در ناحیه توان ثابت توسعه یافته به روش جریان پیوسته
با بهره گرفتن از روش جریان پیوسته می توان ناحیه توان ثابت موتور سوئیچ رلوکتانس را افزایش داد و به تبع آن توان نامی مورد نیاز موتور الکتریکی بکار رفته در خودرو برقی را کاهش داد و این خود گام مهمی در جهت کاهش مصرف انرژی در یک خودرو برقی است. لیکن، محدودیت منابع انرژی در خودروهای برقی ایجاب می کند که مصرف انرژی تا آنجا که ممکن است کاهش یابد.
به همین علت در این فصل، بهبود عملکرد موتور سوئیچ رلوکتانس در ناحیه توان ثابت توسعه یافته بررسی می گردد. از آنجا که موتور سوئیچ رلوکتانس دارای ماهیت غیر خطی است، بهینه سازی عملکرد این موتور بر اساس روش های تحلیلی بهینه سازی امکان پذیر نیست. لذا، ابتدا عملکرد موتور در شرایط سرعت و گشتاور بار متفاوت و در ناحیه توان ثابت توسعه یافته بررسی گردید و نقاط کار بهینه مشخص شد. در ادامه نقاط کار معرفی شده مورد تحلیل قرار گرفته و توضیحاتی ارائه شده است که نشان می دهد عملکرد موتور در این نقاط کار منجر به بهبود عملکرد موتور خواهد شد.
۵-۱- تعیین روش بهینه سازی
تا کنون هیچ معادله مشخصی جهت محاسبه توان خروجی و راندمان موتور سوئیچ رلوکتانس بر حسب زوایای روشن و خاموش شدن فازها و جریان مرجع برای تنظیم جریان فازها ارائه نشده است. از آنجا که مشخصات موتور سوئیچ رلوکتانس کاملاً غیر خطی بوده و موتور همواره در اشباع مغناطیسی کار می کند، چنین رابطه تحلیلی و یا معادله مشخصی وجود ندارد. بنابراین بهینه سازی عملکرد موتور و یافتن زوایای کنترلی بهینه با بهره گرفتن از روش های تحلیلی امکان پذیر نیست. در مرجع ]۷[ زاویه روشن شدن بهینه به منظور دست یابی به حداکثر توان خروجی موتور در حالت عملکرد جریان پیوسته با بهره گرفتن از مدل خطی سازی شده موتور و روش تحلیلی بدست آمده است. در این روش مشخصه اندوکتانس به صورت خطی تقریب زده شده است. شکل ۵-۱ نشان می دهد که اندوکتانس ناحیه غیر همپوشانی، هنگامی که موتور در حالت عملکرد جریان پیوسته است، توسعه می یابد.

شکل ۵-۱- جریان فاز و اندوکتانس به ترتیب در ضرایب ۱ و ۱۰۰ ضرب گردیده اند و سرعت ۸۰۰۰ دور در دقیقه و گشتاور بار ۵ نیوتن - متر می باشد
بنابراین تقریب خطی اندوکتانس و استفاده از روش های تحلیلی خطای قابل توجهی به دنبال خواهد داشت. علاوه بر آن در مرجع ]۷[ از مقاومت سیم پیچ صرفنظر شده است. در نتیجه جریان می تواند تا مقدار حداکثر بالا رود و برش جریان توسط تنظیم کننده جریان در هر سیکل اتفاق می افتد. این در حالی است که عملاً و هنگامی که مقاومت سیم پیچ در نظر گرفته شود مقدار حداکثر جریان به سطح برش در سرعت های بالا حتی با بهره گرفتن از روش جریان پیوسته نخواهد رسید. بنابراین نقطه کار بهینه ای که با بهره گرفتن از روش های تحلیلی و بر اساس مدل خطی ساده شده موتور محاسبه شود، عملاً منجر به عملکرد بهینه موتور در حالت کار واقعی نخواهد شد .
روش معمول بهینه سازی راندمان در حالت عملکرد جریان ناپیوسته، تحلیل موتور در شرایط کاری مختلف و بدست آوردن تغییرات راندمان بر حسب زاویه روشن شدن فازها، زاویه خاموش شدن فازها، و جریان مرجع و نهایتاً استفاده از جداول بدست آمده در هنگام کنترل بهینه موتور است ]۴۶-۴۸[. در این تحقیق نیز جهت بهبود عملکرد موتور در حالت جریان پیوسته، عملکرد آن در شرایط کاری مختلف بررسی گردیده و نقاط کار بهینه بدست آمده است. لیکن نتایج بدست آمده نشان می دهد که در حالت عملکرد جریان پیوسته می توان یک قانون کلی برای نقاط کار بهینه ارائه کرد و دیگر نیازی به جداول ذخیره زوایای روشن و خاموش شدن و جریان مرجع فازها نیست.
۵-۲- بررسی پارامترهای موثر در بهینه سازی
به منظور رسیدن به عملکرد بهینه موتور در حالت کار جریان پیوسته سه پارامتر شامل زاویه روشن شدن فازها، زاویه هدایت فازها، و جریان مرجع برای تنظیم جریان فازها باید کنترل گردند. در نتیجه می توان به عملکرد بهینه موتور شامل حداقل تلفات هسته، حداقل تلفات مسی، حداکثر توان و راندمان، حداکثر گشتاور مشخصه و حداقل نوسان گشتاور دست یافت. مسلماً روش جریان پیوسته باید زمانی اعمال شود که توان خروجی مطلوب با بهره گرفتن از روش جریان ناپیوسته قابل دست یابی نباشد. به عبارت دیگر هرگاه توان با بهره گرفتن از روش جریان ناپیوسته قابل دست یابی باشد، استفاده از روش جریان پیوسته فقط تلفات را افزایش و راندمان را کاهش می دهد. مطابق شکل ۳-۸ روش جریان پیوسته برای موتور مورد مطالعه باید برای سرعت های بالاتر از ۲۵۰۰ دور در دقیقه اعمال شود که دستیابی به توان خروجی نامی با بهره گرفتن از روش متداول امکان پذیر نیست. بر این اساس عملکرد موتور در سرعت های ۴۰۰۰، ۶۰۰۰، ۸۰۰۰ و ۱۲۰۰۰ دور در دقیقه بررسی گردیده است. به منظور بررسی تاثیر گشتاور، در هر سرعت دو گشتاور بار مختلف اعمال شده و عملکرد موتور تحلیل شده است. مقادیر گشتاور بار در هر سرعت به نحوی انتخاب شده است که در گشتاور بزرگتر، حداکثر توان خروجی قابل استحصال از موتور بوجود آید.
۵-۲- ۱- تاثیر زاویه روشن شدن فازها بر عملکرد موتور
شکل ۵-۲ راندمان موتور بر حسب زاویه روشن شدن در سرعت های مذکور و در گشتاور بار مختلف را نشان می دهد. همچنین، نوسان گشتاور (T_r) و مقدار گشتاور مشخصه (TPA) بر حسب زاویه روشن شدن در شکل ۵-۳ و ۵-۴ برای نمونه در سرعت ۶۰۰۰ دور در دقیقه و گشتاور بار ۷ نیوتن- متر نشان داده شده است. تغییرات نوسان گشتاور و گشتاور مشخصه بر حسب زاویه روشن شدن به ازای گشتاورهای بار و سرعت های مختلف موتور، همانند اشکال ۵-۳ و ۵-۴ است. معادلات ۵-۱ و ۵-۲ به ترتیب نحوه محاسبه نوسان گشتاور و مقدار گشتاور مشخصه را نشان می دهند.
(۵-۱)
(۵-۲)
که در معادلات فوق ، ، و به ترتیب مقادیر بیشینه، کمینه، و متوسط گشتاور بوده و جریان منبع ولتاژ مستقیم است.

(الف)

(ب)

(ج)

(د)
شکل ۵-۲ - راندمان موتور بر حسب زاویه روشن شدن در سرعت های (الف)- ۴۰۰۰ دور بر دقیقه - (ب)- ۶۰۰۰ دور بر دقیقه - (ج)- ۸۰۰۰ دور بر دقیقه - (د)- ۱۲۰۰۰ دور بر دقیقه

شکل ۵-۳- نوسان گشتاور در سرعت ۶۰۰۰ دور در دقیقه و گشتاور بار ۷ نیوتن- متر

شکل ۵-۴- مقدار گشتاور مشخصه در سرعت ۶۰۰۰ دور در دقیقه و گشتاور بار ۷ نیوتن- متر
همانطور که در شکل دیده می شود با افزایش زاویه روشن شدن راندمان موتور و مقدار گشتاور مشخصه کاهش یافته و نوسان گشتاور افزایش می یابد. در تمامی سرعت های مطلوب و در تمامی گشتاورهای بار اعمال شده عملکرد بهینه موتور زمانی حاصل می شود که زاویه روشن شدن در مقدار حداقل خود یعنی ۱۷ درجه تنظیم شده باشد. در اشکال مذکور زاویه روشن شدن کمتر از ۱۷ درجه نشان داده نشده است. زیرا که توان خروجی نامی با زاویه روشن شدن کمتر از ۱۷ درجه بدست نخواهد آمد. بنابراین می توان گفت که عملکرد بهینه در حالت عملکرد جریان پیوسته زمانی حاصل می شود که زاویه روشن شدن در حداقل مقدار ممکنی تنظیم گردد که توان نامی با بهره گرفتن از روش جریان پیوسته در ناحیه توان ثابت توسعه یافته قابل حصول باشد.
این نتیجه بهینه سازی بر حسب پارامتر زاویه روشن شدن در مورد تمامی انواع موتور سوئیچ رلوکتانس با تعداد قطب های مختلف معتبر می باشد. اگر به شکل۵-۵ دقت شود در حالت جریان پیوسته، زاویه روشن شدن در ناحیه ای از اندوکتانس واقع شده که شیب اندوکتانس منفی است و لذا ماشین در شرایط ژنراتوری عمل خواهد کرد. به عبارت دیگر اگر بتوان به توان خروجی مشخصی دست یافت در حالی که زاویه روشن شدن در مقدار حداقل خود تنظیم شده است، به طور یقین برای رسیدن به توان خروجی مشخص، توان ورودی کاهش یافته، چرا که ماشین با کاهش زاویه روشن شدن مدت زمان بیشتری در ناحیه ژنراتوری بوده و توان از ماشین به منبع بازگشته است و لذا توان خالص دریافتی از منبع با کاهش زاویه روشن شدن کاهش یافته و با توجه به ثابت بودن توان خروجی راندمان افزایش پیدا کرده است.
علاوه بر آن، کاهش زاویه روشن شدن منجر به کاهش مقدار موثر و مقدار بیشینه جریان فاز خواهد شد. در نتیجه حداکثر مقدار گشتاور مشخصه و حداقل ریپل گشتاور را شاهد خواهیم بود . با مقایسه برخی از پارامترهای هر فاز به ازای دو زاویه روشن شدن مختلف ۱۷ و ۲۰ درجه در سرعت ۶۰۰۰ دور در دقیقه و گشتاور ۷ نیوتن- متر که در جدول ۵-۱ آورده شده اند، این مسئله قابل توضیح خواهد بود.

شکل ۵-۵- جریان فاز، شار پیوندی، اندوکتانس، ولتاژ مستقیم و نیروی ضد محرکه به ترتیب در ضرایب ۱، ۵۰، ۱۰۰، ۰۱/۰ و ۰۱/۰ ضرب گردیده اند و سرعت ۸۰۰۰ دور در دقیقه و گشتاور بار ۵ نیوتن - متر می باشد

جدول ۵-۱- برخی از پارامترهای هر فاز به ازای دو زاویه روشن شدن مختلف ۱۷ و ۲۰ درجه

کمیسیون هیئت داوران تعیین شده و در ۱۱ دسامبر ۱۹۲۲ تا فوریه ۱۹۲۳ در لاهه ملاقات کردن و قوانین لاهه در ارتباط با جنگ افزارهای هوایی را تصویب کردند.^[۱۷۲]
قوانین لاهه در خصوص جنگ افزارهای هوایی شامل ۶۲ ماده است که این اصول از قانون جنگ افزارهای دریایی الگوبرداری شده است. این قوانین به طور کلی پس از بررسی مفاهیم و علایم کلی به ترتیب به بیان،اصول کلی، نیروهای متخاصم، بمباران ها، جاسوسی، بازدیدو جست و جو می پردازد.^[۱۷۳]
به راحتی نمی توان گفت آیا قوانین لاهه در ارتباط با جنگ افزارهای هوایی به قوانین مرسوم بین المللی تبدیل شدند یا خیر. با این وجود آنگونه که شایسته است مورد توجه دولتها قرار نمی گیرد.
اما در سال ۱۹۳۲ قطعنامه بنس (Benes) این فصلنامه که در کمیسیون خلع سلاح به تصویب رسید می گفت که حملات هوایی علیه جمعیت غیر نظامی باید مطلقاً ممنوع باشد.^[۱۷۴]
جنگ داخلی اسپانیا و سیتو ژاپن باعث افزایش استفاده از جنگ افزارهای هوایی و کاربرد گسترده بمباران هوایی، بدون تمایز گذاشتن بین نظامیان و غیرنظامیان شد که مناطق مختلفی توسط نیروی هوایی آلمان تخریب می شد و این باعث نگرانی بریتانیا شد و آیین نامه ای در سال ۱۹۳۸ توسط مجمع اتحادیه ملل تصویب شد که بیانگر اصولی بود که می گوید هر گونه حمله علیه جمعیت غیر نظامی، غیرقانونی و ممنوع است. در این مقررات اصول زیر به عنوان مبنای ضروری برای مقررات بعدی بیان شده است.

۱) بمباران عمدی جمعیت غیرنظامی غیرقانونی است.
۲) اهدافی که از روی هوا بر روی آنها نشانه گیری می شود باید اهداف نظامی مشخص و مشروع بوده و بتوان آنها را از سایر اهداف شناسایی کرد
۳) هر گونه حمله بر روی اهداف نظامی مشروع باید به گونه ای انجام شود که جمعیت غیرنظامی مجاور این اهداف به خاطر غفلت آسیب نبینند.^[۱۷۵]
پ)کنوانسیون های ژنو و پروتکل های الحاقی
نهایت تلاش کشورها در خصوص قاعده مند کردن جنگ با قوانین قراردادی تصویب کنوانسیون ژنو است این کنوانسیون به طور خاص به قوانین جنگ هوایی نپرداخته است.
در این کنوانسیون از یک طرف به حمایت از اشخاص درکنوانسیون اول و دوم می پردازد چنانکه در بند ۴ و بند ۵ ماده ۱۳ هر دو کنوانسیون اعضای غیرنظامی خدمه هواپیماهای جنگی و خدمه هواپیماهای غیرنظامی را که زخمی و بیمار هستند در برمی گیرد.^[۱۷۶]
پرسنل بخش هوانوردی نظامی در دسته نیروهای نظامی هستند که براساس مفاد اول تا سوم ماده ۱۳ حمایت می شدند.^[۱۷۷]
بندهای ۵ و ۶ ماده ۴ سومین کنوانسیون ژنو اسیران جنگی را در دسته نظامیان زندانی قرار می دهد و آشکارا از پرسنل نظامی که در مفاد ۱ تا ۳ ماده ۴ مورد حمایت قرار گرفته اند نام نمی برد.^[۱۷۸]
بخش دیگری که در این کنوانسیون ها به آن اشاره شده هواپیماهای پزشکی هستند که قوانین مربوط به آنها در مفاد ۳۶ و ۳۷ کنوانسیون اول، ۳۹ و ۴۰ کنوانسیون دوم و ۲۲ کنوانسیون چهارم آورده شده است.^[۱۷۹]
در ماده ۱۸ کنوانسیون ژنو ۱۹۲۹ اولین اصول مربوط به حفاظت از هواپیماهایی که صرفاً کادر پزشکی دارند آورده شده است.^[۱۸۰]
کنوانسیون ژنو همچنین به سرحدات بی طرف پرداخته است از آنجا که این مناطق غیرقابل تجاوز هستند هواپیماهای نظامی دولت های متخاصم باید در آن زمان قدرت بی طرف را به رسمیت شناخته، ارتفاع و مسیر پرواز خود را در مناطق مربوط به آنها تعیین کنند آنها همچنین می توانند در صورت لزوم در مناطق بی طرف فرود بیایند افراد زخمی و بیمار در مناطق بی طرف از هواپیما تخلیه شده بنابراین این افراد پس از درمان نمی توانند مجدداً در جنگ شرکت کنند. این قانون براساس توافق بین کشورهای بی طرف و طرفین درگیر کاربرد پیدا می کند.^[۱۸۱]
پس از کنوانسیون های چهارگانه ژنو که بعضاً به حقوق جنگ هوایی اشاره دارند و البته با توجه به مواد اشاره شده مقررات این کنوانسیون ها بر جنگ های هوایی حاکم می باشند پروتکل های الحاقی به کنوانسیون های فوق الذکر هستند که در آنها قواعدی به جنگ هوایی اختصاص داده شده و بعضاً قواعدی عمومی را ذکر می کنند که قابل تعمیم به جنگ هوایی هستند.^[۱۸۲]
در مواد ۴۸ تا ۶۷ پروتکل اول محدودیت های قابل توجهی برای طرفین درگیر در نظر می گیرند از جمله اینکه دقت بمباران های مدرن^[۱۸۳]باید با توجه به این قوانین افزایش پیدا کند.سایر قواعد مندرج در کنوانسیون های ژنو و پروتکل اول الحاقی همان گونه که بعضاً در متن ذکر شده است باید از سوی کشورها در هنگام جنگ هوایی رعایت شوند از جمله قواعد مندرج در ماده ۳۵ کنوانسیون قواعد اساسی در جنگ هستند و باید رعایت شوند.
مواد ۲۴ تا ۳۱ مجموعه قوانینی در خصوص هواپیماهای پزشکی را مطرح می کنند که البته قبلاً در کنوانسیون ژنو پیش بینی شده است اما پروتکل با دقت بیشتری به این قوانین پرداخته و بین هواپیماهای پزشکی که بر فراز مناطقی پرواز می کنند که در اشغال نیروهای متخاصم قرار دارند و مناطقی که توسط نیروهای متخاصم کنترل نمی شوند تفاوت قایل است. در خصوص مناطقی که در کنترل نیروی متخاصم است در ماده ۲۷ آمده است که هواپیما باید موافقت مقامات ذیصلاح را برای چنین پروازی به دست آورد و برای پرواز در سایر مناطق نیاز به کسب موافقت قبلی از طرف دیگر مخاصمه نیست.
در ماده ۵۳ به حمایت از اموال فرهنگی پرداخته شده است.
ج)تجزیه و تحلیل قواعد اصولی لازم الرعایه در جنگ های هوایی
بعد از بررسی روند شکلگیری قوانین در خصوص جنگ های هوایی لازم است به مباحثی که قطعاً نیاز به توجه خاص از سوی کشورها در هنگام انجام عملیات هوایی دارند و بعضاًبه طور خلاصه به آنها اشاره شده است پرداخته شود.این مباحث بدین شرح است که به تفکیک بیان می شود:در درجه اول حمایت از جمعیت های غیر نظامی و دیگری حمایت از اشیاء غیر نظامی و همچنین ممنوعیت حملات کورکورانه و بمباران منطقه هدف و در نهایت مناطق ممنوعه هوایی در زمان جنگ های هوایی بررسی خواهد شد
۱)حمایت از جمعیت هاواموال غیر نظامی:
جمعیت های غیر نظامی باید در طول جنگ هوایی مورد حمایت همه جانبه قرار گیرند که جسته گریخته در مباحث قبل به این مهم پرداخته شد،طبق آنچه بیان شد برمبنای ماده ۲۲قواعد ۱۹۰۷لاهه حق طرفین متخاصم برای استفاده از ابزارها جهت آسیب رساندن به دشمن نامحدود نمی باشد.در کنار این قواعد در این خصوص با قواعد ۱۹۲۳لاهه در خصوص جنگ هوایی روبرو هستیم ،این کنوانسیون در ماده۲۲اصول اساسی را بیان می کند که در آنها به ممنوعیت بمباران هوایی اهداف غیرنظامی می پردازد،ماده۲۴ به تعریف بمباران های هوایی قانونی میپردازد و در پی بیان این تضمین است که از جمعیت های غیر نظامی محافظت می شود و ماده۲۵ حفاظت اضافه ویژه ای برای مکانهای غیر نظامی در طول بمباران های هوایی قایل می شوند.بسیاری از حقوقدانان بین المللی معتقدند که قوانین مربوط به ممنوعیت حملات مستقیم علیه غیر نظامیان دارای ماهیت های همه گیر بوده و اصول ایمنی جمعیت های غیر نظامی به عنوان یک هنجار عمومی قبل از تدوین دستور العمل های متعارف وجود داشته است برخی صاحب نظران تایید میکنند که قانون ممنوعیت حملات مستقیم علیه غیرنظامیان و اهداف غیر نظامی شاید پایه ای ترین اصل نبردهای مسلحانه است بر این اساس ماده ۵۱پروتکل اول الحاقی که اصول عمومی مربوط به حفاظت از جمعیت های غیرنظامی را در برابر حملات مستقیم یا بدون گذینش بیان می کند تا حدودی شکل تایید کننده ای بر قوانین بین المللی باشد.^[۱۸۴]
و در قواعد جدید برای حفاظت از جمعیت غیرنظامی ماده۵۱پروتکل اول الحاقی را داریم که راهنمای مؤثری در زمان جنگ برای طرفین متخاصمین خواهد بود لازم به ذکر است که در زمان جنگ نه تنها حمایت از افراد غیرنظامی است که جلوه گری می کند بلکه در ابعاد گسترده تر حمایت از اموال و اشیاء غیر نظامی را که تا حدودی پیش زمینه ای برای حمایت از غیرنظامی است توجه خاص به خود را می طلبد در ماده ۵۲ پروتکل اول الحاقی به حمایت از اموال غیرنظامی پرداخته شده است.
در درجه اول برای نظامی یا غیر نظامی بودن یک هدف باید به این نکته توجه کرد که آیا آن مال یا آن شیء نقش مؤثری در عملیات نظامی دارد یا خیر؟ تصور عمومی و پایه در خصوص مکان هایی چون پرستشگاهها،سکونت گاه ها،بیمارستانهاو مدارس این است که این مکانها دارای نقش نظامی نیستند.
یکی از اهداف که در جنگ های هوایی بارها مورد بمباران قرار گرفته اند رسانه ها و ایستگاههای رادیویی و تلوزیونی هستند به عنوان مثال در طول جنگ عراق ایستگاههای تلوزیونی عراق چندین بار مورد حمله قرار گرفت،در صربستان ناتو عمداً دستگاه های رادیو تلوزیون سربستان را بمباران کرد که در پی آن ۱۶نفر غیرنظامی کشته و مجروه شدند.اما همواره این مساله بحث برانگیز است که آیا رسانه ها نیز جز اهداف نظامی تلقی می شوند و یا اهداف غیرنظامی و قابل حمایت.^[۱۸۵]
با توجه به نظریات ارئه شده رسانه های گروهی نیز گاهاً می توانند به عنوان اهداف نظامی در نظر گرفته شده و مورد حمله واقع شوند و این به تغییر ماهیت و کارایی این نوع ابزارها در طول جنگ بستگی دارد که اگر در راستای پیشبرد اهداف نظامی دول متخاصم مورد استفاده قرار گیرند،هدف نظامی تلقی و و حمله به آنها جنایت جنگی قلمداد نمی شود. با وجود اقدامات گیج کننده در درگیر های اخیر ایستگاه های رادیو و تلویزیون اهداف نظامی بر اساس نقش تبلیغاتی برای رژیم های دشمن محسوب نمی شوند . تخریب آن ها با آن چه به عنوان منفعت قطعی نظامی در ماده ۲/۵۲ آورده شده است در تناقض است . در طول جنگ در عراق ایستگاه تلویزیونی بغداد چندین بار مورد حمله قرار گرفت^[۱۸۶] . در کابل نیروهای هوایی آسیب جدی به دفاتر تلویزیون الجزیره وارد کرده اند . در صربستان ناتو عمداً ایستگاه رادیو تلویزیون صربستان را بمباران کرد که در پی این بمباران ۱۶ غیر نظامی کشته شده و ۱۶ نفر دیگر مجروح شدند ^[۱۸۷]. این عملکرد که گاهی مقامات ناتو با عبارت های عمومی از آن دفاع کرده و رسانه ها را اهداف قانونی حملات قلمداد می کنند یکی از بحث بر انگیزترین مسائل در ارتباط با بمباران های ناتو بوده است . کمیسیون سلیب سرخ جهانی در گزارش نهایی برای دادستان می گوید حتی اگر رستانه ها یک هدف قانونی باشند صرفاً نمی توان با هدف قرار دادن آن ها جلوی تبلیغات را گرفت مسئله این است که آیا این احتمال ساده وجود دارد و می توان به قدر کافی از این احتمال بر اساس مفاد پروتکل ۱ استفاده کرد . آیا ایستگاه های رادیو تلوزیونی به دلیل ماهیت یا هدف خود می توانند به عنوان اهداف نظامی محسوب شوند . برخی معتقدند فرضیاتی وجود دارد که می گوید این ایستگاه ها اهداف غیر نظامی هستند چرا که با موارد ذکر شده در بند ۳ ماده ۵۲ همخوانی دارند . دیگران این طور استدلال می کنند که هیچ هدف دائمی نظامی وجود ندارد و بر اساس موضع گیری ماده ۲/۵۲ می گویند که یک شیئی ممکن است دارای ماهیت نظامی باشد مشروط بر این که با دو ضابطه ذکر شده همخوانی داشته باشد . دیگران این طور استدلال می کنند که تأسیسات رادیو تلوزیونی همواره هدف نظامی هستند چرا که از ابزارهای دشمن برای برقراری ارتباط محسوب شده و همواره می توانند به عنوان اهداف نظامی مشروع در نظر گرفته شوند . گزارش سازمان جهانی سلیب سرخ در ارتباط با بمباران ایستگاه رادیو تلوزیونی سربستان می گوید که این ایستگاه نظامی قانونی بوده است . اما مشخص نیست که آیا واقعاً توسط دولت دیوگسلاوی برای اهداف نظامی مورد استفاده قرار می گرفته یا خیر .
نویسندگانی وجود دارند که بر این نتیجه گیری خرده گرفته اند . به راحتی نمی توان استدلال نمود که حمله به یک ایستگاه رادیو و تلوزیونی برای ایجاد اختلال در ارتباطات نظامی مفید واقع می شود چرا که شواهد نشان می دهند صدها ایستگاه کوچک در سربستان وجود داشته اند که می توانستند حتی بدون وجود ایجاد مرکزی به خبر پراکنی بپردازند . در عراقی نیروهای ائتلاف رهبران نظامی را با تلفن های ماهواره ای و از طریق مکالمات تلفن همراه ماهواره ای شناسایی می کردند . این موضوع نشان می دهد که عصر ارتباطات ماهواره ای برای بسیاری از رهبران نظامی فناوری رادیو دارای ارزش نظامی اندکی است . در عراق آمریکا با این استدلال از حملات بر علیه ایستگاه تلوزیوینی بغداد پشتیبانی می کرد که صدام حسین از این ایستگاه برای برقراری ارتباطات با عناصر طرفدار عراقی در خارج از کشور استفاده کرده و به آن ها دستور می داد چگونه از طریق تلوزیون در جنگ شرکت کنند . با این حال هیچ شواهدی وجود ندارد که نشان دهد کشورهای خارجی این کار را انجام داده اند . . هیچ شیئی را نمی توان مطلقاً یک شیئی غیر نظامی یا یک شیئی مطلقاً نظامی دانست و این به تغییر ماهیت و کارکردها در طول نبرد بستگی دارد . در مجموع رسانه ها می توانند در جایی به عنوان اهداف جنگی در نظر گرفته شوند که با دو شرط اصلی ویژگی های یک هدف نظامی همخوانی داشته باشند . در غیر این صورت همچنان به عنوان اماکن غیر نظامی محسوب خواهند شد و حمله به آن ها جنایت جنگی قلمداد می شود .^[۱۸۸]
ایستگاه های رادیویی تلوزیونی و سخت افزارهای مرتبط با این ایستگاه ها در صورتی مورد حمله قرار می گیرند که واقعاً در ارتباطات نظامی کاربرد داشته باشند
گاهی یک شیئی یا یک مجموعه تأسیسات ممکن است واقعاً برای اهداف نظامی به کار گرفته نشوند اما ممکن است در هر زمانی چنین کاربری پیدا کنند . برخی تأسیسات حمل و نقل مانند پل ها ممکن است چنین کارکردی پیدا کنند . اگر یک هدف صرفاً به این دلیل نظامی محسوب می شود که می توان آن را درهر مقطع به یک ابزار مناسب نظامی تبدیل کرد نمی توان گفت اصلا اهداف غیر نظامی وجود دارند . از این رو از هیچ چیزی نمی توان حفاظت کرد. بر اساس متن پروتکل اول یک شیئی باید نقش مؤثری در یک کنش نظامی داشته باشد . همان طور که همه پذیرفته اند یک شیئی می تواند به یک شیئی نظامی تبدیل شود و کاربرد آن شیئی در آینده برای توجیح ماهیت نظامی آن کفایت می کند . ناتو در طول بمباران هوایی کوزو پل ها را اهداف نظامی تلقی کرده بود ^[۱۸۹]. برخی محققین معتقدند که پل هایی که در راستای یک خط تدارکاتی قرار می گیرند در بین اهداف نظامی قرار خواهند داشت . در حالی که دیگران بر این عقیده اند پل ها ممکن است در صورتی مورد حمله قرار گیرند که تدارکات از طریق آن ها به خطوط دشمن انتقال داده شود . مسئله زمانی پیچیده تر می شود که یکی از طرفین خود را به بمباران هوایی محدود کند . در چنین موقعیتی جبهه اصلی مشخص نیست و معلوم نیست که آیا این پل ها در مسیر تدارکاتی جبهه ها قرار می گیرند یا خیر چون اصلاً جبهه ای وجود ندارد^[۱۹۰] .
در موقعیتی که منحصراً از جنگ افزارهای هوایی استفاده می شود برای تفکیک هر چه بهتر اشیائی که ذاتاً نظامی هستند و اشیائی که دارای کاربرد دوگانه می باشند به سادگی می توان با خواندن ماده۵۲ نقش هر کدام از اشیاء را در قبال این کارکردهای دو گانه مشخص کرد . ممکن است این طور گفته شود که محدود شدن اهداف نظامی نیروهای متخاصم را مجبور می کند توجیهات ساختگی برای حملات خود بیاورند . هنگامی که آن ها شبکه برق را مختل می کنند تا به جمعیت غیر نظامی نشان دهند که تا زمانی که رژیم خود را ساقط نکند باید در تاریکی زندگی کنند، ادعا می کنند که ایستگاه ها نیروهای لازم را نیز برای بخش های نظامی را فراهم می کند تا حملات آن ها توجیح پذیر باشد . زمانی که آن ها به یک ایستگاه رادیویی حمله می کنند به دلیل این که اخلاقیات جمعیت را تقویت می کند آن ها بایدهمچنین اثبات کنند که این ایستگاه باعث جابجایی اطلاعات نظامی می شوند . هنگامی که به کارخانه های متعلق به عوامل تصمیم گیری حمله می کنند تا نشان دهند که این عوامل نیز شخصاً تحت تأثیر جنگ قرار می گیرند و باید تسلیم شوند.
در خصوص وزارتخانه ها آن چه در این جا اهمیت دارد میزان اهمیت یک وزارت خانه برای رژیم دشمن نیست بلکه نقش مستقیم در کنش های نظامی است . آن هایی که اعتقادات دیگری دارند باید به شکلی منطقی این طور استدلال کنند که کدام احساسات یک جمعیت مذهبی برای کسب آمادگی یک کشور جهت ادامه درگیری مسلحانه مؤثر است .
همچنین در هنگام هدف قرار دادن پل ها،کارخانه جات،راه ها و وسایل حمل و نقل ،نیروگاهها و بیمارستانها و سایر مناطق غیر نظامی دولت مهاجم باید اثبات کند که مکان مورد حمله واقع شده نقش مؤثری در جبهه جنگی طرف مقابل داشته و برای شکست طرف متخاصم و منهدم کردن آن لازم بوده است.با توجه به موارد اصلی که در پروتکل اول الحاقی به حمایت از افراد و اموال غیر نظامی اختصاص داده شده است لازم است به قواعدی اشاره کرد که از مجموعه قواعد عرفی است که مدون شده و این مساله بر ضرورت اجرای آن برای حمایت از افراد و اموال غیر نظامی می افزاید.از جمله این اصول مهم اصل تناسب است این اصل مهم به دو عنوان اساسی اشاره دارد:نیازهای نظامی از یک طرف و الزامات بشردوستانه از طرف دیگر.اصل تناسب ابتدائاً در بند ۴ ماده ۲۴قوانین لاهه ۱۹۲۳ در خصوص جنگ افزارهای هوایی آمده است^[۱۹۱]
و سپس در بند۵قسمت (ب)ماده ۵۱پروتکل اول الحاقی،اصل نسبیت را بیان نموده است که در هنگام حملات هوایی دول باید به آن توجه وافر داشته باشند^[۱۹۲]
در زمان حملات هوایی حتی اگر هدف نظامی باشد نباید حمله باعث وارد شدن خسارت یا آسیب به جمعیت غیرنظامی شود بدیهی است که اصل تناسب نقش مؤثر و مفیدی در بمباران هوایی اهداف نظامی دارد که در اطراف آن جمعیت های غیرنظامی یا اهداف غیرنظامی قرارگرفته اند البته لازم به ذکر است که در جنگ های اخیر در عراق و بخش هایی از فلسطین نادیده گرفته شده است.
اصل مهم دیگر در حمایت از جمعیت ها و اهداف غیر نظامی اتخاذ اقدامات احتیاطی است.این اصل مهم در ماده۵۷^[۱۹۳] پروتکل اول الحاقی بیان شده است که الزاماتی را بیان میکند که باید مسؤولین زمانی که برنامه ریزی برای حمله هوایی انجام شده و حمله هوایی صورت می گیرد آنها را رعایت کنند.^[۱۹۴]
از جمله اقدامات احتیاطی مهم برای حمایت از اهداف و جمعیت غیرنظامی بدین شرح می باشد:
۱)ضرورت تایید هدف به عنوان هدف نظامی^[۱۹۵]
این اقدام مهم در بخش اول بند۲ ماده ۵۷ پروتکل ول الحاقی بیان شده است،بدین مضمون کسانی که قصد دارند به اهداف مشخص حمله کنند باید تمام اقدامات لازم برای تعیین ماهیت نظامی یا غیرنظامی آن اهداف را انجام دهند.^[۱۹۶]
۲)ضرورت لغو یا تعلیق حمله در شرایط خاص
بخش دوم بند۲ماده۵۷ ^[۱۹۷]پروتکل اول الحاقی ضرورت کنسل کردن یا تعلیق حمله را در جایی ایجاد می کنند که شرایط زیر وجود داشته باشد:
۱)هدف نظامی نباشد
۲)هدف از مصونیت ویژه برخوردار نباشد
۳)انتظار داشته باشیم که حمله باعث بروز تلفات جانی غیرنظامی با وارد شدن آسیب به غیرنظامیان و خسارت به اموال آنها یا ترکیبی از آن دو شده باشد.
اگر مهاجم با بهره گرفتن از ابزارهای بصری خصوصاً با بهره گرفتن از مشاهدات هوایی ـدریابد که هدف مورد نظر نظامی نیست یا از حفاظت ویژه برخوردار است باید حملات خود را لغو یا تعلیق کند.^[۱۹۸]
۲)ضرورت انتخاب هدفی که حداقل ریسک های بالقوه را دارد:

فرمول انرژی، نسبت انرژی ذرات انتخاب شده در هر دور الگوریتم کوچ پرندگان را به تمام انرژی موجود در خوشه محاسبه می‌کند و به این شکل انرژی ذرات انتخاب شده را در محاسبه تابع شایستگی وارد می‌کنیم.

(۳ – ۴ )

در فرمول (۳ – ۴) ، C_k اعضای خوشه هستند. و S مجموعه ذرات انتخاب شده برای الگوریتم کوچ پرندگان از بین اعضای خوشه در هر دور می‌باشد.

درجه پیوستگی در شبکه^[۸۴]
درجه پیوستگی در شبکه برای هر گره حسگر تعریف می‌شود و نشان دهنده تعداد همسایگان نزدیک گره می‌باشد. این همسایگان در شعاع نزدیکی از گره قرار دارند و به شکلی نشان­دهنده درجه پیوستگی گره مورد نظر در شبکه می‌باشند.
بالا بودن درجه پیوستگی گره در شبکه نشان دهنده این است که گره دارای موقعیت بهتری در بین گره‌ها در شبکه است.

(۳ – ۵ )

چگالی پراکندگی گره­های شبکه را در کل شبکه یکسان در نظر می­گیریم و این کار باعث می­ شود که چگالی پراکندگی گره­های حسگر به عنوان یک متغیر در فرمول ظاهر نشود و متغیر درجه پیوستگی گره در شبکه به صورت یک متغیر مستقل در فرمول تابع شایستگی قرار بگیرد.
اما در کل می­توان گفت که متغیر درجه پیوستگی گره در شبکه تابع چگالی پراکندگی گره­های حسگر در شبکه است. ما فرض می­کنیم که گره­های حسگر بی­سیم با توضیح یکنواخت در شبکه به صورت تصادفی پراکنده شده ­اند.
تعداد دفعاتی که سرخوشه انتخاب شده است^[۸۵]
اگر گره که به عنوان سرخوشه در شبکه انجام وظیفه کرده باشد به این معنی است که انرژی زیادی را مصرف کرده است و توانایی آن برای انتخاب شدن به عنوان گره سرخوشه کاهش یافته است. در نتیجه برای اینکه به گره‌ای که در دورهای قبل به عنوان گره سرخوشه انتخاب شده باشد شانس کمتری نسبت به دیگران برای انتخاب دوباره بدهیم، به فرمول تابع بهینگی خود این بخش را اضافه می‌کنیم.

(۳ – ۶ )

اگر گره­ای تا به حال به­عنوان سرخوشه انتخاب نشده باشد مقدار ۱ را برای آن قرار می­­دهیم. این کار باعث می­ شود مشکل تقسیم بر صفر در فرمول از بین برود.
این اصل را به صورت یک قید به فرمول اضافه می­کنیم.

(۳ – ۷)

به این شکل چهار بخش فرمول تابع شایستگی (۳ – ۱) شرح داده شد که هر کدام از آنها به صفت خاصی که به نظر می­رسد در انتخاب سرخوشه بهینه مفید هستند اشاره می­ کند.
مراحل الگوریتم
الگوریتم به شکلی است که درون خود الگوریتم کوچ پرندگان را برای انتخاب سرخوشه بهینه فراخوانی می­ کند. مراحل اجرای الگوریتم در شکل ۳-۲ نشان داده شده­است.
پایه­ الگوریتم بر اساس پیغام­رسانی بین گره­های حسگر درون شبکه است. هر دوره زمانی الگوریتم به چهار بخش(فاز)^[۸۶] مختلف تقسیم می­ شود که در هر فاز زمانی، پیغام­های مربوط به همان فاز بین گره­های شبکه رد و بدل می­ شود.
چهار فاز زمانی را این گونه نام­گذاری می­کنیم.
۱- فاز آماده ­سازی اولیه برای هر دور زمانی
۲- فاز آشنایی (پیغام سلام)

پذیرش فرضیه

فرضیه فرعی ۱٫ خدمت رسانی بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری دارد.
با بهره گرفتن از ضریب معناداری z (1.386) مسیر میان دو متغیر پنهان مشخص می شود که تاثیر خدمت رسانی بر میل به تغییر در کارکنان مثبت و معنی دار است. همچنین مقدار ضریب استاندارد شده مسیر خدمت رسانی و میل به تغییر در کارکنان (۰٫۲۰۰-) نشان می دهد که متغیر خدمت رسانی ۲۰% از تغییرات متغیر میل به تغییر در کارکنان را تبیین می کند. بنابراین در سطح اطمینان ۹۵% براساس نتایج جدول زیر و با توجه به اینکه مقدار آماره t کوچکتر از ۱٫۹۶ است، پس می توان گفت فرضیه فرعی ۱ رد می شود و خدمت رسانی بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری ندارد.

فرضیه فرعی ۱

ضریب مسیر

آماره t

نتیجه آزمون

خدمت رسانی بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری دارد.

۰٫۲۰۰-

۱٫۳۸۶

رد فرضیه

فرضیه فرعی ۲٫ تواضع و فروتنی بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری دارد.
با بهره گرفتن از ضریب معناداری z (1.326) مسیر میان دو متغیر پنهان مشخص می شود که تاثیر تواضع و فروتنی بر میل به تغییر در کارکنان مثبت و معنی دار است. همچنین مقدار ضریب استاندارد شده مسیر تواضع و فروتنی و میل به تغییر در کارکنان (۰٫۱۹۶) نشان می دهد که متغیر تواضع و فروتنی ۶/۱۹% از تغییرات متغیر میل به تغییر در کارکنان را تبیین می کند. بنابراین در سطح اطمینان ۹۵% براساس نتایج جدول زیر و با توجه به اینکه مقدار آماره t کوچکتر از ۱٫۹۶ است، پس می توان گفت فرضیه فرعی ۲ رد می شود و تواضع و فروتنی بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری ندارد.

فرضیه فرعی ۲

ضریب مسیر

آماره t

نتیجه آزمون

تواضع و فروتنی بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری دارد.

۰٫۱۹۶

۱٫۳۲۶

رد فرضیه

فرضیه فرعی ۳٫ قابلیت اعتماد بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری دارد.
با بهره گرفتن از ضریب معناداری z (1.102) مسیر میان دو متغیر پنهان مشخص می شود که تاثیر قابلیت اعتماد بر میل به تغییر در کارکنان مثبت و معنی دار است. همچنین مقدار ضریب استاندارد شده مسیر سبک رهبری خدمتگزار و میل به تغییر در کارکنان (۰٫۱۴۹) نشان می دهد که متغیر قابلیت اعتماد ۹/۱۴% از تغییرات متغیر میل به تغییر در کارکنان را تبیین می کند. بنابراین در سطح اطمینان ۹۵% براساس نتایج جدول زیر و با توجه به اینکه مقدار آماره t کوچکتر از ۱٫۹۶ است، پس می توان گفت فرضیه فرعی ۳ رد می شود و قابلیت اعتماد بر میل به تغییر در کارکنان دانشگاه علوم پزشکی شاهرود تاثیر مثبت و معناداری ندارد.

Joung در ]۷۳[ الگوریتمی توزیع شده ولی همراه با متغیر مشترک برای مسئله انحصار متقابل گروهی (به عبارت دیگر CTP) ارائه کرد. این الگوریتم براساس حافظه مشترک کار می‌کند. این الگوریتم پیچیدگی زمانی و پیچیدگی تعویض همچون الگوریتم CTP-C دارد ولی درجه همروندی آن نامحدود نیست و برابر با O() می‌باشد. علاوه بر Joung مقالات دیگری نیز راه‌ حل‌ هایی برای مسئله انحصار متقابل گروهی براساس حافظه مشترک ارائه کردند که معروف‌ترین آن‌ها ]۷۵,۷۴[ هستند.

Joung برای مسئله انحصار متقابل گروهی در ]۷۶[ الگوریتمی براساس تبادل پیام و در بستر شبکه ارائه کرد. این الگوریتم بر پایه الگوریتم Ricart ]77[ طراحی شده است. در این الگوریتم درخواست به‌صورت Req(<I,sn_i>,X) ارسال می‌شود که sn_i شماره ترتیب پراسس P_i است و X، جلسه درخواستی پراسس P_i است. شماره ترتیب همان Time Stamp در الگوریتم Lamport است و این الگوریتم مانند الگوریتم Ricart ]77[ از الگوریتم Lamport برای تعیین رخداد‌ها و اولویت‌دهی استفاده می‌کند.
الگوریتم Ricart ]77[ به این صورت برای تطبیق با CTPتغییر می‌کند: وقتی پراسس P_i قصد ورود به جلسه، F را دارد، درخواست خود را به صورت Req(<I,sn_i>,X)، پخش همگانی می‌کند و به تمام پراسس‌ها (به غیر از خودش) ارسال می‌کند. زمانی P_i می‌تواند وارد اتاق جلسه (ناحیه بحرانی خود) شود که از همه پراسس‌ها جواب درخواستی که فرستاده است را دریافت کند که این جواب به‌صورت Ack(j) از پراسس P_j دریافت خواهد شد. پراسس P_j از قوانین زیر برای جواب دادن به درخواست پراسس P_i استفاده می‌کند:
پراسس P_j بلافاصله Ack(j) را به P_i می‌فرستد، اگر علاقه‌ای برای برگزاری جلسه دیگری نداشته باشد و یا اینکه علاقه‌مند به برگزاری جلسه دیگری باشد ولی اولویت درخواست دریافتی بالاتر از اولویت درخواست خودش باشد (منظور از علاقه‌مند بودن برای برگزاری یک جلسه مشخص این است که یا درخواستی برای برگزاری آن جلسه داشته باشد و یا اینکه در اتاق جلسه در حین برگزاری آن جلسه باشد).
پراسس P_j جواب دادن به درخواست پراسس P_i را به تاخیر می‌اندازد اگر اولویت درخواستش بالاتر از اولویت رسیده از پراسس P_i باشد. مانند الگوریتم Ricart ]77[ زمانی که P_j از اتاق جلسه (ناحیه بحرانی خود) خارج شود Ack(j) را به تمام پراسس‌هایی که جواب آن‌ها را به تاخیر انداخته ارسال می‌کند. این الگوریتم دارای پیچیدگی زمانی و پیچیدگی تعویض ۲(n-1) می‌باشد. برای اندازه‌گیری همروندی معیارهای مختلفی از جمله درجه همروندی وجود دارد. در شبیه‌سازی الگوریتم بالا از دو معیار گنجایش^[۱۶۱] و اندازه رند استفاده شده است.
الگوریتم RA1 دارای همروندی ضعیفی است و اجازه ورود همزمان چند فیلسوف به جلسه را به‌راحتی نمی‌دهد و ورود همزمان در حالت خاصی اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال فرض کنید پراسس P_i و P_j قصد ورود به یک جلسه را داشته باشند و پراسس P_k هم قصد ورود به جلسه دیگری را داشته باشد و بتواند اولویتی بین P_i و P_j را کسب کند (یعنی درخواست خود را بین درخواست P_i و P_j ارسال کند) در این حالت P_i و P_j نمی‌توانند همزمان وارد جلسه شوند و هر سه پراسس به صورت مجزا وارد اتاق جلسه می‌شوند زیرا پراسس دارای اولویت کمتر (P_j) باید صبر کند تا P_k از اتاق جلسه خارج شود تا بتواند وارد اتاق جلسه شود.
برای بالابردن همروندی الگوریتم RA1، Joung اصلاحاتی در الگوریتم RA1 ایجاد کرد و الگوریتم RA2 را ارائه نمود. که این الگوریتم در همان مقاله ]۷۳[ موجود می‌باشد. تغییر به این صورت است: زمانی P_i در اتاق جلسه به‌سر می‌برد و P_j درخواستی برای ورود به همان جلسه، پخش همگانی می‌کند، P_i با ارسال پیامی به‌صورت مستقیم و بدون دریافت اجازه از بقیه پراسس وارد جلسه می‌شود.
پراسسی که خودش توسط پراسس دیگری وارد اتاق جلسه شده است نمی تواند پراسس دیگری را وارد اتاق جلسه کند زیرا در این حالت ممکن است دو پراسس به صورت متناوب یکدیگر را وارد اتاق جلسه کنند و هیچ‌وقت نوبت به پراسس‌های دیگر برای برگزاری جلسه‌های دیگر نرسد. این الگوریتم در بدترین حالت ۳(n-1) پیام ارسال می‌کند به ازای هر ورود به ناحیه بحرانی و همچنین در بدترین حالت ۲(n-1) تعویض متن انجام خواهد داد و پیچیدگی زمانی در بدترین حالت برابر (N-1)(3N-1)/2 می‌باشد.
باید توجه کرد P_k از P_j، Ack(j) را دریافت کرده است و فقط منتظر دریافت Ack(i) از پراسس P_i است، پس بنابراین P_i زمانی که از اتاق خارج می‌شود باید به همراه Ack(i) این اطلاعات را هم به P_k تحویل دهد که P_j به‌صورت مستقیم وارد اتاق جلسه شده است و P_k باید صبر کند تا P_j از اتاق جلسه خارج شود و بعد از آن وارد اتاق جلسه شود. برای این منظور زمانی که P_j از اتاق جلسه خارج شد با ارسال پیامی این موضوع را به اطلاع بقیه پراسس‌ها می‌رساند.
Keane در ]۷۵[ الگوریتمی بر پایه حافظه مشترک ارائه کرده است. در این الگوریتم از صف انتظار و دو آرایه به نام‌های Need و Wait استفاده شده است. متغیری به‌نام Num نعداد پراسس‌های موجود در جلسه را نشان می‌دهد. آخرین پراسسی که از جلسه خارج می‌شود (که در آن حالت Num=0 خواهد شد) صف انتظار را بررسی کرده و پراسس ابتدای صف را وارد اتاق جلسه کرده و جلسه درخواستی آن را برگزار می‌کند و تمام پراسس‌هایی که برای همین جلسه درخواست داده‌اند را هم وارد اتاق جلسه می‌کند. این کار با قراردادن false در خانه Wait متناظر با آن پراسس‌ها انجام می‌شود. Need[i]، جلسه درخواستی پراسس Pi نمایش می‌دهد و اگر پراسس Pi درخواست ورود به اتاق جلسه را داشته باشد Wait[i] را برابر True می‌کند و به محض false شدن Wait[i] وارد ناحیه بحرانی خود می‌شود.
شبیه‌سازی و مدل نمودن شبکه‌های حسگر با شبکه‌های عصبی رقابتی
مقدمه
هر سیستمی که بر روی مجموعه‌ای از ماشین‌ها که دارای حافظه اشتراکی نیستند، اجرا شده و برای کاربران به گونه‌ای اجرا شود که گویا بر روی یک کامپیوتر است، یک سیستم توزیع شده^[۱۶۲] است. دسته‌ای از این سیستم‌ها، سیستم‌های فراگیر توزیعی^[۱۶۳] هستند که بر خلاف سایر انواع دارای گره‌های ثابت و ارتباطات دائمی و با کیفیت نیستند. نمونه‌ای از سیستم‌های فراگیر توزیعی، شبکه‌های حسگر^[۱۶۴] است که اغلب از تعداد زیادی گره برای برنامه‌های کاربردی نظارتی و اندازه‌گیری استفاده می‌شود. در سیستم‌های توزیع شده یکی از موضوعات مورد بحث همزمانی و همگامی است و بطور معمول نیز بحث‌ها بر سر همگامی منطقی فرآیندها بوده و بدنبال ترتیب اجرای درست فرآیندها می‌باشد. یکی از اصلی‌ترین فرآیندهای مورد اهمیت در بحث همگامی دسترسی فرایند‌های مختلف به متغیرهای یکسان و حافظه اشتراکی (ناحیه بحرانی^[۱۶۵]) است که به انحصار متقابل^[۱۶۶] معروف است.
یکی از مسایل مرتبط با همگام‌سازی، استقرار گره‌ها در یک فضای همپوشان هندسی است. ایده اصلی، عبارت است از تخصیص مختصاتی از یک فضای m بعدی به هر گره به نحوی که فاصله هندسی بین گره‌ها را بتوان به عنوان معیار دقیق تاخیر بین دو گره مورد استفاده قرار داد. روش تخصیص مختصات تا حد زیادی مشابه روش به کار گرفته شده برای تعیین محل و زمان در GPS می‌باشد.
در بسیاری از موارد، استفاده از زمان مطلق، الزامی نیست. آن چه که مورد نیاز است ترتیب درست رخ دادن رویدادهای مربوط به یکدیگر در فرآیندهای گوناگون است. معرفی ساعت‌های منطقی نشان داد که امکان جلب همکاری فرآیندها برای دستیابی به توافق سراسری در رابطه با ترتیب صحیح وقوع رویدادها وجود دارد. در این روش به هر رویداد e، مانند ارسال یا دریافت یک پیام، یک مهر زمانی منطقی منحصر به فرد سراسری C(e) تخصیص داده می‌شود، به‌طوری‌که اگر رویداد a قبل از b رخ می‌دهد، C(a)<C(b) خواهد بود.
در [۴۴] برنامه‌های مختلفی را مورد بحث قرار داده، مفاهیم مختلف هماهنگ‌سازی را معرفی و روش‌های مختلف تجزیه‌وتحلیل نتایج برای فاز هماهنگ‌سازی و فاز متعادل نمودن بار را مورد بحث قرار می‌دهد همچنین نحوه شکل‌گیری الگوی هماهنگ‌سازی فرکانس و هماهنگ سازی جزیی را ارائه می‌دهد. در این پایان‌نامه انواع توپولوژی‌های کامل و جزیی شبکه، همگن و ناهمگن، نوسانات محدود و بی‌نهایت تحت پوشش قرار گرفته است. با وجود این پیشینه زیاد معرفی شده و استفاده‌های بی‌شمار و ارائه نتایج نظری متعدد روی خواص هماهنگ‌سازی اما همچنان مسایل مهمی باز است.
یکی از چالش‌های الگوریتم‌های ارائه شده در این زمینه بحث برقراری عدالت بین فرآیندها و عدم برخورد با بن‌بست و گرسنگی است. چالش‌های الگوریتم‌های ارائه شده در این زمینه یا روی توزیع خاصی کار نموده‌اند و یا تنوع‌پذیری مناسبی در برخورد با مسایل مختلف ندارند.
از آنجایی که شبکه‌های عصبی خود یک مدل غیرخطی و توزیع شده هستند. در این پایان‌نامه با بهره گرفتن از شبکه‌های عصبی رقابتی به حل مشکل دسترسی به ناحیه بحرانی و انحصار متقابل خواهیم پرداخت و با بهره گرفتن از مدل نمودن هر فرایند یا گره موجود در شبکه‌های حسگر با یک سلول عصبی و هر منبع موجود در ناحیه بحرانی با یک منبع موجود در شبکه‌های عصبی سعی در حل انحصار متقابل در شبکه‌های حسگر را داریم. بدلیل نیاز به بودن تنها یک فرایند در ناحیه بحرانی و استفاده از شبکه‌های عصبی رقابتی، مدلی از این شبکه‌ها که تنها یک برنده داشته (شبکه بیشینه، کلاه مکزیکی و همینگ) در برابر خوشه‌بندها (نگاشت‌های خودسازمانده کوهنن و یادگیری چندی‌سازی برداری) مد نظر خواهد بود. در میان شبکه‌های رقابتی مدنظر، شبکه عصبی رقابتی همینگ بنابر کاربرد، نتایج و مقایسه‌های انجام شده در [۱,۲] انتخاب شده است. همچنین بحث‌های مربوط به تحمل‌پذیری خطا، قابلیت اطمینان و عدالت در دسترسی به ناحیه بحرانی را با توجه به مدل ارائه شده بحث خواهیم نمود.
انحصار متقابل
اساس سیستم‌های توزیع شده همزمانی و همکاری بین چند فرایند است در بسیاری از موارد، معنایش این است که فرایندها باید به طور همزمان به منابع یکسانی دستیابی داشته باشند برای اینکه این دستیابی‌‌ها همزمان، منابع را تخریب نکنند، یا آن را در حالت ناسازگاری قرار ندهند به راه‌ حل‌ هایی برای دستیابی انحصار متقابل نیاز است.
الگوریتم‌های انحصار متقابل توزیع شده را می‌توان به دو طبقه تقسیم کرد انحصار متقابل با راه حل‌های مبتنی بر نشانه از طریق ارسال پیام خاصی بین فرآیندها انجام می‌شود که نشانه نام دارد فقط یک نشانه وجود دارد و هر کسی که آن نشانه را دارد می‌تواند به منبع مشترک دستیابی داشته باشد پس از اتمام دستیابی، نشانه به فرایند بعدی فرستاده می‌شود اگر فرآیندی که نشانه را در اختیار دارد نخواهد به منبع دستیابی داشته باشد آن را ارسال می‌کند]۱۱[.
راه‌ حل ‌های مبتنی بر نشانه چند خاصیت مهم دارند اولاً براساس چگونگی سازمان‌دهی فرآیندها، می‌توانند تضمین کنند که هر فرایند شانس دستیابی به منبع پیدا می‌کند به عبارت دیگر از گرسنگی اجتناب می‌شود ثانیاً از بن‌بست اجتناب می‌شود. منظور از بن‌بست وضعیتی است که در چندین فرایند منتظر یکدیگر باقی می‌مانند تا کار دیگری به اتمام برسد. متأسفانه عیب عمده راه حل‌های مبتنی بر نشانه بسیار جدی است: وقتی نشانه مفقود می‌شود باید رویه توزیع شده دقیقی اجرا شود تا تضمین گردد که نشانه جدیدی ایجاد شده است و این نشانه یکتا است]۱۱[.
در روش دیگر، بسیاری از الگوریتم‌های انحصار متقابل از روش مبتنی بر اجازه پیروی می‌کنند در این مورد فرآیندی که منتظر دستیابی به منبع است ابتدا نیاز به اجازه سایر فرایندها دارد روش‌های مختلفی برای اعطای چنین اجازه‌ای وجود دارد که در ادامه بحث می‌شود]۱۱[.
الگوریتم متمرکز
راحت‌ترین راه برای رسیدن به انحصار متقابل در سیستم توزیع شده شبیه‌سازی چگونگی انجام آن در سیستم تک پردازنده‌ای است یک فرایند درخواست خود را به یک فرایند دیگر به‌عنوان هماهنگ کننده می‌فرستد و می‌گوید به کدام منبع می‌خواهد دستیابی داشته باشد و کسب اجازه می‌کند. اگر فعلاً هیچ فرآیندی در حالت دستیابی به آن منبع نباشد هماهنگ کننده پاسخ را می‌فرستد که شامل اجازه دستیابی به منبع است (شکل ۱۴-۳ الف) وقتی پاسخ می‌رسد فرایند متقاضی می‌تواند به پیش برود]۷۱[.
شکل ‏۴‑۱- مثالی از الگوریتم متمرکز ]۷۱[
اکنون فرض کنید فرایند ۲ در شکل ۴-۱ب اجازه می‌خواهد به آن منبع دست یابد هماهنگ کننده می‌داند که فرایند دیگری در حال استفاده از آن منبع است و نمی‌تواند به فرایند ۲ اجازه دهد روش دقیق عدم اجازه دستیابی به سیستم بستگی دارد در شکل ۴-۱ ب هماهنگ کننده از پاسخ اجتناب می‌کند و در نتیجه فرایند ۲ متوقف می‌شود و منتظر پاسخ می‌ماند. از طرف دیگر می‌تواند پیام بفرستد که امکان دستیابی برای شما وجود ندارد به هر حال درخواست فرایند ۲ را در صف قرار می‌دهد و منتظر پیام‌های دیگر می‌ماند.
وقتی کار فرایند ۱ با منبع تمام شد، پیامی به هماهنگ کننده می‌فرستد و اعلان می‌کند که منبع آزاد شد (شکل ۴-۱ ج) هماهنگ کننده اولین درخواست صف را می‌گیرد و به فرایند آن اجازه دستیابی به منبع را می‌دهد. اگر فرایند هنوز متوقف باشد از حالت توقف خارج می‌شود و به منبع دستیابی دارد. اگر پیام قبلی عدم اجازه دستیابی را ارسال کرده باشد فرایند باید ترافیک ورودی را بپرسد یا بعداً متوقف شود در هر حال وقتی مجوز را دریافت می‌کند می‌تواند به کارش ادامه دهد.
به آسانی می‌توان دید که این الگوریتم انحصار متقابل را تضمین می‌کند به طوری که هماهنگ کننده در هر زمان فقط به یک فرایند اجازه دستیابی به منبع را می‌دهد. از جهت دیگر نیز این نکته جالب است، زیرا درخواست‌‌ها به ترتیب ورود، سرویس می‌گیرند هیچ فرایندی بی‌نهایت منتظر نمی‌ماند]۷۱[. سهولت آن موجب جذابیت آن در وضعیت‌های عملی شده است.
روش متمرکز معایبی نیز دارد هماهنگ کننده یک نقطه شکست است لذااگر خراب شود کل سیستم از کار می‌افتد. اگر فرایندها پس از درخواست به طور عادی متوقف شوند، نمی‌توانند هماهنگ کننده مرده را از عدم اجازه تشخیص دهند زیرا در هر دو مورد پیامی برگردانده نمی‌شود. علاوه بر این در سیستم بزرگ تنها یک هماهنگ کننده می‌تواند گلوگاه کارایی محسوب شود با این وجود فواید ناشی از سهولت آن در بسیاری موارد بر معایب بالقوه آن ارجح است]۷۱[. علاوه بر این راه‌ حل ‌های توزیع شده الزاماً بهتر نیستند.
الگوریتم نامتمرکز
وجود تنها یک هماهنگ کننده روش مناسبی نیست یک راه حل کاملاً نامتمرکز را در نظر می‌گیریم در ]۷۸[ استفاده از الگوریتم رای گیری را پیشنهاد کردند که با بهره گرفتن از سیستم مبتنی بر DHT^[167] اجرا شدند در اصل راه حل آن‌‌ها هماهنگ کننده مرکزی را بسط می‌دهد فرض می‌شود هر منبع n بار تکثیر شده است هر کپی دارای هماهنگ کننده خاص خودش برای کنترل دستیابی توسط فرایندهای همزمان است. به هر حال هر وقت فرایندی می‌خواهد به منبعی دستیابی داشته باشد لازم است از m>n/2 هماهنگ کننده رای گیری کند.
برخلاف طرح متمرکز فرض می‌کنیم که وقتی هماهنگ کننده‌ای اجازه دستیابی به منبعی را نمی‌دهد به درخواست کننده اعلان می‌کند. این طرح، راه‌حل متمرکز اصلی را نسبت به تنها یک هماهنگ کننده کمتر دچار آسیب‌پذیری می‌کند فرض این است که وقتی هماهنگ کننده خراب می‌شود سریعاً ترمیم می‌شود اما رای‌گیری‌هایی را که قبلاً انجام داده است فراموش می‌کند روش دیگر مشاهده این نکته است که هماهنگ کننده خودش را در چند لحظه دوباره راه‌اندازی می‌کند. خطر این کار این است که راه‌اندازی مجدد موجب می‌شود که هماهنگ کننده فراموش کند که قبل از خرابی چه مجوزهایی را صادر کرده است در نتیجه ممکن است مجوزهای قبلی را به فرایندهای دیگر نیز صادر کند.
فرض کنید P احتمال این باشد که هماهنگ کننده در فاصله زمانی  دوباره راه اندازی شود احتمال [k]P که K هماهنگ کننده از m هماهنگ کننده در یک فاصله زمانی دوباره راه اندازی شدند به صورت زیر محاسبه می‌شود.
(۴-۱)
با توجه به اینکه حداقل ۲m-n هماهنگ کننده باید دوباره راه اندازی شوند تا صحت راهکار رای‌گیری را نقض کنند، احتمال این که نقض کردن به وجود آید برابر با  است. برای درک معنای این رابطه فرض کنید با سیستم مبتنی بر DHT سروکار داریم که در آن هر گره در حدود ۳ ساعت در صف می‌ماند فرض کنید  برابر با ۱۰ ثانیه باشد که مقدار مناسبی برای یک فرایند است که می‌خواهد به منبع مشترک دستیابی داشته باشد. با n=32 و m=0.75n احتمال صحت کمتر از ۴-۱ است این احتمال یقیناً کمتر از قابلیت دسترسی هر منبع است.
برای پیاده سازی این طرح ]۷۸[ از یک سیستم مبتنی بر DHT استفاده کردند که آن منبعی n بار تکثیر شده است فرض کنید منبع دارای نام یکتای rname است. می‌توان فرض کرد که کپی I ام به نام rname-I خوانده می‌شود که می‌تواند برای محاسبه کلید یکتا با بهره گرفتن از تابع درهم سازی به کار رود و بعداً هر گره مسئول یک کپی را جستجو کند.
اگر دستیابی به منبعی مجاز نباشد، فرض می‌شود که به مدت تصادفی متوقف می‌ماند و بعداً تلاش می‌کند مشکل این طرح این است که اگر گره‌هایی بخواهند به یک منبع دستیابی داشته باشند بدیهی است که بهره‌وری سریعاً کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر گره‌های متعددی وجود دارند که برای دستیابی به منبع رقابت می‌کنند و در نهایت هیچ کدام نمی‌توانند رای کافی کسب کنند و منبع بدون استفاده باقی می‌ماند راه‌حل این مسئله در ]۷۸[ آمده است.
الگوریتم توزیع شده
تنها داشتن الگوریتمی که احتمالاً خوب باشد کافی نیست لذا پژوهشگران به دنبال الگوریتم‌های انحصار متقابل توزیع شده قطعی بودند. مقاله لامپورت در سال ۱۹۷۸ درباره همگام سازی سرعت ساعت اولین الگوریتم را پیشنهاد کرد. ریکارد و آگراوالا (۱۹۸۱) آن را کارآمدتر کردند در این بخش روش آنها را بررسی خواهیم کرد]۷۷[.
الگوریتم ریکارد و آگراوالا مستلزم این است که ترکیب کاملی از تمام رویدادها در سیستم وجود داشته باشد یعنی برای هر جفت از رویدادها مثل پیام، دقیقاً باید روشن باشد که کدام یک اول رخ می‌دهد الگوریتم لامپورت یک روش برای دستیابی به این مرتب سازی است و می‌تواند برای تأمین مهرهای زمان برای انحصار متقابل توزیع شده به کار رود.
این الگوریتم به این صورت کار می‌کند: وقتی فرایندی می‌خواهد به منبع مشترکی دست یابد پیامی می‌سازد که شامل نام منبع، شماره فرایند آن و زمان فعلی است. سپس پیام را به تمام فرایندها و از نظر ادراکی به خودش ارسال می‌کند فرض می‌شود که ارسال پیام قابل اعتماد باشد یعنی هر پیامی مفقود نشود.
وقتی فرایندی پیام درخواست را از فرایند دیگری دریافت می‌کند فعالیتی که انجام می‌دهد به وضعیت خودش نسبت به منبع ذکر شده در پیام بستگی دارد سه مورد مختلف باید متمایز شوند:
اگر گیرنده در حال دستیابی به منبع نباشد ونخواهد به آن دست یابد پیام ok را به فرستنده ارسال می‌کند.
اگر گیرنده به منبع دستیابی داشته باشد پاسخ نمی دهد در عوض درخواست را در صف قرار می‌دهد.
اگر گیرنده بخواهد به منبع دستیابی داشته باشد ولی هنوز موافق نشده است مهر زمان پیام ورودی را با مهر زمان موجود در پیامی که به هر کسی فرستاده است مقایسه می‌کند. کمترین مهر زمان برنده است. اگر پیام ورودی مهر زمان کمتری دارد گیرنده پیام Ok را می‌فرستد اگر پیام خودش مهر زمان کمتری داشته باشد گیرنده درخواست ورودی را در صف قرار می‌دهد و هیچ چیز دیگری نمی فرستد.
پس از ارسال درخواستها برای تقاضای مجوز، فرایند منتظر می‌ماند تا کسی به آن مجوز بدهد. به محض این که تمام مجوزها صادر شدند می‌تواند به کارش ادامه دهد وقتی خاتمه یافت پیام ok را به تمام فرایندهای موجود در صف آن ارسال می‌کند و تمام آنها را از صف حذف می کند.
شکل ‏۴‑۲- مثالی از الگوریتم توزیع شده
ببینیم که الگوریتم واقعاً کار می‌کند. اگر هیچ برخوردی وجود نداشته باشد بدیهی است که کار می‌کند اما فرض کنید دو فرایند سعی می‌کنند همزمان به منبعی دستیابی داشته باشند (شکل ۴-۲ الف)
فرایند A درخواستی با مهر زمان ۸ را به همه می‌فرستد در حالی که همزمان فرایند C درخواستی با مهر زمان ۱۲ را به همه می‌فرستد. فرایند B علاقه‌ای به این منبع ندارد لذا پیام ok را به هر دو فرستنده ارسال می‌کند. فرآیندهای A,C هر دو این برخورد را می‌بینند و مهرهای زمان را مقایسه می‌کنند. فرایند C می‌بیند که باخت و با ارسال ok به فرایند A به آن اجازه می‌دهد اکنون فرایند A درخواستی از فرایند C را برای پردازش بعدی در صف قرار می‌دهد و به منبع دست می‌یابد (شکل ۴-۲ ب) وقتی کارش تمام شد درخواستی از فرایند C را از صف خود حذف می‌کند و پیام ok را به فرایند C می‌فرستد و اجازه می‌دهد که به کارش ادامه دهد (شکل ۴-۲ ج). الگوریتم به این دلیل کار می‌کند که در حالت برخورد کمترین مهر زمان برنده می‌شود و همه با مرتب سازی براساس مهر زمان موافق هستند.
توجه کنید که اگر فرایند C درخواست خود را زودتر می‌فرستاد به طوری که فرایند، آن را دریافت می‌کرد و مجوز را قبل از درخواست خودش صادر می‌کرد وضعیت متفاوت می‌بود در این مورد فرایند C اعلان می‌کرد که در هنگام درخواست خودش به منبع دستیابی دارد و به جای ارسال پاسخ، آن را در صف قرار می‌دهد.
همانند الگوریتم متمرکز که بحث شد، انحصار متقابل بدون بن بست و گرسنگی تضمین می‌شود تعداد پیام‌های موردنیاز برای هر وارده، ۲(n-1) است که n برابر با تعداد کل فرایندهای موجود در سیستم است بهتر از همه تنها ک نقطه شکست وجود ندارد.
متأسفانه، تنها یک نقطه شکست با n نقطه شکست جایگزین شد. اگر هر فرآیندی با شکست مواجه شود نمی تواند به درخواست پاسخ دهد. این سکوت، به عنوان عدم مجوز تلقی می‌شود و به این ترتیب از ورود تمام فرایندها به تمام ناحیه‌های بحرانی جلوگیری می‌شود چون احتمال شکست یکی از n فرایند حداقل n برابر شکست یک هماهنگ کننده است تصمیم گرفتیم الگوریتم ضعیف را با الگوریتمی جایگزین کنیم که n مرتبه بدتر است و به ترافیک شبکه بیشتری نیز نیاز دارد.
الگوریتم را می‌توان با راه‌حل مشابه با آنچه که قبلاً گفته شد، وصله زد. وقتی درخواستی می‌رسد گیرنده همیشه پاسخی را ارسال می‌کند یا مجوز می‌دهد یا نمی‌دهد هر وقت درخواست یا پاسخی مفقود شود مهلت فرستنده تمام می‌شود و سعی می‌کند تا پاسخی برسد یا فرستنده نتیجه می‌گیرد که مقصد مرده است پس از اینکه درخواست رد شد فرستنده باید منتظر پیام ok بعدی بماند.
مشکل دیگر این الگوریتم این است که یا باید از عملیات پایه ارتباط چند بخشی استفاده شود یا هر فرایند باید لیست عضویت گروه را نگهداری کند از جمله فرایندهایی که وارد گروه می‌شوند گروه را ترک می‌کنند و خراب می‌شوند این روش با گروه‌های کوچکی از فرایندها که عضویت گروه خود را تغییر نمی‌دهند به خوبی کار می‌کند.
سرانجام به یاد داشته باشید که یکی از مشکلات الگوریتم متمرکز این است که اداره کردن تمام درخواست‌‌ها منجر به گلوگاه می‌شود در الگوریتم توزیع شده تمام فرایندها در تمام تصمیم‌گیری‌های مربوط به دستیابی به منبع مشترک دخالت دارند اگر فرایندی نتواند این بار را اداره کند بعدی است که اگر تمام فرایندها به طور موازی یک کار را انجام دهند بتوانند کمکی بکنند.
چندین تغییر را می‌توان در این الگوریتم ایجاد کرد. به عنوان مثال اخذ مجوز از همه کشنده است. تنها به روشی نیاز است که مانع از این شود که دو فرایند همزمان به یک منبع دستیابی داشته باشند الگوریتم می‌تواند اصلاح شود به طوری که وقتی مجوز دهد، که مجوزی را از اکثر فرآیندهای دیگر دریافت کرده باشد البته در این روش پس از اینکه فرایندی مجوزی را به فرایند دیگر داد، نمی تواند همان مجوز را به فرایند دیگر بدهد مگر اینکه اولی کارش به اتمام برسد]۷۷[.
با این وجود این الگوریتم نسبت به الگوریتم متمرکز کندتر، پیچیده‌تر، گران‌تر و با توانمندی کمتر است و مطالعه آن برای نشان دادن این است که الگوریتم توزیع شده امکان پذیر هست. همچنین با بررسی معایب آن می‌توان از طریق شبیه سای تئوری‌‌ها به الگوریتم مفیدتری رسید.