کد
کُد (به انگلیسی: Code) دستورالعمل تبدیل اطلاعات از یک قالب به قالبی دیگر است. به فرآیند انجام این کار کدگذاری و عکس این عمل کدبرداری گفته می‌شود.





کیوآر کد
QR Code یک رمزینه ماتریسی (یا بارکد دودورا [دوبُعدی]) است. می‌توان آن را با پوینده‌های QR، تلفن همراه دوربیندار و تلفن هوشمند خواند. این بارکُد دربردارندهٔ چیدمانی از چهارگوش‌های سیاه بر روی زمینهٔ سپید است. دادهٔ نهفته می‌تواند نوشته، نشانی وب، شماره تلفن، یا دادهٔ دیگری باشد.ایده ساخت و اجرای این رمز، در شرکت تویوتای ژاپن و در سال ۱۹۹۴ میلادی بدست آمد. استفاده از این کد در ژاپن بسیار فراگیر است و بیشترین کاربرد را میان بارکدهای دوبُعدی دارد. "QR" کوتاه "Quick Response" (پاسخ سریع) می‌باشد، زیرا سازندهٔ آن می‌خواست کُد به گونه‌ای باشد که درونمایه با شتاب زیاد رمزگشایی شود.





اشاره

با وجودی که برای بار نخست به منظور ردیابی قطعات در صنایع تولید خودرو مورد استفاده واقع شد، کدهای QR در زمینه‌های بسیار بیشتری استفاده می‌شود؛ شامل کاربردهای ردیابی تجاری و کاربردهای راحت سازی در تلفن همراه کاربران (که به mobile tagging شناخته می‌شوند)

QR آدرسها و URLهایی را که در نشریات، آهنگ‌ها، اتوبوس‌ها، کارت تبلیغات، یا هر چیزی که کاربران نیاز به دانستن اطلاعات در مورد آن داشتند کد می‌کند. کاربرانی که به تلفن دوربین‌دار دارای برنامه کامپیوتری خواننده (reader) صحیح باشند می‌تواند تصویر کد QR را برداشت می‌کند و باعث می‌شود که مرورگر تلفن اجرا شده و به URL مورد نظر منتقل شویم. ارتباط دادن بین اشیاء دنیای فیزیکی با hardlink یا فرامتن دنیای فیزیکی شناخته می‌شود. سیستم تلفن همراه گوگل به نام اندروید بر روی برخی مدل‌هایش با استفاده از بارکد خوان (ZXing) داخلی خود استفاده از QR را پشتیبانی می‌کند و همچنین مرورگر آن تغییر مسیر (Uniform Resource Identifier(URI را پشتیبانی می‌کند که به کدهای QR اجازه می‌دهد متادیتا را به برنامه‌های موجود بر روی گوشی بفرستد. سیستم‌عامل سیمبیان شرکت نوکیا به بارکدخوان مجهز شده است، که آنرا قادر می‌سازد کدهای QR را بخواند.




استانداردها

مدارک استاندارد زیادی وجود دارد که کدکردن فیزیکی کُد QR را پوشش می‌دهد:

October ۱۹۹۷ — AIM International
January ۱۹۹۹ — JIS X 0510
June ۲۰۰۰ — ISO/IEC ۱۸۰۰۴:۲۰۰۰ Information technology — Automatic identification and data capture techniques — Bar code symbology — QR Code (در حال حاضر معلق است) نشانه کد QR مُد ۱ و مُد ۲ را تعریف می‌کند.
1 September 2006 — ISO/IEC 18004:2006 Information technology — Automatic identification and data capture techniques — QR Code 2005 bar code symbology specification

نشان‌های کد QR ۲۰۰۵ را تعریف می‌کند، توسعه‌ای از کد QR مدل ۲. این استاندارد تعیین نمی‌کند که چگونه نشانه کد QR مدل ۲ را بخواند.

در سطح لایه کاربردی، تغییراتی بین محصولات مختلف وجود دارد. NTT docomo استانداردهای قابل پیاده‌سازی برای رمزگشایی URLها، اطلاعات تماس، و دیگر انواع داده برپا کرده‌اند. پروژه متن-باز "zxing" یک فهرست از انواع داده کد QR را شناسایی می‌کند.




مجوز

استفاده از کد QR از نقطه نظر مجوز آزاد و مجانی است. کد QR به طور شفاف به صورت استاندارد ISO تعریف و منتشر شده است. Denso Wave حق امتیاز کد QR را در اختیار گرفته است، ولی حق امتیاز اجرا و پیاده‌سازی آن را خیر.

لفظ کد QR یک علامت ثبت شده از شرکت Denso Wave است.




ظرفیت

عناصر اصلی نشانه، مربع‌هایی با تعداد حداقل ۲۱ × ۲۱ و حداکثر ۱۷۷ × ۱۷۷ در نشانه اصلی هستند. قسمت حاشیه‌ای (منطقه سکوت) باید حداقل دارای عرضی برابر با ۴ برابر عناصر کوچک نشانه باشند. اطلاعات بیشتر را می‌توان با در اختیار گرفتن تا ۱۶ نشانه ذخیره کرد.



ظرفیت داده کد QR
عددی خالص حداکثر ۷٬۰۸۹ کاراکتر
الفبارقمی حداکثر ۴٬۲۹۶ کاراکتر
دودویی (۸ بیتی) حداکثر ۲٬۹۵۳ بایت
کدهای QR از تصحیح خطای Reed–Solomon استفاده می‌کنند. مثال زیر نشان می‌دهد که کد QR چگونه با اختلال دست و پنجه نرم می‌کند. یک سری پیکسل از روی کد اصلی برداشته می‌شود یا به آن اضافه می‌گردد تا اختلال در خط مرزی آن بررسی شود. هر دو تصویر تغییر یافته به وسیله تشخیص خطای "سطح L" قابل تشخیص است. پس با اطلاعات ارائه شده می‌توانیم بگوییم که حداکثر اطلاعات قابل ذخیره‌سازی کد QR (با ۱۷۷ × ۱۷۷ عنصر و تصحیح خطای سطح L) برابر با ۲۳٬۶۲۴ بیت (۲٬۹۵۳ بایت) است برای اطلاعات الفبارقمی است.




تغییرات

کد QR میکرو یک نسخه شبیه کد QR استاندارد است اما برای کاربردهایی که قابلیتی کمتر از بارکد خوان‌های دستی معمولی دارد. همچنین کد QR میکرو متفاوت زیادی وجود دارد. بهترین این کدها قابلیت نگهداری ۳۵ کاراکتر را دارد.

Design QR' یک کد QR است که بهینه‌سازی شده به صورتی که یک تصویر و یا لوگو را ذخیره کند به طوری که روال تبدیل کد را سرعت ببخشد.




کاربرد هنری

-گروه پاپ بریتانیایی Pet Shop Boys از کد QR به عنوان یک کار هنری برای آهنگ بانلودی (غیر فروشی) خود با نام Integral در سال ۲۰۰۷ استفاده کردند. در کلیپ ویدیویی این آهنگ نیز از کد QR استفاده شده است. هنگامی که کد به صورت صحیح خوانده شود، کاربر به تارنمای Pet Shop Boys تغییر مسیر داده می‌شود، و سپس صفحه‌های مربوط به کارت ملی انگلیس پدیدار می‌شوند.

نیاز به تایپ کم خواهد شد

با این رمزینه به راحتی می‌توانید متنی را مثلا پیامک تبریک سال نو از وبلاگی کپی کرده و کد کنیم بعد آن را اسکن و به متن تبدیل کنیم... این ۱۰ ثانیه طول میکشه ولی تایپ کردن با موبایل ۱ تا ۵ دقیقه زمان می‌برد...




کاربرد پزشکی

متاسفانه سالانه بیش از چند میلیون کودک جان خود را از دست می‌دهند، چرا که آنها به واکسن قابل پیشگیری مورد نیاز شان دسترسی ندارند. اما این مشکل هم قابل حل شدن است و اینجاست که تکنولوژی خود را نشان می‌دهد. آقای پتر بیگل به تازگی راهی برای کاهش تعداد تلفات و مدیریت بهتر بیماران یافته است. راه حل یک برنامه به نام «ایمنی» است. کار این برنامه به این صورت است که به یک کد QR پیوند می‌دهد که می‌توان آن را به گردن بیمار آویزان کرد، یا در آن را در وسایل امن جاسازی کرد.

اما شاید بپرسید، خب یک کد QR به چه دردی می‌خورد؟ باید گفت که پزشکان پس از اسکن کد QR قادر خواهند بود تا به سرعت به پرونده بیمار دسترسی داشته باشند و نوع دارو و واکسن مورد نیاز را شناسایی کنند.

با این کدها پزشکان قادر خواهند بود تا به صورت بهتر خود برای به ارمغان آوردند واکسن و داروها آماده کنند، که در نتیجه از سفرهای متعدد وقت گیر جلوگیری می‌کند. این طرح برای کودکان روستایی و یا دور افتاده بسیار کارآمد خواهد بود و می‌توان از آن به عنوان یک تکنولوژی پاک و کمک بخش نام برد. محسن روح پرور آقای کاکاریکی صاحب امتیاز تارنمای Radical Cross Stitch یک کد QR بزرگ برای مشارکت در برنامه‌ای که فستیوال خیابان‌های ملبورن ی خوانده می‌شود، ساخته است. و یک سری کدهای با اندازه کوچک ساخت که یکی از آنها در نمایشگاه Craftwerk 2.۰ در سوئد به نمایش درآمد.




هشدار

با در نظر گرفتن توانایی‌های نرم‌افزاری دستگاه خواننده کد (مثلا تلفن همراه) احتمال خطرهای فراوان فنی و مالی وجود دارد. از جمله مواردی پیش آمده‌اند که دستگاه خواننده، پس از دریافت داده‌های "کد کیو آر" به صورت خودکار چندین پیامک (اس ام اس) پردازشی به قیمت چندین دلار (از نوعی که دریافت کننده پیامک از شرکت مخابرات حق العمل دریافت می‌کند)، به یک سازمان روسی فرستاده یا اینکه بخشی از لیست شماره تلفن‌های کاربر با نام و مشخصات به مقصد ناشناخته‌ای ارسال گشته. خطر دیگر دریافت انواع بدافزار هاست که می‌توانند تلفن همراه را دچار مشکل جدی کنند.




بارکد

بارکد، که در فارسی به آن خط نماد، رمزمیله، کد میله‌ای و رمزینه نیز می‌گویند، نوعی نمایش تصویری اطلاعات بر روی سطوح است که اطلاعات آن را می‌توان توسط ماشین بازخوانی کرد. بارکدهای اولیه اطلاعات را در قالب عرض و فاصله خطوط موازی چاپ شده ذخیره می‌کردند و به صورت یک دسته از خطوط مستقیم موازی دیده می‌شدند اما امروزه بارکدها ممکن است —بسته به نوع— به شکل دو بُعدی، یک دسته نقطه، یک دسته دایره هم مرکز و یا به صورت مخفی شده در تصاویر نیز ظاهر شوند. بارکدها توسط یک پویشگر نوری که دستگاه بارکدخوان نامیده می‌شود بازخوانی می‌شوند و اگر در تصاویر مخفی شده باشند توسط نرم‌افزار خاصی از آن بیرون کشیده می‌شوند. بارکدها به صورت گسترده‌ای در پیاده‌سازی سیستم‌های جمع‌آوری خودکار اطلاعات شناسه‌ها که سرعت و دقت ورود اطلاعات را بالا می‌برند کاربرد دارند.

در حالی که پیش از این قواعد رمزگذاری بارکدها فقط اجازه نمایش اعداد را می‌داد به کمک نشانه‌گذاری‌های جدید می‌توان از مجموعه حروف بزرگ الفبای انگلیسی تا مجموعه کامل نویسه‌های ASCII و حتی بیشتر از آن را در یک بارکد گنجاند. نیاز به گنجاندن داده‌های بیشتر با توجه به محدودیت اندازه بارکدهای اولیه به ظهور رمزهای ماتریسی (نوعی بارکد دوبعدی) انجامید که برخلاف بارکدهای اولیه به جای آن که از دسته‌ای از میله‌های متساوی تشکیل شده باشد جدولی متشکل از سلولهای مربع شکل است. بارکد پشته‌ای سازشی بین بارکد دوبعدی و بارکد میله‌ای است که نشانه‌گذاریهای قدیم بارکدهای میله‌ای را گرفته و در قالبی که اجازه وجود چند ردیف از بارکدهای میله‌ای را می‌دهد می‌گنجاند.




کدهای بین‌المللی محصول
کدهای بین‌المللی محصول یا UPC از اولین کاربردهای بارکد در شناسایی محصولات می‌باشد که برای اولین بار در خرده فروشی‌ها و فروشگاه‌های زنجیره‌ای داخلی آمریکا در اوایل دهه هشتاد مورد استفاده قرار گرفت. این بینش از آن رو شکل گرفت که هزینهٔ ارزیابی دوباره محصولات به نیروی کار بسیار زیاد و همچنین زمان بسیار طولانی نیاز داشت که با به وجود آمدن بارکد زمان کنترل ورودی و خروجی به سرعت تحول یافت و پیشرفت قابل ملاحظه‌ای یافت. برای همین شش شرکت بزرگ کمیته‌ای را تشکیل دادند تا برای رفع این مشکل تمهیدی بیندیشد. پس از چند ماه بی حاصل بلخره کمپانی آی بی ام موفق شد بارکدهای نوع UPC را ارئه دهد که شامل پنج نوع می‌شد که بجز برآوردن نیازهای آن روز آن سازمانها می‌توانست به عنوان معیاری بین‌المللی برای شناسایی کالاها مورد استفاده قرار بگیرد. این پنج بارکد UPC شامل بارکدهای نوع A B C D و E می‌شد.
کاربردهای بارکد و نرم‌افزارهای مرتبط
بارکد خوان ، اسکنر بارکد ، نرم‌افزار بارکد ، تجهیزات بارکد و مواردی از این دست در صنعت فناوری اطلاعات و نیز استفاده از تکنولوژی های جدیدتر عموماً مبتنی بر فناوری بارکد و RFID امروزه در صنعت بسیار الزامی می باشند. ارائه نرم‌افزار های كاربردی منطبق بر فرايندهای عملياتی و در راستای اهداف و استرات‍ژی های تجاری سازمان ، خط مشي توليد نرم‌افزار های شرکت های معتبر فعال می باشد.





جی کد

G Code نام زبان برنامه نویسی اکثر ماشین ابزارهای کنترل عددی (CNC) می‌باشد. این زبان برای اولین بار در آزمایشگاه سروومکانیزم دانشگاه MIT در سالهای ۱۹۵۰ میلادی تعریف و استفاده گردید.

بعد از آن این زبان توسط انجمن‌های تجاری و غیر تجاری توسعه یافت و برای اولین بار در سال ۱۹۶۰ میلادی نسخه پایدار آن توسط اتحادیه صنایع الکترونیک ایالات متحده به کار گرفته شد. اخرین نسخه آن در فوریه ۱۹۸۰ میلادی با نام RS274D عرضه گردید.

در اروپا نیز استاندارد ISO 6983، DIN 66025، PN-73M-55256، PN-93/M-55251 زبان برنامه نویسی ماشین‌ها را توصیف می‌کنند.

G Code زبانی حروفی-عددی می‌باشد، که نحوه حرکت ابزارها و همچنین دیگر لوازم و ادوات ماشین نظیر باز یا بشته بودن مایع خنک کن، روشن یا خاموش بودن مکنده براده، باز یا بسته بودن درب دستگاه و ... را کنترل می‌کند.

با این زبان می‌توان حرکت‌های زیر را برای ابزار فراهم آورد:

حرکت سریع به یک نقطه خواص
حرکت با پیشروی مشخص روی خط و روی قطاعی از دایره
تکرار یک سری از عملیات‌ها که مناسب برای سوراخ کاری، برش کاری، حدیده کاری و .... می‌باشد
تعیین مشخصاتی برای ابزار نظیر افست از مرجع




رمزگذاری منچستر

رمزگذاری منچستر (به انگلیسی: Manchester encoding) روشی برای ارسال سیگنال دیجیتال در رسانه آنالوگ است.

در این روش برای نمایش داده‌های دیجیتال از روش انتقال فاز استفاده می‌شود.

در رمزگذاری منچستر، حالت انتقال صفر به يک را برای نمایش ۰ و حالت انتقال یک به صفر را برای نمایش ۱ به کار می‌برند. لذا برای انتقال هر بیت (۰ یا ۱) باید در موج منچستر، یک انتقال فاز صورت گیرد.





فناوری

فناوری یا تکنولوژی (به فرانسوی: technologie) شگردها وبه کاربردن ابزارها، دستگاه‌ها، ماده‌ها و فرایندهایی گره گشای دشواری‌های انسان است. فناوری فعالیتی انسانی است و از همین رو، از دانش و از مهندسی دیرینه تر است.

این اصطلاح بر مجموعهٔ «دانش» قابل دسترس برای ساختن ملزومات و مصنوعات از هر نوع، برای پرداختن به حرفه‌ها و مهارت‌های دستی (به استثنای انجا م کارهای مذهبی، جادویی، نظامی و یا آشپزی) و برای استخراج یا جمع آوری انواع مواد(به استثنای موادی که برای خوراک یا برای مراسم مذهبی یا جادویی مورد استفاده قرار می‌گیرند)دلالت دارد.
در مورد جوامعی که هم اکنون صنعتی اند یا جوامعی که در حال صنعتی شدن هستند این اصطلاح دلالت دارد بر همه یا بخش منظمی از آن مجموعه «دانش» که مربوط است به:




اصول علمی و اکتشافات
فرایندهای صنعتی موجود و پیشین، منابع نیرو و مواد، و روش‌های انتقال و ارتباط، که تصور می‌شود به تولید یا بهبود کالالها و خدمات مربوط باشند.

مفهوم تکنولوژی به صورت دانشی که به ساختن و بکار بردن ابزار و وسائل مربوط می‌شود، و دانش استفاده از مواد خام (به استثنای خوراک)
«نظام تکنولوژیک» یعنی «ابزار مادی و مجموعه‌ای از دانش» که «در اختیار افراد سهیم در یک اقتصاد قرار دارد».
کاربرد صنعتی نتایج علم که کار فن شناسان و مهندسان است و «علم» یا «علم محض» اختصاص داده شده‌است.
دلالت دارد بر فعالیت عملی در راه بهبود روش‌ها و وسائل صنعتی قدیمی بدون ارجاع به اصول علمی، یعنی گرایش به «اختراع اشیاء و فرایندهای جدید یا ایجاد بهبود در اشیاء و فرایندهای قدیمی تر.. و شاید اکثر اختراعات فنی و ترقیات بی هیچ نوع کمکی از سوی علم محض صورت گرفته‌است.
دلالت دارد بر مجموعه‌ای از دانش و مهارتی که مبشر اختراعات و ترقیات فنی بوده یا بالقوه قابل استفادهٔ آنها باشد.
واژه فناوری اغلب به نوآوری‌ها و نوابزارهایی اشاره دارد که از اصول و فرایندهای تازه یافتهٔ دانشی بهره می‌گیرند. از این رو مقولهٔ فناوری ممکن است در بدو مواجهه عجیب جلوه کند. لیکن چنین نیست. حتی نوآوری‌های بسیار کهن مانند چرخ هم نمونه‌هایی از فناوری بوده و به شمار می‌روند. از مصداقهای فناوری نزد قدما فوت کوزه‌گری بوده‌است.
فناوری همان تسلط و تبحر انجام کار است، فناوری توانایی انجام کار در تمامی سطوح و زمینه‌ها است. یعنی طراحی، ساخت، استفاده، تعمیر و نگهداری و تحقیق و توسعه و غیره می‌باشد.
امروزه بسیاری از فناوری‌ها در نتیجه پژوهش به دست می‌آیند و پژوهشگاه‌های فناوری زیادی در سراسر جهان بر پا شده‌است. تکنولوژی به معنای اصلی حداکثر استفاده از کمترین امکانات موجود می‌باشد. در کتاب مبانی و مدیریت فناوری اطلاعات آمده‌است:
فناوری یا همان تکنولوژی، که از دو لغت یونانی techne و logia تشکیل شده‌است که اولی به معنی هنر و دومی به معنی علم و دانش است.
فناوری به معنی کاربرد منظم معلومات علمی و دیگر آگاهی‌های نظام‌یافته برای انجام وظایف علمی است.
فناوری را می‌توان کلیهٔ دانش‌ها، فرایندها، ابزارها، روش‌ها و سیستم‌های به کار رفته در ساخت محصولات و ارائهٔ خدمات تعریف کرد.
فناوری کاربرد عملی دانش و ابزاری برای کمک به تلاش انسان است.
فناوری نوآورد (cutting-edge) به فناوری‌ای گفته می‌شود که به تازگی در بازار آمده و قابلیت‌های نوین و نوآورانه‌ای ارائه می‌کند.
یونیدو فناوری را کاربرد علوم در صنایع با استفاده از رویه‌ها و مطالعات منظم می‌داند
فرهنگ لاروس، فناوری را مطالعهٔ ابزارها، شیوه‌ها و روش‌های مورد انتظار و مورد استفاده در حوزه‌ها گوناگون صنعت می‌داند.
فناوری مجموعه‌ای از فرایندها، روش‌ها، فنون، ابزار، تجهیزات، ماشین‌آلات و مهارت‌هایی است که توسط آن‌ها کالایی ساخته شده و یا خدمتی ارائه می‌گردد.
فناوری عبارت است از کاربرد علوم در صنایع با استفاده از رویه‌ها و مطالعات منظم و جهت‌دار.
علام با مطالعهٔ طبیعت به بررسی رفتارهای طبیعی و فیزیکی پرداخته و به دنبال کشف پدیده‌ها است و در حالی‌که فناوری با به کارگیری ایده‌ها و دستاوردهای علمی، خدمات و کالای مورد نیاز بشر را ارائه می‌کند.
فناوری عامل تبدیل منابع طبیعی، سرمایه و نیروی انسانی به کالا و خدمات است که عناصر متشکله و یا ارکان آن عبارت است از: سخت‌افزار، انسان افزار یا نیروی انسانی متخصص، فناوری متبلور در اسناد و مدارک یا اطلاعات، سازمان‌ها یا نهادافزار.
تکنولوژی یا فناوری به معنای کاربرد منظم معلومات علمی و دیگر آگاهی‌های نظام یافته برای انجام وظایف عملی است. به بیان ساده تر، تکنولوژی کاربرد عملی دانش و ابزاری برای کمک به تلاش انسان است و تأثیر بسزایی بر توسعه جوامع بشری دارد.






تاریخ فناوری
تاریخ فناوری به بیان سیر زمانی اختراع و ساخت ابزار و وسائل مورد نیاز در زندگی انسان‌ها و جوامع بشری مبادرت می‌کند.




زیست‌فناوری

واژهٔ زیست‌فناوری (به انگلیسی: Biotechnology) (بیوتکنولوژی) نخستین بار در سال ۱۹۱۹ از سوی کارل ارکی (Karl Ereky) به مفهوم کاربرد دانش های پزشکی و زیستی و اثر مقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر به کار برده شد. به طور کلی هر گونه کنش هوشمندانه بشر در آفرینش، بهبود و عرضه فراورده‌های گوناگون با استفاده از جانداران، به ویژه از طریق دستکاری آن‌ها در سطح مولکولی در حیطه این مهم‌ترین، پاک‌ترین و اقتصادی‌ترین فناوری سده حاضر، زیست‌فناوری، قرار می‌گیرد.

نام این دانش از این رو در ایران با نام "بیوتکنولوژی" شناخته میشود که این نامگذاری در تقریباً تمام کشورهای جهان با همین نام شناخته میشود.

زیست فناوری از جمله واژه‌های پر سرو صدای سال‌های اخیر است.این واژه را درست یا نادرست به مفهوم همه چیز برای مردم به کار می‌برند. بیوتکنولوژی را در یک تعریف کلی به کارگیری اندامگان یا ارگانیسم یا فرایندهای زیستی در صنایع تولیدی یا خدماتی دانسته‌اند. تعریف ساده این پدیده نوین عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست‌شیمی، میکروب‌شناسی و فناوری‌های تولید را در سامانه‌های زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین رشته‌ای علوم دارند مطالعه می‌کنند. در تعریف دیگر بیوتکنولوژی را چنین تشریح کرده‌اند:

فنونی که از موجودات زنده برای ساخت یا تغییر محصولات، ارتقا کیفی گیاهان یا حیوانات و تغییر صفات میکروارگانیسم‎ها برای کاربردهای ویژه استفاده می‌کند. بیوتکنولوژی به لحاظ ویژگی‌های ذاتی خود دانشی بین رشته‌ای است. کاربرد این گونه دانش‌ها در مواردی است که ترکیب ایده‌های حاصل در طی همکاری چند رشته به تبلور قلمرویی با نظام جدید می‌انجامد و زمینه‌ها و روش‌شناسی خاص خود را دارد و در نهایت حاصل برهم‌کنش بخش‌های گوناگون زیست‌شناسی و مهندسی است. زیست‌فناوری در اصل هسته‌ای مرکزی و دارای دو جزء است: یک جزء آن در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه‌است و جزء دیگر سامانه یا واکنشگری است که کاتالیزورها در آن عمل می‌کنند.




پیدایش زیست‌فناوری

سابقه به‌کارگیری میکروارگانیسم‎ها برای تولید مواد خوراکی مانند سرکه، ماست و پنیر به بیش از ۸ هزار سال پیش برمی‌گردد. نقش میکروارگانیسم‌ها در تولید الکل و سرکه در سده پیش زمانی کشف شد که گروهی از بازرگانان فرانسوی در جستجوی روشی بودند تا از ترش شدن شراب و آبجو هنگام جابه‌جایی آن‌ها با کشتی به نقاط دور جلوگیری کنند. آنان از لویی پاستور درخواست کمک کردند. لویی پاستور پی برد که مخمرها در خلا قند را به الکل تبدیل می‌کنند. این فرایند بی‌هوازی تخمیر نام دارد. و نیز دریافت که ترشیدگی و آلودگی بر اثر فعالیت دسته باکتری اسید استیک که الکل را به سرکه تبدیل می‌کند روی می‌دهد.




کاربردهای سنتی زیست‌فناوری

کاربردهای سنتی بیوتکنولوژی شامل اصلاح نباتات و دام، تهیه نان، ماست و پنیر بوده‌است و پس از آن تولید پادزیست‌ها (آنتی بیوتیک‌ها)، انسولین انسانی و اینترفرون علوم آزمایشگاهی و هم‌اکنون با پیدایش فناوری DNA نوترکیب، دستکاری ژن‌ها و انتقال ژن از یک موجود زنده به دیگری یا به عبارت دیگر مهندسی ژنتیک، ظرفیت بهره‌گیری از این فناوری به گونه فزاینده‌ای افزایش یافته‌است.

در حال حاضر با توجه به افزایش بی رویه جمعیت و نیاز به تأمین مواد غذایی این جمعیت رو به تزاید، بیوتکنولوژی کشاورزی مورد توجه ویژه‌است و محصولات تراریخته گوناگون پرمحصول و مقاوم کشاورزی مانند ذرت، برنج، سویا، گوجه فرنگی، گندم تولید و به‌کارگیری تکنیک‌های نوین بیوتکنولوژی در افزایش تولید شیر و گوشت دام موثر واقع شده‌اند. تراریزش برنج چندسالی است که در ایران آغاز شده است ولی به دلیل سرسخت بودن برنج به تراریزش که خود از دشوار بودن کشت بافت آن ناشی می شود، این رویکرد متوقف شده است و به بسیاری از ارقام برنج بومی ایرانی تعمیم نیافته است. اگرچه تلاش های اندکی به منظور کشت بافت برخی از ارقام برنج بومی ایرانی صورت پذیرفته است، این مهم مستلزم تلاش بیشتر محققین در این زمینه می باشد.

تامین سلامت و بهداشت جمعیت بیش از شش میلیاردی ساکنان کره زمین از طریق تولید داروهای نوترکیب و واکسن‌ها، دستیابی به روش‌های درمان کم‌هزینه بیماری‌ها و یافتن درمان بیماری‌های بدون درمان و تشخیص سریع‌تر و مؤثرتر بیماری‌های گوناگون از جمله بیماری‌های ژنتیکی از وظایف بیوتکنولوژی پزشکی است.

همچنین رویکرد جدید به محیط زیست در قرن حاضر و در نظر گرفتن آن به عنوان یک جزء از سرمایه ملی کشورها و لزوم حفظ آن با به‌کارگیری بیوتکنولوژی از مهم‌ترین دغدغه‌های بشر در سده حاضر است. حذف مؤثر آلاینده‌های محیطی خطرناک از محیط زیست با استفاده از میکروارگانیسم‌های پالایشگر آلودگی و استفاده از فنون نگهداری ذخایر ژنتیکی کشور از جمله کاربردهای بیوتکنولوژی در زمینه محیط زیست است. کاربردهای بیوتکنولوژی در صنعت که به تولید محصولات با صرف هزینه و انرژی کمتر، ضایعات اندک می‌انجامد و از همه مهم‌تر، کمترین اثر سوء بر محیط زیست را برجا می‌گذارد، باعث شد که از این فناوری به عنوان یکی از پاکترین بخش‌های صنعت یاد شود. بیوتکنولوژی همچنین تولید محصولاتی که قبلأ از روش‌های دیگر امکان تولید آن وجود نداشته یا بسیار سخت و دشوار بوده‌است، ممکن ساخته‌است.




فراورده‌های زیست‌فناوری

فراورده‌های بدست آمده از صنعت زیست‌فناوری در دنیا فراوان بوده و در کشور ایران تا به امسال (۱۳۸۶) به کمتر از ۲۰ عدد محدود می‌شود.

۱- اینترفرون بتا-۱ای با نام‌های تجاری سینووکس Cinnovex و رسیژن ReciGen

۲- اینترفرون گاما با نام تجاری گاما ایمونکس

۳- آنزیمهای بیولوژی مولکولی مانند تک دی ان ای پلی مراز

۴- کیت‌های تشخیص مولکولی بیماریها

۵- کیت‌های الایزا مانند کیت الایزای تشخیص ایدز

۶- واکسن‌های نسل جدید مانند واکسن هپاتیت ب

۷- داروهای جدید که در شرف ورود به بازار داخلی هستند مانند اینترفرون آلفا و استرپتوکیناز و اریتروپوئتین و اینترفرون بتا یک بی

٨- داروهای جدید که وارد بازار داخلی شدند مانند آنژی پارس (Angipars)

9- هورمون محرک تخمکزایی (FSH)با نام سینال-اف و پاراتیروئید همورمون (PTH)با نام سینوپار و همچنین PEG-GCSF با نام پگاژن
پیشینه زیست‌فناوری در ایران
حدود ۳۰ سال از عمر این فناوری جدید می‌گذرد و ایران نیز سرمایه گذاری‌هایی را برای تربیت نیروی انسانی و ایجاد چند مرکز تحقیقاتی آغاز کرده‌است. مؤسسه تحقیقات واکسن و سرم‌سازی رازی و انستیتو پاستور از موسسات قدیمی ایران هستند که در زمینه تولید سرم و واکسن از زیست‌فناوری استفاده می‌کنند. اما اولین مرکز تخصصی بیوتکنولوژی دو دهه پیش در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران شکل گرفت. بعد از آن مرکز ملی تحقیقات مهندسی ژنتیک و مؤسسات تحقیقاتی دیگر در بخش‌های مختلف به خصوص دانشگاهها فعالتر شدند. در دهه ۷۰ گروهی از سوی وزارتخانه‌های علوم، جهاد کشاروزی و بهداشت و درمان به خارج اعزام شدند و با بازگشت این گروه، فعالیت‌های تحقیقاتی رونق گرفت. در سال ۱۳۷۹ گروه بیوتکنولوژی به درخواست متخصصان و به دستور محمد خاتمی، رئیس جمهور وقت، در وزارت علوم تشکیل شد و برنامه ملی بیوتکنولوژی نتایج فعالیت این گروه‌است.. شرکت سیناژن اولین و بزرگترین شرکت خصوصی بیوتکنولوژی در ایران است که از سال 1373 فعالیت خود را آغاز نموده است و تا سال 1392 بیش از 8 فراورده دارویی نوترکیب را وارد بازار نموده است.
3:43 pm
الگوریتم
خوارزمی یا الگوریتم (نسبت: الگوریتمی، خوارزمیک)مجموعه‌ای متناهی از دستورالعمل‌ها است، که به ترتیب خاصی اجرا می‌شوند و مسئله‌ای را حل می‌کنند. به عبارت دیگر یک الگوریتم، روشی گام به گام برای حل مسئله است. شیوه محاسبه معدل در مدرسه، یکی از نمونه‌های الگوریتم است.






خصوصیات یک الگوریتم
تمام الگوریتم‌ها باید شرایط و معیارهای زیر را دارا باشند:

ورودی:

یک الگوریتم باید هیچ یا چندین پارامتر را به عنوان ورودی بپذیرد؛

خروجی:

الگوریتم بایستی حداقل یک کمیت به عنوان خروجی (نتیجه عملیات) تولید کند؛

قطعیت:

دستورات الگوریتم باید با زبانی دقیق، و بی‌ابهام بیان شوند. هر دستورالعمل نیز باید انجام‌پذیر باشد. دستورهایی نظیر «مقدار ۶ یا ۷ را به x اضافه کنید» یا «حاصل تقسیم پنج بر صفر را محاسبه کنید» مجاز نیستند؛ چرا که در مورد مثال اول، معلوم نیست که بالاخره چه عددی باید انتخاب شود، و در خصوص مثال دوم هم تقسیم بر صفر در ریاضیات تعریف نشده‌است.

محدودیت:

الگوریتم باید دارای شروع و پایان مشخصی باشد، به نحوی که اگر دستورات آن را دنبال کنیم، برای تمامی حالات، الگوریتم پس از طی مراحل شمارا و متناهی خاتمه یابد. به علاوه، زمان لازم برای خاتمه الگوریتم هم باید به گونه‌ای معقول، کوتاه باشد.





ریشه واژهٔ الگوریتم

واژه الگوریتم از نام ریاضیدان و ستاره‌شناس و جغرافی‌دان نامی ایرانی، ابوجعفر محمد بن موسی خوارزمی (الخوارزمی)، گرفته شده است، که در خوارزم زاده شد و در دانشگاه «بیت الحکمه» بغداد به اوج شهرت رسید. خوارزم یکی از شهرهای «ایران بزرگ» بود، که امروزه در ازبکستان واقع شده است و خیوه نام دارد. رساله‌ای که خوارزمی در قرن ۹ میلادی به عربی نگاشته بود، در قرن ۱۲ به لاتین با نام "Algoritmi de numero Indorum" ترجمه شد؛ یعنی "[کتابی بدست]«الگوریتمی» در مورد اعداد هندی"، که «الگوریتمی» نام الخوارزمی بود که مترجم آن را در تبدیل به لاتین چنین آورده بود. در قرن ۱۳ میلادی واژه الگوریسموس(algorismus) به معنای «سیستم شمارش عربی (دهدهی)» (یعنی اعداد ۱ تا ۹ به علاوه صفر، و نیز مفهوم اعشار) بود؛ که هنوز هم یکی از معانی واژه الگوریسم(algorism) است. معنای دیگر الگوریسم «حساب کردن با کمک اعداد عربی» است؛ یعنی فن انجام أعمال حسابی پایه، مانند جمع و ضرب، با قرار دادن اعداد در زیر هم و إعمال قواعدی خاص، که جایگزین به کارگیری اعداد رومی و استفاده از چرتکه شد. حتی روش انجام دستی تقسیم و جذر گرفتن (رادیکال) هم الگوریسم نامیده می‌شود. در قرن ۱۹ این کلمه در فرانسوی به algorithme تغییر شکل پیدا کرد، البته معنایش ثابت ماند. طولی نکشید که این کلمه به شکل algorithm وارد زبان انگلیسی شد؛ ولی فقط در اواخر قرن ۱۹ میلادی بود که معنای عام‌تر امروزی‌اش را یافت، و به «هر مجموعه قواعدی برای انجام یک رویه محاسباتی یا روال رایانه‌ای به کار رود» الگوریتم گفته شد.

تبدیل نام الخوارزمی به الگوریسم و سپس الگوریتم احتمالا تحت تأثیر واژه یونانی arithmos (به معنای عدد) و arithmetic (به معنای محاسباتی) بوده است. برخی منابع هم کلمه لگاریتم را هم در تبدیل الگوریسم و الگوریتم بی تأثیر ندانسته‌اند.





نقش الگوریتم‌ها در علوم رایانه
در علوم رایانه، یک الگوریتم را یک روال محاسباتی خوش‌تعریف می‌دانند، که مقدار یا مجموعه‌ای از مقادیر را به عنوان ورودی (Input) دریافت کرده و پس از طی چند گام محاسباتی، ورودی را به خروجی (Output) تبدیل می‌کند. بجز این، الگوریتم را ابزاری برای حل مسائل محاسباتی نیز تعریف کرده‌اند.ساخت و طراحی الگوریتم مناسب در مرکز فعالیت‌های برنامه‌سازی رایانه قرار دارد. یک برنامه رایانه‌ای، بیان یک یا چند الگوریتم با یک زبان برنامه‌نویسی است.






مفهوم الگوریتم

مفهوم الگوریتم را معمولاً با تشبیه به دستور آشپزی توضیح می‌دهند. مثلاً اگر بخواهیم آبگوشت درست کنیم (عمل مورد نظر) با فرض اینکه مواد خام را داریم (حالت اولیه) مراحل مشخصی را باید طبق دستور آشپزی طی کنیم (دستورالعمل‌ها) تا به آبگوشت آماده (حالت پایانی) برسیم. البته الگوریتم‌ها معمولاً پیچیده‌تر از این هستند.

الگوریتم گاه دارای مراحلی است که تکرار می‌شود (در مثال آبگوشت مثلاً چند بار باید نمک زد یا آب اضافه کرد) و یا در مرحله‌ای نیازمند تصمیم‌گیری است (اگر نمک کافی است دیگر نمک نمی‌زنیم، اگر کافی نیست نمک می‌زنیم).

اگر الگوریتم برای عمل مورد نظر مناسب نباشد و یا غلط باشد به نتیجه مورد نظر نمی‌رسیم. مثلاً اگر الگوریتم آبگوشت را با مواد اولیه کباب انجام دهیم واضح است که به آبگوشت نمی‌رسیم.

باید بدانیم برای هر الگوریتم تعریف متغیرها و طراحی مرحله به مرحله بسیار مهم است. زیرا الگوریتم باید بداند بر روی چه متغیر‌هایی، چه اعمالی را انجام دهد و نتیجه را در غالب چه متغیرها یا پارامتر‌هایی نشان دهد.






مقدمه‌ای بر تحلیل الگوریتم
معمولاً برای حل یک مسئله، روش‌ها و الگوریتم‌های گوناگونی وجود دارند؛ یک الگوریتم ممکن است عمل مورد نظر را با دستورات مختلف در مدت زمان و یا کار کمتر یا بیشتری نسبت به الگوریتم دیگر انجام دهد. به همین دلیل، انتخاب الگوریتم مناسب و کارا اهمیت زیادی در موفق بودن و کارایی برنامه رایانه‌ای دارد. الگوریتم‌ها به عنوان یک فناوری مطرح هستند

و دانشمندان آنها را طراحی، تحلیل، و مطالعه می‌کنند. مطالعه الگوریتم‌ها زمینه‌های متعددی را در بر می‌گیرد. در زیر به چند نمونه اشاره می‌کنیم که می‌توان آنها را چرخه حیات یک الگوریتم نامید.

الف) طراحی الگوریتم ها:روش‌های مختلفی برای طراحی الگوریتم‌ها وجود دارد که عبارتند از:روشهای تقسیم و غلبه، روش‌های حریصانه، روش‌های برنامه نویسی پویا، روش‌های پسگرد و روش‌های انشعاب و تحدید.

ب) معتبر سازی یا اثبات درستی الگوریتم‌ها:بعد از طراحی باید اثبات شود که الگوریتم مزبور درست است. الگوریتمی درست است که به ازای هر ورودی مناسب خروجی صحیحی بدهد. اثبات درستی الگوریتم‌ها به اثبات قضایا در ریاضی می‌ماند و مرحله بسیار مهمی در زمینه مطالعه الگوریتم‌ها است

ج) تحلیل الگوریتم ها (تحلیل مقدم، ارزیابی کارایی الگوریتم‌ها):یک الگوریتم در زمان اجرا از cpuی کامپیوتر برای اجرای دستورالعمل‌ها و از حافظه برای ذخیره سازی برنامه و داده‌ها استفاده می‌کند تحلیل یک الگوریتم مشخص می کند که الگوریتم در زمان اجرا چه مدت زمان از cpuبرای اجرای دستورالعمل (پیچیدگی زمانی) و چه مقدار از حافظه (چه اصلی و چه جانبی) برای ذخیره سازی برنامه و داده ها (پیچیدگی فضایی) نیاز دارد.

د) پیاده سازی الگوریتم‌ها:پیاده سازی یک الگوریتم نوشتن آن به زبان برنامه نویسی خاص است که معمولا بعد از تحلیل مقدم آن صورت می‌گیرد و نام برنامه به آن اطلاق می‌شود.

ه) تست برنامه:تست یک برنامه شامل1:اشکال زدایی و 2:تحلیل موخر (اندازه گیری کارآیی) است. اندازه گیری کارآیی عبارت است از فرآیند اجرای الگوریتم صحیح بر روی داده‌های نمونه گیری شده برای به دست آوردن زمان و حافظه مورد نیاز توسط کامپایلر. زمان اجرای یک الگوریتم به پارامتر‌های مختلفی بستگی دارد که از جمله می‌توان به نوع دستورالعمل‌ها (دستورالعمل‌های جمع، ضرب، نوشتن، خواندن، شرطی و...)کامپایلر مورد استفاده، زبان برنامه نویسی، سخت افزار به کار رفته و پارامتری مثل nکه می‌تواند معرف تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها و یا هر دو باشد اشاره کرد

تحلیل الگوریتم‌ها رشته‌ای است که به بررسی کارایی الگوریتم‌ها می‌پردازد. تحلیل الگوریتم‌ها یعنی پیش‌بینی منابع مورد نیاز برای اجرای یک الگوریتم، همچون: حافظه، پهنای‌باند ارتباطی، سخت‌افزار، و از همه مهمتر، زمان.
کارایی یا پیچیدگی هر الگوریتم را با تابعی نشان می‌دهند که تعداد مراحل لازم برای اجرای الگوریتم را برحسب طول داده ورودی، یا میزان محل‌های لازم حافظه را بر حسب طول داده ورودی نشان می‌دهد.





جنبه حقوقی
در بعضی کشورها، مثل آمریکا اگر تعبیه فیزیکی الگوریتمی ممکن باشد (برای مثال، یک الگوریتم ضرب که می‌شود آن را در واحد محاسبهٔ یک ریز پردازنده تعبیه کرد) می‌شود آن الگوریتم را به ثبت رساند.
ساعت : 3:43 pm | نویسنده : admin | مطلب بعدی
الگوریتم | next page | next page