دانلود مقاله پیدایش نرم افزار و نفوذ آن به دنیای صنعت

بشریت همواره در تمام دوران زندگی به دنبال ابدء و یافتن روش‌های جدید و کاربردی جهت آسان نمودن کارهای روزمره ی خویش بوده.

در همین راستا انسان ها همواره تلاش بر آن داشتند تا با بکار گیری ابزار آلات و خلق فناوری‌های جدید به آرمان ها و رویاهای خویش دست یابند.

بدیهی است که انسانها همواره در این راه موفق ظاهر شده و خواهند شد.
یکی از پر افتخار و پر کاربرد ترین فناوری‌های خلق شده توسط بشر پدیده ای است که کامپیوتر (رایانه) نام دارد.

در عصر حاضر زندگی تمام انسان ها در اکثر نقاط دنیا با این فناوری گره خورده بطوری که انکار و حذف آن از زندگی روز مره انسان ها امری بعید و غیر ممکن به نظر می‌رسد.

در صفحات و فصل‌های بعد بیشتر به توضیح این مطلب پرداخته خواهد شد.

کامپیوتر چیست‌ ؟
شاید جواب دادن به این سوال در نگاه اول کمی دشوار و پیچیده به نظر برسد.

اما جواب دادن به آن کاملا ساده و آسان است.

کامپیوتر در لغت به معنی محاسبه گر می‌باشد که ریشه ی آن از کلمه Compute به معنی محاسبه که با پسوند er به صورت یک اسم فاعلی در آمده است.

اما در عمل نیز کامپیوتر (در حالت ساده) تنها یک محاسبه گر است که فقط می‌تواند دو عمل جمع و تفریق را در زبان Binary (مبنای دو) انجام دهد.

(تمامی اعمال ضرب تقسیم و...

ترکیب و زیر مجموعه ای از دو عمل اصلی یعنی جمع و تفریق هستند )

علوم پایه کاربردی و بکار گرفته شده در کامپیوتر
بطور کلی می‌توان علوم به کار رفته در ساخت و تولید کامپیوترهای امروزی را به 3 دسته کلی تقسیم کرد:
1- ریاضیات
2- فیزیک و شیمی
3- الکترونیک و الکترو مکانیک

البته تنها این سه رشته نیستند که در پروسه ی تولید و ساخت سخت افزار و نرم افزارها (نرم افزار‌های ابتدائی) کار برد دارند.

بلکه این سه علوم پایه ای هستند.

بقیه تخصصها از اهمیت‌های نسبتا کمتری برخوردارند.

تعریفی ساده برای سخت افزار و نرم افزار
سخت افزار به ماهیت فیزیکی و اجزاء تشکیل دهنده ی کامپیوتر و نرم افزار به مجموعه ی داده ها و پکیج‌های (بسته ها) پردازش شده (محصول) گفته می‌شود.

در حقیقت سخت افزار را می‌توان به اتومبیلی تشبیه کرد که در خدمت دستورات راننده یعنی همان نرم افزار است.

پس سخت افزارها تنها ماشین‌های خام و بی اراده ای هستند که نرم افزار ها به آنها جان می‌بخشند و آنها را به حرکت در می‌آورند.

بدیهی است که تمامی سخت افزارها توانایی ها و کاربردهای تعریف شده و مشخصی را دارا هستند.

نرم افزار ها در واقع مجموعه ی دستور العمل‌های تعریف شده و مشخص هستند که به منظورهای مختلف طراحی شده اند.




نفوذ نرم افزار و کامپیوتر به دنیای صنعت
در دو دهه ی گذشته دنیا شاهد رشد چشم گیر صنعت نرم افزار و نقش آفرینی این پدیده استثنائی در زندگی انسان ها بوده.

نرم افزارها به واسطه توانائی ها و قدرت خود توانستند به سرعت به تمامی عرصه‌های زندگی انسان نفوذ کنند و در تمام زمینه ها تغییرات عمده و اساسی ایجاد کنند.
در این میان صنعت یکی از وابسته ترین عرصه ها به دنیای نرم افزار است که رشد بی اندازه ی خود را در این سالها به صنعت نرم افزار مدیون است.

نرم افزارها توانستند به سرعت جایگاه قدرتمندی را در دنیای صنعت پیدا کنند.

البته باید به این نکته توجه داشت که کاربرد نرم افزار ها در صنعت محدود به صنایع خاصی نیست.

بلکه امروزه تقریبا تمام صنعت گران هر کدام به طریقی به نرم افزار ها وابستگی دارند و از آنها در جهت پیش برد - ایجاد سرعت - دقت و کیفیت در صنایع استفاده می‌کنند.
البته بر طبق آمارها هنوز تعداد زیادی از واحد‌های صنعتی در دنیا وجود دارد که هنوز نرم افزار را در برنامه کاری خود جای نداده اند و یا تمایل به ادامه کار با روش‌های سنتی تر و قدیمی را دارا هستند.

در قرن حاضر در کشورهای توصعه یافته بسیاری از واحد‌های صنعتی کوچک و بزرگ نرم افزار را به عنوان یک اصل پذیرفته اند و تنها درصد کمی هستند که در مقابل آن مقاومت نموده اند.
قابل ذکر است که متاسفانه در کشور ما این آمار نگران کننده است

برای مثال:
در سال گذشته 1384 بر طبق آمار اعلام شده توسط جامعه قالب سازان ایران 40% از واحد‌های قالب سازی اعلام ورشکستگی کرده و یا تغییر صنف داده اند.



نگاهی کوتاه به علت:

- 2/34% به دلیل شرایط نابسامان اقتصادی

- 8/5% به دلایل مختلف مانند مشکلات مالی – خستگی از صنف کاری
و تغییر شغل – مسافرت و...

نکته ی مهم اینجاست‌:
از این 2/34 % واحد صنعتی در حدود 7/92 % به روش سنتی و قدیمی فعالیت می‌کردند.
و در کل از تمام واحد‌های قالب سازی ایران 69% به روش سنتی و 31% به روش‌های مدرن وابسته به نرم افزار فعالیت می‌کنند.
از بررسی این آمار مشخص و پیداست که صنایع مدرن به مراتب از هر لحاظ موفق تر از صنایع سنتی و قدیمی عمل می‌کنند.

فصل دوم شتاب گیری رشد صنایع به کمک نرم افزارها همان طور که در فصل قبل نیز اشاره شد نرم افزار ها در دو دهه ی گذشته باعث رشد چشمگیر و باور نکردنی صنایع شده اند.

بزرگترین علت این امر سرعت و دقت باور نکردنی پردازش اطلا عات در کامپیوتر است.

همین سرعت و دقت بالا موجب شده نرم افزار ها قابلیت‌های بسیار زیادی را دارا شوند.

بدون هیچ محدودیتی در حجم و زمان پردازش دستور العمل ها و اطلاعات.

تا بحال به توانایی کامپیوتر‌های شخصی خود فکر کردید‌ ؟

اصولا بصورت عمومی کامپیوتر‌های خانگی تنها ابزاری برای تفریح – گوش دادن به موسیقی- بازیهای سرگرم کننده – اینترنت و...

هستند.

متاسفانه عموما از این وسیله استفاده کاربردی نمی شود و از قابلیت ها و توانایی‌های آن استفاده نمی شود.

اگر شما یک دستگاه کامپیوتر شخصی باپردازشگر دو هسته ای پنتیوم 4 (نام تجاری) ساخت شرکت Intel با فرکانس 3/6Ghz و فرکانس Bus 800Mhz را در منزل دارا هستید و از آن به عنوان یک ابزار MultiMedia استفاده می‌کنید حتما تعجب خواهید کرد که بدانید پردازشگر کامپیوتر شما قادر است تمام محاسباتی را که روزانه 200 حسابدار انجام می‌دهند تنها در2/1 ثانیه انجام دهد.

احتمال بروز خطا در پردازش و محاسبه در CPU کامپیوتر شما +0% است و در محاسبات 200 حسابدار ؟؟؟!!!!

در سالهای گذشته نرم افزار‌های صنعتی یکی پس از دیگری به بازار داغ صنعت وارد شدند که هر یک از قابلیت ها و کار برد‌های مختلفی برخوردار هستند.

حضور این نرم افزار ها بطور معجزه آسایی به صنایع سرعت بخشید و بطور چشمگیری باعث پیشرفت-کیفیت و ایجاد دقت در خدمات و یا محصولات صنعتی شد.

نرم افزار ها به کمک ماشین آلات و روبات‌های خود رنگ دیگری به صنعت بخشیدند و از درون باعث پیشرفت صنایع شدند.

به طوری که امروزه نرم افزارها خود نرم افزارهای جدیدتری می‌سازند روبات ها به کمک نرم افزار ها روبات هایی با توانایی‌های بیشتر و پیشرفته تر را تولید می‌کنند.

تا این لحظه میتوان علل رشد صنعت به وسیله نرم افزار ها را به دو دسته تقسیم کرد: افزایش سرعت در فرآیند‌های صنعتی افزایش دقت و کاهش ضریب خطا به یک مثال از یکی از پدیده‌های نرم افزار توجه کنید: CNC Machines and an Industry Revolution ماشینهای کنترل عددی توسط کامپیوتر و انقلابی صنعتی یکی از پدیده‌های وابسته به نرم افزار که سرعت رشد صنعت را 100 ها برابر کرد و حدودا از سال 1985 به بعد در اختیار صنعت جهان قرار گرفت ماشین آلاتی بودند که CNC (Computer Numerical Control) یا کنترل عددی به وسیله کامپیوتر نام داشتند.

این خانواده از ماشین آلات روبات هایی بودند که از روش‌های مختلف قادر به ساخت و تولید انواع قطعات - صنعتی و...

با دقتی بسیار بالا در حدود 001/0 میلی متر بودند و امروزه نیز در سراسر جهان کاربردهای بسیار زیادی دارند.

در این نوع ماشین آلات قطعه توسط نرم افزار کاملا به صورت سه بعدی طراحی و سپس مختصات آن برای روبات تعریف می‌شود.

در نهایت محصول با سرعت باور نکردنی توسط روبات ساخته می‌شود.

این خانواده از روبات ها توانستند پیشرفت بسیار چشمگیری را به دنیای صنعتی ببخشند.

سرعت این دسته از ماشین آلات به واسطه استفاده از نرم افزار بصورت میانگین 500 برابر بیشتر از از روشهای سنتی است.

دقت حاصل در محصولات نیز در صطوح آیرودینامیک 350 برابر دقیق تر از روش های سنتی تخمین زده میشود.

اما دنیای دیجیتال نرم افزاری پیامدهای دیگری را نیز به همراه خود داشته است.

یکی از مهمترین این پیامدها کاهش هزینه ها در تولید است که از اهمیت بسیار زیادی در بازار رقابت برخوردار است.

ازبرخی علل کاهش هزینه ها میتوان به نکات زیر اشاره کرد: تولید بیشتر در زمان کمتر + کیفیت (فصل 3) استفاده از نرم افزارها - روبات ها و ماشین آلات به جای نیروی انسانی (فصل 3) کم شدن خطا و اشتباهات (فصل 3) از بین رفتن روش‌های آزمون و خطا و جایگزینی شبیه سازی (فصل 4) استفاده از روش‌های تجاری و بازرگانی مدرن نرم افزاری (‌تجارت الکترونیک) و فروش مستقیم محصولات.

همانطور که درنکته ی شماره 5 ذکر شد یکی از مهمترین عوامل کاهش هزینه ها استفاده از الگو‌های تجاری و بازرگانی مدرن یعنی همان تجارت الکترونیک (E-Commerce) است.

در چند سال گذشته با عمومی شدن پدیده اینترنت و شکل گیری تجارت الکترونیک و ایجاد سیستم‌های ایمن مالی و اعتبارات الکترونیکی برای تولید کنندگان و صاحبین صنایع این امکان را فراهم شده تا با کمترین هزینه و بیشترین قابلیت خدمات و محصولات خود را در ویترین‌های الکترونیکی خود به معرض نمایش در بیاورند.

لازم به ذکر است که فروشگاه ها و پایگاه‌های الکترونیکی محدود به زمان و مکان نیستند.

این امر به این معنی است که در الگو‌های تجاری سنتی صاحبین صنایع برای به نمایش گذاشتن کالا ها و خدمات خود مجبور بودند تا هزینه‌های بسیار زیادی پرداخت کنند(خرید ملک و یا املاک - دفاتر نمایندگی – هزینه ی پرسونل- مالیات و...).

در عصر حاضر تجارت الکترونیک به شما این امکان را می‌دهد تا در هر ساعتی از شبانه روز به هر کجای دنیا که می‌خواهید سفر کنید و از محصولات و یا خدمات بازدید کنید.

و در صورت تمایل از آنها استفاده کنید.

همه ی این پروسه تنها دقایقی بیش به طول نمی انجامد.

همچنین تجارت الکترونیک به صنعت گران امکان داده تا خود به صورت مستقیم با مصرف کنندگان ارتباط داشته باشند و در نهایت دست دلال ها و واسطه‌های تجاری و تبلیغاتی کوتاه شده و این باعث رشد تولید کننده می‌شود چرا که می‌تواند محصول خود را به دور از هزینه‌های اضافه (واسطه‌های تجاری و تبلیغاتی‌) به دست مصرف کننده برساند.

یکی دیگر از فواید تجارت الکترونیک از بین رفتن مرزها و جهانی شدن صنایع می‌باشد که این امر خود نیز باعث رونق اقتصادی و در نهایت رشد صنایع می‌شود.

پس می‌توان فواید تجارت الکترونیک را بطور کلی اینگونه جمع بندی نمود: 1- کاهش هزینه ها و افزایش قابلیت ها 2-کوتاه شدن دست واسطه‌های تجاری (دلالها) و تبلیغاتی 3- از بین رفتن مرزها و جهانی شدن صنایع 4- ایجاد رقابت و افزایش کیفیت در هزاره ی سوم میلادی می‌توان به جرأت گفت که تمام صنایعی که به روش‌های سنتی فعالیت می‌کنند رو به نابودی هستند.

چرا که قدرت نمائی نرم افزار ها دیگر جایی برای تردید باقی نگذاشته.

یک نرم افزار به تنهائی به جای صدها انسان کاراِِئی دارد و می‌تواند هزاران برابر سریع تر و دقیق تر از انسان عمل کند.

پس میتوان نتیجه گرفت که تمامی واحد‌های کوچک و بزرگ صنعتی ضرورت دارند تا خیلی سریع و مطمئن به دنیای دیجیتال وارد شوند و تا آنجائی که امکان دارد در تمامی فرآیندها از نرم افزارها استفاده کنند.

مقاومت در مقابل نرم افزارها امری غیر ممکن و بدون توجیح است.

فصل سوم سرعت و دقت مداری نرم افزارها همان طور که در فصل قبل نیز اشاره شد نرم افزارها خصوصیاتی دارند که آنها را متمایز می‌سازد.

از جمله این خصوصیات می‌توان به دو نکته زیراشاره نمود: سرعت در پردازش اطلاعات و داده ها دقت در محاسبات و خروجی ها کم حجم بودن اطلاعات از جهت ابعاد سرعت دسترسی به حافظه ها و اطلاعات جابجائی اطلاعات شبکه‌های کامپیوتری – اینترنت سرعت در پردازش اطلاعات و داده ها در فصل قبل مثالی در همین رابطه قید شد که گویای سرعت پردازش اطلاعات در یک کامپیوتر شخصی بود.

البته نرم افزار ها در رابطه با سرعت پردازش اطلاعات نقش زیادی را ایفا نمی کنند.

در واقع این سخت افزار ها هستند که در سرعت پردازش اطلاعات تعیین کننده هستند و نرم افزارها تابع توانایی ماشین‌های خود (سخت افزارها) هستند.

در اولین کامپیوتر ها سرعت پردازش اطلاعات بسیار کم بود.

چرا که کامپیوتر‌های اولیه بیشتر شبیه به یک ماشین مکانیکی بودند تا دستگاهی الکترونیک.

عوامل تأثیر گذار در سرعت پردازش اطلاعات بطور کاملا خلاصه: فرکانس‌های پردازشگر اصلی فرکانس‌های پردازشگر‌های جانبی فرکانس- پهنای باند اطلاعاتی و میزان حافظه با دسترسی قالبلیت تصادفی فرکانس و پهنای باند اطلاعاتی مربوط به منابع دخیره اطلاعات فرکانس و میزان حافظه ی انبار (برگشتی) پردازشگرها هماهنگی تمام سخت افزارها از لحاظ سرعت اما در این میان خود نرم افزار ها هم در بالا رفتن سرعت پردازش اطلاعات بی تأثیر نیستند.

شرکت‌های بزرگ تولید و ساخت برنامه‌های کامپیوتری امروزه به شدت تلاش می‌کنند تا با تغییرات اساسی در الگوریتم‌های نرم افزار‌های خود بازده را از لحاظ سرعت بالا و بالا تر ببرند و در این راستا به موفقیت‌های چشمگیری دست پیدا کردند.

برای مثال در مقایسه دو نوع فرمت FAT32 , NTFS که روش‌های مختلف نرم افزاری برای شکل دهی به دیسک سخت "Hard Disk" هستند می‌توان به این نکته دست یافت.

چرا که سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در فرمت NTFS حدودا به میزان دو برابر افزایش یافته.

حال امروزه سرعت نرم افزار ها تا حدی بالا رفته که می‌توان به کمک آنها اعمال شگفت آوری را انجام داد.

امروزه شما به کمک نرم افزارها قادر هستید تا تنها با صرف چند دهم ثانیه از وقت خود مساحت - حجم – و یا محیط پیچیده ترین اشکال و قطعات را از لحاظ هندسی بررسی کنید.

کار خانه‌های اتومبیل سازی قبل از اینکه حتی یکی از قطعات محصول جدید خود را بسازند در دنیای دیجیتال سوار خودروی جدید دیجیتالی می‌شوند.

در صنعت چاپ دیگر نیاز به حروف چینی و دستگاه‌های چند ده تنی نیست.

بلکه به جای چیدن تمام حروف یک کتاب تنها لازم است یک دستور پرینت (چاپ) به کامپیوتر متصل به چاپگر‌های خود بدهند و تعداد دلخواه را وارد کنند.

به جای دستگاه‌های چاپ چند تنی چاپگر‌های چند کیلوئی به میان آمدند که هیچ محدودیتی دار چاپ و کیفیت ندارند.

در صنعت فیلم سازی برای ساخت یک صحنه جنجالی جنگی که 200 هزار نفر در آن با هم میجنگند نیازی به 200 هزار نفر بازیگر نیست.

چرا که نرم افزار زحمت اینکار را می‌کشد و 20 بازیگر را به 200000 بازیگر تبدیل می‌کند.

مهندسان مکانیک برای ترسیم و طراحی قطعات دیگر نیازی به کاغذ - قلم - صرف ماه ها وقت – آزمون و خطا‌های متعدد و...

ندارند.

چرا که نرم افزار به آنها این امکان را می‌دهد تا با صرف تنها چند دقیقه وقت قطعه مورد نظر را به صورت 3 بعدی طراحی و با یک دستور (پرینت سه بعدی 3D Part Printer) قطعه را در دست بگیرند.

یا افرادی که در بورسهای جهانی نفت – طلا و...

مشغول به فعالیت هستند دیگر جای نگرانی ندارند !

چرا که نرم افزار ها تنها با اتصال به اینترنت و بررسی شرایط بازار به آنها از گران شدن و یا ارزان شدن سهام خود خبر می‌دهند.

نرم افزار ها حتی صنایع دستی را نیز تنها نگذاشته اند.

امروزه قالی بافان – خیاط ها و...

هم می‌توانند از نرم افزار ها جهت پیشبرد و سرعت بخشیدن به فعالیت‌های خود استفاده کنند.

ماشینها و روبات‌های بافنده فرش و لباس و حتی ماشینهای گلدوزی که با نرم افزار ها کنترل می‌شوند می‌توانند روزانه هزاران برابر یک انسان محصول تولید کنند و 1000 برابر دقت و کیفیت بالا تری داشته باشند.

از قابلیت‌های نرم افزار و سرعتی که به تمام فرآیندهای زندگی می‌بخشد هر چه قدر که توصیف شود باز هم کم است.

دقت در محاسبات و خروجی ها یکی دیگر از خصوصیات نرم افزار ها دقت فوق الاده آنها در محاسبات است.

نرم افزارها به ندرت خطا می‌کنند.

اشتباهات نرم افزاری در حدی است که تقریبا می‌توان از آنها چشم پوشی کرد یعنی می‌توان گفت که +0% احتمال دارد که نرم افزار نیز اشتباه کند.

البته ناگفته نماند که خطاهای نرم افزار ها عموما به علت اشتباهاتی در ساختار و پیکره خود آنهاست.

یعنی در الگوریتم و برنامه نویسی آنها ایراد هایی وجود دارد که تمامی برنامه نویسان و شرکتهای بزرگ همواره در رفع این ایراد ها در نسخه‌های بعدی نرم افزارهای خود تلاش می‌کنند.

اما کاربرد و توانائی‌های نرم افزار ها به قدری وسیع و گسترده است که با وجود تمام ایرادهایی که در پیکره آنها ممکن است یافت شود هیچ جای حرفی برای هیچ کس باقی نمی گذارد.

کم حجم بودن اطلاعات از جهت ابعاد یکی دیگر از مزایایی که نرم افزار به ما ارائه می‌کند حجم بسیار پائین اطلاعات ثبت شده از نظر ابعاد و اندازه است.

برای مثال فکر می‌کنید برای ثبت کردن تمامی اطلاعات مربوط به مردم ایران (نام و مشخصات - عکس - اثر انگشت - آدرس و...) بر روی کاغذ نیاز به چند صد تن کاغذ دارید‌ ؟

برای انبار کردن و طبقه بندی کردن آنها چطور ؟

نیاز به چه مقدار فضا دارید ؟؟؟؟!!!!!

حال فکر می‌کنید برای ثبت همین اطلا عات بر روی کامپیوتر نیاز به چه مقدار فضا دارید ؟

جواب این سوال کاملا آسان است.

یک دیسک سخت 500 گرمی می‌تواند این امکان را برای شما فراهم سازد تا شما تمامی مشخصات مردم ایران را درون جیب خود بگذارید و به هرجا که می‌خواهید سفر کنید !!!

در این میان نرم افزار‌های Compressor (فشرده ساز) نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند.

چرا که آنها با استفاده از روش‌های زیادی قادرند اطلاعات را تا چندین برابر فشرده سازند.

سرعت دسترسی به حافظه و اطلاعات دنیای دیجیتال برای ما این امکان را فراهم می‌سازد تا بدون اتلاف زمان در میان انبوهی از اطلاعات بتوانیم به اطلاعات دلخواه خود دسترسی پیدا کنیم.

دیگر برای خرید و یا مطالعه کردن یک کتاب نیاز نیست که تمام وقت خود را صرف سر زدن به کتاب فروشیها و کتاب خانه ها کنیم.

بلکه کافیست تا با صرف چند دقیقه تنها با وارد کردن نام کتاب در یکی از سایتهای جستجو آن را دانلود کرده و از آن استفاده کنید.

پلیس ها دیگر برای پیدا کردن مشخصات صاحب یک اتومبیل نیاز نیست تا بین میلیونها برگه به دنبال چند ورق کاغذ جستجو کنند.

بلکه کافیست تا فقط شماره پلاک اتومبیل را در یکی از کامپیوتر‌های متصل به شبکه وارد نموده و سپس به اطلاعات مورد نظر دسترسی پیدا کنند.

جابجائی اطلاعات یکی دیگر از مزایای نرم افزار ها جابجایی ساده اطلاعات است.

امروزه به کمک استفاده از فناوری‌های روز دنیا انسانها قادر هستند تا حجم‌های زیادی از اطلاعات را به سادگی در شکلهای مختلف (انواع دیسکهای سخت – انواع حافظه‌های جانبی مانند Cool Diskes – Flash Memories) ثبت و از هر نقطه‌ای به نقطه دیگر جابجا کنند.

بدون آنکه خطائی در ساختار اطلاعات حاصل شود.

شبکه‌های کامپیوتری – اینترنت یکی دیگر از روشهای جابجائی اطلاعات انواع شبکه‌های کامپیوتری هستند.

شبکه کامپیوتری به مجموعه ای از کامپیوتر ها گفته می‌شود که از طریق سخت افزارهای I/O (ورودی و خروجی) به کمک ماهواره ها – کابل ها – تلفن و...

قادر هستند تبادل اطلاعات کنند.

این روش مزیت‌های بسیار زیادی نسبت به روش‌های دیگر جابجائی اطلاعات دارد.

از جمله مهمترین این مزیت ها دارا نبودن هیچ محدودیتی در حجم و مسافت اطلاعات است که فواید بسیار زیادی را در پی دارد.

یکی از پر کاربرد ترین شبکه‌های جهانی شبکه اینترنت است که تقریبا همه با آن آشنائی دارند.

این شبکه جهانی و توصیف ناپذیر که میلیونها کامپیوتر را هم زمان به هم متصل می‌سازد در زندگی روز مره انسانها – صنعت – تجارت – پزشکی و...

کاربرد دارد.

تقریبا میتوان گفت که اینترنت به تمامی نقاط این کره خاکی نفوذ کرده و با سرعت هرچه تمام تر دنیا را در خود حل می‌کند.

- امروزه دانشگاه‌های زیادی از طریق اینترنت با دانش جویان خود ارتباط دارند - پزشکان به کمک روبات ها از دور ترین نقاط به کمک شبکه اینترنت دست به عمل جراحی می‌زنند.

- صنعتگران و تاجران به کمک اینترنت دست به تجارت می‌زنند.

- اخبارها و اطلاعات از طریق این شبکه به تمام جهان ارسال می‌شود.

- میلیونها انسان از این طریق با دوستان و آشنایان خود ارتباط دارند.

و هزاران هزار مزیت و کاربرد دیگر.

فصل چهارم پیدایش نرم افزار‌های شبیه ساز و تحولی عظیم از پدیده‌های باور نکردنی دنیای دیجیتال نرم افزار ها می‌توان به نرم افزار‌های شبیه سازی "Simulation Softwares" اشاره کرد.

این دسته از نرم افزارها حدودا از از سال 1993 وارد بازار نرم افزار ها شدند و از سال 2000 بشدت رشد کردند و در معرض استفاده‌های عمومی قرار گرفتند.

شبیه سازی نرم افزاری چیست ؟

شبیه سازی نرم افزاری به معنی بررسی اتفاقات در فرآیندهای فیزیکی و حقیقی در دنیای نرم افزار است.

در این روش کاربر اطلاعاتی را در باره ی فرآیند مورد نظر به نرم افزار وارد نموده و سپس آنچه را که در واقعیت اتفاق مشاهده می‌کند.

برای درک بیشتر این موضوع بهتر است از یک مثال استفاده کنیم.

مثال: تصور کنید که شما قصد طراحی و ساخت یک هواپیمای کوچک را دارید.

حال می‌خواهید اطلاعاتی در باره ی مقاومت بال ها ی هواپیمای خود به دست آورید !!!

خوب چه راهی به نظر شما می‌رسد ؟

بله ساده ترین جواب همین است.

در قدیم نیز همه دانشمندان و مهندسان نیز از همین روش ها استفاده می‌کردند.

آنها قادر بودند تا حدودی از حدس و گمان و تا حدودی هم از محاسبات به نتیجه هایی دست یابند.

البته به غیر این از نقش آزمایشگاه ها و روش‌های آزمون و خطا نیز نمی توان چشم پوشی کرد.

این روش ها هزینه‌های فوق الاده زیادی را در پی داشته و دارد.

همچنین زمان بسیار زیادی به طول می‌انجامد تا شما بخواهید هواپیما‌های آزمایشی متعددی را بسازید و بارها و بارها عکس العمل بال هواپیمای خود را در مقابل نیروهای وارده بسنجید.

همچنین در صورت بروز هر گونه خطا در محاسبات و آزمایشها ممکن است فاجعه‌های جبران ناپذیری روی دهد.

آیا روش بهتری هم وجود دارد ‌؟

جواب مثبت است.

امروزه نرم افزار‌های شبیه سازی به شما این امکان را می‌دهند تا هواپیمای خود را طراحی کرده و بار ها و بارها آن را در آسمان مجازی دیجیتالی به پرواز در آورید.

تمام نیروهای وارده و تنش ها را بررسی کنید و به آسانی ایراد‌های مدل آزمایشی خود را رفع و تصحیح کنید.

علاوه بر آن برخی از این نرم افزار ها راه حل هایی برای رفع ایراد و حل مشکل نیز ارائه می‌کنند !!!!

نرم افزارهای شبیه سازی از لحاظ صنعت گران یک معجزه بشمار می‌آیند.

معجزه ای که خالق آن خود انسان ها هستند.

این نرم افزارها هزینه ها را تا هزاران برابر کاهش می‌دهند و از اتلاف زمان بطور باور نکردنی جلوگیری می‌کنند.

بسیاری از محاسباتی که در حالت معمولی ماه ها و شاید هم سالها به زمان نیاز داشت توسط این نرم افزار ها تنها در طی چند دقیقه انجام می‌شود.

شبیه ساز ها در واقع همان تعاریف و فرمول‌های ریاضیات – فیزیک – شیمی – الکترونیک و...

را در الگوریتم خود جای داده اند.

اما بواسطه سرعت پردازش فوق الاده اطلاعات در کامپیوتر و عدم وجود خطا از سرعت و دقت بسیار بالایی برخوردار هستند.

همچنین نرم افزار‌های شبیه سازی قادر به محاسبه و پیش بینی فرآیندهای بسیار پیچیده هستند.

فرآیند هایی که انسان شاید هرگز خود به تنهایی قادر به محاسبه آن نباشد.

نرم افزارهای شبیه سازی در صنایع مختلفی کاربرد دارند.

به برخی از این صنایع اشاره می‌کنیم که شبیه ساز ها در آنها کاربردهای بسیار وسیع و گسترده ای را دارا هستند.

1- مهندسی مکانیک - صنایع خودرو سازی و تمامی زیر مجموعه ها - صنایع قطعه سازی - صنایع ماشین سازی (ماشین آلات صنعتی ) - صنایع پتروشیمی (بخش محاسبات ترمودینامیکی و...

) - صنایع قالب سازی ریخته گری - صنایع هوا فضا و...

2- مهندسی عمران و معماری - ساختمان سازی - پل سازی - تونل‌های زیر زمینی - محاسبات سازه و مقاومت مصالح - شهر سازی (شبیه سازی شهر و پیش بینی ترافیک و...

) - دکوراسیون داخلی و...

3- مهندسی برق والکترونیک - مدار‌های الکترونیکی - پوشش فرکانسی و القاء مغناطیسی - برقهای صنعتی - چیپ‌های دیجیتال و آنالوگ - صنایع الکترومکانیکی و...

4- صنایع گرافیک - صنایع چاپ و گرافیک - سینما و فیلم سازی و...

در تمامی این صنایع نرم افزار‌های شبیه سازی جایگاه‌های بسیار مستحکم را پیدا کرده اند.

در فصل هشتم به معرفی برخی از این نرم افزارها و توضیحاتی در باره کاربرد و توانایی آنها پرداخته خواهد شد.

بسیاری از دانشمندان و تحلیل گران علت رشد بی حد صنایع را در 10 سال گذشته پیدایش نرم افزارهای مهندسی CAE می‌دانند.

( Computer Aided Engineering – abbreviation of C A E) (مهندسی به وسیله کامپیوتر) به تصاویری از یک پروژه ی عملی و حقیقی اجرا شده توسط گروه صنعتی پارسیان در سال 1383 توجه کنید‌: قطعه زیر توسط یکی از نرم افزار‌های مهندسی طراحی و شبیه سازی شده است.

نام طراح: آ.امامی نام نرم افزار: Solid Works جنس قطعه: پلی اتیلن – از خانواده ی مواد پلیمری (پلاستیک) P.E وزن قطعه: 62/57 گرم (شبیه سازی شده) حجم درون قطعه: 350 سی سی = 35/0 لیتر (شبیه سازی شده) طراحی قالب مربوط به قطعه فوق (شبیه سازی شده): جنس: فولاد آلیاژی VCN-150 BOHLER Standard وزن: 79/25 کیلو گرم (شبیه سازی شده) دمای آلیاژی: 579 درجه سانتی گراد ظرفیت تولید‌: 4 قطعه در دقیقه (شبیه سازی شده) دمای قالب در هنگام تولید قطعه: 121+ درجه سانتی گراد ‌ (شبیه سازی شده) و اما نکته ی مهم اینجاست‌ !!!

به نظر شما از لحظه شروع طراحی پروژه فوق تا اتمام آن چه مقدار زمان صرف شده ؟

(قطعه اصلی- قالب و قطعات جانبی محاسبه اطلاعات و شبیه سازی وزن حجم – ظرفیت تولید و...) جواب بسیار جالب است.

تنها دو ساعت و چهل و پنج دقیقه !!!

یعنی از زمانی که قطعه در ذهن طراح بوده تا زمانی که تمام مشخصات آن مانند نمای سه بعدی - وزن و حجم و...

محاسبه شده و طرح نهایی تمام و کمال به واحد تولید انتقال یافته !

جالب تر آنکه بدانید ساخت پروژه فوق به کمک ماشین‌های CNC تنها 36 ساعت به طول انجامید.

طراحی - محاسبه و ساخت این قطعه از طریق روشهای قدیمی در حدود 7 ماه تا یک سال به زمان نیاز دارد.

نگاهی به تصاویری بدون شرح شبیه سازی شده: فصل پنجم نرم افزار ها بجای انسانها با مطالعه چهار فصل گذشته به سادگی می‌توان دریافت که نرم افزار ها به سرعت روزانه در حال پیشرفت و تعداد آنها در حال افزایش است.

امروزه در سال 2006 میلادی در هر روز بیش از 2000 نرم افزار کوچک و بزرگ به بازار داغ نرم افزار ها وارد می‌شوند که هر کدام به طریقی تلاش برای کاهش حجم فعالیت انسانی دارند.

در هزاره سوم میلادی نرم افزار ها بگونه ای به تمام فرآیندهای زندگی نفوذ کرده اند که تمامی انسان ها به آنها وابسته شدند و زین پس نیز وابسته تر خواهند شد.

البته نرم افزارها فقط درون کامپیوتر شخصی شما وجود ندارند.

اکثریت لوازم الکترونیکی مانند موبایل- ضبط پخش – ماشین لباس شوئی - تلویزیون - اتومبیل - ساعت مچی و صدها ابزار و وسیله دیگر از این فن آوری بهره می‌گیرند.

در سالهای گذشته درصد بسیار زیادی از مردم سراسر دنیا به واسطه ایفای نقش نرم افزار ها اجبارا از کار بی کار شده اند و یا درآمد آنها بطور چشم گیری کاهش پیدا کرده.

این افراد عموما افرادی هستند که نتوانسته اند خود را با دنیای دیجیتال هماهنگ کنند و دانش خود را به روز سازند.

از همین رو سازمان بین الملل در سال 1995 اعلام کرد تمامی افرادی که از سال 2000 به بعد از کامپیوتر و نرم افزارها اطلاعاتی نداشته باشند از لحاظ جامعه جهانی بی سواد محسوب می‌شوند.

اگر دنیای دیجیتال با همین سرعت پیش رفت کند تا چند سال آینده تمام دنیا را فتح خواهد کرد و مطمئنان انسان هایی که از این فناوری بی بهره هستند مشکلات بسیار دشواری را در پیش خواهند داشت.

- امروزه می‌توان به جرأت گفت که نرم افزار ها در هر صنفی نفوذ کردند و کارائی دارند.

حتی سوپر مارکت ها نیز می‌توانند به کمک یک نرم افزار حسابرسی و انبار داری تغییرات اساسی در کار خود ایجاد نمایند.

- در این میان آرایشگاه ها نیز از این فن آوری بی بهره نخواهند بود.

چرا که می‌توانند به کمک نرم افزار‌های شبیه سازی چهره شخص را بعد از اصلاح سر و...

به مشتری ارائه کنند.

- اساتید نیز می‌توانند برای تدریس و بازده ای بهتر از انواع نرم افزارهای معرفی پروژه – شبیه ساز و...

استفاده کنند.

- نرم افزارها حتی به کمک موسیقی دان ها و آهنگ ساز ها نیز آمده اند.

چرا که دیگر نیازی به یک گروه ارکسراسیون 100 نفره نیست.

نرم افزار‌های آهنگ سازی در کوتاه ترین زمان به جای 100 نوازنده می‌نوازند.

- در کارخانه شکلات سازی برای جدا سازی انواع شکلات‌های در هم و متفاوت نیازی به چشم انسان و نیروی انسانی نیست.

چرا که نرم افزارهای کنترل کیفی با بررسی دائمی خط تولید و تشخیص نوع کالا (از طریق رنگ - ابعاد – ترکیبات شیمیایی و...‌) به روبات دستور می‌دهد تا زحمت جدا سازی کالا ها را بکشد.

مطمأنا روبات ها صد برابر این کار را سریع تر و دقیق تر از انسان انجام می‌دهند.

علل جایگزین شدن نرم افزار ها به جای انسان ها: کاهش هزینه‌های دست مزد کارگر و پرسنل بالا بودن سرعت نرم افزار نسبت به سرعت عمل کرد نیروی انسانی.

بالا بودن دقت نرم افزار نسبت به دقت نیروی انسانی.

خستگی ناپذیر بودن نرم افزار ها و یا روباتها توانائی‌های نرم افزار بیش از توانایی انسان است.