می­دهد. به عنوان مثال، به طور متوسط مقدار شتاب حاصل در هر پنجره برای هر یک از فعالیت­ها مقادیری از محدوده مقادیر آستانه خاص می­گیرد.

شکل۴- ۹-خروجی متلب برای تشخیص فعالیتهای پیاده روی-دوچرخه سواری-دویدن بر اساس کار تحقیقاتی [۵۳] در تشخیص فعالیت
در شکل بالا مناطق ۱، ۳، ۹ دوچرخه­سواری۴، ۶، ۸ نشان دهنده راه رفتن است در حالی که ۲، ۵ ،۷ نماینده دویدن است. با توجه به این شکل، طیف وسیعی از مقادیر داده ­های حاصله، شتاب متوسط ​​برای پیاده­روی کمتر از ۱۳ و بیشتر از۱۰٫۴ m/s2 است. حد پایین­تر از این مقادیر برای دویدن ۱۳ است. مقادیر داده ­های حاصل از شتاب متوسط ​​برای نشستن در شکل زیر نشان داده شده است.

شکل۴- ۱۰-خروجی متلب برای فعالیت های نشستن-ایستادن بر اساس کار تحقیقاتی [۵۳] در تشخیص فعالیت
شکل­ها نشان می­دهد که متوسط ​​مقادیر داده ­های شتاب سنج برای ایستادن نیز ممکن است در داخل دامنه مقادیر راه رفتن قرار گیرد. یکی دیگر از تقاطع­ها، محدوده بین نشستن و دوچرخه­سواری اتفاق می­افتد که به دلیل متوسط مقادیر شتاب ​​حاصل می­ شود. با این حال، انحراف استاندارد از داده ­های شتاب در درون یک پنجره برای راه رفتن و ایستادن، دوچرخه سواری و نشستن متفاوت است که در شکل زیر نشان داده شده است.

شکل۴- ۱۱-خروجی متلب برای فعالیت های نشستان-ایستادن-دویدن-دوچرخه سواری بر اساس کار تحقیقاتی [۵۳] در تشخیص فعالیت
در شکل بالا، انحراف استاندارد از داده ­های شتاب حاصل در درون یک پنجره برای ایستادن بین۰٫۱ و ۱ است در حالی که آن برای راه رفتن بین ۳ و ۵ می­باشد.در حالی که این مقدار واقعا کوچک، کمتر از ۰٫۱ برای نشستن و اگر آن را بزرگتر از ۱ بیابیم برای دوچرخه­سواری در نظر گرفته می­ شود.
۴-۱۱-شناسایی فعالیت
پس از جمع­آوری داده ­ها و استخراج برخی از ویژگی­های از این داده ­ها با بهره گرفتن از عملیات ریاضی ذکر شده در بخش استخراج ویژگی، ما بدنبال یک روش طبقه ­بندی برای شناخت فعالیت می­باشیم. مقادیری که از حسگر شتاب­سنج، آماده شده و در نتیجه این عملیات، بسیاری از مقادیر آستانه برای ایجاد یک درخت تصمیم ­گیری و نتیجه ­گیری در مرحله شناخت فعالیت ارائه شده است. شناخت فعالیت در این پروژه که بر اساس مقادیر حسگر شتاب­سنج است. مقادیر خروجی این حسگر­ها پردازش شده و با توجه به این مقادیر استخراج شده از فرایند پردازش تصمیم ­گیری می­ شود.
بطور شماتیک در درخت تصمیم گیری در شکل زیر الگوریتم تشخیص فعالیت نشان داده شده است.
شکل۴- ۱۲-درخت تصمیم گیری تشخیص فعالیت بر اساس کار تحقیقاتی [۵۳] در تشخیص فعالیت
در ذیل برای نمونه دستورات مربوط به حالت Driving که این دستورات مربوط به فاز آنالیز پروژه که توسط نرم­افزار متلب صورت گرفته است مشاهده می­ شود. پس از اینکه اطلاعات مربوط به حالت رانندگی در یک فایل اکسل در متلب بارگذاری شد، توسط دستورات زیر پارامترهای مورد نیاز محاسبه می­شوند.
نرم افزار جدید را بر روی گوشی Samsung S4 نصب کرده تا میزان عملکرد آنرا بسنجیم. در هر بار اعمال تغییرات میزان عملکرد باتری را مقایسه کرده و در پایگاه داده ذخیره می­کنیم. در آخر جدول زیر بدست آمده است:

Saving value(percent)
Saving Value(minute)
Instrument disabled
Rows

مدیریت دانش فرایند شناسایی دارایی هوشمند و ایجاد فرهنگ و زیر ساختهای اطلاعاتی است که مشارکت و فراگیری را ترغیب می نماید . این فرایند به دنبال ایجاد سرمایه هوشمند به وسیله بدست آوردن ، پرورش و استفاده از تمامی آن چیزی است که کارکنان می دانند . این سرمایه در سازمان های دانش محور امروزی ، زبان مشترکی است که ایده ها ، مفاهیم و اطلاعات جدید را بکار گرفته ، “دانش جمعی ” را به وجود می آورد که با انتقال آن به محصولات و خدمات جدید ، ارزش افزوده ایجاد می کند . در حقیقت نکته اساسی در مدیریت دانش تعیین و استخراج گوهر دانش از دریای ژرف اطلاعات است . با توجه به این که ارزش می توان هم مادی و هم غیر مادی باشد مدیریت دانش راهنر ایجاد ارزش از دارایی های هوشمند دانسته اند (Belinger,2004) . این مدیریت سرمایه های هوشمند را ازتخریب حفظ نموده ، فرصت هایی را برای افزایش کیفیت تصمیمات ، خدمات و فرآوده ها از طریق افزودن آگاهی و ارزش و فراهم آوردن انعطاف پذیری جستجو نموده و باممیزی از سرمایه های هوشمند ، عملیات بحرانی و تنگناهای بالقوه ای که جریان دانش را ازمسیر استفاده منحرف می سازند ، مشخص می نماید . به این ترتیب نیروی انسانی سازمان را قادر به مواجهه با موقعیت های مطرح شده و پیش بینی موثر و ساختن آینده می نماید (Sveiby,2001).

واژه مدیریت دانش تعاریف مختلفی داردکه برخی از آنها عبارتند از بخشی از مجموعه سلسه مراتب متشکل از داده ها ، اطلاعات ، دانش و معرفت است .

• • موقعیتی است که به اطلاعات داخل سازمان ارزش می بخشند .

• • مسیری است که در آن دانش خلق و کسب شده و برای نیل به اهداف استفاده می شود .

• • روند آگاهانه ایجاد ، اعتباربخشی ، ارائه و توزیع دانش و کاربرد آن است .

• • فرایند نظام مند نمودن ، انتخاب ، سازماندهی و ارائه دادن ، اطلاعات و دانش بگونه است که درک فرد را در زمینه خاص و مورد نظر بهبود دهد .

• • به سازمان کمک می نماید تا از مجموعه تجربیات حاصله درک مدون و شفافی بدست آورده و انعظاف پذیری را افزایش می دهد .

مجموعه از اعمال منظم و نظام مند است که برای بدست آوردن با ارزش ترین نتیجه از دانش در دسترس انجام می شود ( کوریا و دیگران ، ۲۰۰۳: به نقل از کاویانی و نیازی ).
اجرای مدیریت دانش در سازمان منجر می شود دانش تولید شده توسط افراد برای همیشه در سازمان باقی بماند و در نتیجه ی خروج کارکنان از سازمان ، دانش تولید شده با توجه به هزینه ای که سازمان صرف تولید آن کرده است از سازمان خارج نمی شود . هدف مدیریت دانش شناسایی ، جمع آوری ، دسته بندی، و سازماندهی ، ذخیره ، اشتراک ، اشاعه و در دسترس قرار دادن دانش در سطح سازمان می باشد . در سازمان هایی که به شکل سنتی اداره می شوند دانش از بالا به پایین در طول خطوط سازمانی در جریان است . در این صورت دانش به ندرت در زمان درست و درجایی که بیشترین نیاز به آن وجود دارد ، قابل دسترس است . اما در سازمان های دانش محور که به اجرا و پیاده سازی مدیریت دانش پرداخته اند ، دانش در کل سازمان جاریست و هرکس به فراخور نیاز خود در زمان مناسب می تواند از آن در جهت انجام وظایف خود استفاده کند . برای تفهیم بیشتر این مساله می توان چرخه مدیریت دانش را به شکل (۲-۲) در نظر گرفت (کریمی ، ۱۳۸۵) .
شکل ۲-۲ نمودار چرخه مدیریت دانش
باز خورد
ارزشیابی آموزش
اندازه گیری
نگهداری دانش
توسعه دانش
به اشتراک گذاشتن دانش
خلق دانش
تشخیص دانش
عناصر اصلی چرخه مدیریت دانش مطابق شکل ، تولید، سازماندهی ، ذخیره ، اشتراک و استفاده می باشد. دانش از طرق مختلفی به دست می آید ، یا از طریق افرادی که دانش را دارا می باشند و یا از طریق انتشارات مختلف ، کنفرانس ها، نشست ها به دست آید . دانش به دست آمده در داخل یا خارج سازمان ، که مفید بوده و سازمان را در ادامه حیات خود یاری می رساند ، شناسایی شده و کلیه آنها جمع آوری می شود. سپس دسته بندی شده و براساس نظم خاصی سازماندهی می شود . دانش سازماندهی شده ذخیره و نگهداری می شود ، این دانش می تواند به اشکال مختلفی ذخیره و نگهداری شود مثلاً در پرونده ها ، پایگاه داده ها ، کتابخانه ها و سپس دانش ذخیره شده به اشتراک گذاشته می شود و در نتیجه ی اشاعه آن ، در سطح وسیعی در دسترس همگان قرار می گیرد . سرانجام این دانش باید مورد استفاده و بهره برداری کسانی که به آن نیاز دارند قرار بگیرد. دانش می تواند در سطح گسترده ای به کمک اینترنت در دسترس و مورد استفاده بسیاری از افراد قرار گیرد (همان منبع ، ۱۳۸۵).
۲-۲-۲ تعاریف مدیریت دانش از دیدگاه صاحبنظران
از مدیریت دانش تعاریف مختلفی به عمل آمده است . اما دقت در تعاریف روشن می سازد که بیشتر تفاوت تعاریف در ظاهر و بیان تعریف است و در اصل همه صاحبنظران بر یک مفهوم واحد از مدیریت دانش تاکید دارند :
تعریف اسوان (۱۹۹۹) از مدیریت دانش یکی از بهترین تعاریف قلمداد می شود ، چرا که این تعریف اهداف را تشریح و مدیریت دانش را در جایگاه سازمانی مناسب قرار می دهد : مدیریت دانش هر گونه فرایند یا عمل تولید ، کسب ، تسخیر، ترویج و جامعه پذیری و کاربرد آن است (واعظی ، حبیبی).
-مدیریت دانش ، مثل ارتباطات ، در بهترین وجه به عنوان روش یا شیوه ی عمل سازمانی تلقی می شود. مدیریت دانش شیوه ی شناسایی ، در اختیار گرفتن ، سازماندهی و پردازش اطلاعات جهت خلق دانش می باشد ، که پس از آن توزیع می شود و به عبارت دیگر در دسترس دیگران قرار می گیرد تا برای خلق دانش بیشتر بکار گرفته شود (رادینگ ، ۱۳۸۳).
-راستوگی (۲۰۰۰) تعریفی ارائه کرد که به نظر می رسد که منشور مدیریت دانش را در بر می گیرد . او بیان کرد که مدیریت دانش ممکن است به عنوان “فرایندی سیستماتیک و یکپارچه کننده از هماهنگ کردن فعالیت های گسترده ی سازمان در مورد کسب ، خلق ، ذخیره سازی ، تسهیم ، منتشرکردن ، توسعه و گسترش دادن دانش بوسیله ی افراد و گروه ها در جهت اهداف عمده سازمانی ” تعریف شود.
-پترش : مدیریت دانش ، کسب دانش درست برای افراد مناسب در زمان صحیح و مکان مناسب است ، به گونه ای که آنان بتوانند برای دستیابی به اهداف سازمان ، بهترین استفاده را از دانش ببرند.
-ویگ : مدیریت دانش بنایی سنجیده ، صریح و اصولی برای تجدید و استفاده از دانش در جهت افزایش تاثیر و بازگشت دانش مربوط به سرمایه دانشی است .
-هی بار : مدیریت دانش شامل مراحل تسخیر اجتماع دیدگاه های خبرگان و متخصصان یک شرکت در هر جایی که باشند در بانک اطلاعاتی ، بر روی کاغذ و یا در اندیشه نیروها ( و پخش آن در هر جائیکه به سود بیشتری بینجامد)، می باشد.
-مکنتاش : مدیریت دانش با تجزیه و تحلیل و شناسایی دانش لازم و سودمند درگیر بوده و درپی برنامه ریزی چند بعدی وکنترل مناسب در توسعه سرمایه های دانش ، در جهت برآورده کرده اهداف سازمانی است .
-ادل: مدیریت دانش ، خط مشی های اصولی را برای یافتن ، درک کردن و استفاده از ارزش و ایجاد ارزش ، معین می نماید .
-بکمن : مدیریت دانش ، رسمی سازی و دسترسی به تجربه ، دانش و دیدگاه های استادانه را که قابلیت های جدید ، قدرت کارایی بالاتر ، تشویق نو آوری و افزایش ارزش مشتری را در پی داشته باشند ، هدف قرار می دهد .
-مالهوترا (۲۰۱۰): مدیریت دانش انجام دادن کارهای درست به جای درست انجام دادن کارهاست . تاکید روی اثربخشی است نه کارآیی ، وجود کارآیی بدون اثربخشی به شکست سازمان منجر می شود.
داقفوس (۲۰۱۰): مدیریت دانش ترکیب فرآیندهای اداره ، کنترل ، خلاقیت ، کد گذاری ، اشاعه واعمال قدرت دانش در سازمان است و هدف اصلی آن اطمینان از این است که شخص نیازمند ، دانش مورد نیاز خود را در زمان مقتضی به دست می آورد ، به گونه ای که توانایی تصمیم گیری به موقع و درست برای او ممکن می شود
-هنری و هدیپث(۲۰۱۱) : مدیریت دانش سیستمی است که دارایی دانش جمعی سازمان را (دانش صریح و ضمنی ) اداره می کند . و یک فرایند مارپیچی است که شامل شناسایی ، اعتبارسنجی ، ذخیره و پالایش دانش برای دسترس کاربران به آن است ، و نتایج زیر رادر پی دارد:
۱-استفاده مجدد دانش توسط دیگران برای نیازهای مشابه .
۲- حذف دانش به دلیل فقدان اعتبار .
۳-تغییر شکل دانش و خلق آن در شکل جدید .
-هاربرت ساینت و انگ : مدیریت دانش عبارت است از ایجاد ارزش از دارایی های پنهان شرکت . زمانی این هدف تامین می شود که بتوانیم توانایی های سازمانی و فردی را به
گونه ای پرورش دهیم که در ایجاد ، تبادل و گردآوری دانش توانا باشند. این امر مستلزم آن است که برای افراد بشر ارزشی والا قائل شویم .
-گوتچو(۱۹۹۹) : مدیریت دانش مدل تجاری میان رشته ای است با همه جنبه های دانش ، نظیر خلق ، کد گذاری ، سهیم سازی دانش و بررسی این موضوع که چگونه این فعالیتها یادگیری و نوآوری را افزایش می دهدند .
-مکینتاش (۱۹۹۹) : مدیریت دانش عبارت است از تجزیه و تحلیل موجود و مورد نیاز دانش که شامل فرآیندهای برنامه ریزی و کنترل برای توسعه دارایی های دانش برای نیل به هدفهای سازمانی می باشد.
-افرازه (۱۳۸۳): مدیریت دانش فرایند کشف ، کسب ، توسعه و ایجاد، تسهیم ، نگهداری ، ارزیابی و به کارگیری دانش مناسب در زمان مناسب توسط فرد مناسب در سازمان است که از طریق ایجاد پیوند بین منابع انسانی ، فن آوری اطلاعات و ارتباطات و ایجاد ساختاری مناسب برای دستیابی به اهداف سازمانی صورت می پذیرد .
به طور خلاصه مدیریت دانش در سازمانها به دنبال آن است تا نحوه و چگونگی تبدیل اطلاعات و دانسته های فردی مدیریت دانش در سازمانها به دنبال آن است تا نحوه و چگونگی تبدیل اطلاعات و دانسته های فردی و سازمانی را به مهارتهای فردی و گروهی تبیین و روشن نماید . با بررسی وتحلیل اهمیت و ویژگی های دانش در حیطه عملکرد سازمانها می توان دریافت که برخورداری از دانش و اطلاعات روزآمد برای ادامه حیات سازمانها به یک ضرورت انکار ناپذیر تبدیل شده است . در جدول (۵-۲) به بیان برخی از تعاریف از دیدگاه های گونان پرداخته ایم . همان که دیده می شود اغلب تعاریف ، مدیریت دانش را به مثابه یک جریان و فرایند در نظر گرفته اند که این نشات گرفته از ماهیت سیال دانش است . در .واقع حتی اگر ما آگاهانه به اداره نمودن دانش اقدام ننمائیم ، اما دانش وجود دارد ، خلق می شود و به اشتراک گذارده می شود . بوسیله مدیریت بر آن ، به این رویه یک ساخت عملیاتی داده می شود تا فرایند های دانش تحت کنترل و اداره ماقرار گیرند .
دقت در تعاریف مدیریت دانش مشخص می کند که :
الف ) مدیریت دانش یک فرایند مستمر بوده و همیشه بودن آن در سازمان یک ضرورت است .
ب) افراد به عنوان سرمایه های اصلی سازمان مورد توجه می باشند .

نداشتن معیار مطلق برای درست یا غلط و خیرو شر.

طبیعی بودن ناکام شدن، و در صورت عدم توانایی مقابله با ناکامی، انسان الم آن را می پذیرد.
نسبت ندادن شکست ها به عوامل بیرونی
عدم ترس شدید از خطرهای بالقوه
تلاش برکسب استقلال و مسئولیت و عدم روگردانی از کمک های دیگران در صورت لزوم
انجام وظایف محوله از خصوصیات انسان سالم است.
فرد سالم بیش از آنکه به گذشته فکر کند به حال و وضعیت موجود یعنی « اینجا و اکنون » توجه دارد.
کمک کردن به دیگران نه نگرانی در مورد مشکلات دیگران، و در صورت عدم توفیق کمک به دیگران وضعیت آنها و مشکل آنان را می پذیرد.
فرد سالم برای هر مشکل راه حلهایی مختلفی را در نظر می گیردو سعی دارد که بهترین راه حل در حد توانش انتخاب کند.
فرد سالم در نگرش ها و رفتارش « الزام و اجبار » ندارد و می تواند خودش را از قید و بند رها نماید و در جهت سلامت نفس حرکت کند (سالاری، ۱۳۹۲).
۲-۴- مبانی نظری مربوط به عملکرد تحصیلی
۲-۴-۱- تعریف پیشرفت تحصیلی
هر تشکل سازمان یافته ای جهت حفظ و ادامه حیات خود نیازمند اجزایی است که طی یک فرایند مشخص و معین طی زمان تعیین شده از دروندادی که به آن داده می شود، برونداد مورد انتظار را تأمین نماید. واضح است که اگر سیستمی نتواند به اهداف مورد انتظار برسد موجودیت آن زیر سئوال می باشد. آموزش و پرورش به عنوان یک نظام آموزشی در هر جامعه‌ای با صرف هزینه فراوان تعلیم و تربیت فرزندان واجب التعلیم آن جامعه را به عهده دارد. انتظار می رود که محصولات نهایی این سازمان در آینده از کارآیی و بهره وری کافی برخوردار باشند. موفقیت تحصیلی عبارتست از به پایان رساندن هر مقطع از تحصیل توأم با موفقیت و در نهایت به اتمام رساندن دوره متوسطه و اخذ مدرک دیپلم و یا پیش دانشگاهی و این پایان مسئولیت آموزش و پرورش نسبت به هر محصل می باشد(رستمی، ۱۳۹۱).
۲-۴-۲- عوامل مؤثر در پیشرفت تحصیلی
کودک در طی مراحل مختلف رشد همان قدر که نیاز به استقلال فکری و عملی دارد، به همان میزان هم به کمک والدین نیاز دارد.این نیاز با شروع دوران تحصیل محسوس تر می شود.اینجاست که اولیاء باید با علم و اطلاع و کاملاً آگاهانه به یاری کودکان خود بشتابند اما این مشارکت نیابد به گونه ای باشد که طفل ضعیف و متکی به دیگران بار بیاید.به وجود آوردن اتکاءبه نفس در کودک و ایجاد حس مسئولیت در او بهترین راه موفقیت آنان است و کمک های اولیاء در یاددادن مطالب درسی باید چنان باشد که کودک فکر کند این خود اوست که مشکلاتش را از پیش پایش بر می دارد.باید دانست که کودکان هم از داشتن استقلال احساس غرور می کنند. توجه به مراحل زیر می تواند عامل موثری در پیشرفت تحصیلی کودکان باشد:عادت دادن کودک به نظم و ترتیب در کارهای روزانه: مسئله ای که کودکان و والدین آنها با شروع دوران تحصیل با آنها مواجه می شوند، زمان انجام تکالیف درسی است و معمولاً کودکان از زمان برداشتی سطحی و تئوریک دارند.طفل موقعی به یاد انجام تکالیف مدرسه اش می افتد که خستگی های ناشی از بازی و شیطنت او را از پا انداخته است. در چنین هنگامی که کودک خسته و خواب آلود مشغول سرهم بندی تکالیفش است، با غر زدنهای والدینش روبه رو می شود: این چه وقت انجام تکالیف است… این همه وقت را چه کردی؟ اولیاء از همان روزهای اول تحصیل و حتی قبل از آن باید کودک خود را به نظم و انظباطی آگاهانه عادت دهند.مشروط براینکه چنین نظمی توام با تنوع و خلاقیت باشد.انضباط خشک طفل را خشن و عاصی بار می آورد. برخورد منطقی و معتدل با کودک: کودک شما از نظر سن کودک نیست، بلکه یک انسان است که هرچیزی را درک می کند. درک این نکته ظریف لزوم برخورد منطقی و مستدل با کودک را بخوبی توجیه می کند.کودکان معمولاً به چیزهای توجه دارند که در نظر بزرگترها کم اهمیت و بی مورد جلوه می کند.الزاماً چنین توجهی سؤالات متعددی را در کودکان موجب می شود که گاه برای بزرگترها خنده آور و بی مفهوم است. والدین باید در جواب دادن به سئوالات کودکان و در برخورد با آنها توجه داشته باشند که ممکن است یک برخورد غیرمنطقی و یک حرف ناسنجیده در شخصیت کودکشان اثر سوء و پایداری داشته باشد، بخصوص در تشویق و تنبیه کودکان باید وسواس بیشتری نشان داد. کودک باید بداند که چرا تشویق یا تنبیه می شود نتایجی که از تشویق و تنبیه های بیجا حاصل می شود بدتر از آن است که بتوان در این جا ذکر کرد(غفارزادگان، ۱۳۶۸).
۱- اولیاء‌ نباید نقطه مقابل مربیان قرار گیرند: کوچک شمردن معلم و نادان جلوه دادن او در ذهن کودک نسبت به مربی و کتاب ایجاد تردید می کند.کودک مطالب درسی را فقط به این خاطر به ذهن نمی سپارد که در کتاب نوشته شده است، بلکه بیشتر به این جهت آن را قبول دارد که از زبان ساده و شیرین معلمش می شنود. در مواردی ممکن است والدین هنگام بازدید کتابچه درس کودک، در جواب پرسشی که توسط معلم داده شده تردید کنند. در چنین مواقعی بهترین راه،مراجعه به مدرسه و مطرح کردن موضوع با معلم اروش تدریس امری است پویا و تجربی، به این معنی که نباید روش های تدریس امروزی را با روش تدریسی که مثلاً بیست سال پیش مرسوم بوده، مقایسه کرد.امروزه روانشناسان و علمای تعلیم و تربیت با تکیه بر یافته های علمی خود که مبتنی بر تجربه و آزمایش است،برای بهبود بخشیدن در کیفیت وضع تحصیلی دانش آموزان در مقاطع مختلف تحصیلی روش ها و طرق گوناگونی را ارائه می دهند. هر معلمی با بهره گرفتن از تجربیات خود و با ارتقاء مهارتهای شغلی خویش روشی دارد که مختص خود اوست.این مورد بیشتر در رسیدگی به مقدار تکلیفی که معلم تعیین کرده و همچنین در روش تدریس ریاضی بروز می کند.
۲- در چنین مواردی والدین کودکان خود را متهم به دروغگویی کرده و یا معلمان آنها را نسبت به کارشان کم علاقه و بی توجه به حساب می آورند. به طور مثال اکنون تاکید بیشتری روی این مسأله می شود که تعیین تکلیف های سخت و طاقت فرسا نه تنها در یادگیری عامل مؤثری نیست بلکه موجب زدگی و فرار کودک ازمدرسه می شود.معلم ممکن است روی شناختی که نسبت به دانش آموزان خود دارد برای هر یک مقدار معینی تکلیف تعیین کند یا در مورد تدریس ریاضی که گاه والدین راسردرگم می کند، مسئله ملموس تراست که جای خود خواهد آمد. والدین قبل از هر گونه پیش داوری نسبت به کار معلم باید بیشتر در جریان تغییر و تحولات نظام آموزشی قرار گیرد.
۳- اولیاء باید با مطالب کتاب های درس فرزندشان آشنا باشند: مطالبی برای هر سال در نظر گرفته شده، همانطور و بی حساب و کتاب نیست. مطالب درسی در دوره پنج سالگی (ساله) ابتدایی متناسب با نیازهای سنی، روحی کودک و گنجایش ذهنی او است. والدین که نسبت به تحصیل فرزندان خود علاقه بیشتری دارند، باید قبل از هر چیزی ازمطالبی که به فرزندشان آموخته می شود، مطلع باشند.
مرورکردن کتاب های درسی کودک می تواند چنین اطلاعاتی را در اختیار آنها قرار دهد. همچنین بیشتر تمرینات و موضوعاتی که در کتاب های درس دوره ابتدایی آمده، هدف خاصی را دنبال می کند، والدین باید به دور از هرگونه ساده نگری سعی کنند، هدف های درسی را دریابند. در اینجا نباید به میزان تحصیلات و درجه علمی خود بالید. حتی معلمان مجرب هم که سال ها در یک پایه تدریس کرده اند خود را بی نیاز از مطالعه کتاب های درسی نمی دانند.
۴- والدین باید آموخته های اطفال خود را به بیرون از کلاس تعمیم دهند: همانطور که پیش از این آمد والدین باید به طور غیرمستقیم در یادگیری مطالب درسی به کودکان خود کمک کند اکنون توجه خاصی روی این موضوع می شود که طفل آموخته های خود را صرفاً مشتی مفاهیم مجرد و انتزاعی که در چارچوب تنگ کلاس محدود می شود، به حساب نیاورد، بلکه بتواند دانشی را که فرامی گیرد، در بیرون از مدرسه بکار برد و بدین وسیله نیازهای روحی و جسمی را برطرف سازد. والدین می توانند با اطلاعاتی که از کتابهای درسی فرزند خود کسب کرده اند، در گردش ها و مسافرتها،در خانه و خیابان و به بهانه های مختلف باب مصاحبت با آنان را بگشایند و دانش فرزندانشان را عملاً ‌در بیرون از کلاس تعمیم دهند. روشن است که اگر این گفتگوها دو جانبه و دوستانه باشد،کودک را جذب خواهد کرد.
۵- مراجعه به مدرسه و جویا شدن از وضعیت تحصیلی کودکان: مراجعه مداوم اولیاء به مدرسه و مشورت با معلمان و مربیان می تواند مشکل گشای بسیاری از مسائل باشد. همیشه باید به خاطر داشت که معلم کودک شما، برای پیشرفت در کار خود،که الزاماً به نفع فرزند شماست، همواره به همفکری شما نیازمند است(رستمی، ۱۳۹۰).
۲-۴-۳- نظریه های عملکرد تحصیلی
گلشن فومنی (۱۳۸۲) می‌نویسد: به منظور تعریف افت تحصیلی، فرض ‌کنیم هدف تمام دانش‌آموزانی که در یک دروه تحصیلی ثبت نام می‌کنند، گذارندن موفقیت آمیز تمام پایه‌های آن دوره تحصیلی در مدت تعیین شده باشد، از این نظر «تکرار پایه تحصیلی» یک دوره و «ترک تحصیل» پیش از پایان دوره، هر دو افت و اتلاف به حساب می‌آیند، بدین قرار:
الف: تکرار پایه تحصیلی عبارتست از «تکرار یک کلاس برای دانش‌آموزانی که در خلال یک سال تحصیلی در همان کلاس و پایه‌ای که در سال قبل بوده به تحصیل بپردازد و همان کاری را انجام دهد که در سال گذشته نیز انجام داده است».
تکرار پایه تحصیلی، اتلاف آموزشی قلمداد می‌شود، زیرا آنانکه پایه‌ای را تکرار می‌کنند از یک سو باعث کاهش ظرفیت ثبت نام در آن پایه تحصیلی شده و مانع پذیرش دیگران درآن دوره تحصیلی می‌شوند و از سوی دیگر موجب افزایش تعداد بیش از ظرفیت نظام آموزشی شده و هزینه‌های بیشتری را به نظام آموزشی و پرورشی تحمیل می‌کنند.
ب: ترک تحصیل نیز به طور کلی عبارتست از «وضع دانش‌آموزی که پیش از پایان آخرین سال یک دوره آموزشی که در آن ثبت نام کرده است، آن دوره را ترک گوید.» به این نوع ترک تحصیل که پیش از پایان یک دوره مشخصی از تحصیل صورت می‌گیرد، ترک تحصیل زودرس می‌گویند.
ج: افت تحصیلی عبارتست از: وقوع ترک تحصیل زودرس وتکرار پایه تحصیلی در نظام آموزش و پرورش یک کشور (گلشن فومنی، ۱۳۸۲: ۱۶۶).
منادی(۱۳۷۲) هم می‌نویسد: در زبان فارسی برای شکست تحصیلی، بیشتر، از کلمه افت تحصیلی استفاده می‌شود. طبق گفته آقای امین‌فر «کاربرد اصطلاح افت یا اتلاف در آموزش و پرورش از زبان اقتصاد دانان گرفته شده است و آموزش و پرورش را به صنعتی تشبیه می‌کنند که بخشی از سرمایه و مولد اولیه‌ای را که باید به محصول نهایی تبدیل می‌شود، تلف نموده و نتیجه مطلوب و مورد انتظار را به بار نیاورده است» وی می‌افزاید «شاید این تشبیه چندان خوشایند نباشد و اصطلاح قصور در تحصیل یا واماندگی از تحصیل مطلوبتر باشد».
با توجه به اینکه واژه «افت تحصیلی» یا «اتلاف تحصیلی» به معنی هدر دادن تحصیل است. بیشتر جنبه اقتصادی مساله را مطرح می‌کند واژه «قصور در تحصیل» بیشتر متوجه دانش‌آموز شده و واژه «واماندگی از تحصیل» نیز با توجه به تعبیر روانشناسی آن (وامانده – عقب مانده) جنبه فردی پیدا می‌کند و باز دانش‌آموز را زیر سوال می‌برد. خانم ایزامبرت ژاماتی معتقد است که «شکست تحصیلی فقط در یک مؤسسه تحصیلی و بر اساس سطح از قبل تعیین شده مفهوم پیدا می‌کند» به دنبال این تعریف وی می‌افزایند «شاگرد شکست خورده کسی است که نتوانسته است مطالبی را که مؤسسه‌ای در یک زمان خاص برای او سطوح کرده است کسب کند».
شاخص‌هایی که برای شکست تحصیلی استفاده می‌شوند عبارتند از:
۱- مردودی در یک پایه تحصیلی
۲- عقب ماندگی تحصیلی در سطح دانش از قبل تعیین شده
۳- عقب ماندگی تحصیلی در سطح سنی از قبل تعیین شده
۴- ترک تحصیل قبل از اتمام پایان دوره تحصیل اجباری
با توجه به تعاریف عنوان شده و شاخص های مطرح شده می‌توان شکست تحصیلی را مردودی و ترک تحصیل قلمداد کرد.(منادی، ۱۳۷۲، ۵۶-۵۵).
افت تحصیلی را به افت کمی و افت کیفی تقسیم می‌کنند. افت کمی عبارتست از درصد دانش‌آموزان یک دوره آموزشی که به سبب مردود شدن با ترک تحصیل توانسته‌اند آن دروه را با موفقیت بگذرانند و منظور از افت تحصیلی کیفی، نارسایی در رسیدن به هدف های تعیین شده و یا عدم تحقیق بخشی از این هدف هاست. بنابراین تفاوت بین دانش و مهارت فارغ التحصیلان یک دوره آموزشی و هدف های تعیین شده برای این دوره، افت کیفی را نشان می‌دهد. معمولاً مشاهده می‌شود که میزان ترک تحصیل کرده‌ها و افرادی که مردود می‌شوند در مقاطع تحصیلی راهنمایی و متوسطه در پسران بیشتر از دختران است و یکی از دلایل مهم آن می‌توان این باشد که دختران اوقات فراغت خود را بیشتر در خانه می‌گذرانند و فرصت و امکان سرگرمی در بیرون از منزل را کمتر از پسران دارند و بیشتر مطالعه می‌کنند (رستمی، ۱۳۹۰).

۲-۴-۴- عوامل افت تحصیلی

عوامل افت تحصیلی را بر دو نوع تقسیم نموده‌اند:

۱- عوامل داخلی: عواملی هستند که عمدتاً مربوط به خود سازمان آموزش و پرورش می‌باشد و از دورن سازمان سرچشمه می‌گیرد مانند نا متناسب بودن هدفها و محتوای برنامه با نیازهای، استعدادها و علایق فراگیران،‌ نامناسب بودن روش های برنامه‌ها و امکانات آموزش و پرورش با محتوای برنامه‌ها، نامتناسب بودن فضای آموزشی مدرسه و کلاس و … (رستمی، ۱۳۹۰).

۲- عوامل خارجی: عواملی هستند که مربوط به خود نظام آموزش و پرورش نمی‌شوند. بلکه خارج از نظام آموزش و پرورش بر کار این سازمان تأثیر می‌گذارند و باعث افت تحصیلی دانش آموزان می‌شوند. از جمله این عوامل می‌توان به: فقر و محرومیت اقتصادی، شرایط و عوامل فرهنگی و اجتماعی، شرایط عوامل و خانوادگی و توزیع نامناسب امکانات آموزشی اشاره کرد. البته باید یادآور شویم که این عوامل از یکدیگر جدا نبوده و بر هم تأثیر متقابل دارند و نمی توان هر کدام از اینها را به طور جداگانه مورد بررسی قرار داد (معیری، ۱۳۷۰ ،‌۲۵).

۲-۴-۵- انواع شکست های تحصیلی

به طور کلی می‌توان تحقیقات موجود پیرامون شکست های تحصیلی را به سه قسمت تقسیم کرد:
۱- «آنهایی که خود دانش‌آموز را عامل اصلی شکست می‌دانند و در این رهگذر، معتقد به ‌«عامل هوش» به عنوان عامل موفقیت و یا شکست دانش‌آموز می‌باشند. طبیعی است که نظریه هوش بیشتر در حیطه روانشناسی است و تحقیقات مختلف نشان می‌دهد که هنگامی که عامل هوش ثابت نگه‌داشته می‌شود،‌ بین گروه های مختلف اجتماعی، فرهنگی از نظر پیشرفت تحصیلی، اختلاف معنی‌داری وجود دارد، یعنی عامل هوش نمی‌تواند تعیین کننده باشد(منادی، ۱۳۷۲: ۵۸).
به موجب توافق عمومی، هوش، ناشی از هر دو عوامل ژنتیکی و محیطی است. بخشی از هوش به ژنهایی که فرد از والدین به ارث می‌برد و بخشی دیگر به محیطی که در آن رشد و زندگی می‌کند، مربوط می‌شود. هوش در مقابل دگرگونی های محیط حساس است و نسبت به آنها واکنش نشان می‌دهد پژوهش نشان داده است که دامنه وسیعی از عوامل محیطی از جمله با تجربه قبلی و تعلیم و تربیت شخصی که مورد آزمون قرار می‌گیرد. میزان آشنایی او با موضوع مندرج در آزمون، انگیزه اشتیاق به کسب نمره خوب، تسلط او به زبانی که در آزمون به کار رفته است و موارد بسیاری دیگر می‌تواند در اجرای آزمونهای هوشی موثر واقع شود. پاولزوجین تیس دریافته‌اند که بهره هوشی تقریباً ارتباطی با موفقیت تحصیلی و اقتصادی ندارد. بدین ترتیب، تفاوت های هوشی در بین طبقات اجتماعی و گروه های خواه عمدتاً به دلیل فاکتورهای محیطی و یا ژنتیکی، به خوبی می‌تواند کم اهمیت تلقی شوند(رستمی، ۱۳۹۰).
۲- آنهایی که نظریه هوش را رد کرده و «طبقه اجتماعی» دانش‌آموز را عامل اصلی می‌شناسند و در این رهگذر، عوامل اقتصادی، فرهنگی و یا هر دو را مد نظر دارند،‌ گروه پیروان «تئوری محرومیت فرهنگی» هستند. در این راستا، نظام ارزش ها، نوع برخورد، خواسته‌ها، تیپ‌ خانواده‌ها، زبان،‌ فرهنگ و …. به عنوان عوامل تفاوت مطرح می‌باشد (منادی، ۱۳۷۲: ۵۹- ۵۸).

Sequence of N examples D <( x₁ ,y₁ ),….., ( x_N, y_N )> with labels y _i€ Y={ 1,…,L }
Distribution D over the N example
Integer K specifying number of iterations
Weak Learning algorithm WeakLearn (tree)
Do k=1,2,.., K

• • Choose bootstrapped sample Di (n sample) by randomly from D.

• • Call WeakLearn k with Di and receive the hypothesis (tree) h_t.

• • Add h_t to the ensemble.

End
Test: Simple Majority Voting – Given unlabeled instance x

• • Evaluate the ensemble {h₁,….,h_k} on x

• • Choose the class that receives the highest total vote as the final classification.

شکل ۲-۱٫ معماری کلی الگوریتم بگینگ. با دریافت مجموعه‌ی آموزشی D با سایز N ، به تعداد K مجموعه آموزشی جدید D_i، با سایز n<N، تولید می‌شود)بعنوان Bootstrap sample ). K مدل مختلف با بهره گرفتن از K زیر مجموعه، آموزش داده می‌شوند و در نهایت کلاسی که تعداد بیشتری از مدل­ها به آن رای داده­اند، انتخاب می­ شود.

از جمله عوامل تأثیرگذار در موفقیّت متدهای یادگیری تجمعی، بحث تنوع^[۶۱] مدل‌های پایه و همچنین دقت هرکدام از مدل‌هاست. همانطور که واضح است اگر مدل‌های پایه متنوع یا به اصطلاح diverse نباشند، ترکیب آن‌ها بی فایده است. در متد بگینگ، استفاده از مجموعه‌های متفاوت از مجموعه داده اولیه، شرط تنوع را تضمین می‌کند. از طرف دیگر، زمانی یک مدل می‌تواند از تغییرات مجموعه داده آموزشی خود استفاده کند که ناپایدار^[۶۲] باشد . ناپایدار بودن به این معناست که تغییرات کوچک در ورودی (مجموعه­ آموزشی) منجر به تغییرات بزرگ در خروجی مدل شود. از جمله پیش ­بینی کننده‌های ناپایدار می‌توان به شبکه‌های عصبی مصنوعی و درختان تصمیم‌گیری اشاره کرد. هرچند مدل نزدیکترین همسایگی^[۶۳] جزء کلاسه بندهای پایدار به حساب می‌آید [۲۹].
با توجه به مباحث مطرح شده، می‌توان نتیجه‌گیری کرد که استفاده از درخت تصمیم‌گیری بعنوان مدل‌های پایه‌ای متدهای یادگیری تجمعی کارایی مؤثری دارد و برهمین اساس تحقیقات زیادی انجام و منجر به تولید الگوریتم‌های بسیار قدرتمندی نظیر رندوم فارست شد. در ادامه نیز به بررسی دو نوع متد مبتنی بر بگینگ خواهیم پرداخت.
از جمله انواع الگوریتم‌هایی که روند بگینگ را دنبال می‌کنند، می‌توان به دو نوع (۱) pasting small votes و(۲) رندوم فارست اشاره کرد.

• pasting small votes: که طراحی آن در راستای استفاده بر روی پایگاه داده‌های بزرگ بوده است. در این الگوریتم، یک مجموعه داده به زیرمجموعه کوچکتر به نام بیت^[۶۴] تقسیم شده و روی هرکدام یک کلاسه­بند متفاوت آموزش داده می‌شود. اگر انتخاب این مجموعه داده‌ها بر اساس رندوم باشد Rvotes (مشابه بگینگ) نامیده شده و اگر بر اساس اهمیت آن بخش باشد، با نام Ivotes (مشابه بوستینگ) شناخته می‌شوند[۲۹].

• رندوم فارست: نوع دیگر روش بگینگ الگوریتم رندوم فارست است که به دلیل گستردگی استفاده از آن در این پایان‌نامه، مفاهیم آن بطور مفصل در بطور مجزا در بخش بعدی توضیح داده شده است.

رندوم فارست

در سال ۲۰۰۱، Breiman الگوریتم رندوم فارست را ارائه داد که یک حالت عمومی‌تر از بگینگ به حساب می‌آید و در واقع یک لایه رندوم به بگینگ اضافه می‌کند. در این الگوریتم علاوه بر اینکه هر درخت با بهره گرفتن از سمپل‌های متفاوتی از داده‌ها ساخته می‌شود، روند ساخت درخت‌ها نیز تغییر می‌کند. در واقع در یک درخت استاندارد، هر گره تصمیم با بهره گرفتن از بهترین نقطه شکست^[۶۵] انتخاب از میان همه خصیصه‌ها^[۶۶] شکسته می‌شود، اما در رندوم فارست، هر گره تصمیم بر مبنای بهترین نقطه شکست از میان زیرمجموعه‌ای از خصیصه‌هایی که بطور رندوم در سطح آن گره انتخاب شده اند، شکسته می‌شود [۳۰]. معماری کلی مربوط به رندوم فارست برگرفته از [۳۱]در شکل۱-۲ آمده است.

شکل ۲-۲٫ نمایی کلی از الگوریتم رندوم فارست که یک متد یادگیری تجمعی برای کلاسه‌بندی و رگرسیون است. مدل‌های پایه، درختان تصمیم‌گیری CART هستند و خروجی نهایی K، بر اساس رای‌گیری خروجی‌های B عدد درخت تعیین می‌شود. در مورد کلاسه‌بندی، رای نهایی بر مبنای مُد خروجی‌ها و در مورد رگرسیون بر اساس میانگین‌گیری تعیین می‌شود.

بکارگیری این استراتژی باعث عملکرد مناسب و کارا در مقایسه با دیگر الگوریتم‌ها همچون آنالیزهای جداسازی، بردارهای پشتیبان کننده^[۶۷] و شبکه‌های عصبی مصنوعی می‌شود. همچنین این تکنیک فقط به تنظیم دو پارامتر (۱) تعداد متغیرهای قرار گرفته در زیرمجموعه‌ی رندوم انتخاب شده و (۲) تعداد درختان مورد استفاده، نیاز دارد و علاوه بر آن، حساسیت شدیدی نسبت به مقادیر این پارامترها ندارد.

مراحل توسعه‌ی رندوم فارست

بطور کلی الگوریتم رندوم فارست یک مجموعه از درخت‌های شبه CART^[68] است . مروری کلی بر این الگوریتم را تحت ۴ مبحث ۱) مرحله رشد درختان^[۶۹]، ۲) مرحله ترکیب درختان^[۷۰]، ۳) مرحله خودآزمایی^[۷۱]و ۴) مرحله پس پردازش^[۷۲] بررسی می‌کنیم که این مباحث از [۳۲] آمده است.

• مرحله رشد درختان:

درختان موجود در رندوم فارست، شاخه‌های دوتایی^[۷۳] دارند، یعنی هر والد، تنها به دو فرزند تقسیم می‌شود. رندوم بودن در دو مرحله به هرکدام از این درختان تزریق می‌شود، (۱) در توسعه هر درخت روی نمونه‌های رندوم انتخاب شده از داده آموزشی و (۲) در مرحله انتخاب بهترین نقطه شکست از میان متغیرهایی که بطور رندوم از میان همه متغیرها انتخاب شده‌اند. اگر m، تعداد کل خصیصه‌ها باشد، مقادیری که Breiman برای تعداد متغیرهای انتخابی R پیشنهاد داد، به ترتیب در فرمول‌های (۲-۱)، (۲-۲) و (۲-۳) بدین ترتیب بود: