انرژی باد یکی از صورتهای منابع انرژی تجدید پذیر است که با توجه به ویژگی مشترک انرژیهای تجدیپذیر به صورت گسترده با تمرکز کم( چگالی کم) در اختیار بشر قرار گرفته است. تبدیل انرژی باد به انرژی مکانیکی و سپس انرژی الکتریکی در توربینهای بادی انجام میشود. توربینهای بادی در اندازههای مختلف با اجزای مختلف و ویژگیهای متفاوت با توجه به شرایط محیط و میزان نیاز تولید توان الکتریکی ساخته میشوند، این توربینها از پرهها با قطر چند متر تا حدود 100 متر برای تولید توانهای چندین کیلووات تا 2000 کیلووات مورد استفاده قرار میگیرند. سیستمهای توربین بادی بسته به میزان کنترل پذیری آنها به دو دستهی توربین بادی با سرعت ثابت و توربین باد با سرعت متغیر طبقهبندی میگردند]29[.
در ایران، انرژی بادی دومین منبع تولید برق از منابع انرژی تجدیدپذیر محسوب میشود. 
بر اساس پروژه پتانسیل سنجی بادی در ایران، پتانسیل بادی قابل استحصال در کشور حدود ١٠٠ گیگاوات است.
2-2-3- انرژی زمینگرمایی
تولید برق با استفاده از منابع انرژی زمین گرمایی با درجه حرارت بالا طی ده سال اخیر رشد قابل ملاحظه‌ای داشته است. در این روش از گرمای پوسته زمین برای تولید برق استفاده می‌شود. این انرژی یا به صورت گرمای مستقیم استفاده می‌شود یا به توان مکانیکی تبدیل شده، سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. نخستین تلاش‌ها در لاردرلو (ایتالیا) در سال 1904 برای تولید برق با استفاده از انرژی زمین گرمایی صورت گرفت و از آن زمان تا کنون فعالیت‌های زیادی در سراسر دنیا صورت گرفته است.
ساخت نیروگاه‌های دو مداری باعث پیشرفت‌های چشمگیری در تولید برق با استفاده از انرژی زمین گرمایی شده است و در حال حاضر با به تکامل رسیدن این تکنولوژی به طور تجاری از آب‌های گرم زیرزمینی با درجه حرارت معمولی (بیشتر از 100 درجه سانتیگراد) برق تولید می‌شود .
ایران در شمار کشورهایی است که دارای ذخایر قابل توجه برای تولید برق از انرژی زمین گرمایی با استفاده از سیکلهای تبخیر لحظهای و باینری (دوگانه) است و قابلیت تولید برق زمین گرمایی با ظرفیت بیش از ٢٠٠ مگاوات را دارد. بر اساس آخرین مطالعات بیش از ١٠ منطقه مستعد در این خصوص شناسایی شده است.
2-2-4- انرژی خورشیدی
به پدیدهای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیزم های محرک، الکتریسیته تولید کند، پدیده فتوولتائیک گویند. پدیده فتوولتائیک تکنولوژی است که در اثر آن انرژی خورشیدی تابشی مستقیماً و بدون ایجاد هر گونه آلودگی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این رویداد به علت جا به جایی الکترون ها در طول پیوند دو لایه نیمه رسانا بر اثر انرژی ناشی از فوتون های نور می باشد. به هر سیستمی که از این خاصیت استفاده نماید سیستم فتوولتائیک گویند. سیستم های فتوولتائیک مطابق شکل 2-1 از بخش های پنل خورشیدی، کنترل توان و مصرف کننده ها تشکیل شده اند]30[.
شکل2-1 ساختار بلوکی سیستم فتوولتائیک
این پدیده انرژی پــاک و غیرآالاینده را با توان نسبتاً خوب ارائه می دهد. یکی از ویژگیهای مناسب سیستم های فتوولتائیک تقسیم بندی این منابع از نظر کاربردشان با توجه به نیاز میکروگرید می باشد. این سیستم ها بنا بر نوع کاربردشان به دو گروه سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه1 و سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه سراسری2 تقسیم می شوند. بدیهی است استفاده از تکنولوژی فتوولتائیک نیازمند شرایط ویژه تابش نور خورشید می باشد. کشور ایران از تابش خورشیدی به میزان مناسبی برخوردار است و به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین مناطق مختلف جهان در بالاترین رده ها قرار گرفته است.
کشورهای ژاپن، چین، آلمان، تایوان و آمریکا رتبههای یکم تا پنجم تولید برق خورشیدی دنیا را در اختیار دارند . این کشورها با سیاستگذاریها و مکانیسمهای حمایتی مناسب توانستهاند ظرفیتهای برق خورشیدی خود را در طول زمان افزایش دهند. 
ایران یکی از کشورهای مناسب در جهت تابش خورشید، روزهای آفتابی، درجه حرارت مناسب در نقاط مختلف با تابش خوب و شبکههای گسترده برق برای جابجایی تولید انرژی الکتریکی از خورشید است، زیرا در بین مدارهای ٢۵ تا ۴٠ درجه عرض شمالی قرار گرفته و میزان تابش خورشیدی آن بین ١٨٠٠ تا ٢٢٠٠ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است که بالاتر از میزان متوسط جهانی است.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

2-3-تاریخچه سیستمهای فتوولتائیک
عبارت فتوولتاییک3 تـرکـیـبی از کلمه یونانـی “Photos” به معـنی نـور با “Volt” به معنای تولید الکتریسیته از نور است. انرژی فتوولتائیک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از میان یک سلول فتوولتائیک4(PVS) می باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده میشود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون ساخته شده است.
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد. مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید. گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده است.
در سال 1839 فیزیکدان فرانسوی Edmond Becquerel مقاله‌ای از مطالعات خود در زمینه فتوولتائیک را با باتری‌تر (Wet Cell) ارائه نمود. او مشاهده نمود ولتاژ باتری وقتی که صفحات نقره‌ای آن تحت تابش نور خورشید قرار می‌گیرند، افزایش می‌یابد.
در سـال ۱۸۸۳ Charles Edgar Fritts که یک مهندس برق اهل نیویورک بود، یک سلول خـورشـیدی سلنیومی ساخت که از برخـی جهات شـبـیه به سـلـولـهای خورشـیـدی سیلیکونی امروزی بود. این ســلـول از یک ویـفـر نازک سـلنیوم تشـکیـل شده بـود که با یک تـوری از سـیـمهـای خیـلی نازک طـلا و یک ورق حفاظـتی از شـیشه پوشانده شده بود. اما سـلول سـاخت او خـیلی کم راندمان بود. راندمان یک سـلول خورشیدی عبارت از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن می‌باشد که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد. کمتر از 1% انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می‌شد. با وجود این، سلول‌های سلنیومی سرانجام در نورسنج‌های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.
در سال 1887، هنرین هرتز در طی مطالعات خود متوجه شد که نور ماوراء بنفش حداقل ولتاژ لازم برای ایجاد جرقه برای پرش بین دو الکترود فلزی را تغییر می دهد. فهم کامل و مفصلتر از قوانین اساسی سلولهای خورشیدی در سال 1905 توسط Einstein و در سال 1930 توسط Schottky بوجود آمد. سلولهای خورشیدی از اواسط 1950 موجود بود. اولین سلول خورشیدی سیلیکونی با راندمان حدود 6% با نور مستقیم توسط Daryl Chapin،Gerald Pearson و Calvin Fuller در سال 1954 بوجود آمد که ابتدا برای کاربردهای ماهوارههای فضایی مورد استفاده قرار گرفت. البته برخی اختراع سلول خورشیدی سیلیکونی با راندمان زیر 1% را اولین بار در سال 1941 به Russell Ohl نسبت می دهند. سیر پیشرفت تحقیقات انجام شده بر روی سلولهای خورشیدی بعد از مقاله Einstein در زمینه اثر فتوالکتریک به طور مختصر در جدول ذیل آمده است: د313
جدول2-1: سیر پیرفت تحقیقات در زمینه سلولهای خورشیدی
سال 1916 اثر فتوالکتریک توسط نتایج تجربی Millikan اثبات شد.سال 1918 دانشمند لهستانی Czochralski راهی برای رشد سیلیکون تک کریستالی ارائه کرد.سال 1923 Einstein به خاطر تثوری هایش برای توضیح اثر فتوالکتریک جایزه نوبل را کسب کرد.سال 1951 یک سلول تک کریستالی از ژرمانیوم به صورت یک پیوند p – n رشد داده شد.سال 1954 اثر فتوولتائیک در کادمیوم گزارش شد. کار اولیه توسط Rappaport ، Loferski و Jenny انجام گرفت. Daryl Chapin ، Gerald Pearson و Calvin Fuller محققان آزمایشگاه بل سلول خورشیدی سیلیکونی با 5/4 % راندمان را گزارش کردند که به فاصله چند ماه با کار یک تیم تحقیقاتی به 6% رسید. آنها نتایج خودرا به Journal of Applied Physics ارسال کردند.سال 1958 Hoffman Electronics به سلول های با راندمان 9% رسید. اولین ماهواره با انرژی خورشیدی به نام Vanguard I پیاده شد به طوری که سیستم توان ماهواره به مدت 8 سال کار کرد.سال 1960 Hoffman Electronics به سلول های با راندمان 14% رسید.سال 1961 اولین کنفرانس متخصصین PV در واشنگتن برگزار شد.سال 1964 فضاپیمای Nimbus با یک آرایه سلول خورشیدی 470-W راه اندازی شد.سال 1968 ماهواره OVI-13 با دو پنل CdS راه اندازی شد.سال 1984 جایزه IEEE Morris N. Liebmann در هفدهمین کنفرانس متخصصین فتوولتائیک به خاطر تلاش تعیین کننده برای استفاده از سیلیکون آمورف در سلول های خورشیدی کم هزینه با قابلیت بالا به David Carlson و Christopher Wronski اعطا شد.سال 2000 یک خانواده در کلرادو یک سیستم الکتریکی خورشیدی 12 کیلوواتی روی خانه خود راه اندازی کردند. 2-4-ساختار سیستمهای فتوولتائیک
سیستم های فتوولتائیک از سه بخش اصلی تشکیل شدهاند:
ماژول یا پنلهای خورشیدی که مبدل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی میباشد.
قسمت واسطه یا بخش توان مطلوب که انرژی الکتریکی حاصل از سیستمهای فتوولتائیک را بر اساس طراحی انجام شده، متناسب با نیاز مصرف کننده، مدیریت و القاء مینماید.
مصرفکننده یا بار الکتریکی که کلیه مصرف کنندگان الکتریکی اعم از مستقیم و متناوب را متناسب با میزان مصرف شامل می گردد.
همانطوری که در شکلهای2-2 مشاهده میشود، دو ساختار اصلی در سیستم فتوولتائیک وجود دارد که شامل سیستم مستقل(شکلa) و سیستم متصل به شبکه(شکلb) میباشند. همانطوری که از نام سیستم مستقل بر میآید، این سیستم به صورت غیر وابسته به هر منبع قدرت دیگری عمل میکند. سیستم مستقل از شبکه معمولاً الکتریسیته بارهای اختصاصی را تأمین میکند. این سیستم که شامل تاسیسات ذخیرهسازی مثل باتری میباشد امکان برق رسانی در شب و یا در مواقعی که تابش آفتاب ضعیف است را فراهم میکند. در مقابل سیستم موازی با شبکه به صورت موازی با شبکه توزیع برق عمل میکند. این سیستم میتواند انرژی الکتریکی را به شبکه تزریق و یا بارهایی که به شبکه متصل هستند را تغذیه کند.

شکل 2-2- a)دیاگرام سیستم فتوولتائیک مستقل از شبکه. b) دیاگرام سیستم فتوولتائیک متصل به شبکه
همچنین میتوان برای بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه از دیزل ژنراتور به عنوان سیستم پشتیبان و یا از ژنراتور بادی استفاده نمود. این سیستمها به سیستمهای هیبرید معروفند (شکل 2-3). سیستمهای هیبریدی میتوانند در هر دو حالت مستقل و متصل به شبکه عمل کنند. اما در حالت اول رایج تر میباشد.

شکل 2-3- دیاگرام سیستم هیبرید فتوولتائیک و ژنراتور پشتیبان
2-5- مدل الکتریکی سلول فتوولتائیک
برای پیدا کردن مدل سلول فتوولتائیک، ابتدا باید مدار معادل این منبع را پیدا کنیم. مدل های ریاضی مختلفی بهبود یافتهاند تا رفتار غیرخطی که ناشی از پیوندهای نیمه هادی است را بیان کنند. در منابع مختلف مدلهای مختلفی از سلول فتوولتائیک از پروسه ساخت و پارامترهای دخیل در محاسبه ولتاژ و جریان ژنراتور فتوولتائیک دیده میشود.
شکل2-4 مدلسازی یک سلول خورشیدی ایدهآل بوسیله یک منبع جریان (تولیدی از نور) موازی با یک دیود معکوس را نشان میدهد. ولی در عمل نتایج حاصل از آزمایش با این مدل به طور کامل مطابقت نمیکند. در نتیجه با تغییراتی در مدل واقعی از مدلهای ریاضی استفاده میکنیم.

شکل 2-4- مدل ایدهآل سلول خورشیدی
مدل های ریاضی زیادی برای توصیف منحنی غیر خطیI-V سلول خورشیدی ارائه شدهاند. که میتوان آنها را در دو مدل رایج یک دیودی و دو دیودی سلول خورشیدی محدود کرد. این دو مدل به علت سادگی و دقت بالا، نظر خیلی از محققان را جلب کردهاند و رایجترین مدلهای سلول خورشیدی هستند. در این پایان نامه نیز از این دو مدل استفاده شده است که در ادامه به معرفی هر کدام از مدلها پرداخته خواهد شد.

2-5-1 مدل دو دیودی
مدل مورد بررسی را با دو دیود در نظر میگیریم که در واقع این مدل همان طوری که در شکل 2-5 نشان داده شده است، مقاومتهای مختلف داخلی سلول فتوولتائیک را در بر میگیرد. این مدل شامل منبع جریان Iph میباشد که تبدیل انرژی تابشی را به جریان الکتریکی مدل میکند. مقاومت موازی Rsh بیانگر نشتی حاصل از اثرات جانبی روی سلول فتوولتائیک، مقاومت سری Rs مقاومتهای متفاوت اتصالات و دیودهای موازی D1 و D2 بیانگر مدل پیوند PN استا212.

شکل 2-5- مدل سلول فتوولتائیک با دو دیود
جریان تولید شده توسط ماژول به صورت معادله زیر است:
〖 I〗_t=I_ph-I_d1-I_d2-I_sh (1-2)
I_d1=I_sd1 [exp⁡((q(V_t+R_s I_t)/(n_1 kT))-1] (2-2) I_d2=I_sd2 [exp⁡((q(V_t+R_s I_t)/(n_2 kT))-1] (3-2)
I_sh=(V_t+R_s I_t)/R_sh (4-2)
V_t وI_t ولتاژ و جریان خروجی فتوولتائیک میباشد. q بار الکتریکی، Iph جریان تولید شده آرایه خورشیدی، I_s1,2 جریان اشباع دیودها، n_1,2 ضریب ایدهآل پیوند دیودهای D1 و D2، K ثابت بولتزمن، T دمای سلول میباشند.

با توجه به روابط فوق جریان خروجی ماژول فتوولتائیک وابسته به جریان تابشی است که خود وابسته به تابش خورشید و دمای پیوند سلولهای ماژول میباشد. به همین ترتیب توانی که یک ماژول میتواند منتقل کند، وابسته به تابش خورشید و دمای پیوند نیمه هادی استم22-252.
در اینجا Isd1 و Isd2 جریانهای تخلیه و اشباع دیودهای اول و دوم هستند، Vt ولتاژ دو سر ترمینال، Rs و Rsh نیز مقاومت سری و موازی هستند. ضریب q شارژ الکتریکی، K نشان دهنده ثابت بولتزمن ، n1 و n2 ضریب ایده آل بودن دیود ها و T دمایی است که آزمایش در آن دما انجام گرفته است و واحد آن (ok) است.
با داشتن دمای آزمایش و اندازه گیری ولتاژ و جریان خروجی ترمینال، 7 پارامتر دیگر مجهول میماند. میتوان با استفاده از یک تکنیک بهینهسازی و با کمک دادههای بدست آمده از آزمایش پارامترهای مجهول را بدست آورد.
x=[R_s R_sh I_ph I_sd1 I_sd2 n_1 n_2 ] (Double Diode Model) (5-2)
2-5-2- مدل تک دیودی
همانطور که در شکل 2-6 نشان داده شده است مدل تک دیودی به خاطر پیچیدگی کمتر و نزدیک تر بودن به مدل ایدهآل نسبت به مدلهای دیگر رایج تر است. در این مدل جریان دو دیود با یکدیگر ترکیب شده اند. هر چند به نظر می رسد که این مدل نسبت به مدل دو دیودی دارای دقت کمتری باشد ولی در عمل مینیمم که به خاطر سادگی و سرعت بیشتر برای رسیدن به جواب نهایی این مدل بیشتر مورد توجه است و سعی می شود داده های آزمایش را با منحنی I-V سلول خورشیدی براساس این مدل بررسی نمایند]32[.

شکل 2-6- مدل تک دیودی سلول خورشیدی
رابطه جریان ترمینال مدل تک دیوده به صورت زیر ارائه میباشد.
I_t=I_ph-I_sd [exp⁡((q(V_t-R_s I_t)/nkT)-1]-(V_t-R_s I_t)/R_sh (6-2)
همچنین پارامترهای مجهولی که میبایست بدست آید به 5 پارامتر Rs ، Rsh ، Iph ، Isd و n کاهش یافتهاند.
x=[R_s R_sh I_ph I_sd n] (Single Diode Model) (7-2)
2-6- مشخصه ماژولهای سیستم فتوولتائیک
مشخصه سلول فتوولتائیک تحت تأثیر تابش نور خورشید و همچنین دمای کاری آن است. شکلهای 2-7 و 2-8 مشخصههای خروجی ماژول یک سیستم فتوولتائیک را نشان می دهند. در دمای ثابت با افزایش میزان تابش، توان خروجی افزایش مییابد. از طرف دیگر اگر میزان تابش ثابت باشد و دما کاهش یابد توان خروجی زیاد میشود.

شکل 2-7- مشخصه ماژول فتوولتائیک (تغییرات توان خروجی نسبت به تغییرات بار و تغییرات دما)]33[
با توجه به شکل 2-8 با تغییر بار سلول خورشیدی، مشخصه نیز تغییر میکند که ناشی از اثر مقاومت سری است.

شکل 2-8- مشخصه ماژول فتوولتائیک (تغییرات توان خروجی نسبت به تغییرات بار)
2-7- نقطه بیشینه توان سلول خورشیدی
بشر از ابتدا تاکنون به دنبال این بوده است که از ابزار و وسایلی که در اختیار دارد حداکثر استفاده را ببرد. استفاده از سلول خورشیدی نیز از این قاعده مستثنا نیست و همواره به دنبال راهی بوده که توان خروجی سلول خورشیدی را به حداکثر مقدار خود برساند و در واقع بیشترین کارایی را از سلول خورشیدی ببرد.
به مقدار توان بیشینهای که یک سلول خورشیدی در یک دمای معین میتواند ارائه دهد، نقطه بیشینه توان سلول خورشیدی (MPP) میگویند. در واقع در این نقطه، سلول خورشیدی دارای بیشترین راندمان میباشد. نقطه بیشینه توان سلول خورشیدی زمانی اهمیت خود را نشان میدهد که بخواهیم در یک سایت خورشیدی حداکثر استفاده از سلول خورشیدی را بدست آوریم و به عبارتی توان خروجی سایت را به حداکثر برسانیم. در شکل 2-9 منحنی توان- ولتاژ و جریان- ولتاژ یک سلول خورشیدی رسم شده است.

شکل 2-9- نقطه بیشینه توان سلول خورشیدی]33[
حداکثر ولتاژ و جریان قابل حصول از یک سلول خورشیدی Voc و Isc است. با توجه به شکل 2-10 مشاهده میشود که ولتاژ نقطه بیشینه توان کمتر از ولتاژ مدار باز سلول خورشیدی است و همچنین جریان نقطه بیشینه توان نیز کمتر از جریان اتصال کوتاه سلول خورشیدی است.

شکل 2-10- نقطه بیشینه توان یک سلول خورشیدی در تابش های متفاوت
2-7-1 روش های یافتن MPP
مختصات نقطه بیشینه توان که در آن ولتاژ و جریان سلول خورشیدی بیشترین توان خروجی را به بار انتقال میدهد، دارای اهمیت خاصی است. از آنجایی که در شرایط کاری متفاوت، مختصات نقطه بیشینه توان تغییر میکند، لذا داشتن نقطه بیشینه توان در شرایط کاری مختلف مهم است. روش مستقیم برای یافتن نقطه بیشینه توان مناسبتر از سایر روشهای موجود است. در روش مستقیم، میبایست رابطه بین ولتاژ و جریان سلول خورشیدی را بدست آورد و با مشتقگیری از توان نسبت به ولتاژ ترمینال، نقطه بیشینه توان را پیدا کرد. دقت روش مستقیم مستلزم دقت شناسایی پارامترهای سیستم میباشد.
در روش مستقیم، ابتدا مدل دقیقی از سلول خورشیدی تهیه میشود و با توجه به دما و شدت تابش، از معادله توان سلول خورشیدی که به صورت زیر است، مشتق گرفته و نقطه اکسترمم آن پیدا میشود. و یا به جای مشتق گرفتن، از روش نیوتن برای یافتن نقطه بیشینه توان سلول خورشیدی استفاده میشود. توان خروجی از رابطه2-8 محاسبه میشود که در آن I_t برای مدل دو دیود و تک دیود به ترتیب از روابط 2-1 و 2-6 بدست میآیند. در این پایان نامه شدت تابش به صورت عاملی که در ولتاژ و جریان ترمینال سلول خورشیدی اثر میگذارد، لحاظ شده است.
P_out=V_t.I_t (8-2)
فصل سوم
معرفی الگوریتم رقابت استعماری
3-1-مروری تاریخی بر پدیده استعمار
استعمار در لغت به سیاست توسعه قدرت و نفوذ یک کشور در حوزه خارج از 1 امپریالیزم قلمرو شناخته شده ، اطلاق میشود. استعمار در مراحل ابتدایی، به صورت نفوذ سیاسی-نظامی در کشورها و به صورت صرف استفاده از منابع زمینی، انسانی و سیاسی بوده است. بعضی مواقع نیز استعمار، به صرف جلوگیری از نفوذ کشور استعمارگر رقیب انجام میشد. به هر حال کشورهای استعمارگر رقابت شدیدی را برای به استعمار کشیدن مستعمرات همدیگر نشان میدادند. این رقابت به نوبه خود باعث رشد و توسعه کشورهای استعمارگر از لحاظ سیاسی، نظامی و اقتصادی گردید. زیرا کشورها برای داشتن امکان رقابت، مجبور به توسعه بودند. در حالتهای قدیمیتر، استعمارگران با بهرهگیری از منابع زمینی، انسانی و غیره کشور مستعمره، در صدد افزایش قدرت خود بودند و پیشرفت مستعمرات اهمیت نداشت. اما بعدها با افزایش ارتباط میان ملل و رشد انسانی، استعمارگران برای ادامه نفوذ خود، به نوعی از اقبال عمومی (حمایت مردمی) نیز احتیاج پیدا کردند. بدین ترتیب کشورهای استعمارگر شروع به ایجاد عمران و آبادی (هر چند ظاهری) در مستعمراتشان نمودند. بدین ترتیب مستعمرات، شاهد پیشرفت در زمینههای اقتصادی، اجتماعی و انسانی شدند که عامل این پیشرفت به اجبار، کشور استعمارگر بود. دلیل نامگذاری این فرایند با نام “استعمار” که ریشه در کلمه عمران و آبادی دارد، نیز، همین مسئله میباشد. البته دریافت اقبال عمومی تنها دلیل ایجاد عمران توسط استعمارگران در مستعمرات نبود. یک دلیل دیگر ایجاد سلطه فرهنگی بر مستعمرات در راستای اجرای سیاست همگونسازی بود. به عنوان مثال کشورهایی نظیر فرانسه و انگلیس به ایجاد مدارس انگلیسی زبان و فرانسوی زبان در مستعمرات خود پرداختند. این اقدام به دلایل مختلفی صورت میگرفت که در رأس این دلایل افزایش نفوذ فرهنگی در مستعمرات بوده است. ناگفته نماند که فرآیند استعمار (حداقل بعد فرهنگی آن) با همه تبعات منفی آن در بعضی از کشورهای امپریالیست به چشم یک جهاد فکری برای نجات بشر نیز نگریسته میشد.
از دید بهینهسازی، استعمار بعضی از کشورها را از یک دوره معمولی تمدن خارج کرده و آنها را به یک حوزه مینیمم دیگر میبرد که در بعضی موارد وضعیت این حوزه مینیمم بهتر از موقعیت قبلی کشور مستعمره است. اما به هر حال این حرکت مستلزم پیشروی مستعمره در راستای محورهای مختلف اقتصادی و فرهنگی به سمت یک امپریالیست قویتر میباشد. یعنی از میان رفتن بعضی از ساختارهای فرهنگی و اجتماعی. در شکل 3-1، مستعمره در نتیجه سیاست همگونسازی از یک ناحیه مینیمم خارج شده و وارد یک ناحیه مینیمم دیگر میشود که در آن وضعیت بهتری را دارا میباشد. ادامه این حرکت میتواند به جذب کامل کشور مستعمره در کشور استعمارگر بیانجامد.
شکل3-1: اعمال سیاست جذب از طرف استعمار گران بر مستعمرات
3-4-الگوریتم پیشنهادی
همانند دیگر الگوریتمهای تکاملی، این الگوریتم نیز با ایجاد تعدادی جمعیت اولیه تصادفی شروع میشودکه هر کدام از آنها یک “کشور” میباشند. تعدادی از بهترین عناصر جمعیت نیز به عنوان مستعمره، در نظر گرفته میشوند. استعمارگران بسته به قدرتشان، مستعمرات را با یک روند خاص که در ادامه تشریح شده است به سمت خود میکشند. قدرت کل هر امپراطوری، به هر دو بخش تشکیل دهنده آن یعنی کشور امپریالیست (به عنوان هسته مرکزی) و مستعمرات آن، بستگی دارد. در حالت ریاضی، این وابستگی با تعریف قدرت امپراطوری به صورت مجموع قدرت کشور امپریالیست، به اضافه درصدی از میانگین قدرت مستعمرات آن، مدل شده است.
با شکلگیری امپراطوریهای اولیه، رقابت امپریالیستی میان آنها شروع میشود. هر امپراطوری که نتواند در رقابت استعماری، موفق عمل کند و بر قدرت خود بیفزاید (و یا حداقل از کاهش نفوذش جلوگیری کند)، از صحنه رقابت استعماری، حذف خواهد شد. بنابراین بقای یک امپراطوری، وابسته به قدرت آن در جذب مستعمرات امپراطوریهای رقیب، و به سیطره در آوردن آنها خواهد بود. در نتیجه، در جریان رقابتهای امپریالیستی، به تدریج بر قدرت امپراطوریهای بزرگتر افزوده شده و امپراطوریهای ضعیفتر، حذف خواهند شد. امپراطوریها برای افزایش قدرت خود، مجبور خواهند شد تا مستعمرات خود را نیز پیشرفت دهند. در ادامه مباحث این فصل، بخشهای مختلف الگوریتم، مورد بررسی قرار میگیرند.

-شکل دهی امپراطوریهای اولیه
در بهینهسازی، هدف یافتن یک جواب بهینه بر حسب متغیرهای مسئله، است. ما یک آرایه از متغیرهای مسئله را که باید بهینه شوند، ایجاد میکنیم(مشابه الگوریتم ژنتیک). در یک آرایه، کروکوزوم مسئلهی بهینه سازی N × var است. این آرایه به var بعدی، یک کشور، یک آرایهی 1 N صورت زیر تعریف میشود:
Country=[p_1,p_2,p_3,…,p_Nvar ] (1-3)
مقادیر متغیرها در یک کشور، به صورت اعداد اعشاری نمایش داده میشوند. از دیدگاه تاریخی فرهنگی، اجزای تشکیل دهنده یک کشور را میتوان ویژگیهای اجتماعی– سیاسی آن کشور، همچون فرهنگ، زبان، ساختار اقتصادی و سایر ویژگیها در نظر گرفت.
شکل 3-3: اجزای سیاسی اجتماعی تشکیل دهنده یک کشور

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید