۶

روحیه پژوهشگری

۳-۹-۱۵-۲۱-۲۶

۳-۷ ) روایی^[۷۵] ابزار اندازه گیری
روایی یا اعتبار به معنای آنست که آیا روش یا وسیله اندازه گیری که برای سنجش موضوع انتخاب شده مناسب است و آیا موضوع را به خوبی می سنجد یا خیر . به عبارت دیگر ما همان چیزی را می سنجیم که قصد سنجش آن را داریم یا چیز دیگری را می سنجیم . روایی انواع گوناگون دارد از جمله روایی محتوایی ، روایی نمادی ، روایی سازه و … . جهت تعیین روایی پرسشنامه تحقیق از روش « روایی محتوایی » استفاده شده است .

اعتبار محتوایی معرف بودن یا کفایت نمونه گیری محتوای ( ماده ، مطلب ، موضوع ) وسیله اندازه گیری است . معتبر ساختن محتوایی در پاسخ به این پرسش است که آیا مواد یا محتوای این وسیله اندازه گیری معرف محتوی یا مجموعه خصوصیات مورد اندازه گیری است . برای این که محقق اعتبار محتوایی سوالات را تامین کند ، باید سوالات را بر اساس اهداف و فرضیات تحقیق مطرح نماید.
با توجه به توضیحات ذکر شده در بالا ، برای بدست آوردن روایی آزمون در این پژوهش ، با بهره گیری از نظرات اساتید راهنما و مشاور ، متخصصان و معلمان خِبره ، سوالات آزمون مورد بررسی قرار گرفت و ابهامات آن برطرف گردید که این امر بیانگر روایی محتوایی قابل قبول آزمون می باشد .
۳-۸ ) پایایی^[۷۶] ابزار اندازه گیری
قابلیت اعتماد یا پایایی از سویی نشان دهنده ی دقت و ثبات و از سویی دیگر نشان دهنده میزان اشتباه وسیله اندازه گیری است . به عبارت دیگر اگر محققان دیگر همان موضوع را با همان روش بررسی کنند ، یا این که یک محقق در مشاهدات مختلفی که از یک موضوع دارد به نتایج مشابهی برسد ، آن آزمون دارای قابلیت اعتماد است ( گودرزی ، ۱۳۸۸ : ۲۹ ) . دامنه ضریب قابلیت اعتماد بین صفر تا یک متغیر است . هر چه ضریب قابلیت اعتماد به یک نزدیک باشد ، نشان دهنده دقت و ثبات وسیله اندازه گیری و به تبع آن بالا بودن قابلیت اعتماد گویه ها است و هر چه این ضریب به صفر نزدیک باشد ، نشان دهنده میزان اشتباه وسیله اندازه گیری و پایین بودن قابلیت اعتماد گویه ها خواهد بود ( گودرزی ، ۱۳۸۸ : ۲۹ ) . چنان چه مقدار قابلیت اعتماد بدست آمده در پژوهش از ۷۵/۰ بیشتر باشد پرسشنامه از دارایی پایایی قابل قبولی می باشد .
شیوه های مختلفی برای محاسبه پایایی وجود دارد که مهم ترین آنها عبارتند از :

• روش دو نیمه کردن^[۷۷]

• روش آلفای کرونباخ^[۷۸]

• روش دوباره آزمایی^[۷۹]

• روش کودر – ریچاردسون^[۸۰]

با توجه به اینکه محقق در پژوهش خود ، از روش آلفای کرونباخ استفاده نموده به شرح مختصری از آن می پردازیم :
آلفای کرونباخ به وسیله فرمول زیر محاسبه می شود ( همان منبع : ۳۳ ) :
فرمول ۳-۱ ) فرمول پایایی پرسشنامه
a=r_a = ضریب آلفای کرونباخ
j = تعداد زیر مجموعه سوالات پرسشنامه
= مجموع واریانس تک تک زیر مجموعه ها
s² = واریانس نمره های کل آزمون
در پرسشنامه حاضر ، ضریب آلفای کرونباخ که توسط نرم افزار SPSS v16 محاسبه شده بود برابر ۸۴/۰ می باشد که با توجه با توضیحات داده شده از ۷۵/۰ بیشتر می باشد و این امر نشانگر پایایی قابل قبول پرسشنامه می باشد .
۳-۹ ) روش‌های تجزیه و تحلیل اطلاعات
جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات در بخش آمار توصیفی از جدول فراوانی و درصد آن ، نمودار ستونی و میانگین استفاده شده است . در بخش آمار استنباطی از آزمون t تک نمونه ای جهت تحلیل سوالات تحقیق استفاده گردید . بنا به اهمیت آزمون تی تک نمونه ای به طور مختصر به آن می پردازیم :
از این آزمون هنگامی استفاده می شود که بخواهیم ببینیم آیا میانگین یک متغیر تفاوت معنی داری با یک مقدار ثابت ( مقدار آزمون ) دارد یا خیر . نمونه ها به صورت تصادفی انتخاب شده باشد .
فرمول محاسبه t برای داده های یک نمونه ای عبارت است از :
فرمول ۳-۲ ) فرمول محاسبه آزمون تی
اگر قدر مطلق تی محاسبه شده مساوی یا بزرگ تر از تی جدول ( مقادیر بحرانی ) بود . دلیلی برای رد فرضیه تحقیق نداریم . بنابراین فرض صفر را رد می کنیم و نتیجه می گیریم بین دو متغیر اختلاف معناداری وجود دارد . ولی اگر قدر مطلق تی محاسبه شده کوچک تر از تی جدول بود ، فرض صفر (H₀ ) را رد نمی کینم و نتیجه می گیریم بین متغیر ها اختلاف معناداری وجود ندارد ( گودرزی ، ۱۳۸۸ : ۲۳۰ ) . با توجه به توضیحات داده شده در این فصل ، به تجزیه و تحلیل سوالات پژوهش در فصل بعد خواهیم پرداخت .
فصل چهارم
تجزیه و تحلیل داده ها
۴-۱ ) مقدمه
یک برنامه ریزی خوب در پژوهش مستلزم پیش بینی روش های مناسب برای تجزیه و تحلیل داده ها می باشد . تجزیه و تحلیل داده ها با بهره گرفتن از روش های آماری به عنوان یک فرایند علمی ، یکی از مجموعه فعالیت های اساسی هر کار پژوهشی است . شرط اساسی و اولیه برای انجام یک تحلیل درست آن است که ، محقق با شیوه های آماری مناسب ، یا به عبارت دیگر آزمون های آماری ، آشنایی داشته باشد . روش های آماری ، دستورالعمل های لازم را برای خلاصه کردن و توصیف داده ها و نیز تعمیم نتایج از گروه های آزمودنی به گروه های وسیع تر فراهم می سازند . در یک تقسیم بندی به مجموعه روش هایی که برای سازمان دادن ، خلاصه کردن و توصیف مشاهدات مورد استفاده قرار می گیرند ، آمار توصیفی می گویند و روشی که در آن داده های آماری به دست آمده از نمونه به جامعه تعمیم داده می شود آمار استنباطی گفته می شود . در این تحقیق با استناد به روش های آمار توصیفی و استنباطی به تجزیه و تحلیل آماری سوالات ویژه پژوهش خواهیم پرداخت . مطالبی که در این فصل مورد بررسی قرار می گیرند به شرح زیر می باشند :
الف ) تحلیل توصیفی متغیرهای پژوهش :
هدف از تنظیم این بخش ، بررسی و توصیف متغیرهای کلیدی پژوهش و بررسی نمونه با توجه به ویژگی های فردی آزمودنی ها می باشد .
ب ) تحلیل استنباطی سوالات ویژه پژوهش :
در این بخش سوالات ویژه تحقیق با بهره گرفتن از آمار استنباطی مورد بررسی قرار می گیرند.
۴-۲ ) تحلیل توصیفی داده ها بر مبنای ویژگی های فردی آزمودنی ها
۴-۲-۱ ) تحلیل توصیفی متغیر جنسیت :
مطابق با داده های بدست آمده از جنس پاسخگویان ، جدول فراوانی جنس پاسخگویان در جدول شماره ۴-۱ ارائه شده است .
جدول شماره ۴-۱ ) توزیع پاسخگویان برحسب جنس

جنسیت

فراوانـی

درصـد

شکل ۴-۳۶:ضریب ایمنی دیواره میخ‌کوبی شده در حالت نهایی(U)و طراحی(D)،برای گود۲۷متر ۹۴

شکل ۴-۳۷: فاصله بین دو انکر ۳ متر و بین دو ردیف انکر، یک ردیف میخ‌خاک نیز موجود است ۹۶
شکل ۴-۳۸: فاصله بین دو انکر ۳ متر و میخ‌خاک میان دو انکر را حذف میکنیم ۹۶
شکل۴-۳۹ : ضریب ایمنی طراحی نسبت به طول میخخاک برای گود ۹ متر ۹۷
شکل۴-۴۰ : ضریب ایمنی طراحی نسبت به طول میخخاک برای گود ۱۸ متر ۹۸
شکل۴-۴۱ : ضریب ایمنی طراحی نسبت به طول میخخاک برای گود ۲۷ متر ۹۸
شکل۴-۴۲: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۹ متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0 است. ۹۹
شکل ۴-۴۳: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۹ متر و طول میخ‌خاک برابرH است. ۱۰۰
شکل ۴-۴۴: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۹ متر و طول میخ‌خاک برابر H2/1 است. ۱۰۰
شکل ۴-۴۵: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۱۸ متر و طول میخ‌خاک برابر H 7/0 است. ۱۰۱
شکل ۴-۴۶: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۱۸ متر و طول میخ‌خاک برابرH است. ۱۰۱
شکل ۴-۴۷: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۱۸ متر و طول میخ‌خاک برابر H 2/1 است. ۱۰۲
شکل ۴-۴۸: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۲۷ متر و طول میخ‌خاک برابرH7/0 است. ۱۰۲
شکل ۴-۴۹: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۲۷ متر و طول میخ‌خاک برابرH است. ۱۰۳
شکل ۴-۵۰: جابه‌جایی افقی در ارتفاع دیواره گود برای عمق ۲۷ متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1 است. ۱۰۳
شکل ۴-۵۱: جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود ۹ متر ۱۰۵
شکل ۴-۵۲: جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود ۱۸ متر ۱۰۵
شکل ۴-۵۳: جابه جایی قائم سطح زمین پشت گود برای گود ۲۷ متر ۱۰۶
شکل ۴-۵۴: جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود ۹ متر ۱۰۷
شکل ۴-۵۵: جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود ۱۸ متر ۱۰۷
شکل ۴-۵۶: جابه جایی افقی سطح زمین پشت گود برای گود ۲۷ متر ۱۰۷
شکل ۴-۵۷: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۹ متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0 108
شکل ۴-۵۸: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۹ متر و طول میخ‌خاک برابرH 108
شکل ۴-۵۹: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۹ متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1 109
شکل ۴-۶۰: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۱۸ متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0 109
شکل ۴-۶۱: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۱۸ متر و طول میخ‌خاک برابرH 110
شکل ۴-۶۲: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۱۸ متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1 110
شکل ۴-۶۳: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۲۷ متر و طول میخ‌خاک برابرH 7/0 111
شکل ۴-۶۴: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۲۷ متر و طول میخ‌خاک برابرH 111
شکل ۴-۶۵: جابه‌جایی افقی سطح زمین پشت گود برای عمق ۲۷ متر و طول میخ‌خاک برابرH 2/1 112
فهرست جدول­ها
عنوان صفحه
جدول ۳-۱ : انواع شبکه‌بندی در نرم‌افزار پلکسیس ۵۵
جدول ۳-۲ : پارامترهای ورودی مدل موهر - کولمب ۵۹
جدول ۳-۳ : مشخصات خاک و میخ‌خاک ها و نمای دیوار استفاده‌شده در تحلیل اجزا محدود برای دیوار میخکوبی شده پروژه کلوتر ۶۳
جدول ۴-۱: مشخصات خاک ۷۱
جدول ۴-۲: مشخصات میخ‌خاک و انکر ۷۱
جدول ۴-۳: مشخصات دیواره سازه ۷۱
جدول ۴-۴: ضرایب اطمینان مجاز در تحلیل‌های تعادل حدی ۷۲
جدول ۴-۵ : شماره میخ خاکها و محل قرارگیری آنها در عمق گود ۸۵
جدول ۴- ۶: مقایسه کلی نتایج درروش ترکیبی و روش میخ‌کوبی ۱۱۳
فصل اول

مقدمه و کلیات
۱-۱ مقدمه
امروزه با افزایش رشد شهر­نشینی و ساخت سازه­های بزرگ سبب انجام گودبرداری­های عمیق جهت ایجاد پارکینگ و انباری و کاربرد­های دیگر شده است. از مسائل مهم در گودبرداری­ها طراحی سازه نگهبان مناسب و کنترل مقادیر جا به ­جایی­های دیواره گود و خاک پشت گود است.روش­های مختلفی در اجرای گود­های نیمه عمیق و عمیق مورداستفاده قرار می­گیرد گه روش­های میخ­کوبی و انکر از روش­های متداول است.
افزایش عمق گودبرداری به‌ویژه در مناطق شهری در مجاورت ساختمان­ها و معابر اهمیت ویژه‌ای دارد و تأمین پایداری و کنترل جا به ­جایی­های دیواره گود و پشت دیواره باید با دقت بررسی شود.در این شرایط بعضی از روش­های پایدار­سازی گود قابلیت اجرایی خود را از دست می‌دهند و بر اساس قوانین آئین­نامه­ای گودبرداری عمیق در شرایطی مجاز است که ایمنی سازه­های مجاور را به خطر نیندازد.
روش مناسب گودبرداری و پایدارسازی با توجه به جنس خاک، شرایط آب زیرزمینی،عمق و طول گودبرداری،موقعیت و شرایط ساختمان­های مجاور،جا به ­جایی دیواره گود، دائمی و یا موقت بودن سازه،مسئله زلزله، بار دینامیکی ناشی از حرکت خودرو­ها در مجاورت گود و هزینه­ های اجرای پروژه انتخاب می­گردد.
طراحی یک سازه نگهبان میخ­کوبی بر اساس انتقال نیروی محرک توده خاک به میخ­خاک­ها و انتقال این نیروها به توده خاک ایمن است که به پارامترهای متعددی ازجمله روش نصب و روش تزریق و مشخصات خاک و سازه نگهبان بستگی دارد که اساس کار روش میخ­کوبی به این شکل است که میخ­خاک­ها اجراشده و با خاک‌برداری عمق­های بیشتر دیواره گود مقداری جا به ­جایی پیدا می­ کند که سبب فعال شدن عملکرد میخ­خاک­ها می­ شود.
روش اجرایی انکر ها مشابه میخ­خاک است با این تفاوت که نیروهای پیش تنیدگی در انکر ایجاد می­گردد که این نیروها از طریق قسمت غیر مهاری انکر به قسمت مهارشده منتقل می­گردد که سبب ایجاد پایداری و کنترل جا به ­جایی می­ شود.
با توجه به اهمیت کنترل تغییرشکل جانبی دیواره از یک نرم‌افزار تحلیل عددی باید استفاده شود که برای این منظور از نرم‌افزار۸.۲ PLAXIS استفاده‌شده است که یک نرم‌افزار بر اساس روش اجزا محدود است. آئین‌نامه معتبر طراحی و بررسی پایداری و تغییرشکل در سازه میخ­کوبی و انکراژ، آئین‌نامه اداره فدرال راه امریکا است.
۱-۲ روش تحقیق
در این پژوهش به بررسی پارامتر­های مؤثر بر روش میخ­کوبی و روش ترکیبی میخ­کوبی و انکر پرداخته می­ شود. بررسی اثر زاویه میخ­ها و نسبت طول آن‌ها به ارتفاع گود، در گودهای با عمق­های مختلف و اثر هر یک از پارامترهای فوق بر روی جا به ­جایی و ضریب پایداری سازه نگهبان بررسی می­گردد، همچنین چیدمان­های مختلف انکر گذاری را در حالت جایگذاری انکر به‌جای میخ‌خاک برای شرایط وجود و نیز عدم وجود میخ‌خاک میان انکرها در عمق­ها و چیدمان­های مختلف طولی میخ‌خاک درروش ترکیبی بررسی کرده و تأثیر چیدمان برای گودهای مختلف و چیدمان­های طولی متنوع میخ­خاک بررسی می­­شود، سپس نتایج حاصل برای سازه میخ­کوبی و سازه ترکیبی برای زوایا و طول­های مختلف میخ­خاک و ارتفاع­های مختلف گودبرداری مقایسه می­ شود.

M(r,0)=M₀ , r≤R
M(r₀ , t)=M_e , t>0
که M_eرطوبت تعادلی جسم و M₀ رطوبت اولیه آن می باشند.
حل تحلیلی معادله ۲-۲۰ نیز برای محتوای رطوبتی میانگین دانه های با شکل منظم در تحقیقات مختلفی محاسبه شده است (Crank, 1957; Chapman 1984).

زمانی که رطوبت اولیه جسم کمتر از رطوبت بحرانی باشد، آب در داخل جسم هم می تواند به صورت مایع و هم به صورت بخار حرکت کند، زیرا در این مرحله درجه حرارت جسم در حال زیاد شدن و نزدیک شدن به دمای هوای خشک کننده می باشد. نسبت جرم مایع به بخار موجود با توجه به شرایط خشک شدن به خصوص درجه حرارت هوا و میزان رطوبت جسم تغییر می کند (زمردیان ۱۳۸۷). در نتیجه حل دقیق این معادلات میسر نیست.
۲-۷-۱-۱-۱-انواع شکل های دانه ها برای شبیه سازی
برای حل معادله انتشار رطوبتی ابتدا باید شکل خاصی از دانه را متصور شد. که در ادامه انواع حالت های ممکن ارائه می گردد:
الف) صفحه تخت نامحدود^[۶۶]
صفحه تخت نامحدودی با ضخامت ۲s که مقدار رطوبت اولیه آن برابر با M₀ بوده و به صورت یکنواخت در صفحه پخش شده است، در نظر بگیرید. این صفحه تخت از هر دو طرف تحت فرایند خشک کردن قرار گرفته است. شرایط هوای خشک کننده از نظر میزان هوا با درجه حرارت t_a و رطوبت نسبی RH ثابت در نظر گرفته شده است. ویژگی های صفحه تخت هم نیز ثابت فرض می شود. می خواهیم توزیع مقدار رطوبت در طول ضخامت صفحه و کلیه خواص و نیز متوسط مقدار رطوبت را در هر زمان در دوره خشک شدن پیدا کنیم. این مساله را بر اساس تعاریف ریاضی می توان به صورت زیر نشان داد (Brooker et al, 1992).
M=M(x,t) -s≤x≤s (2-21)
که شرایط اولیه و مرزی این معادله عبارتند از:
M(x,0)=M₀ (۲-۲۲)
M(±s)=M_e (۲-۲۳)
که M_eرطوبت تعادلی جسم و D ضریب انتشار رطوبتی جسم می باشد (زمردیان ۱۳۸۷).
این معادله توسط Crank(1957) حل شده است:
(۲-۲۴)
ضریب انتشار جرم D_m را می توان از روی عدد فوریه برای انتقال جرم تعریف نمود:
(۲-۲۵)
ب) کره^[۶۷]
یک کره با شعاع R و مقدار رطوبت اولیه M₀ به طوری که رطوبت درون ماده به صورت یکنواخت توزیع شده باشد در نظر گرفته می شود. این کره با بهره گرفتن از جریان هوای ثابت و درجه حرارت t_a رطوبت نسبی RH تحت فرایند خشک کردن قرار می گیرد. خواص کره ثابت در نظر گرفته می شود. بایستی بتوان توزیع رطوبت در عمق کره و همچنبن متوسط رطوبت در هر زمان خشک شدن را محاسبه کرد. برای دانه کروی دارای تقارن در جهت شعاع و شرایط مرزی و اولیه داده شده حل به شکل زیر خواهد بود: (Brooker et al, 1992)
(۲-۲۶)
(۲-۲۷)
M (r,0) =M (in) , r<R (2-28)
M(r₀,t) =M (eq) , t>0 (2-29)
که A نشان دهنده سطح خارجی، v حجم دانه، D ضریب انتشار رطوبتی و t زمان است (زمردیان، ۱۳۸۷).
ج) استوانه با طول بی نهایت^[۶۸]
در این حالت حل عبارت است از:
(۲-۳۰)
که _nγ ریشه های معادله بسل مرتبه صفر است. که در معادلات بالا MR عبارت است از:
(۲-۳۱)
که X از رابطه ۲-۲۷ بدست می آید (زمردیان، ۱۳۸۷).
د) متوازی السطوح مستطیلی
یک صفحه تخت همگون را با طول ۲l، عرض ۲w و ضخامت ۲s با رطوبت اولیه M₀ که رطوبت درون آن به صورت کامل توزیع شده باشد، در نظر بگیرید. تمام وجوه این جسم متوازی السطوح در معرض جریان هوای ثابت با درجه حرارت t_a و رطوبت نسبی RH قرار دارد. خواص صفحه یاد شده ثابت می ماند.
بر اساس معادله فیک معادله خشک کردن برای جسم فوق الذکر به صورت زیر خواهد بود (زمردیان، ۱۳۸۷):
(۲-۳۲)
M=M(x,y,z,t) -s≤x≤s , -w≤y≤w , -l≤z≤l (2-33)
با در نظر گرفتن شرایط اولیه و شرایط مرزی:
M(x,y,z,o)=M₀ (۲-۳۴)
M(±s)=M(±w)=M(±l)=M_e=constant for t>0 (2-35)
توزیع مقدار رطوبت در عمق یک صفحه مسطح توسط رابطه (۲-۲۴) محاسبه می شود. اگر سمت راست رابطه مذکور را مجموعهP بنامیم، داریم:
MR(x,t)=P (2-36)
به همین ترتیب می توان مجموعه های دیگرQ وR برای عرض، طول و توزیع مقدار رطوبت در آنها را به صورت زیر تعریف نمود:
MR(y,t)=Q (2-37)
MR(z,t)=R (2-38)
برای یک صفحه همگون که در سه جهت دارای مقادیر D_m یکسانی است، حل معادله یک متوازی السطوح با سطح مقطع مستطیل می توان حاصل ضرب سه معادله قبلی به دست آید.
MR(x,y,z,t)=P.Q.R (2-39)
۲-۷-۱-۲- روش تجربی^[۶۹] و نیمه تجربی^[۷۰]
در خیلی از تحقیقات، ساده سازی حل معادله انتشار در مختصات کروی برای خشک شدن دانه ها مورد استفاده قرار گرفته است. به جای تعداد بی نهایت عبارت موجود در معادله ۲-۲۶، فقط اولین عبارت برای محاسبه نرخ خشک شدن مورد استفاده قرار گرفت. در نتیجه معادله نیمه تجربی زیر بدست آمد: (Brooker et al, 1992)
(۲-۴۰)
که معادلات ۲-۴۰ و ۲-۲۶ فقط در t های کوچک نتایج مختلفی خواهند داد. به عبارت دیگر اگر نسبت بی بُعد باشد، اختلاف نسبت رطوبت بدست آمده از دو معادله مذکور کمتر از ۵% می باشد (r₀ شعاع معادل ذره (m)، D ضریب انتشار رطوبتی (m²/s) و t زمان (s) است).

عضو پشتیبان
اعضای ازمجموعه اصلی اند برای آنها درجه عضویت غیر صفر براساس تابع عضویت تعیین می گردد درواقع حامی وپشتیبان مجموعه فازی اند.

آلفا برشها: فرض کنیم A یک مجموعه فازی باشد برای این مجموعه برشهای آلفا را تعریف می کنیم.(آلفا برش A برابر است با xهایی که مجموعه عضویت xها بزرگتر از آلفا باشد.)
تفاوت مجموعه کلاسیک و مجموعه فازی
دلیل اصلی تقسیم بندی مجموعه کلاسیک و مجموعه فازی با وجود تشابهات خاص، عدم تبعیت بعضی از قوانین است:
در تئوری مجموعه فازی توابع عضویت بکار می رود .
اشتراک مجموعه با متممش خالی نیست. ( نفی قانون «طرد شق ثالث» یا «استحاله ارتفاع نقیضین ^[۲۱۲]»
اجتماع مجموعه با متممش برابربایک مجموعه کل نیست. نفی قانون عدم تضاد
۳-۴ . منطق فازی:
واژه فازی در فرهنگ لغت آکسفورد به صورت مبهم، گنگ و نادقیق تعریف شده است. نظریه مجموعه های فازی، شرایط عدم اطمینان ،قادر است بسیاری از مفاهیم و متغیرها و سیستم هایی را که نادقیق هستند، صورتبندی ریاضی ببخشد و زمینه را برای استدلال، استنتاج، کنترل و تصمیم گیری در شرایط عدم اطمینان فراهم آورد.
منطق فازی: نوعی از منطق بی نهایت مقداره و در حقیقت یک ابتکار برای بیان رفتار مطلوب سیستم ها با بهره گرفتن از زبان روزمره می باشد. در واقع آنها در یک مورد هیچ تردیدی نداشتند و آن اینکه هر پدیده ای یا"درست” است یا “نادرست” .
منطق فازی، یک جهان بینی جدید است که به رغم ریشه داشتن در فرهنگ مشرق زمین با نیازهای دنیای پیچیده امروز بسیار سازگارتر از منطق ارسطویی است. منطق فازی جهان را آن طور که هست به تصویر می کشد. بدیهی است چون ذهن ما با منطق ارسطویی پرورش یافته، برای درک مفاهیم فازی در ابتدا باید کمی تامل کنیم، ولی وقتی آن را شناختیم، دیگر نمی توانیم به سادگی آن را فراموش کنیم. دنیایی که ما در آن زندگی می کنیم، دنیای مبهمات و عدم قطعیت است. مغز انسان عادت کرده است که در چنین محیطی فکر کند و تصمیم بگیرد و این قابلیت مغز که می تواند با بهره گرفتن از داده های نادقیق و کیفی به یادگیری و نتیجه گیری بپردازد، در مقابل منطق ارسطویی که لازمه آن داده های دقیق و کمی است، قابل تامل است.
اگر بخواهیم نظریه مجموعه های فازی را توضیح دهیم، باید بگوییم نظریه ای است برای اقدام در شرایط عدم اطمینان است.
این نظریه قادر است بسیاری از مفاهیم و متغیرها و سیستم هایی را که نادقیق و مبهم هستند، صورتبندی ریاضی ببخشد و زمینه را برای استدلال، استنتاج، کنترل و تصمیم گیری در شرایط عدم اطمینان فراهم آورد.
پر واضح است که بسیاری از تصمیمات و اقدامات ما در شرایط عدم اطمینان است و حالتهای واضح غیر مبهم بسیار نادر و کمیاب می باشند. نظریه مجموعه های فازی به شاخه های مختلفی تقسیم شده است.
به علت اینکه کنترل فازی به یک مدل ریاضی نیاز ندارد، می توان آن را در مورد بسیاری از سیستم هایی که به وسیله نظریه کنترل متعارف قابل پیاده سازی نیستند، به کار برد..
● سیستمهای فازی چگونه سیستمهایی هستند؟
سیستم های فازی، سیستم های مبتنی بر دانش فازی یک منطق پیوسته است که از استدلال تقریبی بشر الگو برداری کرده است.
شاید بتوان با دو رنگ سیاه و سفید مثال بهتری ارائه داد. اگر در ریاضی، دو رنگ سیاه و سفید را صفر و یک تصور کنیم، منطق ریاضی، طیفی به جز این دو رنگ سفید و سیاه نمی بیند و نمی شناسد. ولی در مجموعه های نامعین منطق فازی، بین دو رنگ سیاه و سفید مجموعه ای از طیف های خاکستری هم لحاظ می شود و به این طریق فصل مشترک ساده ای بین انسان و کامپیوتر بوجود می آید.
منطق ارسطو اساس ریاضیات کلاسیک را تشکیل می دهد. براساس اصول و مبانی این منطق، همه چیز تنها مشمول یک قاعده ثابت می شود که به موجب آن: «آن چیز درست است یا نادرست».
دانشمندان نیز بر همین اساس به تحلیل دنیای خود می پرداختند. گرچه آنها همیشه مطمئن نبودند که چه چیزی درست است و چه چیزی نادرست و گرچه درباره درستی یا نادرستی یک پدیده مشخص، ممکن بود دچار تردید شوند.البته  یا قواعد می باشند؛ قلب یک سیستم فازی یک پایگاه دانش است که از قواعد فازی تشکیل شده است.
در اولین نگاه به اطراف خود به سادگی می توانید مجموعه ای از این دستگاه ها و لوازم را در خانه و محل کار خود بیابید. منطق فازی تعمیمی از منطق دو ارزشی متداول است و درحالیکه در منطق دودویی جایی برای واژه هایی همچون “کم"، “زیاد"،"اندکی"،"بسیار” و… که پایه های اندیشه واستدلال های معمولی انسان را تشکیل می دهند وجود ندارد، روش فازی برمبنای بکارگیری همین عبارات زبانی است. امروزه هیچ دستگاه الکترونیکی، از جمله وسایل خانگی، بدون کاربرد این منطق در ساختار فنی خود ساخته نمی شود.
بسط و گسترش منطق فازی و تئوری مجموعه های فازی بدلیل ابهام و عدم قطعیتی بوده که در مسائل پیرامون ما وجود دارد و به همین جهت در منطق فازی (علی رغم منطق دو ارزشی) گستره ای از ارزشها تعریف شده است تا ما قادر باشیم احساسات و تفکراتمان را بدون ابهام به مخاطبان خود انتقال دهیم .بدون اغراق زندگی روزمره ما آمیخته با مفهوم فازی است ، یعنی بطور ناخودآگاه از عباراتی استفاده می کنیم که برای مخاطب دقیقا مشخص نیست.
بعبارت ساده تر، مفهوم کلمه یا عبارت به تنهایی ممکن است واضح و روشن باشد ، اما زمانیکه از آن بعنوان معیاری در تعیین اعضای یک مجموعه ریاضی استفاده می شود ، شاید نتوان بطور قاطع شیء را به آن نسبت داد و بالعکس.
این تفاوت درک افراد از یک موضوع یکسان چگونه قابل توجیه است؟
این نکته همان چیزی است که پروفسور لطفی زاده در سال ۱۹۷۳ تحت عنوان متغیرهای زبانی به آن اشاره کرد، متغیرهایی که عدد نیستند بلکه مقادیرآنها حروف و لغات هستند و با مدلسازی مجموعه ای برای متغیر زبانی (در واقع تئوری مجموعه های فازی) سعی در توصیف آن نموده و به هرکدام از مقادیر مختلف (x) ، یک “درجه عضویت"(µ) نسبت می دهیم که بیان کننده میزان تعلق آن عضو به مجموعه است و بین بازه بسته ۰ و ۱ متغیر است:
در نتیجه در تئوری مجموعه فازی A در مجموعه مرجع U بصورت زوج مرتب زیر است:
A = { (x,µ(x))|xЄ A
یعنی دیگر نمی توان بطور دقیق عنصری ازUرا به مجموعه نسبت داد و چون مرزی که در انتساب اعضا به وجود می آید(به دلیل درک مختلف افراد از آن عبارت ) حالت غیر قطعی و غیر دقیق به خود می گیرد، توابع عضویت در تعیین درجات عضویت نقشی اساسی ایفا می کنند .
مثلا ویژگی “اعداد حقیق بزرگتر از ۱۰۰"یک ویژگی خوش تعریف است و تشکیل یک مجموعه میدهد،چرا که به یقین می توان گفت که یک عدد حقیقی آیا بزرگتر از ۱۰۰ هست یا نیست.اما ویژگی اعداد حقیقی نزدیک به ۱۰۰ ” یک ویژگی روشن ،دقیق و خوش تعریف نیست،چرا که به یقین نمی توان گفت که آیا یک عدد حقیقی مشخص (مثلا ۱۱۰)در این ویژگی می گنجد یا نمی گنجد.
لطفی زاده پیشنهاد می کند که برای رفع این مشکل ،مناسب است که به هر عدد از مجموعه اعداد حقیقی،عددی از بازه [۱و۰] به عنوان درجه نزدیکی ان عدد به ۱۰۰ نسبت دهیم.هر چه این عدد به ۱۰۰ نزدیکتر بود،عدد متناظر برای عضویت آن در مجموعه “اعداد حقیقی نزدیک به ۱۰۰"به یک نزدیکتر باشد و برعکس هرچه عدد موردنظر دورتر از ۱۰۰ بود،درجه عضویت آن در مجموعه"اعداد حقیقی نزدیک به ۱۰۰"به صفر نزدیکتر باشد.به این ترتیب به جای آنکه بگوییم عدد ۱۱۰ در مجموعه “اعداد حقیقی نزدیک به ۱۰۰"می گنجد یا نمی گنجد،می گوییم درجه نزدیکی عدد ۱۱۰ به ۱۰۰ ،مثلا ۰.۶ است.به عبارت دیگر به جای آنکه بگوییم عدد ۱۱۰ عضو مجموعه “اعداد حقیقی نزدیک به ۱۰۰"هست یا نیست می گوییم،عدد ۱۱۰ با درجه ۰.۶ عضو مجموعه “اعداد حقیقی نزدیک به ۱۰۰"است.
همانند مجموعه های کلاسیک، اگر درجه عضویت عنصری به مجموعه فازی صفر باشد ، آن عنصر به مجموعه تعلق ندارد و درجه عضویت یک نشان می دهد که عنصر دقیقا عضو مجموعه است.به هر حال در تئوری fuzzyابهام در مفهوم توصیف کننده ها و گزاره های بیان کننده شرائط سیستم وجود دارد و توجه کنید که کلیه مباحث ما مربوط به این نوع عدم قطعیت است، بویژه زمانیکه در خصوص تصمیم گیری و یا ارزیابی یک سیستم یا فرایند تحت کنترل صحبت می کنیم.
روش چهار مرحله ای استفاده از منطق فازی.این چهار مرحله عبارتند از:
۱.فازی کردن
۲.استنتاج
۳.ترکیب و ساخت
۴.بر گرداندن از حالت فازی
فازی کردن : در این مرحله واقعیات بر اساس سیستم فازی تعریف می شوند.ابتدا باید ورودی و خروجی سیستم معرفی شده،سپس قوانین اگر - آنگاه مناسب به کار گرفته شوند . برای ساخت تابع عضویت بایستی از داده های خام استفاده شود . حال سیستم برای اعمال منطق فازی آماده است .
استنتاج : هنگامی که ورودی ها به سیستم می رسنداستنتاج، همه قوانین اگر - آنگاه را مورد ارزیابی قرار می دهد و درجه درستی آنها را مشخص می کند.اگر یک ورودی داده شده به طور صریح با یک قانون اگر - آنگاه مشخص نشده باشد ، آنگاه تطابق بخشی مورد استفاده قرار می گیرد تا جوابی مشخص شود.
قواعد استنتاج :
مقدمه اول ,x: A است.
مقدمه دوم : اگرx ، A باشد آنگاه y ، B است.
نتیجه y: ، B است.
پیش فرض : گوجه خیلی قرمز است.
دلالت : اگر گوجه قرمز باشد گوجه رسیده است .
نتیجه :گوجه خیلی رسیده است .
یعنی قرمز بودن بر رسیده بودن گوجه دلالت می کند . حال اگر خیلی قرمز باشد درنتیجه خیلی رسیده است.
ساخت : در این قسمت برای بدست آوردن یک نتیجه کلی تمامی مقادیر بدست آمده از قسمت استنتاج با هم ترکیب می شوند.قوانین فازی مختلف نتایج مختلفی خواهند داشت. بنابراین ضروری است تا همه قوانین در نظر گرفته شوند.
بازگرداندن از حالت فازی : در این مرحله مقدار فازی بدست آمده از قسمت ساخت به یک داده قابل استفاده تبدیل می شود. این قسمت از کار اغلب پیچیده است چون مجموعه فازی نبایستی مستقیما به داده قابل استفاده تبدیل شود. از آنجا که کنترلگر های سیستم های فیزیکی به سیگنال های گسسته نیاز دارند،این مرحله بسیار مهم می باشد.
کاستیها:
منطق فازی و منطق بولی هر دو بر پایه واقعیات می باشند . با این تفاوت که منطق فازی توانایی کارکردن با داده های مبهم را نیز داراست . با این وجود منطق فازی هنوز قادر به حل بعضی مسائل نیست : عضویت در یک مجموعه فازی شدیدا بر پایه داده های معین است. به عبارت دیگر ، منطق فازی هیچ ادراکی از گمان ها،تعقل،شک یا ناسازگاری شواهد ندارد . بسیاری از سیستم ها، مانند آنچه در بحث کاربرد گفته شدمی‌توانند از منطق فازی بدون هیچ مشکلی استفاده کنند . چون نیاز به هیچ تصمیم گیری درونی و فکری ندارند.اما بعضی سیستم ها به منطق پیچیده تری نیاز دارند تا بتوانند به بیان گمان ، تعقل و … بپردازند .
۳-۴-۱ . فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP
در ارزیابی هر موضوعی ما نیاز به معیار اندازه گیری با شاخص داریم، انتخاب شاخص مناسب به ما امکان می دهد که مقایسه درستی بین جایگزینی ها یاآلترناتیوها به عمل آوریم. اما وقتی که چند یا چندین شاخص برای ارزیابی در نظر گرفته می شود، کار ارزیابی پیچیده می شود و پیچیدگی کار زمانی بالا می گیرد که معیار های چند یا چندین گانه باهم در فضا و از جنس های مختلف باشند. در این هنگام کار ارزیابی و مقایسه از حالت ساده تحلیلی که ذهن قادر به انجام آن است خار ج می شود و به یک ابزار تحلیل عملی قوی نیاز خواهد بود. یکی از ابزارهای توانمند برای چنین وضعیت هایی ( فر آیند تحلیل سلسله مراتبی) است.این روش برای سطح بندی و درجه بندی استفاده می شود گاهاً برای تحلیل های اجتماعی و اقتصادی نیز ممکن است به کار رود. در این روش قبل از هر کاری باید داده های هر مکان رااستاندارکنیم.
بعد از این مرحله ها ترتیبی از جمعیت شاخص هارا تشکیل می دهیم ، برای تشکیل این ماتریس ابتدا با ید به شاخص ها وزن داده شود بعد از این مرحله امتیاز هر شاخص با هم جمع می شود و سپس نسبت به حاصل جمع تمام شاخص ها محاسبه می شود.
بدین ترتیب وزن هریک از شاخص ها بدست می آید بعد از ضرب وزن هر شاخص در تعداد همان شاخص امتیاز شاخص های هر مکان باهم جمع می شود و مکان ها بر اساس امتیازات بدست آمده سطح بندی می شوند.
روال کارمدل A.H.P با مشخص کردن عناصر و تصمیم گیری و اولویت دادن به آنها آغاز می شود این عناصر شامل شیوه های مختلف انجام کار و اولویت دادن به سنجه ها یا ویژگی ها می باشد.

واژه زبانی خروجی

عدد فازی متناظر

میزان دام‌گستری وبگاه (درصد)

قانونی

]۱۵ ۲ ۰ ۰[

کمی مشکوک

]۴۵ ۲۰ ۱۵ ۲[

مشکوک

]۶۵ ۶۰ ۴۰ ۲۵[

خیلی مشکوک

]۸۵ ۸۰ ۶۵ ۶۰[

جعلی

]۱۰۰ ۱۰۰ ۸۵ ۸۰[

شکل ۴-۵ توابع عضویت متغیّر خروجی
۴-۵- تعریف توابع عضویت متغیرهای ورودی و خروجی
اولین گام پس از تعیین متغیر­های ورودی و خروجی بررسی ماهیت آنها بر اساس تعریف، مفهوم، عملکرد و تأثیر آنها در حمله‌ی دام­گستری و همچنین تشخیص دام­گستری است. در این مرحله مطالعه و بررسی­های گسترده­ای درباره ماهیت و نقش این متغیرها صورت گرفت. این بررسی­ها به همراه مشورت با خبرگان، به تعیین دامنه‌ی مقادیر و واژگان زبانی اختصاص ‌یافته به هریک از متغیرها منجر شد. لذا برای هر یک از متغیرهای ورودی و همین‌طور متغیر خروجی، مجموعه ­ای از واژه­ های زبانی تعریف شدند که تعداد آنها از دو تا پنج واژه متغیر است. تعیین این واژگان زبانی با دقت در کاربرد و نقش آنها در سامانه­ی فازی شناسایی دام­گستری صورت گرفت و با توجه به تعداد زیاد متغیرها (۲۰ متغیر ورودی و یک متغیر خروجی)، در این مرحله نیز تلاش شد از تعیین واژه ­هایی که تأثیر چندانی در تشخیص ندارند صرف نظر شود. برای مثال درباره شاخص «یوآراِل غیرعادی درخواست» فقط از دو واژه «کم» و «زیاد» استفاده شد زیرا واژه­ی «متوسط» کارآمدی و تأثیر چندانی در شناسایی حملات دام­گستری ندارد. به بیان دیگر واژه­ی «متوسط»، گرچه نشان‌دهنده میزانی از غیرعادی بودن یوآراِل است اما این میزان (در مقایسه با دو واژه دیگر «کم» و «زیاد») تأثیری در نتیجه­ تشخیص نهایی نمی­گذارد و قابل چشم‌پوشی است. لذا در این مرحله سعی بر این بود واژگانی تعیین شوند که علاوه بر توانایی در بیان و پوشش نظر خبرگان تا حد امکان کارآمد و تأثیرگذار باشند و باعث تحمیل بار اضافی به سامانه و پایگاه قواعد نشوند.

برخی شاخص‌ها مانند «استفاده از نشانی اینترنتی در یوآراِل» تنها دو وضعیت دارند زیرا «وجود» یا «فقدان» نشانی اینترنتی در یوآراِل وبگاه، به خودی خود حائز اهمیت است. مقدار ورودی به ازای این متغیّر دامنه­ تغییر قابل توجهی ندارد و بهتر است دو عدد «صفر و یک» برای آن در نظر گرفته شود. به عبارت دیگر در صورت وجود نشانی اینترنتی در یوآراِلِ وبگاه، مقدار این متغیّرِ ورودی «یک» و در غیر این صورت، مقدار آن «صفر» است. لذا برای این شاخص در حقیقت دو عدد فازی مثلثی «صفر» و «یک» طراحی و اختصاص داده شد. استفاده از «درگاه سوییچینگ»، «نشانه­ی @»، «زیردامنه (پیشوند و پسوند)» و «کدهای شانزده­تایی» در یوآراِل نیز دقیقاً به همین صورت طراحی شدند. برخی شاخص ­ها مانند «رکوردِ دی­اِن­اِس غیرعادی» هم بهتر است با دو عدد فازی «صفر» و «یک» در نظر گرفته شوند زیرا اختصاص واژگانی مانند «کم» یا «متوسط» به این شاخص ­ها اطلاعات بیشتری در اختیار ما نمی­گذارد و کمکی به تصمیم ­گیری بهتر درباره‌ی «جعلی» یا «قانونی» بودن وبگاه نمی­کند و تنها موجب بالارفتن پیچیدگی زمانی سامانه و دشواری پیاده‌سازی آن می­ شود. در حالی که نسبت دادن واژگان زبانی «کم»، «متوسط» و «زیاد» به متغیرهایی مانند «طول یوآراِل» یا «میزان اعتبار گواهی‌دهنده» و در نظر گرفتن تمامی این حالت‌ها در پایگاه قواعد فازی کمک شایانی به تصمیم‌گیری دقیق راجع به میزان اعتبار وبگاه مورد بررسی می‌کند. در نتیجه به غیر از پنج متغیر ورودی موجود در جدول ۴-۹، برای طراحی بقیه متغیرهای ورودی که در جدول ۴-۷ آمده اند، از دو عدد فازی مثلثی «صفر» و «یک» استفاده شد. شکل ۴-۶ این دو عدد فازی را در شاخص «گواهی SSL» نشان می‌دهد.
لازم به ذکر است برای تشخیص واژگان مؤثر از بررسی نمونه­های واقعی و روش‌های رایج دام­گستری در عرصه­ بانکداری الکترونیکی و همچنین مشورت با خبرگان بهره بردیم. پس از تعیین واژگان فازی، به منظور استخراج نظر خبرگان برای تعیین حدود واژگان زبانی، پرسشنامه­ دیگری طراحی شد (مطابق ضمیمه ب) که نتیجه­ تحلیل آن در جدول ۴-۸ و ۴-۹ آمده است.
بدیهی است ذهنیت خبرگان نسبت به میزان و حدود واژگان زبانی مانند «کم» یا «زیاد» یکسان نیست. طبعاً برخی نگرش سخت­گیرانه و برخی نگرش آسان­گیرانه دارند. به همین دلیل در پرسشنامه سعی کردیم با تعریف دقیق متغیرها، ارائه­ مثال، تعیین دامنه و معرفی کردن معیاری برای اندازه ­گیری هریک آنها، کمک کنیم خبرگان با ذهنیتی مشابه به سؤال­ها پاسخ دهند. برای مثال برای شاخص «طول یوآراِل» پس از تعریف و معرفی یک نمونه، «تعداد نویسه­ها» به عنوان معیاری برای اندازه ­گیری، معرفی و از متخصصان خواسته شد، برای هریک از واژه­ های «کم»، «زیاد» و «متوسط» بازه­ی مورد نظر خود را اعلام کنند. در نهایت برای تبدیل نظریات خبرگان به اعداد فازیِ ذوزنقه­ای موجود در دو جدول ۴-۸ و ۴-۹، بازه‌هایی که بین همه نظریات مشترک بود، به عنوان قاعده­ی کوچک ذوزنقه در نظر گرفته شد که در آن تابع عضویت، دارای مقدار «یک» است و محدوده­هایی که در آن خبرگان اتفاق نظر نداشتند با ساق­های ذوزنقه تقریب زده شد. برای مثال در «طول یوآراِل»، برای واژه­ی «کم»، ۵۰% از خبرگان بازه­ی ۱۲تا۳۰ (کمترین یوآراِل ممکن دارای طول ۱۲ است)، ۲۵% بازه­ی ۱۲تا۲۰ و ۲۵% بازه­ی ۱۲تا۲۵ را انتخاب کرده بودند. لذا همان‌طور که در شکل ۴-۷ مشاهده می­ شود، تابع عضویت به صورت ذوزنقه­ای راست­گوشه^[۲۶۱] در آمد که در آن تابع عضویت به ازای بازه­ی ۱۲تا۲۰ (محدوده­ اتفاق نظر خبرگان) برابر با «یک» است.
جدول ۴-۹ توابع عضویت فازی متغیرهای ورودی

ردیف

نام متغیر

واژه­ های زبانی

اعداد فازی

۱

طول یوآر اِل

کم

] ۳۰ ۲۰ ۰ ۰[

متوسط

]۷۰ ۵۰ ۳۰ ۲۰[

زیاد

]۳۳۰ ۳۳۰ ۷۰ ۵۰[