در منزل يا خودروي خود نشسته‌ايد. راديو را روشن مي‌کنيد تا به آن گوش دهيد، گوينده راديو در حال اعلام ساعات پخش برنامه‌ها وفرکانس راديويي ايستگاه مربوطه است، " موج FM ، رديف ......،موج AM فركانس ......... مگاهرتز".

تا به حال فكر كرده‌ايد كه AM و FM يعني چه؟چه تفاوتي دارند واصلا" به چه  کار مي آيند؟  

دراين شماره، شما را با دو روش  رايج مدولاسيون امواج راديويي ومختصري هم " سرويس پخش همگاني " آشنا مي‌كنيم.

سرويس پخش همگاني يا  Broad casting  به معناي انتشار و ارسال صدا و يا تصوير (يا هر دو )به تعداد زيادي از گيرنده‌ها راديو و يا تلويزيوني گفته مي‌شود.

 در ايالات متحده  اولين ايستگاه راديويي پخش همگاني در سال1920 آغاز به کار نمود واز دو سال بعد از آن رفته  رفته ايستگاه راديويي تجاري کار خود را شروع کردند. اين روند همچنان ادامه يافت تا اينكه در سال ‌2003 تعداد ايستگاه‌هاي تجاري به 804/4 ايستگاه، تنها باند در   AMرسيد.

جالب آن كه تعداد ايستگاه‌هاي FM در سال 1983 از ايستگاه‌هاي AM پيشي گرفت، چنان كه تا سال 1998 تعداد آنها به 6179 ايستگاه تجاري و 2400  ايستگاه غير تجاري رسيد. از طرف ديگر پخش همگاني تلويزيوني نيز که در همان دهه1920 آغاز به کارکرده بود، با مصادف شدن با جنگ  جهاني دوم، دستخوش اختلال و رشدکند شد اما امسال تا سال 1996 تعداد ايستگاه‌هاي پخش تلويزيوني تجاري به 1340  و غير تجاري به 600  ايستگاه رسيد.

* ماهيت روشهاي مدولاسيون AM وFM

 فرض کنيد يک سر طنابي را به يک درخت گره زده‌ايم و سر ديگر را 20 متر دورتر در دست گرفته ايد. درصورتي که شما دستتان(که طناب را با آن گرفته ايد) به سمت بالا و پايين حرکت دهيد، طناب در هوا با حرکات موج مانند بالا و پايين مي‌رود و دامنه حرکات آن به يک ميزان (بالا و پايين)تغيير مي‌کند، خواه سرعت حرکت دست شما کم يا زياد باشد.

اين حرکات نوساني را به اصطلاح، حالتي از مدوله‌سازي فركانسي يا FM¹ مي‌نامند. در امواج راديويي نيز اين نوسانات تشکيل "امواج حامل²" راخواهند داد.

در مقابلFM  روش ديگري وجود دارد که طي آن امواج حامل بر اساس تغييرات مقادير دامنه امواج شکل مي‌گيرندکه به اين حالت مدولاسيون دامنه ياAM گفته مي‌شود.

 اين در حاليست که مقادير اختلاف تغييرات در دامنه يکسان نبوده و دائما با يکديگراختلاف داشته باشند.

بنابراين در شيوهAM در يک بازه زماني دامنه امواج حامل دچار تغييرات مي‌گردد در حالي که فرکانس ثابت وپايدار مي‌ماند ولي در شيوه FM در يک بازه زماني دامنه امواج حامل ثابت بوده ولي فرکانس آن متغييراست.(البته در حد بسيار کم).

در روش AM  نرخ يا ميزان  تغييرات  دامنه امواج بستگي  به نوسانات و زير و بم صداي ارسالي خواهد داشت.

در FM نيز ميزان تغييرات فركانس امواج حامل وابسته به نوسانات و زير و بم صدا خواهد بود.

  در روش مدولاسيونFM   صداهاي آهسته و حد پايين محو نشده و از بين نمي رود، چرا که سيگنالهاي FM هر تن صدا را بر روي فركانس جداگانه ارسال مي‌كند،

به طوري که در هر لحظه دو فرکانس مختلف را با يکديگر ترکيب و همزمان ارسال مي‌نمايد که اصطلاحا به آن استريو مي‌گويند و از اين جهت کيفيت بسيار بالاتري نسبت به فروش AM  خواهد داشت. ازسوي ديگرارسال امواج AM نسبت به FM

ازسهولت بيشتري برخورداراست چراکه اين امواج  پيچيدگي‌هاي کمتري نسبت به FM  دارند.

در مقابل، کيفيت خوب سيگنالها‌يFM كه ناشي از دو فركانسي بودن وپيچيدگي‌هاي‌ فرايند پخش آن است، داراي معايبي نيز است از جمله آن که اين امواج در فواصل دور قابل دريافت نيستند و زودتر دچار افت خواهند شد. اما در عوض سيگنالهاي ساده AM به‌راحتي تا فواصل بسيار دور نفوذ کرده و قابل در يافت از سوي گيرنده هستند. پس به شکل خلاصه دريافتيم كه امواج FM داراي كيفيت بالاتر ولي برد كوتاه‌تر هستند و امواجAM داراي کيفيتي متوسط، اما برد بالاتري نسب به FM هستند.

• مدولاسيون AM

   مدولاسيون  AM يکي از روش هاي پخش امواج راديويي است که تقريبا در مدتي نزديک به3/2 ازقرن بيستم، رايج‌ترين شيوه پخش امواج راديويي خصوصا پخش همگاني بوده وهم اکنون نيزاستفاده وسيعي دارد. اين شيوه بيشتر توسط ايستگاه‌هاي راديويي که رويکرد پخش اخبار داشته ويا اغلب حجم مطالب مورد  انتشارآنها را "صحبت کردن" تشکيل مي دهد، مورد استفاده واقع مي گردد .

اين درحالي است که ايستگاه‌هاي راديويي عمومي وپخش موسيقي در دهه‌هاي اخير ازشيوه  پخش FM استقبال نمودند.روشAM تا قبل از جنگ جهاني اول براي ايستگاه‌هاي راديويي کلامي  و موسيقي استفاده مي شد، اما در دهه بعد از جنگ اول جهاني فعاليت اين ايستگاه ها به اوج خود رسيد.

اولين ايستگاه راديوييAM  (تجاري) در 1920درپنسيلوانياي آمريكا

آغاز به کار کرد. موسس اين ايستگاه شخصي به نام "فرانک كان راد " بود.

برنامه‌هاي اين ايستگاه در ابتدا شامل نمايش‌نامه‌ها، برنامه‌هاي طنز و سر گرمي وتا حدودي اخبار وموسيقي بود.

 انتشار امواج راديويي AM  بر روي چند باند فر کانسي مختلف به شرح زير انجام مي‌گيرد:

موج بلند  (lw):153-279 khz 

موج متوسط (mw):530-1.710 khz

 موج کوتاه (sw):2.300-26.100  khz

که موج کوتاه آن ( SW) خود به چندين تکه باند کوچکتر  تقسيم بندي مي شود. تخصيص اين باندها در وهله اول بر اساس تصميم "ITU " يا اتحاديه بين المللي  مخابرات (بخش تنظيم مقررات راديويي) و در مراحل بعدي بر اساس سازمان‌هاي تنظيم مقررات ملي هر کشور انجام مي‌گيرد. براي مثال  در کشور ما، سازمان تنظيم مقررات و ارتباطات راديويي و در ايالات متحده، FCC  يا کميسيون فدرال ارتباطات عهده‌دار انجام اين تقسيم بندي و تخصيص هستند.

 - موج بلند ( LW ): اين باند براي انتشار امواج راديويي ايستگاه هاي تجاري در اروپا، آفريقا، آسيا، واستراليا(هرسه منقطه ITU ) مورد استفاده قرار دارد.

اين در حاليست که در کشور آمريکا اين باند به عنوان پشتيبان يا باند رزرو براي باند مسيريابي هوا نوردي در نظر گرفته شده است.

 - موج متوسط (MW ): يکي از رايج‌ترين باندهاي پخش امواج در ايستگاه‌هاي راديويي AM است.

 - موج كوتاه (SW) :  توسط ايستگاه‌هايي به کار مي‌رود که قصد انتشار امواج خود را به فواصل بسيار دورتر از محل ايستگاه دارند.

صداي دريافتي از اين امواج در فواصل دورتر داراي کيفيت کمتري نيز خواهد بود.

 امواج متوسط وكوتاه باندAM ، در شب و روز رفتار و اثرات متفاوتي را از خود نشان مي‌دهند. در طول روز سيگنالهاي AM بوسيله امواج (انتشار ) زميني منتقل مي‌شوند. در انعکاس از زمين امواج AM، سيگنالها قادرند تا چند صد كيلومتري ايستگاه ارسال شوند واين در حالي است که اين امواج بعد از غروب آفتاب بر اساس تغييرات لايه يونسفر جو به شيوه انتشار آسماني منتقل مي‌گردند که در اين حالت امواج منتشر شده از ايستگاه تا فواصل دورتري نسبت به روز قابل ارسال و دريافت خواهند بود. سيگنالهاي راديوييAM در فضاهاي شهري مي‌توانند براحتي توسط ساختمانهاي مرتفع وآسمان خراش‌ها گسيخته ومختل شوند. به علاوه ديگر منابع انتشار امواج راديويي نيز مي توانند  اثرات مخرب و نامطلوبي بر فرايند انتقال اين امواج بر جاي گذارند.

 قسمت بالاي شکل (1) نشان دهنده سيگنال صوتي است که بر روي امواج حامل سوار شده وبه صورتAM تلفيق مي‌شوند. در قسمت پايين همين شکل نتيجه تلفيق دو موج ياد شده نشان داده شده است و در حقيقت موج خروجي از فرستنده AM

به شکل نهايي فوق در خواهد آمد.

 بنابر اين يک فرستنده AM دستگاهي است كه با تلفيق و سوار كردن سيگنالهاي صوتي بر روي امواج حامل، يك موج AM را تشکيل داده و از طريق آنتن، آن را منتشر مي‌نمايد.

يك گيرنده‌ AM نيز مجهز به يك قسمت فيلتر و يك قسمت آشكارساز مي‌باشد كه عمل جداسازي سيگنالهاي صوتي از امواج حامل و آشكار نمودن آنها را برعهده دارد.

• مدولاسيون FM

  " ادوين آر مستر انگ " يک مخترع و مهندس الکترونيک  در آمريکا بود. وي در سال 1890 به دنيا آمد، مهندسي خود را از دانشگاه کلمبيا گرفت. وي همچنين  يکي از فعاليترين مخترعين  در عصر راديو بود، به طوري که "مدولاسيون فرکانسي " راديو يا (FM ) بزگترين اختراع وي به شمار مي‌رود از ديگر اختراعات ادوين در دوران دانشکده، اختراع سيستم احيا کننده مدار درسال 1914بود.

با اين حال حقيقت غم انگيز در  مورد او اين بود که بسياري از اختراعات وي بعداز  مرگش به نام ديگران ثبت شد. اما آرمسترانگ در سال 1933روش مدولاسيون فرکانسي رابه نام خود ثبت کرد.

مزيت اين روش در زمينه انتقال اصوات بوسيله امواج راديويي، در

کيفيت و وضوح  بالاتر آن نسبت به روشهاي AM و قبل از آن بود. آرمسترانگ پس از موفقيت در آزمايشهاي مقدماتي توانست تا نظر FCC را براي اختصاص يك باند ويژه راديويي به نام FM جلب کند اين باند ابتدا در محدوده 42 الي   50mhz

قرار داشت.

 نخستين  ايستگاه  راديو پخش همگاني   FMدر سال  1937با مجوز کميته ملي ارتباطات آمريکا (FCC)، با علامت (W¹xoj )آغاز به کار کرد.

 در آن زمان راديوهاي FM هنوز در محدوده فركانسي 42 تا50 مگاهرتزکار مي‌کردند، که پس ازجنگ جهاني دوم، کميته در 27 ژوئن 1945،گستره فرکانسي FM را به 88 الي MHZ 106 تغيير داد.

اين تغيير به منظور جلوگيري ازتداخل‌هاي راديويي و همچنين افزايش ظرفيت كانالها انجام شد.

به علاوه اين تغيير، باعث تحميل هزينه‌هاي زيادي به ايستگاه‌هاي پخشFM  به علت تعويض تجهيزات قديمي خود با تجهيزات پخش  بر روي باندجديدFM شد.

در کشور ما ايستگاه‌هاي راديويي پخش همگاني FM در محدوده فركانسي 88 الي 108 مگاهرتز يعني با گستره‌اي برابر 20 مگاهرتز كار مي‌كنند. اين گستره تقريبا به 100 کانال تقسيم شده است، هر کانال با گستره‌اي برابر . 0/2 mhz

قسمت بالا شکل (2)نمايشگر سيگنالهاي صوتي سوارشده بر روي امواج حامل درروش FM است  و قسمت پايين آن در واقع نشان دهنده نتيجه نهايي ترکيب فوق بوده وسيگنال خروجي FM را نشان مي‌دهد. روش FM نسبت به AM پهناي باند بيشتري را نياز دارد، اما در مقابل سيگنالهاي FM نسبت بهAM از نظر تداخل محفوظ‌تر و قوي‌تر مي‌باشند.  همچنين  در برابر پديده محو شدگي نيز مقاومت بيشتري خواهند داشت.

براي دريافت امواج FM مي‌بايست از يك گيرندهFM استفاده نمود و براي  شنيدن  هر کانال  بايد گيرنده  را دقيقا بر روي فرکانس مرکزي هر کانال تنظيم کرد.

براي مثال بالاترين کانال پهنايي برابر 8/107 مگا هرتز  اليMHZ108 

را در بر مي‌گيرد، بنابراين بسامد مرکزي آن 9/107مگا هرتز است.

ايستگاه‌هاي پخش همگاني FM در کشورهاي مختلف از توان خروجي بسيار بالايي درحدKW100   (كيلو وات ) ويا حتي بيشتر استفاده مي‌شود با چنين تواني امواج راديويي تا فواصل 160کيلومتري از ايستگاه فرستنده بخوبي قابل دريافت و شنيدن

هستند. توان خروجي برخي از ايستگاه‌ها حتي تا 300 يا 500 کيلو وات نيز افزايش مي‌يابد.

·                    1)Frequency  Modu lation

·                    2)Carrier Wave

·                    3)Amplitude   Modulation

ضرورتها، محورها و ملزومات

چکيده:

در اين مقاله ضمن معرفي اجمالي سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي، ضرورت به کارگيري اين گونه سيستمها در تحقيقات و محصولات کامپيوتري علوم اسلامي مورد توجه قرار گرفته است. در عين حال با توجه به اهداف کلان در تحقيقات کامپيوتري علوم اسلامي، بعضي محورهاي کاري در مورد به کارگيري هوش مصنوعي در اين تحقيقات، بخصوص محور آگاهي رساني و تبليغات جهاني اسلامي مورد تاکيد قرار گرفته است. ملزومات و نکات مهم اجرائي براي توفيق بيشتر در اين فعاليتها نيز فهرست شده است.

1- معرفي اجمالي، قابليتها

هوش مصنوعي را از جهات مختلفي مي توان مورد توجه قرار داد. مثل تعاريف، اهداف و نمونه محصولات، اما در اينجا با توجه به پياده سازي و تفاوتهايي که با سيستمهاي سنتي دارد، نکاتي رامطرح مي کنم.

• در سيستمهاي سنتي، مساله به وسيله خود برنامه ساز حل شده و راه حل توسط مجموعه اي از دستور العملها( معمولا با استفاده از زبانهاي برنامه سازي) نمايش داده شده است. در سيستمهای مبتنی بر هوش مصنوعی، مساله از قبل حل نشده است. بلکه به صورت مجموعه ای از حالتها نمايش داده مي شود. حالت(هاي) شروع و حالت (هاي) نهائي مورد نظر مشخص شده. اينکه از يک حالت به چه حالتهايی و تحت چه شرايطي مي توان تغيير حالت داد، مشخص شده و مکانيزم(هاي) مشخصي براي جستجو در فضاي حالتها تعين مي گردد. لذا اين برنامه است که مسير رسيدن به جواب(ها) را پيدا و دنبال مي کند. به عبارت ديگر:

• سيستمهاي سنتي راه حل پيدا شده توسط انسان را پياده سازي مي کنند، در حاليکه سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي، سعي مي کنند روند استدلالي انسان براي حل مساله را شبيه سازي کنند.

• سيستمهاي سنتي غير قابل انعطاف هستند. با کوچکترين تغير درخواسته هاي مساله، سيستم تهيه شده ممکن است کاملا کنار گذاشته شود. در مقابل، سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي، قابليت انعطاف نسبتا زيادي دارند. با تغيير در هر يک از حالات شروعي، حالات نهائي و در شرايط تغيير حالت، سيستم مي تواند جوابگوي تغييرات در صورت مساله باشد. و با تغيير روش (هاي) جستجو مي توان نحوه برخورد براي حل مساله تغيير کند. به اين ترتيب مي توان به آگاهي هاي يک سيستم مبتني بر هوش مصنوعي( حتي در حين اجرا) اضافه کرد. به عبارت ديگر سيستم مي تواند قدرت يادگيري داشته باشد.

• در سيستمهاي سنتي، مساله بايد به طور کامل و دقيق تعريف شده باشد، بايد تمام داده ها ي مربوط در دسترس باشد، در حاليکه سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي، به دليل انعطافي که ذکر شد، تعريف مساله مي تواند ناقص يا نادقيق باشد.

• سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي عملا با مسائل کسب( Acquisition ) نمايش (Representation) و استفاده ( Utilization ) از دانش سر و کار دارند.

• نکته بسيار مهمي که در سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي مطرح است، توان ارائه توضيح ( Explanation) در آنهاست به دليل اينکه فرآيند نتيجه گيري از آگاهيها، مستقل و در خور برنامه است. لذا مي تواند بگويد از آگاهيها چگونه استفاده مي کند و چرا به فلان نتيجه رسيده است.

• سيستمهاي مبتني بر هوش مصنوعي از روشهاي رهيافتي(Heuristic methods) استفاده مي کنند، روشهايي که با استفاده از دانش محيط مساله، سعي در به حداقل رساندن فضاي حالتها و کم کردن زمان جستجو دارند. ( کاري که انسان معمولا انجام مي دهد). روشهاي رهيافتي، رسيدن به جواب را تضمين نمي کند، ولي در قريب به اتفاق موارد به جوابهاي قابل قبولي منجر مي شود.

• در عين حال براي مواردي که راه حل کاملا مشخصي براي حل مساله وجود داشته باشد، پياده سازي سنتي معمولا از نظر زمان اجرا و حافظه بهتر است. به دليل اينکه به نگهداري حالتهاي مختلف و زمان براي جستجو و پيدا کردن مسير نياز ندارد.

خرابی مدارهای مجتمع به صورت های مختلفی بروز ميکند . گاهی بروز عيب در مدارهای مجتمع با داغ شدن بيش از حد آن همراه میباشد. در اين حالت با قراردادن انگشت بر روی پوشش پلاستيکی آن ، می توان عيب را تشخيص داد . هر تراشه که از نمونه های مشابه خود داغ تر باشد ، بايد آن را خراب فرض کرد . اگر تراشه مزبور بر روی سوکت قرار گرفته باشد ، می توان به آسانی آن را خارج کرده ، و آن را با آی سی سالم ديگری تعويض کرد ( اما توجه داشته باشيد که برای اين کار بايد ولتاژ تغذيه را خاموش کرده ، واتصال تغذيه را قطع کنيد . )

در مورد مدارهای ديجيتال به صورت های مختلفی ميتوان گيتی را که خراب شده را مشخص کرد. اما ساده ترين وسريعترين راه استفاده از پراب های منطقی است اين وسيله ارزشمند در واقع نوعی وسيله کمکی بسيار مفيد است ، که با استفاده از ديود های نورانی وضعيت منطقی اعمال شده به نوک پراب را نشان می دهد . با استفاده از پراب منطقی وضعيت نقاط مختلف مدار را دنبال کرده ، و سطح منطقی موجود را با وضعيت مورد انتظار مقايسه کنيد . در مورد مدارهای منطقی بسيار پيچيده ، بايد دستگاه مولد پالسهای منطقی را نيز همراه با پراب منطقی مورد استفاده قرار گيرد . اين دستگاه می تواند صرف نظر از وضعيت منطقی اعمال شده به ورودی ، وضعيت آن را به صورت موقتی تغيير دهد . به اين ترتيب مثلأ می توان پالس ساعتی برای فليپ فلاپ ايجاد کرد.

فقط با اندازه گيری ولتاژهای DC در تقويت کننده های عملياتی می توان از سلامت کار آن اطمينان حاصل کرد . بايد ابتدا ولتاژهای DC موجود بر روی ورودی های معکوس کننده و غير معکوس کننده ی آن را اندازه گيری کرده ، وبا يکديگر مقايسه کرد . اگر ولتاژ ورودی غير معکوس کننده به ميزان قابل توجهی از ولتاژ ورودی غيرمعکوس بيشتر باشد ، ولتاژ خروجی پايين خواهد بود ( اگر تقويت کننده عملياتی مزبور از ولتاژ تغذيه متقارن استفاده میکند ، در اين حالت ولتاژ خروجی منفی حواهد بود . ) در حالت عکس ، يعنی وقتی ولتاژ ورودی معکوس کننده از ولتاژ ورودی غير معکوس کننده منفی تر باشد ، ولتاژ خروجی نيز بالا خواهد بود ( اگر تقويت کننده مزبور از ولتاژ تغذيه متقارن استفاده ، در اين حالت ولتاژ خروجی مثبت خواهد بود ) ، و بالاخره ولتاژ هر دو ورودی صفر ولت باشد ، و اختلاف ولتاژی بين آنها وجود نداشته باشد ، ولتاژ خروجی نيز بايد نزديک به صفر باشد . در اين حالت اگر ولتاژ بالا يا پايين باشد ( ويا همواره در يک سمت ولتاژ تغذيه قرار داشته باشد ) ، بايد به آن مشکوک شد .

عيب يابی ساير مدارهای مجتمع خطی کمی مشکل تر است . اما يکی از راه های خوب برای عيب يابی اين است که بخشی از مسير تغذيه آی سی را قطع کرده ، و بعد از قرار دادن آمپر متری در مسير آن ، جريان آی سی در حالت سکون را اندازه گيری کنيم ( البته برای اين کار ، ونيز اتصال مجدد مسير ، بايد ابتدا ولتاژ تغذيه را قطع کنيم . ) جريان اندازه گيری شده را بايد با جريان معمول و مورد انتظار که توسط کارخانه سازنده ارائه شده ، مقايسه کرد . اگر جريان اندازه گيری شده تفاوت زيادی با آن داشته باشد ، بايد به آی سی يا مدارات پيرامون آن شک کرد .

بهتر است در همین ابتدا یک تعریف از هوش مصنوعی ارائه کنیم و با اینکار مرزها ومحدوده ی بحث را مشخص کنیم : (( هوش مصنوعی عبارت است از مطالعه ی اینکه چگونه کامپیوترها را میتوان وادار به کارهایی کرد که در حال حاضر انسانها آنها را بهتر انجام میدهند )) 

هرچند تعریف فوق به مرور تغییر می کند ، و علت آنرا در طی مباحث خواهیم فهمید ، و لیکن برای ما کافی است . شاید از اولین مسائلی که تحت عنوان هوش مصنوعی مورد مطالعه قرار گرفتند بتوان از بازی و اثبات تئوری توسط کامپیوترها نام برد . بازیهایی برای کامپیوتر ها نوشته شدند که نه تنها به کمک این برنامه ها کامپیوترها قادر به بازی کردن شدن ، بلکه قادر شدند که از تجارب خود یاد بگیرند وبازی خود را بهبود ببخشند . در دهه ی ۱۹۵۰ هم کامپیوترها موفق به اثبات برخی از تئوری ها شدند . کارهای اولیه ی هوش مصنوعی دارای این خصیصه مشترک بودند که بنظر می آمد تنها برتری کامپیوترها در این است که میتوانند راه حل های مختلف و بازیهای گوناگون جلوی خود را به سرعت امتحان کنند و بهترین راه را انتخاب کنند . برای انجام عمل فوق نیازی به این نبود که کامپیوترها دارای دانش خاصی باشند ؛ فقط کافی بود برنامه ای نوشته شود . بعدها برداشت فوق غلط از آب در آمد زیرا هیچ کامپیوتری آنقدر سریع نیست که بتواند بر انفجار ترکیبی حاصل از راهای گوناگون جلوی رو غلبه کند .

یکی دیگر از کارهای اولیه هوش مصنوعی شامل حل مسائل روزمره بوده است : مثلا (( امروز چگونه و از چه طریقی بسر کارم بروم ؟ ))

برای این منظور در سال ۱۹۶۳ یک برنامه به نام GPS هم نوشته شد . در GPS هم سعی نشد که دانش زیاد و فراوانی در مسئله به خصوصی در کامپیوتر ایجاد وحفظ گردد ، بلکه فقط برنامه های ساده ای نوشته شدند تا مسائل ساده را حل کنند . بمرور که تحقیقات هوش مصنوعی پیشرفت کردند و تکنیکهایی جهت ایجاد و حفظ و بکارگیری مقادیر بسیار زیادی اطلاعات در مورد دنیای خارج بوجود آمدند بسیاری از کارهای فوق هم پیشرفت کردند و عرصه های جدیدی ایجاد شدند . از جمله کارهای جدید همان ادراک توسط کامپیوتر ( یعنی صحبت و بینایی ) ، فهم زبان انسانها و حل مسائل در موارد بخصوص ، مثلا تشخیص پزشکی و تجزیه شیمیایی بودند . اصولا درک ما از دنیای خارج برای بقای ما بسیار حیاتی است . جالب اینجاست که حتی حیوانات از نظر حس بینایی خیلی قوی تر از ماشینهای کنونی هستند .

تلاشهای اولیه در رابطه با احساس بینایی استاتیک منجر به دو ناحیه ی اصلی تحقیقی شدند . یکی در جهت تشخیص الگوی آماری و دیگری در جهت سیستمهای انعطاف پذیر تر فهم - تصویر .  

قطعا شما هم تا به حال نام GPS را شنیده اید . اگر اهل بازدید از نمایشگاه های دستاوردهای اطلاعاتی باشید احتمالا با دو یا سه غرفه سرویس راهبری ماهواره برخورد کرده اید . غرفه هایی که یک عدد مانیتور را به سمت بازدید کنندگان گردانده اند و روی مانیتور نقطه قرمز کوچکی بر روی نقشه تهران در حال حرکت است و شما می توانید نام خیابانی را که نقطه هم اکنون در آن قرار دارد ببینید ، حتی پیش بینی کنید که به کدام خیابان وارد خواهد شد در این فکر و خیال ها هستید که متوجه می شوید این تصویر را میتوان درون گوشی موبایلتان ببینید و آن نقطه قرمز در حقیقت خودتان اید ولی تا بحال چقدر از این سرویس اطلاعات کسب کرده اید ؟ سیستم مکان یاب جهانی یا GPS یک سیستم راهبری و مسیر یابی ماهواره ای است که از شبکه ای با ماهواره ساخته شده است این ماهواره به سفارش وزارتدفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده است این سیستم ابتدا برای مصارف نظامی ساخته شد ولی از سال۱۹۸۰ استفادهمه همگانی از آن آزاد و آغاز شد .

GPS چگونه کار میکند ؟

ماهواره های این سیستم در مداراتی دقیق هر روز ۲ بار به دور زمین میگردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره میکنند . گیرنده GPS  این اطلاعات را دریافت کرده و با انجام محاسباتی هندسی ، محل دقیق گیرنده را روی زمین محاسبه میکند .

در واقع گیرنده زمان فرستادن سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه میکند . از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین میگردد . حال این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار میکند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز در می یابد .

گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل ۳ ماهواره برای محاسبه ۲ بعد و یافتن طول و عرض جغرافیایی ف وهمچنین دریافت اطلاعات حداقل ۴ ماهواره برای یافتن مختصات ۳ بعدی ازم است .

با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت ، جهت ، مسیر پیموده شده ، فواصل طی شده ، فاصله باقی مانده تا مقصد ،زمان طلوع وغروب خورشید و بسیاری از اطلاعات مفید دیگر می نماید .

ماهواره های سیستم

۲۴ ماهواره GPS  در مدارهایی به فاصله ۳۶۶۰۰ کیلومتری از سطح دریا گردش میکنند هر ماهواره دقیقا طی ۱۲ ساعت با سرعت ۱۱ هزار کیلومتر بر ساعت یک دور کامل به دور زمین می گردد .

این ماهواره نیروی خود را از خورشید تامین میکند ولی باتری هایی نیز برای زمان خورشید گرفتگی و یا مواقعی که در سایه زمین حرکت میکنند به همراه دارند . راکتهای کوچکی نیز ماهواره ها را در مسیر درست نگه می دارند . به این ماهواره ها NAVSTAR نیز گفته میشود. اولین ماهواره GPS  در سال ۱۹۷۸ در مدار زمین قرار گرفت . در سال ۱۹۹۴ شبکه ۲۴ عددیNAVSTAR تکمیل شد . عمر هر ماهواره حدود ۱۰سال است که پس از آن جایگزین میگردد . هر ماهواره حدود ۲۰۰۰ پاوند وزن دارد و درازای باتری های خورشیدی آن ۵.۵ متر است انرژی مصرفی هر ماهواره کمتر از ۵وات است

گیرنده GPS

بسته به نوع نوع مصرف و بودجه میتوانید از گستره زیادی از گیرنده های GPS بهره ببرید . همچنین باید از دسترس بودن نقشه مناسب و بروز برای رمنظقه مورد استفاده تان ، اطمینان حاصل کنید .

امروزه بهای گیرنده های GPS بطور چشم گیری کاهش پیدا کرده و هم اکنون در اورپا با بهایی برابر با یک گوشی متوسط موبایل نیز می توان گیرندهGPS تهیه کرد .

Begin Get the temp If temp>40 then cooler=true End

دستورات بالا یک شبه کد هستندو در زبانهای مختلف با هم فرق می کنند.
در مثال بالا موقعی که ورودی ما (temp) از مقدار 40 شرط ارزش درستی پیدا می کند و کولر مقدار true می گیرد . در این دستورات ما دقیقا مرز درستی و نادرستی را برای شرط تعین کرده ایم . ( دمای 40) حالا فرض کنید همین دستور را به برادر کوچکترتان می دهید :" اگر هوا خیلی گرم شد کولر را روشن کن" .
برادرتان کولر را روشن می کند اما دقیقا نمی داند که دمای هوا چند درجه است (ورودی مبهم).

تا اینجا کمی با مفهوم فازی آشنا شده ایم . حال با نگاهی به گذشته سعی می کنیم ریشه اصلی منطق فازی را پیدا کنیم .و دوران رشد آن را بازنگری کنیم.

کمتر کسی است که نام فیلسوف بزرگ جهان باستان " ارسطو " را نشنیده باشد. دقت و ظرافت ریاضیات مرهون کسانی همچون او فیلسوف های قبل از اوست.
یکی از نظریه هایی که ارسطو بنا نهاد قانونی به نام " اصل عدم شمول میانی " بود.بر اساس این نظریه ، هر گزاره ی قیاسی دارای ارزش "درستی" (true) یا نادرستی ( false) است و هیچ مقدار سومی وجود ندارد که گزاره بتواند آن را بگیرد. به همین دلیل به آن اصل عدم شمول میانی می گویند زیرا بر اساس این نظریه چیزی بین درست و نادرست وجود ندارد!
این قانون که در 400 سال قبل از میلاد مسیح ارائه شد در همان زمان مخالفتهایی را در پی داشت.برای مثال هیراکلیوس ادعا کرد که هر گزاره همزمان می تواند هم درست هم نادرست باشد.
اما این افلاطون بود که چیزی را که امروزه با نام منطق فازی می شناسیم پایه ریزی کرد . او نسان داد که ناحیه سومی هم آنسوی درست و نادرست وجود دارد که گزاره های قیاسی می توانند مقادیر آن را بگیرند. فیلسوف های معاصر هم نظریه او را گسترش دادند( برای مثال مارکس و هگل و انگلس را می توان نام برد).
در سال 1900 ریاضیدانی با نام lukasiewicz منطق سه ارزشی را معرفی کرد ارزشهای اول و دوم همان درست و نادرست و ارزش سوم را "possible" یا ممکن نام نهاد. این ارزش سوم طبق تعریف او چیزی بین true و false بود .

در مورد منطق سه ارزشی داستانی را نقل می کنند که بیشتر به عنوان یک پارادوکس برای آن دسته از منطق دانانی که می گفتند منطق سه ارزشی چیزی غیر ضروری و یک تجمل است به کار می رود :
نقل می کنند که یک کشتی در اقیانوس دچار طوفان می شود و کشتی غرق می شود یک نفر منطق دان که جزء مسافران کشتی بود نجات می یابد و با شنا کردن خود را به یک جزیره می رساند.
در آن جزیره از فرط خستگی به خواب می رود موقعی که بیدار می شود می بیند که در یک ساختمان مجلل است و جمعیتی وی را احاطه کرده اند . می پرسد که جریان چیست و من کجا هستم ؟
یکی از آنان جواب می دهد که اینجا دادگاه شهر ماست و تو اسیر ما هستی ؟
می گوید من که با پای خودم به این جزیره آمده ام و جنگی هم بین ما در نگرفته است پس چرا من اسیر شما هستم؟
جواب میدهند در این جزیره رسم است که هر سال ما اهالی شهر، در یک روز معین به ساحل می رویم و اولین غریبه ای را که می بینیم اسیر می کنیم و به شهر می آوریم و سپس از او سوالی می پرسیم.ما دو مکان برای کشتن افراد داریم یک مکان به نام مکان true یا درست مشهور است و مکان دیگر هم به نام false یا نادرست . پس از آنکه اسیر ما سوال را جواب داد قاضی این دادگاه جواب را بررسی می کند و درست یا نادرست بودن جواب را تشخیص می دهد و اسیر را به یکی از دو مکان درست یا نادرست می فرستد در هر دو ی این مکان ها هم یک قاضی هست که او هم پس از شنیدن ماجرا و جوابی که اسیر داده است حکم کشتن اسیر را می دهد. هر گاه قاضی اول و یکی از دو قاضی در مورد درست یا نادرست بودن جواب اسیر موافق باشند اسیر کشته می شود . حال تو هم باید به سوال ما جواب بدهی!
حاکم این سوال را می پرسد :"آیا می دانی که به زودی کشته خواهی شد؟"
منطق دان هم فورا جواب می دهد :"بلی! من را در مکان false خواهید کشت!"
حاکم فورا دستور می دهد که او جواب من را درست داده است او را به مکان true ببرید.منطق دان را به مکان true می برند قاضی آنجا پس از شنیدن دو باره جواب اسیر از زبان مامور همراه او می گوید او دروغ گفته است چون اینجا مکان true است و او گفته است که او را در مکانfalse خواهیم کشت او را به بخش false ببرید چون دروغ گفته است.

در مکان false هم قاضی پس از شنیدن ماجرا می گوید که او راست گفته است او را به بخش true ببرید چون او راست گفته است .اینجا بخش false است و او گفته است که در بخش false کشته خواهد شد .
منطق دان کاری کرد که در یک دور تسلسل بین بخش های true , false گرفتار شود و چون راهکاری برای کشتن او نداشتند عاقبت از کشتن او صرفنظر کردند.
پیام این پارادوکس این بود که همیشه نمی توان بر اساس منطق دو ارزشی true و false کار کرد و یک چیزی بین true و false هم گاهی اوقات لازم است و منطق چند ارزشی برای بسیاری از مسائل یک الزام است .
Lukasiewicz بعدا روی منطق 4 ارزشی و 5 ارزشی کار کرد و در نهایت اعلام کرد که چیزی برای ممانعت از منطق بینهایت ارزشی وجود ندارد.
Lukasiewicz بعد از سالها اعلام کرد که منطق 3و بینهایت ارزشی بیشتر فریبنده بوده است تا اینکه مفید باشد و در نهایت روی منطق 4 ارزشی ثابت ماند چون فکر می کرد که بیشتر قابل انطباق تر با منطق ارسطویی است.


لحظه ای مهیج در تاریخ علم
اولین کنترلر منطق فازی جهان :


در سال 1979 در دانشگاه لندن یک پروفسور و یک دانشجو تلاش می کردند تا سرعت یک موتور بخار را که دانشجو آن را ساخته بود پایدار سازند .این موتور شامل تجهیزات پیشرفته همانند PDP تا میکرو کامپیوتر و سیستم های کنترلی دیجیتالی مرسوم بود اما آنها نمی توانستند به خوبی چیزی را که می خواستند پیاده سازی کنند.سرعت موتور دارای Over Shoot بر روی سرعت مورد نظر بود.و بعد از یک سری نوسان به سرعت دلخواه این دو محقق می رسید اما با این نوسانها هم باز سرعت کنترل کردن سیستم بسیار کم بود و موتور زمان زیادی برای رسیدن به سرعت دلخواه نیاز داشت مانند آنچه در شکل نشان داده شده است

پروفسور E.mamdani روش کنترلی پیشنهاد شده به وسیله دکتر لطفی زاده را خوانده بود . دکتر لطفی زاده رییس بخش مهندسی برق دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و موسس و ابداع کننده منطق فازی بود.

پروفسور Mamadani و دانشجویشs. Assilian تصمیم گرفتند که منطق فازی را در این تحقیق به کار ببرند.آنها ظرف یک هفته موتور بخار را به اولین سیستم کنترلی فازی جهان مجهز کردند و با کنترل کردن نیرویی که 3 میلیون سال بوسیله انسانها استفاده می شد اسمشان وارد کتابهای تاریخ شد.

سیستم کنترلی آنها بلادرنگ کار می کرد و از کلیه روش هایی که آنها قبلا امتحان کرده بودند بهتر بود نمودار تغییر سرعت موتور بعد از استفاده از منطق فازی اینگونه بود .

همانطور که میبینید سرعت خیلی زود به مقدار مورد نظر صعود می کند نوسان ندارد و پایدار می ماند این یک لحظه بسیار مهیج در پیشرفت تاریخ علم بود .
پروژه Mamadani از چهار ورودی استفاده می کرد error همان فشار دیگ بود(چه مقدار از نقطه ی مورد نظر فاصله دارد ) سرعت تغییر فشار دیگ بخار error dot ، سرعت موتور و تغییر سرعت موتور و دارای دو خروجی کنترل حرارت و کنترل سوخت که به طور مستقل تنظیم می شدند.

یک سیستم فازی منطقی می تواند به سادگی زیر باشد :
"در صورتی که احساس شد که دمای موتور بسیار بالا است موتور خاموش شود تا خنک شود ".

دراین پروژه با نحوه عملکرد روبات دنبال کننده مسیر آشنا می شوید.

منبع: دانشنامه رشد
دوستان عزیز  در دانشنامه رشد مطالب خوبی در زمینه الکترونیک پیدا کنید

1. 3 عدد سنسور مادون قرمز CNY70
2. 1 عدد میکروکنترلر PIC 16F84A
3. 3 عدد پتانسیومتر 10K
4. 2 عدد خازن 22 پیکو فاراد
5. 2 عدد آیسی LM358
6. 6 عدد مقاومت 220 اهم
7. 5 عدد مقاومت 5 مگا اهم
8. 3 عدد خازن 0.1 الکترولیت
9. 1 عدد کریستال 4 مگا هرتز
10. 1 عدد 1مقاومت 4.7 کیلو اهم
11. 1 عدد منبع تغذیه 6 لتی
12. 1 عدد رگولاتور 7805
13. 2 موتور 7 تا 9 ولت dc
14. 1 عدد آیسی ULN2803
15. 2 عدد دیود 1N5817
16. 1 عدد کلید کشویی سه حالته
17. 2عدد کانکتور مخابراتی 7 پین

  1:  
  2:  m var byte
  3:  l var byte
  4:  r var byte
  5:  m=portb.2
  6:  l=portb.1
  7:  r=portb.3
  8:  if m=1 and l=0 and r=0 then
  9:                             high portb.6
 10:                             high portb.7
 11:  endif
 12:  if r=0 and l=1 and (m=0 or m=1) then
 13:                                      high portb.7
 14:                                      low portb.6
 15:  endif
 16:  if l=0 and r=1 and (m=0 or m=1) then
 17:                                      high portb.6
 18:                                      low portb.7
 19:  endif

جالب آنکه این اختراع در زمان خود آنقدر مهم بود که هر عدد از این ترانزیستورها در بسته بندی جداگانه با شماره سریال و مشخصات کامل نگهداری می شد. همانطور که در شکل مشاهده می شود این ترانزیستور تنها دارای دو پایه بود. Collector و Emitter و پایه Base به بدنه فلزی آن متصل بود.

لازم به ذکر است که به عقیده بسیاری از دانشمندان، ترانزیستور بزرگترین اختراع بشر در قرن نوزدهم بوده که بدون آن هیچ یک از پیشرفت های امروزی در علوم مختلف امکان پذیر نبوده است. تمامی پیشرفت های بشر که در مخابرات، صنعت حمل و نقل هوایی، اینترنت، تجهیزات کامپیوتری، مهندسی پزشکی و ... روی داده است همگی مرهون این اختراع میباشد.

ترانزیستور وسیله ای است که جایگزین لامپهای خلاء - الکترونیک - شد و توانست همان خاصیت لامپها را با ولتاژهای کاری پایین تر داشته باشد. ترانزیستورها عموما" برای تقویت جریان الکتریکی و یا برای عمل کردن در حالت سوییچ بکار برده می شوند. ساختمان داخلی آنها از پیوندهایی از عناصر نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم تشکیل شده است.

نمونه Synthesizer معروف به Mooge در دهه 70 ترکیب ذوق و خلاقیت انسان و امکانات تکنولوژی باعث به وجود آمدن موسیقی الکترنیک می گردد. این تلفیق اجازه تولید صداهایی را به ما خواهد داد که در موسیقی غیر الکترنیک یعنی اکوستیک نمی توان به آنها دست پیدا کرد. در واقع در موسیقی الکترونیک واقعی (original) هرگز از صداهای اکوستیک واقعی استفاده نمی شود. صدا یا از پایه توسط مدارهای الکترونیکی تولید می شود، (مثل انواع Digital Synthesizer یا Analoge Synthesizer) و یا صدای ساز طبیعی ضبط شده، بنا به علاقه آهنگساز تغییر و تحول در آن بوجود می آید. در روشی دیگر با برداشتن صدا از روی یک ساز آکوستیک و سپس به صدا در آوردن آن توسط یک ساز الکترونیک در محدوده ای خارج از محدوده طبیعی آن ساز یا صدای انسان، به نمونه ای از صدا می رسند که هرگز در حالت آکوستیک نمی توان به آن دست یافت. مثلا" Klaus Schulz آهنگساز آلمانی که در کارهایش از صداهایی خارج از وسعت صدای خواننده و گیتار الکتریک برای قطعاتش استفاده می کند. یا در یکی از قطعات آهنگساز آمریکایی، خانم Wendy Carlos ملودی توسط یک صدای طراحی شده اجرا می شود که در ابتدا به صدای ابوا و بعد به صدای ویلنسل تبدیل می گردد. کاملا" مشخص است که انجام چنین کاری با استفاده از سازهای اکوستیک امکان پذیر نیست و به عبارتی می توان گفت موسیقی الکترونیک ادامه جنبش آوانگارد در موسیقی می باشد. به همین دلیل آهنگسازان در قید و بند شناخته شده و ثابتی از نظر سبک و فرم و اکوستیک بودن موسیقی نیستند. در موسیقی الکترونیک بیشتر از آنکه به معیارهای رایج موسیقی توجه شود، در حول محور هنر صدا و به خصوص صدای غیر موسیقایی توجه می شده که به آن the art of noise گویند. می توان در این دسته از کارها art of noise به آثار پیر شافر (Piere Schaffer) و کارل اشتوکهازن (Charle Stockhausen) اشاره کرد. یکی از ایده های آنها این بود که صدای ضبط شده روی نوار (Reel) را که صدای پیانو یا صدای طبیعت بود، به صورت برعکس پخش می کردند ... Andromeda از شرکت Alesis منابع صوتی در موسیقی الکترونیک بسیار زیاد و متنوع هستند و همچنین محتوای هارمونیک صداها قابل تنظیم و برنامه ریزی هستند از یک موج سینوسی یا فرکانسی ساده که خصوصیات هارمونیک ندارد تا بهترین و عالی ترین صدای ممکنه را می توان به وسیله سازهای الکترونیک تولید کرد. ساخت و طراحی صدا (صداسازی) بخشی مهمی از تولید موسیقی الکترونیک را شامل می شود و آهنگساز صدای مورد دلخواه خود را علاوه بر آهنگسازی باید تولید کند. مطلب دیگر آنکه در اکثر موارد، موسیقی الکترونیک را نمی توان کاملا" بصورت نت نویسی شده به روی کاغذ منتقل کرد، آن هم به این دلیل می باشد که برای اصوات تولید شده مانند صدای باد، برگ درخت و ... نمی توان نت یا علامتی در نظر گرفت که همین نشان می دهد که موسیقی الکترونیک بیشتر موسیقی اجرائی یا به عبارتی بداهه است تا نوشتنی! و در آخر اینکه موسیقی الکترونیک محدودیتها و سختیهای اجرا به وسیله انسان را ندارد، چرا که سازهای الکتریک مانند انسان نه خسته می شوند و نه نفس می کشند و ... تنها محدودیت آنها، فضای تخیلات و تصورات آهنگساز می باشد. از جمله آهنگسازان موسیقی الکترونیک می توان به افرادی چون Thaddeus Cahill ، Ferruccio Busoni ، Wendy Carlos ، Klaus Schulze اشاره کرد.

این میکروکنترلرها احتیاج به پروگرامر خاصی نداشته و همانگونه که بعدا خواهید دید با یک مدار ساده و اتصال آن به کامپیوتر براحتی قابل برنامه ریزی و استفاده میباشند و توسط  سیمولاتور    AVR Studio   قبل از پروگرام نمودن میتوانید نتایج برنامه نوشته شده را ببینید و مشکلات را بر طرف نمایید.

AT90S8535
AT90LS8535
8bit Microcontroller with 8K Bytes In-System Programmable Flash

Features

 AVR ® – High-performance and Low-power RISC Architecture
 118 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution
– 32 x 8 General-purpose Working Registers
– Up to 8 MIPS Throughput at 8 MHz

 Data and Nonvolatile Program Memories
 8K Bytes of In-System Programmable Flash
SPI Serial Interface for In-System Programming
Endurance: 1,000 Write/Erase Cycles
512Bytes EEPROM
Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles
512 Bytes Internal SRAM
 Programming Lock for Software Security

 Peripheral Features
8channel, 10-bit ADC
Programmable UART
 Master/Slave SPI Serial Interface
 Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescaler and Compare Mode
 One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare and
Capture Modes and Dual 8-, 9-, or 10-bit PWM
 Programmable Watchdog Timer with On-chip Oscillator
 On-chip Analog Comparator

Special Microcontroller Features
 Power-on Reset Circuit
Real-time Clock (RTC) with Separate Oscillator and Counter Mode
 External and Internal Interrupt Sources
 Three Sleep Modes: Idle, Power Save and Power-down

 Power Consumption at 4 MHz, 3V, 20....C
 Active: 6.4 mA
 Idle Mode: 1.9 mA
 Power-down Mode: <1 µA

 I/O and Packages
32Programmable I/O Lines
40lead PDIP, 44-lead PLCC, 44-lead TQFP, and 44-pad MLF

 Operating Voltages
V CC : 4.0 - 6.0V AT90S8535
V CC : 2.7 - 6.0V AT90LS8535

Speed Grades

8MHz for the AT90S8535
4MHz for the AT90LS8535

در يك رايانه كوانتومي به جاي استفاده از ترانزيستورها و مدارهاي رايانه اي معمولي از اتم ها و ساير ذرات ريز براي پردازش اطلاعات استفاده مي شود. يك اتم مي تواند به عنوان يك بيت حافظه در رايانه عمل مي كنند و جابجايي اطلاعات از يك محل به محل ديگر نيز توسط نور امكان مي پذيرد.

كريس مونرو و همكارانش در دانشگاه ميشيگان براي ذخيره اطلاعات با استفاده از حالت مغناطيسي اتم از يك اتم كادميم به دام افتاده در ميدان الكتريكي استفاده كردند. در اين روش انرژي توسط يك ليزر به درون اتم پمپاژ شده و اتم وادار به گسيل فوتوني مي شود كه رونوشتي از اطلاعات اتم را در بر دارد و توسط آشكارساز قابل تشخيص است.

به نظر اوگن پولزيك فيزيكدان دانشگاه آرهوس دانمارك بيت هاي متحرك داراي اطلاعات كوانتومي قبليت كيلومترها پيمايش را دارند. در نتيجه امكان برقراري ارتباطات كوانتومي از فواصل بسيار دور وجود خواهد داشت.

به عقيده كريس مونرو اطلاعات با استفاده از پديده در هم تنيدگي دو شيئي انتقال مي يابند. به بياني ديگر در صورت در هم تنيدگي 1 اين دو مي تونند از نظر فيزيكي در مكان هاي جداگانه اي از هم باشند ولي اطلاعات مشتركي در يك زمان داشته باشند.

محققان قبلا موفق به در هم تنيدن جفت هايي از اتم ها و جفت هايي از الكترون ها شده بودند اما اين اولين باريست كه دانشمندان موفق به مشاهده درهم تنيدگي يك تك فوتون و يك تك الكترون شده اند. اين پديده به نظر كريس مونرو احتمالا در آزمايش هاي ديگري نيز تكرار خواهد شد اما به هر حال پديده اي غير قابل انتظار و دور از تصور است.

ذخيره اطلاعات در رايانه ها به صورت سري هايي از بيت هاي با حالت هاي روشن و خاموش صورت مي گيرد. در اتم كادميم در صورتي كه ميدان هاي مغناطيسي كوچك هسته و الكترون هاي بيروني در يك جهت قرار بگيرند روشن و در خلاف جهت خاموش محسوب مي شوند. كريس مونرو گفته است: اتم كادميم در هريك از اين حالات كه باشد مي تواند هزاران سال در همان حالت بماند.

در دنياي كوانتومي پديده ها به گونه اي متفاوت هستند. نكته اصلي در اين جاست كه اتم كادميم در يك لحظه مي تواند هم در حالت روشن و هم در حالت خاموش باشد. اين ابهام كاركردي فراتر از گستره عادي را براي رايانه هاي كوانتومي ايجاد مي نمايد زيرا اطلاعات عظيمي را به گروهي از اتم ها مي دهد كه از سويي مي توانند از طريق از هم در تنيدگي اطلاعاتشان را به اشتراك بگذارند.

درهم تنيدگي از جهتي شبيه به شكستن يك سكه به دو تكه است كه با مشاهده يك نصفه مي توان به شكل و مشخصات تكه ديگر پي برد زيرا دو تكه به صورت مشترك اطلاعات سكه كامل را در اختيار دارند. به عبارت ديگر مشاهده يك تكه مشخصات تكه دوم را كاملا روشن مي سازد حتي اگر كيلومترها از هم دور باشند.

كريس مونرو در اين باره مي گويد : انشتين اين موضوع را عملكرد شبح وار در فواصل زياد ناميد كه شبيه به ارتباط دو تكه در هم تنيده توسط سيم هاي نامرئي است كه ما اطلاعي از آنها نداريم اما براي محاسبات كوانتومي يك اصل كلي به شمار مي آيد.

گام بعدي مونرو آزمايش دو سيستم مشابه در كنار هم و در تنيدن دو فوتون مربوطه است. او اميدوار است كه اين امر منجر به درهم تنيدگي از راه دور دو اتم كادميم شود كه راهگشاي بخش اساسي ديگري از رايانه هاي كوانتومي است.

در ایران در اوایل دهه 60، فعالیت های تحقیقاتی در زمینه فیبر نوری در مرکز تحقیقات منجر به تاسیس مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران گردیدو عملا در سال 1373 تولید فیبرنوری با ظرفیت 50.000 کیلومتر در سل در ایران آغاز شد.فعالیت استفاده از کابل های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران شروع شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم متصل شوند.

فیبرنوری یک موجبر استوانه‌ای از جنس شیشه (یا پلاستیک) که دو ناحیه مغزی وغلاف با ضریب شکست متفاوت ودولایه پوششی اولیه وثانویه پلاستیکی تشکیل شده است . بر اساس قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط : می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند . انتشار نور تحت تاثیر عواملی ذاتی و اکتسابی ذچار تضعیف می‌شود. این عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ، پراکندگی رایلی ، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند . منحنی تغییرات تضعیف برحسب طول موج در شکل زیر نشا ن داده شده است.

فیبرهای نوری نسل سوم

طراحان فیبرهای نسل سوم ، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتا پیچیده تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم ، که حداقل پاشندگی ان در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ، به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.

کاربردهای فیبر نوری

الف)کاربرد در احساسگرها

استفاده از احساسگرهای فیبر نوری برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانندجریان الکتریکی، میدان مغناطیسی فشار،حرارت ،جابجایی،آلودگی آبهای دریا سطح مایعات ،تشعشعات پرتوهای گاماوایکس در سال های اخیر شروع شده است . در این نوع احساسگرها ، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی احساسگر بهره گیری می شود بدین ترتیب که خصوصیات فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تاثیر پذیر می شود.

ب)کاربردهای نظامی

فیبرنوری کاربردهای بی شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک ها ، ارتباط زیر دریایی ها «هیدروفون) را نام برد .

ج)کاربردهای پزشکی

فیبرنوری در تشخیص بیماری ها و آزمایش های گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می توان دزیمتری غدد سرطانی«« ، شناسایی نارسایی های داخلی بدن،جراحی لیزری فاستفاده در دندانپزشکی و اندازه گیری مایعات و ««خون نام برد .

فن آوری ساخت فیبرهای نوری

برای تولید فیبر نوری ، ابتدا ساختار آن در یک میله شیشه ای موسوم به پیش سازه از جنس سیلیکا ایجادمی گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبرمی گردد . از سال 1970 روش های متعددی برای ساخت انواع پیش سازه ها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب دهی لایه های شیشه ای در اخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند .

روشهای ساخت پیش سازه

روش های فرایند فاز بخار برای ساخت پیش سازه فیبرنوری را می توان به سه دسته تقسیم کرد :

رسوب دهی داخلی در فاز بخار
رسوب دهی بیرونی در فاز بخار
رسوب دهی محوری در فاز بخار

موادلازم در فرایند ساخت پیش سازه

تتراکلرید سیلسکون :این ماده برای تا مین لایه های شیشه ای در فرایند مورد نیاز است .
تتراکلرید ژرمانیوم : این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش سازه استفاده می شود .
اکسی کلرید فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش سازه ، این مواد وارد واکنش می شود .
گازفلوئور : برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده می شود .
گاز هلیم : برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می گیرد.
گاز کلر: برای آب زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است .
مراحل ساخت

; مراحل صیقل حرارتی
: بعد از نصب لوله با عبور گاز های کلر و اکسیژن ، در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سلسیوس لوله صیقل داده می شود تا بخار اب موجود در جدار داخلی لوله از ان خارج شود.
; مرحله اچینگ
: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می شود تا ناهمواری ها و ترک های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند .
; لایه نشانی ناحیه غلاف
: در مرحله لایه نشانی غلاف ، ماده تترا کلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گاز های هلیم و فرئون وارد لوله شیشه ای می شوند ودر حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی 120 تا 200 میلی متر در دقیقه در طول لوله حرکت می کند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسیوس ایجاد می کند ، واکنش های شیمیایی زیر ب دست می آیند.

ذرات شیشه ای حاصل از واکنش های فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده وبر روی جداره داخلی رسوب می کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده ویکنواخت می شوند.بدین ترتیب لایه های شیشه ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می گردد و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می دهد.

 
فرض کنید روی قله یک کوه با یک توپ جنگی گلوله ای را پرتاب می کنید. ( بدون در نظر گرفتن مقاومت هوا ) هر چه نیروی پرتاب کننده بیشتر باشد ، سرعت گلوله به هنگام خروج از لوله بیشتر خواهد بود و گلوله مسافت بیشتری طی خواهد کرد تا با نیروی جاذبه زمین سقوط کند . حال اگر سرعت پرتاب به 7.9 کیلومتر در ثانیه ( 2800 کیلومتر در ساعت ) برسد ، گلوله دیگر به زمین سقوط نخواهد کرد و با همان سرعت دور زمین ( در مدار دایره ای شکل ) خواهد چرخید. در این حالت گلوله تبدیل به یک ماهواره شده و اگر نیروی اصطکاک هوا نباشد ، گلوله تا ابد در مدار زمین باقی می ماند ولی بخاطر وجود اصطحکاک هوا در ارتفاعات کم ، سرعت گلوله کم شده و در نهایت سقوط خواهد کرد. اگر سرعت پرتابه را افزایش دهیم ، مدار حرکت گلوله دور زمین از حالت دایره به حالت بیضی شکل تغییر خواهد کرد و با افزایش سرعت ، مدار حرکت بیضی تر خواهد شد.

برای قرار دادن ماهواره در مدار بالایی و دایره ای شکل بدور زمین از موشک های 2 مرحله ای استفاده می کنند. به این صورت که موشک پس از بلند شدن و در ارتفاع کم ، مسیر مستقیم خود را کج می کند تا در مدار زمین قرار گیرد. در این لحظه موتور مرحله اول از موشک جدا می شود. همین لحظه موتور مرحله دوم روشن می شود و موشک در مدار بیضی شکل دور زمین شروع به گردش می کند. موتور مرحله دوم خاموش می شود و وقتی موشک به نقطه اوج ( دورترین نقطه از زمین مدار بیضی از زمین) رسید ، موتور دوم یکبار دیگر روشن می شود تا موشک در مدار دایره ای شکل بزرگ قرار گیرد. در همین لحظه ماهواره از موتور دوم جدا می شود و سپس با همان سرعت اولیه که از موشک در حال حرکت جدا شده ، در مدار دایره ای شکل دور زمین می گردد .

ارتفاع ماهواره ها از سطح زمین :

ماهواره های جاسوسی
ماهواره های جاسوسی را اغلب در ارتفاعات کم ( 480 تا 970 کیلومتری) قرار می دهند. این ماهواره ها می توانند در عرض کمتر از دو ساعت دور زمین گردش کنند و عکس های دقیق از مراکز نظامی بگیرند.

ماهواره های علمی
ماهواره های علمی در مدارات میانی ( ارتفاع 4800 تا 9700 کیلومتری) قرار داده می شوند. از این ماهواره ها برای تحقیق در مورد مهاجرت حیوانات و بررسی فعالیت آتشفشانها استفاده می شود.

ماهواره های سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS )
ماهواره های سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS ) در ارتفاع 10000 تا 2000 کیلومتری قرار داده می شوند.

ماهواره های ارتباطی
ماهواره های ارتباطی مثل ماهواره تلویزیونی را در ارتفاع 35786 کیلومتری قرار می دهند. زمان گردش ماهواره هایی که در این ارتفاع قرار می گیرند ، با زمان چرخش زمین یکی است . به همین دلیل برای دریافت اطلاعات از این ماهواره ها ، نیازی به جابجایی مکرر گیرنده زمینی ( بشقاب ماهواره ) نیست.

کره ماه ( ماهواره طبیعی زمین ) هم ارتفاع ( فاصله ) حدود 384000 کیلومتری از سطح زمین در حال گردش بدور زمین است ، دارای سرعتی معادل 1 کیلومتر در ثانیه است . با این فاصله و سرعت زمان یک دور گردش ماه بدور زمین حدودا 27 روز طول می کشد که همان طول ماه قمری است .

رابطه سرعت با ارتفاع :

همانطور که می دانید با افزایش ارتفاع از سطح زمین ، نیروی جاذبه کم می شود. هر مدار دایره ای ماهواره ، سرعت مخصوصی دارد که به آن سرعت پایداری مدار می گویند. در این سرعت نیروی جاذبه با نیروی گریز از مرکز در حالت تعادل قرار دارند. اگر سرعت ماهواره را به کمتر از سرعت پایداری کاهش دهیم ،‌ نیروی جاذبه بر نیروی گریز از مرکز غلبه کرده و ماهواره به مدار پایین تر ( ارتفاع کمتر ) سقوط خواهد کرد و بالعکس اگر سرعت ماهواره را افزایش دهیم ، نیروی گریز از مرکز بر نیروی جاذبه غلبه کرده و ماهواره در مدار بالاتر ( بیضی کشیده ) قرار می گیرد. به همین دلیل دانشمندان و مهندسان برای فرستادن ماهوار به فضا، مدار ماهواره را به دقت اندازگیری می کند تا مبادا هزینه هایی که برای یک ماهواره متحمل شده اند، را بر باد دهند.
با کاهش سرعت ماهواره پس از پایان ماموریت ، ارتفاع آن کم می شود تا وارد جو شود. از آنجا که سرعت گردش ماهواره در هنگام برخورد به ملکولهای هوای جو هنوز بسیار زیاد است ، دمای سطح ماهواره آنقدر بالا می رود که قطعات آن آتش گرفته و می سوزند .

البته برخی قطعات نسوخته ماهواره ها یا موشکها در مدار زمین باقی می مانند . این قطعات بخاطر سرعت زیادی که در گردش بدور زمین دارند ، برای دیگر ماهواره ها و نیز موشک ها و شاتل های فضایی بسیار خطرناک هستند بطوریکه اگر یک قطعه کوچک ( به اندازه یک توپ پینگ پنگ ) به شاتلی اصابت کند ، مانند یک خمپاره عمل خواهد کرد و ممکن است شاتل را منفجر کند ! دانشمندان سعی می کنند ماهواره ها را از موادی بسازند که در هنگام برخورد با جو کاملا بسوزند و قطعات خطرناک آنها در جو باقی نماند.

سالهاست که واژه" الکترونیک" به طور مکرر در میان مردم استفاده می شود به طوریکه هر شخصی برداشت انفرادی خود را از این علم ویا موارد کاربردی آن مطرح می کند ، اما به صورت کلی عمدتا تعاریف و برداشتهایی که از این واژه عنوان می شود کامل نبوده و برداشتهای ظاهری عملا نمی تواند اهمیت و نفوذ روز افزون الکترونیک را در ارتباط باصنایع گوناگون بیان کند.

"الکترونیک" به طیف گسترده ای از الکتریسیته اطلاق می شود که با حرکت الکترونها در انواع مدارات نیمه هادی سر و کار دارد . اختراع ICها سبب آن شده است که دگر گونی های فراوانی در این علم پدیدار گشته و سیستمهای مدرن الکترونیکی از جمله مدارهای کنترل از راه دور ، ماهواره های فضایی ، رباتها و ... را پدید آورد.

در حال حاضر الکترونیک کلید فتح شگفتیهای جهان است و با تمام علوم و فنون موجود به نحوی پیوند خورده است . از وسائل ساده خانگی تا پیچیده ترین تکنیک های فضایی همه جا صحبت از تکنولوژی فراگیر الکترونیکی است و امروز صنعت مدرن بدون الکترونیک و تکنولوژی های وابسته به آن عملا مطرود و از کار افتاده است .

پیشرفت علم الکترونیک و وسعت حوزه عملکرد آن امروز بر همگان روشن است. علاوه بر وسائل الکترونیکی از جمله دستگاههای مخابراتی مثل رادیو ،تلویزیون ، ضبط صوت و تصویر ،انواع وسائل پزشکی ، صنعتی ،نظامی ، در دیگر وسائل غیر الکترونیکی هم ، کمتر وسیله ای را می توان یافت که الکترونیک در آن دخالتی نکرده باشد. از جمله در اتومبیل و صنایع حمل و نقل ، وسائل خانگی مثل ماشین لباسشوئی ،جاروبرقی و امثال آن نقش الکترونیک بسیار فعال و جالب توجه شده است.
با توجه به این مختصر می توان نتیجه گرفت که امروزه ، دیگر الکترونیک علم و یا تخصص ویژه افرا تحصیلکرده دانشگاهی و متخصصین این رشته نیست و بر همه افرادی که به نحوی با امور فنی درگیرند لازم است بفراخور حرفه خویش از این رشته اطلاعی داشته باشند.

مهندسان الکترونیک با خلق وعملکرد سیستمهای بسیار متنوعی سر وکار دارند که به منظور برآوردن نیازها و خواسته های جامعه طراحی می شوند. مهندسان الکترونیک در ایجاد ماشینهایی که تواناییهای بشر را در زمینه جسمی یاری و در زمینه محاسباتی افزایش می دهند نقش مهمی دارند . بخشی از طراحی و ایجاد سیستمهای الکترونیکی به توانایی ساخت مدلهای ریاضی اجزا و مدارهای الکتریکی بستگی دارد .

انواع مختلفي از مواد شناخته شده اند كه در دماي معمولي چنين خصوصياتي دارند. اما دسته اي از آنهاهستند كه به جريان الكتريسيته هم حساس هستند و مولكولهاي آن متناسب با جريان برق ورودي مي چرخند و تغيير زاويه مي دهند . اين خصوصيت عجيب اثر جالبي هم دارد. وقتي نور از درون يك كريستال مايع اين چنين عبور كند، پلاريزاسيون يا قطبش آن هم جهت با مولكولهاي كريستال مي شود . از همين خاصيت براي LCD ها استفاده شد. با اين توضيح كه چون كريستالهاي مايع شفاف و هادي الكتريسيته هستند ، به راحتي مي توان آنها را در جريان الكتريسيته قرار داد و نور را از آن عبور داد. براي اين كار به جز كريستال مايع به 2 تكه از اين شيشه پلارويد يا قطبشگر هم نياز است. احتمالاً اين شيشه ها را ديده ايد. اگر دو تكه از اين شيشه ها را روي هم قرار دهيد. نور به راحتي از آن عبور مي كند . اما وقتي يكي از آنها را 90 درجه نسبت به ديگري بچرخانيد ، ديگر نور رد نمي شود . اين اتفاق به اين دليل روي مي دهد كه هر شيشه نو را فقط در جهت خاص محور خود عبور مي دهد . اگر دو شيشه هم محور باشند نور به راحتي عبور مي كند اما اگر محورها با هم زاويه 90 درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد

براي ساخت LCD دو شيشه پلارويد را با 90 درجه اختلاف نسبت به يكديگر قرار مي دهند و يك كريستال مايع بين آنها مي گذارند . وقتي كريستال به جريان برق وصل نباشد؛ نور از قطبشگر اول مي گذرد و وارد كريستال مايع مي شود جهتش 90 درجه تغيير كرده و به همين دليل از قطبشگر دوم هم عبور كرده و به چشم مي رسد. اما وقتي كه جريان به كريستال وصل باشد ،نور ديگر چرخشي نخواهد داشت و نمي تواند از كريستال دوم عبور كند . ساختن يك LCD همان طور كه در بالا توضيح داده شد، بسيار ساده تر از آن است كه به نظر مي آيد . فقط به يك ساندويچ شيشه و كريستال نياز داريم. اما همين ساندويچ ساده 80 سال پس از كشف كريستالهاي مايع ساخته شد. كريستال مايع را يك گياه شناس اتريشي در سال 1888 براي اولين بار در حين ذوب جامدي از مشتقات آلي كشف كرد . اما اولين LCD را يك كارخانه آمريكايي در سال 1968 ساخت . تكنولوژي ساخت LCD هر روز متكامل تر شده و جاي بيشتري در صنايع امروز به خود اختصاص مي دهد . البته هنوز هم تحقيقات براي ساخت نمونه هاي بهتر و كاراتر اين وسيله ادامه دارد.

بيشتر از هشتاد درصد از الماس هاى معدنى طبيعى به مصارف صنعتى از قبيل ابزارهاى برش يا مواد ساينده براى تراشكارى و پرداخت ديگر سنگ هاى قيمتى، فلزات، گرانيت و شيشه مى رسند. استفاده از الماس به عنوان نيمه رسانا نيز نيازمند شرايط ويژه اى مثل بالاترين درجه خلوص، بهترين بلورينگى و تعيين اتم ها به لحاظ الكتريكى فعال براى ايجاد گذرگاه الكتريكى در وسيله مورد نظر است. اما تمامى الماس هاى طبيعى به خاطر نقص ها، ناخالصى ها و ساختار ضعيف شان براى مصارف الكترونيكى نامناسبند. حتى با اينكه الماس هاى مصنوعى و طبيعى داراى كيفيت جواهرى بسيار ارزشمند هستند، اما ممكن است به خاطر رگه هاى ناچيز ناخالصى ها براى استفاده به عنوان نيمه رسانا مناسب نباشند. در واقع تنها خالص ترين اين سنگ ها در كاربردهاى الكترونيكى پرقدرت از سلفون ها گرفته تا كامپيوترهاى شخصى و خطوط ارتباطاتى قابل استفاده اند.

به گفته جيمز باتلر (J.Butler)، يكى از شيميدانان محقق در آزمايشگاه تحقيقات نيروى دريايى ايالات متحده، به لحاظ تاريخى سه مشكل عمده سر راه استفاده از الماس هاى طبيعى در كاربردهاى الكترونيكى وجود داشته است. الماس هاى طبيعى هميشه به شكل بازدارنده اى براى استفاده همه جانبه گران بوده اند و يافتن سنگ هاى بزرگ با خلوص كافى نيز بسيار دشوار است. علاوه بر اين هيچ دو سنگى دقيقاً شبيه هم نيستند و خواص منحصر به فرد در هر يك مى تواند مشكلاتى را در مدارهاى الكترونيكى به بار آورد. آخرين مشكل در استفاده از الماس براى كاربردهاى الكترونيكى و كامپيوترى نيز نياز به دو نوع الماس يعنى سنگ هاى نوع n و p براى هدايت الكترونيكى بوده است.

در دستگاه هاى مجتمع بايد از هر دو نوع الماس نيمه رساناى n و p، استفاده كرد اما الماس هاى نوع n به طور طبيعى وجود ندارند و الماس هاى نوع p الماس آبى، به قدرى نادرند كه هيچ راه مقرون به صرفه اى براى استفاده از آنها پيدا نشده است. به هر حال الماس هاى مصنوعى اين مشكلات را برطرف مى كنند. به گفته رابرت لينارس (R.Linares)، بنيان گذار كمپانى آپولو دياموند براى مثال مى توان با افزودن ناخالصى فلز برون به الماس، نوع P يعنى الماس آبى را توليد كرد. به طور مشابه دانشمندان مى توانند با افزودن فسفر به الماس هاى بى رنگ، الماس نوع n را نيز توليد كنند. ما براى استفاده از الماس به نوع نيمه رسانا در دستگاه هاى الكترونيكى پرقدرت نياز به تركيبى لايه اى از اين دو نوع الماس داريم. علاوه بر اين با توجه به اينكه الماس هاى بى رنگ خالص در عمل بيشتر از آنكه رسانا باشند عايق هستند، مى توان لايه هايى از آنها را به اين تركيب افزود.

امروزه نيمه رساناهاى بسيارى مثل سيليكون در گستره وسيعى از دستگاه هاى الكترونيكى به كار مى روند. اما الماس با توجه به دامنه تغييرات حرارتى و سرعت فوق العاده بيشترش، تنها در مقايسه با خلاء است كه عنوان دومين نيمه رساناى برتر جهان را به خود اختصاص مى دهد. الماس با داشتن چنين ويژگى هايى و به خصوص امروز كه آزمايشگاه قادر به توليد سنگ هاى خالص و ناخالص كنترل شده اند، مى تواند پايه گذار انواع سراسر نوينى از دستگاه هاى الكترونيكى پرقدرت باشد. با اينكه استفاده از الماس در صنايع الكترونيك به چند دهه ديگر واگذار شده است اما به اعتقاد لينارس اين سنگ قيمتى صنايع نيمه رساناسازى را به كلى دگرگون خواهد كرد.

الماس به طور طبيعى تحت فشارهاى زياد اعماق زمين و در زمانى طولانى شكل مى گيرد. اما در آزمايشگاه مى توان به كمك دو فرآيند مجزا در زمانى بسيار كوتاه تر الماس توليد كرد. فرآيند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) اساساً تقليدى است از فرآيند طبيعى شكل گيرى الماس در حالى كه فرآيند رسوب گيرى بخار شيميايى (CVD) دقيقاً خلاف آن عمل مى كند. در واقع CVD به جاى وارد كردن فشار به كربن براى توليد الماس با آزاد گذاشتن اتم هاى كربن به آنها اجازه مى دهد با ملحق شدن به يكديگر به شكل الماس درآيند.

اين دو تكنيك براى اولين بار در دهه 1950 كشف شدند. به گفته باتلر كه هفده سال روى توليد الماس با استفاده از تكنيك CVD كار كرده است «از آنجا كه پيشگامان توليد الماس بدون فشار بالا در دهه 1950 با تمسخر سايرين از ميدان به در شدند. تكنولوژى CVD هنوز دوران كودكى اش را سپرى مى كند.» هر دو فرآيند قادرند با سرعتى خيره كننده الماس هايى با كيفيت جواهر توليد كنند اما در نهايت اين فرآيند CVD است كه به خاطر كنترل ساده ناخالصى و اندازه محصول براى تكنولوژى هاى الكترونيكى مناسب ترين خواهد بود.

فرآيند CVD با قرار دادن ذره بسيار كوچكى از الماس در خلأ آغاز مى شود. سپس گازهاى هيدروژن و متان به محفظه خلأ جريان مى يابند. در ادامه پلاسماى تشكيل شده باعث شكافته شدن هيدروژن به هيدروژن اتمى مى شود كه با متان واكنش مى دهد تا راديكال متيل و اتم هاى هيدروژن به وجود آيند. راديكال متيل نيز به ذره الماس مى چسبد تا الماس بزرگ شود. رشد الماس در تكنيك CVD، فرآيندى خطى است، بنابراين تنها عوامل محدودكننده اندازه محصول در اين روش بزرگى ذره ابتدايى و زمان قرار دادن آن در دستگاه است.

به گفته ديويد هلير (D.Hellier)، رئيس بخش بازاريابى كمپانى ژمسيس، «فرآيند HP HT نيز با ذره كوچكى از الماس آغاز مى شود. هر ذره الماس در محفظه هاى رشدى به اندازه يك ماشين لباسشويى، تحت دما و فشار بسيار بالا درون محلولى از گرانيت و كاتاليزورى فلزى غوطه ور مى شود. در ادامه تحت شرايط كاملاً كنترل شده اى اين الماس كوچك به تقليد از فرآيند طبيعى، مولكول به مولكول و لايه به لايه شروع به رشد مى كند.» گرچه جنرال الكتريك در توليد الماس ها به اين روش پيشگام است و الماس هاى ساخته شده با تكنيك HP HT را براى مصارف صنعتى به بازار عرضه مى كرد اما تا پيش از آنكه كمپانى ژمسيس با ساده سازى اين فرآيند امكان توليد نمونه هايى با كيفيت جواهر را فراهم كند، هرگز آن الماس ها به عنوان سنگ هاى قيمتى به فروش نرسيده بودند.

امروز هر دو كمپانى آپولو دياموند و ژمسيس الماس هاى جواهرى مى فروشند. اين الماس هاى «پرورشى» با قيمتى بسيار پايين تر از الماس طبيعى به فروش مى رسد. به گفته هلير «كمپانى ژمسيس از سال 2003 الماس هاى مصنوعى را با قيمت يك چهارم تا يك پنجم قيمت نمونه طبيعى به بازار عرضه مى كند كه از لحاظ رنگ، شفافيت، برش و قيراط مشابه سنگ هاى قيمتى طبيعى است. در واقع الماس هاى زينتى مصنوعى بخش كوچك و در عين حال پرسودى از صنعت الماس را تشكيل مى دهند. اين الماس هاى رنگى كه در مقايسه با همتاهاى بى رنگ شان فوق العاده كمياب و در نتيجه بسيار گران بها ترند با توجه به نوع ناخالصى ها در رنگ هاى گوناگون از قرمز و صورتى گرفته تا آبى، سبز و حتى زرد روشن و نارنجى توليد مى شوند. به گفته لينارس: «گرچه آپولو دياموند به زودى الماس هايى به رنگ آبى، صورتى و مشكى را عرضه خواهد كرد اما اين كمپانى با فروش الماس هاى بى رنگ مسير متفاوتى را در پيش گرفته است.» در واقع اين الماس ها مى توانند چنان كيفيت بالايى داشته باشند كه حتى ماشين هاى ساخته شده براى تشخيص سنگ هاى مصنوعى از طبيعى در تفكيك شان از يكديگر دچار مشكل شوند، همان طور كه امروزه برخى از بزرگ ترين الماس فروشان در صنعت نيز به زحمت از پس آن برمى آيند. شباهت فوق العاده نمونه هاى مصنوعى و طبيعى باعث شده است تا تاجران الماس براى تشخيص الماس هاى رنگى مصنوعى از سنگ هاى طبيعى دست به دامن آزمايشگاه هاى الماس بلژيك و ديگر نقاطى شوند كه به طور سنتى عهده دار تجزيه و تحليل و تاييد الماس ها از نظر بزرگى قيراط، رنگ و شفافيت هستند. به گفته جف ون روين (J.Van Royen)، يكى از فيزيكدانان شوراى عالى الماس آنتورپ «وظيفه ما حمايت از انجمن هاى الماس با يافتن شيوه هايى براى شناسايى الماس هاى مصنوعى و دست كارى شده است و با تكنولوژى فعلى مان كاملاً مطمئن هستيم كه مى توانيم از پس اين كار بر بياييم. اما با پيشرفته تر شدن تكنولوژى هاى رشد و دستكارى الماس، اين تكنولوژى فعلى ديگر ابزار مطمئنى نخواهد بود.»

آزمايشگاه آنتورپ و چند تايى ديگر در سراسر جهان براى تشخيص الماس هاى مصنوعى به طور عمده از دو نوع دستگاه استفاده مى كنند. در دستگاه نوع اول با تابش نور به الماس مشخصات طيفى نور جذب يا ساطع شده تجزيه و تحليل مى شود. اگر نشانه هايى از الماس مصنوعى مشاهده شد، آزمايشگاه دستگاه دوم را به كار مى گيرد كه اين دستگاه براى آشكار ساختن ساختار درونى كريستال از نور فرابنفش استفاده مى كند. به گفته ون روين «اين دستگاه ها نقص هاى موجود در الماس را حتى در مقياس ميكروسكوپى يا اتمى نيز بررسى مى كنند. ما در اينجا ساختار هاى رشد الماس را بررسى مى كنيم.» در واقع الماس ها نيز درست مثل درختان داراى حلقه هاى رشدى در اطراف هسته درونى هستند. الماس هايى كه در آزمايشگاه توليد يا براى تغيير رنگ دستكارى شده باشند، ساختار رشد متفاوتى از خود نشان مى دهند. بنابراين با اينكه آزمايشگاه ها با استفاده از اين دستگاه ها قادر به تشخيص الماس هاى مصنوعى از طبيعى هستند اما نگرانى عمده در صنعت الماس جايى است كه افراد بدون اين دستگاه ها توانايى تشخيص سنگ هاى مصنوعى را نخواهند داشت. به گفته ون روين «بيشتر مشترى يا حتى جواهرفروشان قادر به بيان تفاوت اين دو نمونه نيستند. با اينكه صنعت الماس هيچ مشكلى با الماس هاى مصنوعى ندارد، آنها مصرانه مى خواهند كه اين نمونه هاى مصنوعى به روشنى برچسبى داشته باشند تا مشترى نسبت به آنچه خريدارى مى كند كاملاً مطلع باشد.» بنا به اظهارات هلير و لينارس هر دو كمپانى ژمسيس و آپولو دياموند در تلاش اند تا اعتبار سنگ هاى پرورشى شان را تضمين كنند. براى مثال روى تمام الماس هاى پرورشى بزرگ تر از يك چهارم قيراط كمپانى ژمسيس، اسم كمپانى و شماره سريالى انحصارى با ليزر حك شده است. همچنين تمام سنگ هاى بزرگ تر از يك قيراط همراه با تاييد نامه رسمى از آزمايشگاه جواهر شناسى اروپا عرضه مى شود. اما به اعتقاد ون روين هنوز اين پرسش باقى است كه آيا تمام توليد كنندگان الماس لزوماً با وجدان هم خواهند بود. به گفته وى «در پايان انتظار داريم الماس هاى مصنوعى جايگاه مخصوص به خودى در بازار را پيدا كنند.» برخى ديگر از دست اندركاران صنعت الماس نيز ديد بهترى نسبت به اين سنگ هاى پرورشى دارند. به گفته مارتين راپاپورت (M.Rapaport)، رئيس گروه راپاپورت، شبكه اى از كمپانى هاى درگير در صنعت الماس «از چشم انداز سياست عمومى، انواع بيشتر محصول، انتخاب هاى بيشتر، قسمت هاى متنوع و رقابت يعنى بازار بهتر. در واقع اين شانس منطقى است كه بتوانيم در آينده اى قابل پيش بينى ابعاد صنعت الماس را دو برابر كنيم.» لينارس معتقد است سرانجام اين ميزان فروش سنگ هاى قيمتى است كه تنها وسيله پايان بخش به اين جدل خواهد بود و بازدهى هاى بزرگ در دل تكنولوژى هاى صنعتى است.

دورنماى الماس

ويژگى هاى ذاتى الماس خالص مثل نارسانايى و رسانايى الكتريكى فوق العاده و نيز عنوان سخت ترين و مقاوم ترين ماده شناخته شده در جهان، آن را تبديل به ماده طبيعى مناسبى براى كاربرد هاى صنعتى و الكترونيكى كرده است. به گفته جيمز باتلر «در پنجاه سال آينده تحقيقات شيميايى الماس در آزمايشگاه تحقيقاتى نيروى دريايى ايالات متحده احتمالاً منجر به ظهور لوازم الكترونيكى نوينى خواهد شد كه به راحتى جاى سيليكون به عنوان گزينه اى براى نيمه رساناها را اشغال مى كند. به عنوان برخى از كاربرد هاى عملى الماس مى توان به موارد زير اشاره كرد:

- لوازم الكترونيكى ولتاژ و توان بالا مثل ترن هاى سريع السير.

- دستگاه هاى فركانس بالا مثل رادار هاى پرقدرت و ايستگاه هاى مخابراتى سلولى.

- دستگاه هاى ميكرو و نانو الكترو مكانيكى مثل ساعت ها و فيلتر هاى تلفن هاى سلولى.

- محاسبات كوانتومى مثل موارد مورد نياز در ارتباطات امن.

- آشكارساز پرتو هاى پرانرژى مثل پرتو سنج هاى پزشكى.

- اپتيك و ليزر هاى پرقدرت مثل آنچه در كابل و خطوط تلفن يا پنجره شاتل هاى فضايى به كار مى رود.

- الكترود هاى الماسى مقاوم به خوردگى كه مى تواند محيط هاى آلوده را پاك كند.

يك سيم مسي هم داراي تعداد زيادي اتم و در نتيجه الكترون است هر گاه ما بتوانيم توسط يك نيرويي الكترونهاي در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج كنيم و در يك جهت معين به حركت در آوريم جريان الكتريكي برقرار ميشود.

پس اين نكته را دريافتيم كه جريان برق چيزي جز حركت الكترونها نيست البته اين حركت بصورت انتقالي انجام ميشود يعني يك اتم تعدادي الكترون به اتم كناري خود ميدهد و اتم كناري نيز به همين ترتيب تعدادي الكترون به اتم بعدي ميدهد و بدين صورت جريان برقرار ميشود. پس هر گاه كه ميگوئيم جريان برق كم يا زياد است يعني تعداد الكترونهايي كه در مسير سيم در حال حركت هستند كم يا زياد است .

نيروهايي كه باعث جدا شدن الكترون از هسته ميشوند:

1- نيروي مغناطيسي خارجي

هرگاه يك سيم را در يك ميدان مغناطيسي حركت دهيم نيروي اين ميدان باعث حركت الكترونهاي سيم ميشود .

2- ضربه

فرض كنيد يك اتوبوس كنار خيابان ايستاده و تمام مسافران آن محكم روي صندليها نشستند بعد يك اتومبيل ديگر با سرعت زياد به جلوي اين اتوبوس برخورد ميكند حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب ميشود و مسافران كه در آنها اينرسي سكون ذخيره شده تمايل دارند كه به همان حالت سكون باقي بمانند در نتيجه اتوبوس به عقب رفته ولي مسافران در همان نقطه مكاني باقي ميمانند در نتيجه مسافران از صندليهاي خود جدا شده و از شيشه اتوبوس به بيرون پرتاب ميشوند پس اين نيروي ضربه بود كه مسافران را از اتوبوس جدا كرد به همين صورت نيز ضربه ميتواند الكترونها را از مدار خود خارج كند. نمونه اين توليد برق در فندكها.

3- انرژي خورشيدي

انرژي خورشيدي نيز داراي نيرويي است كه قادر است الكترونها را از مدار خود جدا كند.

4-حرارت و ...

ميدانيم كه حرارت باعث ميشود كه جنبش ملكولي اجسام زياد شود در اثر اين جنبش تعداد زيادي ملكول به شدت با هم برخورد ميكنند كه همان نيروي ضربه را بوجود مي آوردند و باعث جدا شدن الكترون از اتم ميشوند .

نكته : يك سيم مانند دالاني ميماند كه در يك دوره زماني مشخص تعداد معيني از افراد ميتوانند از آن عبور كنند يعني براي اينكه در دوره زماني مشخص مثلا در 1 دقيقه افراد بيشتري بتوانند از اين دالان عبور كنند بايد سرعت حركت آنها بيشتر شود در نتيجه در اثر برخورد با هم و با ديواره دالان باعث ايجاد اصطكاك و گرما ميشوند براي سيم نيز چنين اتفاقي مي افتد يعني اگر بخواهيم تعداد الكترونهاي در حال حركت را افزايش دهيم (جريان را افزايش دهيم ) سرعت حركت الكترونها و نيز تعداد الكترونهايي كه همراه با هم از مقطع سيم عبور ميكنند افزايش مي يابد در نتيجه اصطكاك افزايش يافته و توليد گرما ميكند كه اگر جريان بيش از حد مجاز خود از سيم عبور كند گرماي توليد شده باعث ذوب شدن سيم ميشود (سيم ميسوزد).

برداشت كلي از اين قسمت : حركت الكترونها در يك هادي (سيم) را جريان الكتريكي گويند .

تا اينجا معني جريان را فهميديم اما در مورد ولتاژ چه بايد گفت ؟

آيا يك منبع كه ولتاژش بيشتر باشد برق بيشتري توليد ميكند يا منبعي كه جريانش بيشتر باشد ؟

هر گاه يك اتم الكترنهايش را از دست دهد بار منفي آن كم ميشود و اصطلاحاً ميگوئيم بار دار مثبت شده است ميدانيم كه بين بار مثبت و منفي نيروي جاذبه وجود دارد و نيروي جاذبه يك عدد الكترون با نيروي جاذبه يك عدد پروتن برابر است به همين جهت است كه در اتم هر پروتن براي خود يك الكترون اختيار ميكند تا اينكه بار الكتريكي اتم خنثي شود در حالت عادي تمام اتمهاي يك سيم از نظر بار الكتريكي خنثي هستند وقتي ما توسط نيروي خارجي الكترونهاي اتمهاي سيم را جدا ميكنيم و آنها را به يك سمت هدايت ميكنيم آن طرف سيم كه الكترونها به آنجا هدايت شده اند داراي زيادي الكترون است پس بارش منفي ميشود و طرف ديگر كه كمبود الكترون دارد بارش مثبت ميشود در نتيجه بين دوسر سيم يك اختلاف بوجود مي آيد اين اختلاف بصورت انرژي پتانسيل در دو سر سيم ذخيره ميشود تا زمانيكه راهي براي خنثي شدنش پيدا كند پس در اين حالت هيچ گونه جرياني در سيم و جود ندارد و فقط يك انرژي پتانسيل دو سر سيم ذخيره شده است كه به اين نيروي پتانسيل ولتاژ الكتريكي گوييم حال چنانچه نيروي خارجي را قطع كنيم الكترونها به سرعت به جاي قبلي خود برميگردند و در يك لحظه چريان برقرار ميشود پس متوجه شديم تا زمانيكه نيروي خارجي وجود دارد نميگذارد كه الكترونها از مسير همان سيم به جاي خود برگردند پس بايد راه ديگري پيدا كنند براي همين اگر توسط يك سيم ديگر كه ميدان خارجي آن را تحت تاثير خود قرار نداده باشد دو سر سيم قبلي را به هم وصل كنيم الكترونها راهي براي حركت به سمت مكان كمبود الكترون پيدا ميكنند در نتيجه جريان در سيم برقرار ميشود .

پس نتيجه گرفتيم كه در يك مدار الكتريكي كار اصلي را جريان انجام ميدهد و ولتاژ فقط يك نيروي ذخيره شده است كه باعث به حركت در آوردن الكترونها ميشود .

 حال براي اينكه بهتر متوجه شويد كه ولتاژ چگونه باعث به حركت در آوردن الكترونها (برقراري جريان ) ميشود يك مثال ميزنيم .

فرض كنيد دو ليوان داريم كه يكي پر و ديگري نصفه است ليوانها را در كنار هم قرار ميدهيم ميدانيم كه بين اين دوليوان اختلاف مقدار آب وجود دارد همانگونه كه بين دو سر سيم اختلاف مقدار الكترون وجود داشت اگر اين ليوانها چندين ساعت هم در كنار هم قرار بگيرند هيچ اتفاقي نمي افتد اما چنانچه توسط يك لوله ته دو ليوان را به هم وصل كنيم آب از طرف ليوان پر تر به سمت ليوان نصفه حركت ميكند تا زمانيكه سطح آب درون دو ليوان به يك اندازه شود . پس در اينجا اختلاف آب است كه باعث حركت ميشود و در آنجا اختلاف الكترون (اختلاف پتانسيل) كه اين اختلاف پتانسيل خود داراي مقدار است كه به آن مقدار ولتاژ ميگوئيم .

Dynamic random access memory)DRAM) . در اين نوع حافظه ها برای سلول های حافظه از يک زوج ترانزيستورو خازن استفاده می گردد .

Fast page mode dynamic random access memory)FPM DRAM) . شکل اوليه ای از حافظه های DRAM می باشند.در تراشه ای فوق تا زمان تکميل فرآيند استقرار يک بيت داده توسط سطر و ستون مورد نظر، می بايست منتظر و در ادامه بيت خوانده خواهد شد.( قبل از اينکه عمليات مربوط به بيت بعدی آغاز گردد) .حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Extended data-out dynamic random access memory)EDO DRAM) . اين نوع حافظه ها در انتظار تکميل و اتمام پردازش های لازم برای اولين بيت نشده و عمليات مورد نظر خود را در رابطه با بيت بعد بلافاصله آغاز خواهند کرد. پس از اينکه آدرس اولين بيت مشخص گرديد EDO DRAM عمليات مربوط به جستجو برای بيت بعدی را آغاز خواهد کرد. سرعت عمليات فوق پنج برابر سريعتر نسبت به حافظه های FPM است . حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 176 مگابايت در هر ثانيه است .

Synchronous dynamic random access memory)SDRM) از ويژگی "حالت پيوسته " بمنظور افزايش و بهبود کارائی استفاده می نمايد .بدين منظور زمانيکه سطر شامل داده مورد نظر باشد ، بسرعت در بين ستون ها حرکت و بلافاصله پس از تامين داده ،آن را خواهد خواند. SDRAM دارای سرعتی معادل پنج برابر سرعت حافظه های EDO بوده و امروزه در اکثر کامپيوترها استفاده می گردد.حداکثر سرعت ارسال داده به L2 cache معادل 528 مگابايت در ثانيه است .

Rambus dynamic random access memory )RDRAM) يک رويکرد کاملا" جديد نسبت به معماری قبلی DRAM است. اين نوع حافظه ها از Rambus in-line memory module)RIMM) استفاده کرده که از لحاظ اندازه و پيکربندی مشابه يک DIMM استاندارد است. وجه تمايز اين نوع حافظه ها استفاده از يک گذرگاه داده با سرعت بالا با نام "کانال Rambus " است . تراشه های حافظه RDRAM بصورت موازی کار کرده تا بتوانند به سرعت 800 مگاهرتز دست پيدا نمايند.

Credit card memory يک نمونه کاملا" اختصاصی از توليدکنندگان خاص بوده و شامل ماژول های DRAM بوده که دريک نوع خاص اسلات ، در کامپيوترهای noteBook استفاده می گردد .

PCMCIA memory card .نوع ديگر از حافظه شامل ماژول های DRAM بوده که در notebook استفاده می شود.

FlashRam نوع خاصی از حافظه با ظرفيت کم برای استفاده در دستگاههائی نظير تلويزيون، VCR بوده و از آن به منظور نگهداری اطلاعات خاص مربوط به هر دستگاه استفاده می گردد. زمانيکه اين نوع دستگاهها خاموش باشند همچنان به ميزان اندکی برق مصرف خواهند کرد. در کامپيوتر نيز از اين نوع حافظه ها برای نگهداری اطلاعاتی در رابطه با تنظيمات هارد ديسک و ... استفاده می گردد.

VideoRam)VRAM) يک نوع خاص از حافظه های RAM بوده که برای موارد خاص نظير : آداپتورهای ويدئو و يا شتاب دهندگان سه بعدی استفاده می شود. به اين نوع از حافظه ها multiport dynamic random access memory) MPDRAM) نيز گفته می شود.علت نامگذاری فوق بدين دليل است که اين نوع از حافظه ها دارای امکان دستيابی به اطلاعات، بصورت تصادفی و سريال می باشند . VRAM بر روی کارت گرافيک قرار داشته و دارای فرمت های متفاوتی است. ميزان حافظه فوق به عوامل متفاوتی نظير : " وضوح تصوير " و " وضعيت رنگ ها " بستگی دارد.

RAM شامل دو نوع است : ايستا و پويا . متداولترين و ارزانترين RAM در واقع نوعي خازن است که ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کرده و نشان دهنده يک بيت از داده باشد. متاسفانه خازن فقط به مدت کوتاهي ميتواند شارژ الکتريکي را در خود حفظ کند و بايد بطور مرتب محتوياتش تجديد شود. به همين دليل RAM مبتني بر اين روش را (RAM پويا ) يا " DRAM " ميگويند. نمونه سريعتر و گران قيمت تري از RAM نيز وجود دارد که در آن از کليد هاي بسيار کوچکي به نام فليپ فلاپ استفاده شده است . اين کليد ها قطعه هاي پايداري بوده و تا زماني که جريان الکتريکي جديدي به آنها اعمال نشده باشد ميتوانند محتويات يک بيت را در خود نگهداري کنند. RAM مبتني بر اين روش ( RAM ايستا ) يا " SRAM " ناميده ميشود.