روزافزون را از خداوند بزرگ خواستارم.
چکیده:
قطعه حاضر با نام” فانتزی برای ویولن و ارکستر سمفونیک” در فرم موومان اول کنسرتو (فرم سونات) نوشته شده و قسمتهای مختلف موومان اول یک کنسرتو ویولن از جمله مقدمه، اکسپوزیسیون، دولوپمان، کادنتسا، رپریز و کدا را در بر دارد.
با وجود اینکه این قطعه در فرم سونات نوشته شده است (که به نوعی پایبندی به سنت را داراست) از مصالح قرن بیستمی و نوین نیز بهره برده که این عناصر در نوع گردشهای ملودیک، زمینه تونال آزاد در تمها و گسترشها، نوع هارمونی به کار رفته، رنگ آمیزی ارکستر و… مشهود است که در قسمت آنالیز قطعه بصورت مشروح مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
لازم به ذکر است در جای جای این قطعه می توان رنگ و بوی موسیقی ایرانی را احساس کرد .به طور کلی از نظر تماتیک، تمهای اول و دوم در شروع بیانشان حالت تنال یا مدال دارند که رفته رفته با گسترش آنها بیشتر به سمت تنال آزاد میروند به طوری که خاصیت ناپایداری تنالیته در دولوپمان به بیشترین حد خود میرسد.
فهرست مطالب
پیشگفتار…………………………………………………………………………………………………………………………………….. ۲
نگاهی به فرم سونات …………………………………………………………………………………………………………………………..۳
مختصری در مورد کنسرتو ………………………………………………………………………………………………………………….۶
آنالیز قطعه ………………………………………………………………………………………………………………………………………….۷
فرم ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………۷
هارمونی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….۲۱
کنترپوان ……………………………………………………………………………………………………………………………………………۲۲
ارکستراسیون ……………………………………………………………………………………………………………………………………۲۴
منابع و مآخذ ……………………………………………………………………………………………………………………………………۲۵
پارتیتور قطعه “فانتزی برای ویولن و ارکستر سمفونیک"………………………………………………………………..۱
پارت ویولن سلو ……………………………………………………………………………………………………………………………..۴۳
پیشگفتار:
این پایان نامه با عنوان “فانتزی برای ویولن و ارکستر سمفونیک” اولین تجربه شخصی نگارنده در زمینه نوشتن برای ساز سلو و ارکستر سمفونیک میباشد و با توجه به ساز تخصصی خود یعنی ویولن و آشنایی با کاراکتر و تکنیکهای این ساز تصمیم به نوشتن موسیقی برای ویولن سلو و ارکستر سمفونیک در فرم سونات گرفتم. در این قطعه فضای تنال آزاد در کنار روش تنال مورد تجربه قرار گرفته، بطوری که در بیان تمها و سوژهها از روش تنال استفاده شده و با گسترش آنها قطعه بیشتر به سمت بی ثباتی تنالیته و تغییرات پیدرپی آن پیش میرود. در این قطعه شاهد لحظات بسیار آرام و تغزلی ویولن سلو و همراهی های آرام و خلوت ارکستر در مقابل قسمتهای پرتکنیک و سریع ویولن (که عرصهای برای نمایش تکنیکهای تکنواز میباشد) گاه به صورت ساز تنها و گاه همراه یا در کنار قسمتهای پر هیاهوی ارکستر میباشیم که تضادهای زیادی را در قطعه ایجاد نموده است.
از آنجایی که در این قطعه برخورد نسبتاً آزادی با فرم سونات شده و قوانین سنتی سونات از جمله روابط تنال بین بخشها و… چندان رعایت نشده و این قطعه تنها در یک موومان نوشته شده نام آن را “فانتزی برای ویولن و ارکستر” انتخاب نمودم.
در قسمت نظری پس از نگاهی به فرم سونات و مختصری درباره کنسرتو به آنالیز قطعه پرداخته شده و قطعه از نظر فرم، هارمونی، کنترپوان و ارکستراسیون مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
نگاهی به فرم سونات:
طرح کلی این فرم را می توان به شکل زیر ترسیم نمود:
البته این طرح فقط یک طرح کلی از موومان اول است و رعایت این شکل به عنوان یک اصل ثابت ضرورتی ندارد. در تعریف کلاسیک سونات فرمی مبتنی بر تقابل دو تم است که در اولین بیان هم از لحاظ تماتیک و هم از لحاظ تنال (تم ۱ در تنالیته اصلی و تم ۲ درتنالیته فرعی) دارای کنتراست هستند و پس از دولوپمان، هردو درتنالیته اصلی تکرار میشوند. درنمونه های قدیمیتر، تکرار بخشها شبیه به تکرار در فرم سه تایی ساده دیده میشود، مثلا:
اغلب فقط اکسپوزیسیون تکرار میشود و در بسیاری از موارد نیز تکرار وجود ندارد. کنتراست بین تمها (از هر نوعی که باشد)، یکی از اصلیترین نیروهای محرک در فرم سونات است. لفظ سونات ممکن است به یک قطعه چند موومانی یا فرم یک موومان خاص از قطعه (معمولا موومان اول و آخر) اطلاق شود.
در اغلب سمفونیها وکنسرتوهای سازی دست کم موومان اول به فرم سونات است و میتوان چنین پنداشت که این فرم مظهر تقارن و توازن درتاریخ پرشکوه موسیقی کلاسیک است. میتوان گفت فرم سونات در نظر مردم دوره کلاسیک و بعدتر دارای همان اهمیتی است که فرم فوگ در نظر مردم اوایل قرن ۱۸ بوده است. البته سونات در زمان باخ و هایدن اغلب کلمه ای بود که در مقابل کانتاتا[۱] قرار میگرفت یعنی سونات قطعهای بود برای نواختن با ساز و کانتات قطعهای بود برای آواز. میگویند فرم سونات از ابتکارات کارل فیلیپ امانوئل باخ پسر بزرگ باخ میباشد که بعداً توسط موتسارت و هایدن به کمال رسید.
بطور کلی فرم سونات معمولاً برای مومان اول یک سونات (به مفهوم قطعه بزرگ چند موومانی)، کوارتت زهی، سمفونی یا هر اثر دیگری که دارای اهمیت مشابهی باشد به کار گرفته میشود. به عقیده برخی فرم سونات از فرم دوتایی ریشه گرفته و رشد کرده ولی به محض اینکه توانسته رشد کافی بکند و به عنوان یک فرم مستقل و قابل تشخیص درآید دارای سه قسمت متمایز و برجسته شده است که طبق سنت کلاسیک به این صورت است:
قسمت نمایش سوژهها (اکسپوزیسیون[۲]) :
که در لغت به معنی عرضه، ارائه و نمایش است و شامل ارائه تم اول یا گروه تم اول در تنالیته تونیک است که در پی آن پاساژهای انتقالی تم اول را به تم دوم وصل می کنند و فضایی برای ارائه تم دوم که بیشتر حالت لیریک و تغزلی دارد و معمولاً در تنالیته نمایان یا ماژور نسبی است را مهیا میسازد. اولین حوزه تنال حاوی مواد تماتیک اصلی موومان است. مواد تماتیک بطور مشخص و کامل ایدههای ملودیکی را معرفی میکند که طرح و ریتم آنها برجسته و به آسانی قابل تشخیص است. اولین حوزه تنال ممکن است به یک کادنس کامل منتهی شود یا بدون توقف به یک عبارت انتقالی هدایت شود. رابط یک عبارت معمولاً مدولاسیون کننده است که به دومین حوزه تنال راه میگشاید.
هرچه فرم سونات کاملتر و پختهتر شد نقشهای متعدد دیگری به رابط محول گردید. رابط ممکن است بصورت واضح و مستقیم به تنالیته جدید مدولاسیون کند یا اینکه ممکن است تنالیته مورد هدفش را تا لحظه آخر در ابهام قرار دهد یا اینکه حتی اصلا مدولاسیون نکند. درهرحال، رابط همیشه فاقد استحکام اولین حوزه تنال است. اگر دومین حوزه تنال فقط انتقال اولین حوزه تنال باشد(تم دومی ارائه نشود)، اکسپوزیسیون مونوتماتیک نامیده میشود. هایدن آهنگسازی است که نوشتن اکسپوزیسیونهای مونوتماتیک را پایه گذاری کرد. در بسیاری از اوقات قبل از نمود تم یا گروههای تمی اول، بخشی بعنوان مقدمه میآید یا گاهی بخشی کوتاهتر بعنوان ماتریال مقدماتی آورده میشود.
تم دوم معمولاً با یک کادنس کامل این قسمت را در تنالیته نمایان به پایان میرساند و در بسیاری اوقات سرتاسر قسمت اکسپوزیسیون دوباره تکرار میشود. تمهای مختلف به وسیله پاساژهای پلوار یا انتقالی به یکدیگر مرتبط میشوند.
قسمت گسترش[۳]
این قسمت در تنالیته نمایان شروع شده و در آن موتیوها یا تمهای معرفی شده در اکسپوزیسیون بصورتهای جدید و با ترکیبات تازهای در تنالیتههای گوناگون گسترش مییابند. معمولاً مدولاسیونهای زیادی حتی به تنالیتههای دور نیز انجام میگیرد و در اواخر آن نیز به نقطه اوج هیجان (نقطه طلایی) میرسد. البته از عنوان بسط و گسترش برای این بخش نباید چنین پنداشت که عمل بسط و گسترش تنها در این قسمت از قطعه انجام شده و در محل دیگری انجام نمیگیرد بلکه بهترین نمونههای فرم سونات آنهایی هستند که گسترش ایدههای موسیقی در جای جای آنها به چشم بخورد از جمله آنها مرحله انتقال است که غالباً گسترشی از گروه سوژه اول است و نیز بخشهای مختلفی ازگروه سوژههای دوم که به کرات در ارتباط با یکدیگر رشد و توسعه پیدا میکنند. درپایان دولوپمان موسیقی شروع به بازگشت به طرف تنالیته اصلی میکند، دولوپمان معمولاً با رابط مجدد[۴] پایان مییابد و موسیقی، بازگشت به تنالیته اصلی را آغاز میکند.
قسمت نمایش مجدد سوژه ها(رپریز[۵] یا ریکاپتولاسیون[۶])
به معنی بازگشت است و در این قسمت هر دو تم (گروههای تمی) که در اکسپوزیسیون آمده بودند دوباره ظاهر میشوند با این تفاوت که این بار هر دو در تنالیته تونیک نمود پیدا میکنند. فرق ریکاپتولاسیون و ریتورنلو[۷] در کنسرتوهای دوره باروک در این است که در ریتورنلو تمهای اصلی بطور واضح و بدون هیچگونه تغییری ظاهر میشوند و دارای مفاهیم یکسانی هستند ولی در سونات کلاسیک، قسمت ریکاپتولاسیون در هر بار تکرار دارای شکلهای نسبتا متفاوت و همراه باتغییرات دینامیکی است. چنین تضاد دیالکتیکی عوامل موسیقیایی، یکی از مهمترین اختلافات بین سبک باروک و کلاسیک است. بسیاری از موسیقی پژوهان تناظر دیالکتیکی بین اجزای سونات قائل میشوند به این صورت که تم یا گروه تمهای اول را متناظر با «تز»، تم یا گروه تمهای دوم را «آنتیتز» و ترکیب و تقابل آنها را «سنتز» میپندارند. مرحله انتقال در نمایش مجدد سوژه ها طبیعتاً متغیر است و بدیهی است که مدگردیهایش نیز جهت رسیدن به سوژه دوم در تنالیته تونیک تغییر میکند.
بطور کلی اگر بیان دوباره تمها عیناً مانند بخش اکسپوزیسیون باشد، به آنها رپریز استاتیک (عینی) گویند و اگر تغییراتی نسبت به بار اول به چشم بخورد به آن رپریز دینامیک (با تغییر) گفته میشود. درمواردی هم ترتیب ارائه تمها در رپریز برعکس میشود یعنی این بار ابتدا تم دوم (گروه سوژههای دوم) و سپس تم اول (گروه سوژههای اول) میآید که به این حالت رپریز آینهای میگویند.
قسمت کدا
کدا از نظر لغوی به معنی دم است که در آغاز به منظور تقویت و تثبیت تنالیتۀ تونیک به وجود آمد. دراغلب سوناتها درانتهای موومان برای جمع بندی و خاتمه کدا میآید که با کادنس کامل در تونالیته تونیک همراه است، طول این بخش معمولاً از سایر بخشها کوتاهتر و موجزتر است ولی مواردی نیز وجود دارد که طول کدا طولانی و حتی هم ارز سایر بخشهاست. به عنوان نمونه در سمفونی شماره ۳ بتهوون (اروئیکا) مجموع میزانهای کدا به ۱۳۵ میرسد و در سونات پیانو اپوس ۸۱ بخش کدا با قسمت دولپمان و نمایش مجدد سوژهها برابری میکند.
اینها توضیحاتی مختصر راجع به فرم سونات کلاسیک بود، اما در قرن بیستم مشکل بتوان فرم سونات را در قطعاتی که تحت عنوان سونات مطرح میشوند، تشخیص داد. در این دوره و بخصوص در نیمه دوم قرن بیستم این فرم تا حد زیادی آزاد و بیقید است و در سبکهای موسیقی پس از۱۹۵۰ اگر به قطعهای با عنوان سونات بر میخوریم شاید چندان نشانه ای از فرم سونات را در آن نیابیم، گویی تنها عنوان فرم سونات است که بر پیشانی این قطعات نقش بسته و یا شاید فرم سونات تا این دوره آنقدر مستحیل شده که به این اشکال درآمده است. البته در این دوران نیز میتوان قطعاتی را یافت که با وجود بافت موسیقیایی نوینشان وفادار به اصول فرمال کهن و یا حداقل دارای نزدیکی زیادی با فرمهای کلاسیک هستند.
مختصری در مورد کنسرتو
به طور کلی رد پای اهمیت یافتن و بها دادن به موسیقی سازی را میتوان در فرمهایی نظیر استامپی[۸] و سالتارلو[۹] جستجو کرد. در دوره باروک اولین نمونههای کنسرتوهای سازی به فرم کنسرتو گروسو شکل گرفت که در آن مجادله بین چند ساز سلو و کل ارکستر انجام میشد، مانند کنسرتوهای براندنبورگ باخ وکنسرتوهای ویوالدی. چنین کنسرتوهایی مبتنی بر فرم ریتورنلو بودند که بر توالی نواختن تمهایی توسط گروهی کوچکتر (چند ساز سلو) و کل ارکستر تکیه داشت.
در دوره کلاسیک، فرم سلو کنسرتو بر دیگر فرمها نظیر کنسرتو گروسو برتری یافت. دراین دوره شمار کنسرتهای عمومی افزایش پیدا کرد و سولیستهای ماهر توانستند توجه عده فراوانی ازشنوندگان را جلب نمایند. اکثر کنسرتوهای کلاسیک برای اجراهای روی صحنه و اجرای عمومی نوشته شدند و در موارد بسیاری، هنوز تکنواز نقش رهبر ارکستر را نیز دارد. در زمان موتزارت شیوه به نمایش گذاشتن تکنیک و توانایی نوازنده، به همان اندازهای که در زمان لیست و پاگانینی مرسوم شد، رایج نشده بود ولی به هر حال اهمیت نوازنده سلو بیشتر از دورههای قبلی نظیر هندل و باخ بود. معنای تحت اللفظی کنسرتو، مسابقه، کوشش بهم آمیخته، توافق و… است. از دوره کلاسیک به بعد اکثر کنسرتوها در سه موومان به ترتیب تند- آهسته- تند نوشته میشدند که موومان اول (وگاهی اول وآخر) آنها، اغلب در فرم سونات و مبتنی بر دوتم دارای کنتراست است. در چنین اثری، چیره دستی و توانایی تکنواز در تعبیر موسیقی با گستره پهناور رنگ صوتی و دینامیک ارکستر میآمیزد. آنچه از این رویا رویی سر برمیآورد، تضاد میان ایدههای موسیقایی و کیفیت صوتی است که سرشتی اقناع کننده دارد. تکنواز ستاره این عرصه است و تمام توان و استعدادهای موسیقایی او در این دیالوگ ستیز جویانه بکار میآیند. در موومان اول (و به ندرت آخر) کنسرتوها قسمتی به نام کادنتسا[۱۰] معادل ایتالیایی کادنس وجود دارد که بخشی تکنیکی و نمایشی ویژه تکنواز بدون همراهی ارکستر است. در این قسمت تمهای موومان گاهی با دگرگونی و در تنالیتههای تازه و بصورت تکنیکی ارائه میشوند. در برخی کنسرتوهای کلاسیک نوازندگان گاهی کادنتسا را بداهه نوازی میکردند ولی بعدها آهنگسازان به نگارش دقیق کادنتسا پرداختند دربسیاری از کنسرتوهای کلاسیک معمولاً بخش کادنتسا، بعد از آکورد ) کادنسی) آورده میشد ولی بعدها این سنت همیشه رعایت نشد.
آنالیز قطعه
فرم
فرم قطعه بصورت فرم سونات می باشد که شامل بخشهای زیر است:
مقدمه (از میزان ۱ تا میزان ۲۳)
اکسپوزیسیون (از میزان ۱ تا میزان۸۶)
تم اول: از ضرب آخرمیزان ۲۳تا ضرب اول میزان۴۳
رابط: از میزان۴۳ تا میزان۵۶
تم دوم: از ضرب آخرمیزان ۵۶ تا میزان ۷۵
خاتمه : از میزان ۷۵ تا میزان ۸۶
دولوپمان (از میزان۸۶ تا میزان ۱۸۸)
۱- شروع دولوپمان تا کادنس بر اساس گسترش تم اول ازضرب آخر میزان ۸۶ تا میزان ۱۲۵ (البته تا پایان دولوپمان یعنی ۳ قسمت زیر نیز شامل گسترش تم اول است)
هَر کِسی نابودِن فَرهنگِ لار اُژبِوی، لاری شلو یَکْدَ نْدهَ اِ
Arkesi nabodene lar ojjbevi, lari šaloo yakdanda-e-
معنی: هر کس نابودی فرهنگ لار را بخواهد، لاری در مقابل او میایستد.
هَر که وا لاری اَدَرکَتْ، کَتْ اَدَر فکر اَکُن ناباغِه اُبازَندهَ اِ
Arke va lari adarkat kat adar fekr a kon nabaqe-o- bazande-e
معنی: هر کس با لاری در بیفتد، نابود می شود. او فکر می کند برنده است، اما در حقیقت بازنده است.
مِهمو هَر کی بو وَ سُوِا لاری عزیز… خائنِ لار اَزْ زِمی پا کَنْدهَ اِ
Mehmoo harki boo vasu-e- lariaziz xaene laraz zemipakandā-e
معنی: مهمان هر کسی باشد برای لاری عزیزو گرامی است، کسی که به لاری خیانت کند از روی زمین محو می شود.
ذاتِ لاری اَز دروغ اُ اَز دَغَل دور اِ،از صِدق اُصفا آکَنْدهَ اِ
Zate lari az dorooq-o- az daqal door-e- azsed q-o- safaakanda-e
معنی: باطن لاری از دروغ و دغل دور است و از صدق و صفا آکنده است.
داغِ اُفْتابُش، وَرنِگ خاکِ الار قلب لاری صاف اِ اُتابَنْدهَ اِ
Daq-e-oftaboš varange xak-e- qalbe lari saf-e- otabanda-e-
معنی: تابش آفتابش به رنگ خاک لار است. قلب لاری صاف و روشن مثل آفتاب است.
ناصر از لاری اُلار هَرْ چِه تْبُگو جُز خَشی نی، لار اُلاری اِنْدَه اِ
Naser az lari-o- lar harčet bogoo joz xašini lar-o- lari enda-e-
معنی: ناصر(تخلّص شاعر) از لاری و لار هر چه بگویی جز خوبی نیست. لار و لاری این گونه است.
۳-۱۰-۱۰ عبد الرّضا مفتوحی
متولد سال ۱۳۵۵ لارستان و کارمند بانک سپه میباشد. ایشان حدود ده سال است که به طور جدی اشعار محلّی میسرایند و از برگزیدگان شاعران محلّیسرای لارستان است. وی قصد دارد، آداب و رسوم مردم لارستان را در قالب رباعیات نغز به گنجینه زبان و ادبیات لارستان عرضه کند.
«چیرشت»:
عطر بَرو اَسینَی خِشتِ دُوارنی
معنی: عطر باران از قلب خشتهای دیوار به مشام نمیرسد.
Atre baru a sinaye xešte dovarni
- کوگ و دُمیل و قُمری اَچِنگ کُنارنی
معنی: کبک و دمیل و قمری از روی شاخه های کنار پیدا نیست.
kowg-o- domil-o-qomriačeng-e-konar ni
- پَنگ و پَش و پَری و فَسیل و کُفارنی
معنی: دیگر خبری از خوشه های خرما نیست.
pang-o- paš-o- peri-o- fasil-o- kofarni
- جَی کِه خَنَ اَلو لَبیا نی بَهارنی
معنی: جایی که خنده روی لبها نباشد، بهار نیست.
Gayke xanā alu labeya ni bahar ni
چیرِشت[۱۴] مَزدِل اُنداَبَرا اِنکه لارنی.
معنی: فریاد از ته دلم بالا آمد که اینجا لار نیست.
Čirešt mazdel ond ā bara enke l ār ni.
واروبدا که شَهرشَ خَوکَری بُکُن
معنی: بلند شو بیا که شهر به خواب رفته، کاری بکن.
Varu beda ke šahr ša xave kary bokon.
-َبختِ مَکِس سِیا چُن شَوِکَری بُکُن
معنی: بخت و اقبال همه سیاه مانند شب است، کاری بکن
Baxt-e- makes seya čon šave kary bokon.
خوشَی گنُم تِکُش پُر جَوِ کَری بُکُن
معنی: خوشۀ گندم داخلش پر از جو است،کاری بکن.
Xošay ganom tekoš pore jave kary bokon.
- بَرونَدِ[۱۵] خَرس[۱۶] مَردم اَرَوِ کَری بُکُن
معنی: رودخانه اشک مردم جاری است، کاری بکن.
Bar vand-e- xars-e- mardom arave kary bokon.
جَی دُمْپَز[۱۷] اَِسّی رُمَز و جای خَشارنی
معنی: محل رویش نخل جای دمپز است، نه خارو خاشاک.
توانایی حل مسائل بسیار پیچیدهتر از قابلیت های دیگر آن میباشد. به طور عمده این روشها، تصادفی بوده و از طبیعت الهام گرفته شدهاند. مطالعات نشان داده است الگوریتمهای مبتنی بر رفتار گروهی موجودات زنده در مقایسه با دیگر روشهای بهینه سازی بر روی برخی از مسائل کارایی بهتری دارند به همین دلیل گرایش زیادی برای استفاده از این الگوریتمها وجود دارد. به هر حال، علی رغم وجود کارایی خوب، این روشها هنوز از مشکلات و معایبی رنج می برند که باعث کاهش کارایی آنها در برخی مسائل می شود. همگرایی زودرس، سکون و سرعت همگرایی پایین برخی از مشکلات اصلی این الگوریتم ها است.
فرایند طراحی و پیادهسازی الگوریتمهای فرا ابتکاری دارای سه مرحلهی متوالی است که هر کدام از آنها دارای گامهای مختلفی هستند[۴۰]. در هر گام فعالیتهایی باید انجام شود تا آن گام کامل شود. مرحلهی یک آمادهسازی است که در آن باید شناخت دقیقی از مسألهای که میخواهیم حل کنیم بهدست آوریم و اهداف طراحی الگوریتم فرا ابتکاری برای آن باید با توجه به روشهای حل موجود برای این مسأله، به طور واضح و شفاف مشخص شود. مرحلهی بعدی، ساخت نام دارد. مهمترین اهداف این مرحله انتخاب استراتژی حل، تعریف معیارهای اندازه گیری عملکرد و طراحی الگوریتم برای استراتژی حل انتخابی میباشد. آخرین مرحله پیادهسازی است که در آن تنظیم پارامترها، تحلیل عملکرد و در نهایت تدوین و تهیه گزارش نتایج باید انجام شود.
معیارهای مختلفی برای طبقهبندی این الگوریتمها استفاده می شود که در ادامه چند نمونه ذکر می شود:
-
- مبتنی بر یک جواب و مبتنی بر جمعیت : الگوریتمهای مبتنی بر یک جواب در حین فرایند جستجو یک جواب را تغییر میدهند، در حالی که در الگوریتمهای مبتنی بر جمعیت در حین جستجو، یک جمعیت از جوابها در نظر گرفته میشوند. از الگوریتمهای متداول فراابتکاری مبتنی بر جمعیت میتوان الگوریتمهای تکاملی (الگوریتم ژنتیک، برنامهریزی ژنتیک، …)، بهینهسازی کلونی مورچگان،کلونی زنبورها، روش بهینهسازی ازدحام ذرات و الگوریتم رقابت استعماری و از الگوریتمهای متداول فراابتکاری مبتنی بر یک جواب میتوان الگوریتم جستجوی ممنوعه و الگوریتم تبرید شبیهسازی شده را نام برد.
-
- الهام گرفته شده از طبیعت و بدون الهام از طبیعت: بسیاری از الگوریتمهای فراابتکاری از طبیعت الهام گرفته شدهاند. مانند الگوریتم خفاش یا کلونی مورچه ها، در این میان برخی از الگوریتمهای فراابتکاری نیز از طبیعت الهام گرفته نشدهاند.
-
- با حافظه و بدون حافظه: برخی از الگوریتمهای فراابتکاری فاقد حافظه میباشند به این معنا که این نوع الگوریتمها از اطلاعات به دست آمده در حین جستجو استفاده نمی کنند (به طور مثال تبرید شبیهسازی شده). این در حالی است که در برخی از الگوریتمهای فرا ابتکاری نظیر جستجوی ممنوعه از حافظه استفاده میکنند. این حافظه اطلاعات بدست آمده در حین جستجو را در خود ذخیره میکند.
-
- قطعی و احتمالی: یک الگوریتم فرا ابتکاری قطعی نظیر جستجوی ممنوعه، مسآله را با بهره گرفتن از تصمیمات قطعی حل میکند. اما در الگوریتمهای فرا ابتکاری احتمالی نظیر تبرید شبیه سازی شده، یک سری قوانین احتمالی در حین جستجو مورد استفاده قرار میگیرد.
الگوریتمهای فراابتکاری در حل بسیاری از مسائل بهینهسازی در حوزههای مختلف کاربرد دارند. در ادامه به طور اجمالی چند نمونه از این الگوریتمها به اختصار معرفی میگردد. پس از آن به تفصیل الگوریتــم خفاش که یک الگوریتم فراابتکاری میباشد و همچنین اساس کار این رساله بر آن بنا گردیده است، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
۳-۳-۱- بهینه سازی تودهی ذرات
بهینه سازی تودهی ذرات به وسیله کندی و ابرهارت ارائه شده است [۴۱] . این روش ، از رفتارهای هوشمند پرندگان در یافتن غذا الگو برداری شده است . مانند الگوریتمهای هوش جمعی دیگر، PSO از مجموعه ای از جوابهای ممکن استفاده می کند و تا زمانی که از روی این جوابها یک جواب بهینه به دست آید یا معیار خاتمه برآورده شود ، الگوریتم ادامه مییابد. در این الگوریتم هر جواب ممکن به وسیله یک ذره نشان داده می شود و یک تودهی ذرات، مجموعه ای از ذرات میباشد . مسئولیت تکامل توده به یک ناحیهی بهینه بر عهده تساوی سرعت میباشد. این تساوی دربرگیرندهی سه مؤلفه میباشد : مؤلفهی ضریب سرعت ، مؤلفهی فردی ((pi و مؤلفهی اجتماعی (Pg). کل روش را میتوان به صورت یک الگوریتم رفتاری توزیع شده در نظر گرفت که یک جستجوی چند بعدی را انجام میدهد.
در شبیه سازی، رفتار هر ذره به وسیله بهترین ذرهی محلی یا بهترین ذرهی سراسری تحت تأثیر قرار میگیرد. یک ویژگی جالب در PSO این است که به ذرات اجازه داده می شود تا از تجربه قبلی خود استفاده کنند . این الگوریتم به طور موفق بر روی بازهی وسیعی از کاربردها اعمال شده است .
ابتدا ، تمامی ذرات به طور تصادفی در فضای جستجو مقدار دهی اولیه میشوند . همچنین موقعیتهای اولیه pi هر ذره نیز مقدار دهی اولیه میشوند. سپس بهترین ذرهی موجود در توده شناسایی شده و به جواب pg انتساب داده می شود. پس از آن، تودهی ذرات تا زمانی که معیار خاتمه به دست آید، در فضای جستجو پرواز می کند. پرواز، شامل اعمال کردن تساوی سرعت بر روی هر ذره است که سبب می شود موقعیت و برازندگی هر ذره تغییر کند. برازندگی به دست آمده توسط هر ذره با برازندگی به دست آمده از طریق بهترین موقعیت قبلی آن یعنی موقعیت pi مقایسه می شود. اگر موقعیت جدید دارای برازندگی بهتری نسبت به برازندگی بهترین موقعیت قبلی باشد، در این صورت موقعیت جدید جایگزین pi خواهد شد. همچنین، اگر بهترین موقعیت جدید ذرات دارای برازندگی بهتری نسبت به برازندگی بهترین موقعیت توده یعنی موقعیت pg باشد، در این صورت بهترین موقعیت جدید جایگزین pg خواهد شد. الگوریتم PSO دارای ساختار سادهای است و تعداد معدودی پارامتر در آن وجود دارد. الگوریتم حاصل برای محاسبهی موقیت بعدی ذره به صورت زیر بیان می شود :
vt+1= v t+ ۱ ۱(pi - xi)+ ۲۲ (p g- xi) (3-2)
xt+1= x t+ vt+1
که در آن ثابت های ۲و۱، توازن بین تأثیر یافتههای اشخاص یا دانش فردی (۱) و یافتههای کل گروه (یا دانش جمعی۲) (که هر دو در آغاز پیدایش این الگوریتم مقدار ۲ میگرفتند) و ۲ و۱ اعداد تصادفی با توزیع یکنواخت و دارای کران بالای max ، پارامترهای الگوریتم میباشند. توجه نمائید که پرانتزها باعث شتاب ذرات به طرف بهترین یافته های قبلی در فضا می گردند. برای یک فضای n – بعدی، سرعت ذرات در هر بعد محاسبه و سپس در یک بردار نهایی برای به روز کردن وضعیت ذره قرار میگیرند. این تکنیک برای تعدادی از کاربردها و مسائل پایهای مورد استفاده قرار گرفت که در اجرا بسیار جالب عمل میکردند. در واقع، این روشها از تحریک پدیده های طبیعی و گروه بندی های اجتماعی برای بهینه سازی توابع مختلط که کاربرد وسیعی در صنعت دارند، الهام گرفته شده اند .
۳-۳-۲- الگوریتم جفت گیری زنبور عسل
جفتگیری زنبورهای عسل بهعنوان یک روش عمومی برپایه رفتار حشرات جهت بهینهسازی مورد استفاده قرار میگیرد؛ که در واقع از فرایند جفتگیری زنبورهای واقعی الهام گرفته است. یک کندو، دارای یک ملکه، صدها زنبور نر و حدود دهها هزار زنبور کارگر میباشد. نقش اصلی ملکه تولید مثل و تخمگذاری میباشد. زنبورهای نر به عنوان پدر کندو ایفای نقش مینمایند. زنبـورهای کارگر وظیفه بچهداری و در برخی موارد تخمگذاری را بر عهده دارند. تخمهای بارور به تولید ملکه و زنبورهای کارگر منجر می شود و در مقابل تخمهای نابارور، زنبورهای نر را تولید می کند.
زمان جفتگیری ملکه با سرعت مشخصی از کندو خارج می شود؛ زنبورهای نر ملکه را تعقیب می کنند و آنهایی که به ملکه میرسند موفق به جفتگیری با ملکه میشوند، ولی بعد از عمل جفتگیری میمیرند. ملکه تا زمانی که حجم محفظه اسپرم گنجایش داشته باشد به پرواز ادامه میدهد؛ همین که حجم آن به اندازه مورد نظر رسید، در صورتیکه انرژی پرواز داشته باشد، به کنـدو بازمیگردد. احتمال توانـایی جفتگیری هر زنبـور نر با فرمول زیر شبیهسازی میگردد:
(۳-۳)
، عبارت است از احتمال اضافه شدن اسپرم زنبور نرِ به حجم محفظهی اسپرم ملکه و یا احتمال یک جفتگیری موفق میباشد. قدر مطلق اختلاف بین تابع هدف زنبور نر و تابع هدف ملکه میباشد. سرعت ملکه در لحظه میباشد. این بدان معنا است که در ابتدای پرواز، که سرعت ملکه جهت جفتگیری زیاد است و چنانچه تابع برازش زنبور نر نیز مناسب باشد، به طوریکه به مقدار تابع برازش ملکه نزدیک گردد آنگاه احتمال جفتگیری مناسب زیاد است. به تدریج، سرعت و انرژی ملکه کاهش مییابد. این موضوع با فرمول زیر نشان داده می شود:
(۳-۴)
مراحل اجرای این الگوریتم در زیر آورده شده است:
در شروع پرواز، ملکه، که همان جواب برتر میباشد، زنبورهای نر را به طور تصادفی جهت تولید بچههای جدید، انتخاب مینماید.
بچه زنبورهای جدید با جابجایی ژنهای نر با ژنهای ملکه ایجاد میشوند.
از زنبورهای کارگر جهت ارتقاء نسل استفاده میگردد.
تابع برازش زنبور کارگر با توجه به میزان پیشرفت در نسل زنبورها مرتب میگردد.
بچه زنبورهای برتر در حین انجام این فرایند در صورت برتری نسبت به ملکه، جایگزین آن میشوند[۴۲].
۳-۳-۳- الگوریتم مورچگان
یک آزمایش بیولوژیکی معروف به نام آزمایش پل دوگانه منبع مؤثری برای طرح اولین الگوریتم ACO بود. آزمایش پل دو طرفه برای بررسی تأثیر ردپای فرومون و رفتار حاصله مورچهها طراحی شده بود. در این آزمایش، یک پل دوطرفه با دو شاخه دارای طولهای متفاوت لانه این مورچهها را به یک منبع غذایی متصل می کرد (شکل ۳-۴). شاخه بلند این پل دو برابر شاخه کوتاهتر آن بود. در حین اجرای این آزمایش چنین کشف شد که بعد از چند دقیقه تقریباً اکثر مورچه ها از شاخه کوتاهتر پل استفاده می کنند. شرح و توضیح این رفتار به این واقعیت مربوط می شود، که مورچهها فرومون را در طول مسیرشان به جای می گذارند. احتمالاً مورچههایی که به طور تصادفی واتفاقی شاخه کوتاهتر پل را انتخاب می کنند، زودتر به منبع غذایی میرسند. وقتی که آنها به لانه برمیگردند، اثر فرومون بر روی شاخه کوتاهتر را بو می کنند. بنابراین، عبور از این شاخه را ترجیح می دهند. فرومون بر روی شاخه کوتاهتر، سریعتر از شاخه درازتر جمع و انباشته می شود و بنابراین، بعد از مدت زمان کمی غلظت و تراکم فرومون بر روی شاخه کوتاهتر بیشتر شده و تقریباً اکثر مورچهها شاخه کوتاهتر را انتخاب می کنند. . به این ترتیب، با گذشت زمان میزان ماده شیمیایی در مسیر درست بیشتر و در مسیر نامناسب به کلی از بین میرود و تعداد مورچههایی که جذب مسیر مستقیم میشوند، افزایش مییابد و جستجو در سایر مسیرها متوقف میگردد.
شکل ۳-۴ آزمایش پل دوگانه
دوریگو و همکارانش تحت تأثیر این آزمایش ACO را ارائه دادند. در سالهای اخیر، این الگوریتم برای مسائل کاربردی مختلف و برای انواع مسائل مربوط به بهینه سازی ترکیبی مثل بهینه سازی چند منظوره و دینامیک، استفاده شده است. در ادامه مراحل این الگوریتم به صورت مختصر آورده شده است.
ابتدا جمعیت اولیه به صورت تصادفی تولید میگردد، همچنین مقدار اولیه فرومون تعیین می شود. سپس سازگاری کلیه مورچهها بر پایه تابع هدف ارزیابی شده و با ارزیابی تک به تک مورچهها، فرومون به مسیر خاص شامل این مورچهها اضافه میگردد. بعد از آن مورچهها با توجه به سطح فرومون توزیع میگردند. در نهایت این فرایند تا دستیابی به حداکثر مورچهها یا عدم بهبود جواب ادامه مییابد. شایان ذکر است که در هر تکرار بهترین مسیر در حافظه ذخیره میگردد و بهترین آن، جواب نهایی مسأله خواهد شد[۴۳]،[۴۴].
۳-۳-۴- الگوریتم الگوی جستجوی ممنوع
ارائه این الگوریتــم به صورت امروزی در سال ۱۹۸۶ توســــط گلاور[۴۷] انجام گرفت؛ که به لحاظ انعطافپذیری با دیگر تکنیکهای موجود می تواند رقابت نماید. در این روش جهت حل مسأله به صورت هوشمند، نیازمند به حافظه قابل انعطاف و جستجوی واکنشی (آگاهانه) است. همچنین، امکان پیادهســازی در فضای حل به صورت کم هزینه و مؤثر را فراهم می کند. بهینههای محلی با توجه به جمعآوری اطلاعات انتخاب میگردند. شایان ذکر است الگوریتم الگوی جستجوی ممنوع، با طرحهای بدون حافظهای که به طور عمده به عملیات نیمه تصادفی تکیه دارند و به نوعی نمونه برداری انجام می دهند؛ متفاوت است. مثالهایی از روشهای بدون حافظه، روشهای معروف الگوریتم ژنتیک و روش آبکاری فولاد هستند که به نوعی از علوم فیزیک و زیست شناسی منشأ گرفتهاند.
در واقع ایده اصلی، از آنجا نشأت میگیرد که انتخاب یک جواب بد، ممکن است منجر به جوابی بهتر از یک انتخاب تصادفی خوب گردد. در سیستمی که از حافظه استفاده می کند یک انتخاب بد ممکن است راهنمای مفیدتری برای چگونگی تغییر جواب به صورت مفید باشد. برای جلوگیری از قرارگرفتن در جوابهای بهینه محلی و پیدا کردن جواب بهینه سراسری، در این روش حرکت در فضای جواب فقط به پاسخهای بهتـر محـدود نمی شود، بلکـه در بین همسایگیهای بهدست آمده، بهترین جواب از نظر حداقل کردن تابع هدف انتخاب می شود. سپس این جواب که در بین همسایگیهای نقطه شروع شرایط بهتری نسبت به سایر جوابها دارد، بهعنوان نقطهی شروع برای مرحله بعدی در نظر گرفته می شود و این عملیات مجدداً تکرار می شود. به این نکته باید توجه کرد که ممکن است نقطهی انتخابی از نقطهی شروع در هر مرحله بهتر نباشد. علاوه بر این، جهت جلوگیری از جوابهای تکراری و قرار نگرفتن الگوریتم در یک حلقهی بسته، حرکت انتخابی در لیست حرکتهای ممنوع قرار میگیرد. این فرایند، به یک جواب بهینه نسبی منتهی میگردد. همچنین، بایستی توجه داشت بهمنظور اینکه الگوریتم در یک نقطهی بهینه نسبی متوقف نگردد، هر حرکت ممنوع بعد از چند مرحله تکرار دوباره مجاز میگردد یا اینکه با در نظر گرفتن ماهیت مسأله، فضای جستجو تغییر داده می شود. با تکرار این دو فرایند در نهایت الگوریتم به جواب بهینه مطلق، همگرا میگردد [۴۵].
۳-۳-۵- الگوریتم آبکاری فولاد
در سال ۱۹۸۳ کریک پاتریک[۴۸] با شبیهسازی بین حداقل نمودن تابع هدف یک مسأله و سرد کردن جسم تا زمان رسیدن آن به حالت انرژی پایه، الگوریتم شبیهسازی سرد شدن را به وجود آورد.
واژهی آنیلینگ به معنای گرم کردن جسم میباشد ولی در اصطلاح یک فرایند فیزیکی برای بالا بردن دمای جسم تا رسیدن به نقطهی ذوب میباشد و سپس به تدریج سرد کردن تا انرژی جسم به حداقل برسد. سیمولیتد نیز در لغت به معنی شبیهسازی کردن و در اصطلاح بازسازی رفتار یک فرایند با توجه به یک سری فرضیات با اطلاعات معلوم یا فرضی است.
در ابتدا یک نقطهی دلخواه از فضای جستجو به طور تصادفی انتخاب و تابع هدف در آن محاسبه می شود. لازم به ذکر است که جواب اولیـه جزء پارامتـرهای مهم این الگوریتـم میباشد که نقش بهسزایی را ایفا مینماید و بسته به نوع مسأله تغیر می کند. همچنین، مکانیزم ایجاد همسایگی، پارامتر مهمی میباشد که در رسیدن به جواب بهینه بسیار مؤثر خواهد بود. بعد از انتخاب این دو پارامتر، به سیستم یک دمای اولیه، متناظر با انرژی جنبشی نسبت داده می شود. انتخاب مقدار دمای اولیه دلخواه است اما بسته به اینکه تابع در نقطهی شروع چه رفتاری دارد انتخاب میگردد؛ مثلاً اگر تابع دارای تغییرات کمی است دمای کمتر انتخاب میگردد تا قابلیت تحرک کمتر باشد و اگر تابع دارای تغییرات زیاد (شیب تند) باشد دمای بیشتری در نظر گرفته می شود تا امکان حرکت و خارج شدن از مینیممهای محلی بیشتر شود. سپس یک نقطه از فضای اطراف بهعنوان گزینه برای قدم بعدی انتخاب میگردد. این نحوه انتخاب بستگی به مسأله دارد. برای حرکت به سمت نقطهی جدید اینگونه تصمیم گیری خواهد شد، اگر جواب بهتر شد حرکت ادامه یابد و اگر نه با احتمال به سمت نقطهی جدید برود. احتمال با توجه به دمای سیستم و تغییر در اندازه تابع هدف و اختلاف بین نقطهی مبدأ و مقصد انتخاب می شود. برای احتمال ذکر شده، اغلب از دو تابع مختلف استفاده میگردد، این توابع عبارتند از:
الف) تابع متروپلیس[۴۹]
(۳-۵)
ب) تابع بولتزمن[۵۰]
مدل های مشابه: برای نشان دادن تمایزات در یک مجموعه؛ مانند کاربرد رنگ در نقشه کاربری یک سرزمین.
مدل های سمبلی: برای توضیح سیستم ها یا فرایند ها در مدل های پیش بینی کننده از طرح و رسم استفاده می کنند.
البته برای شناخت مشکلات برخی از تحقیقات، می توان از تلفیق مدل های برنامه ریزی/ فرایند مدیریتی با مدل های نظری به مدل های ترکیبی دستیابی پیدا کرد و طی فرآیندی معین و تقابل مستمر آنها به ارائه راه حل هایی در زمینه سیستم گردشگری نائل شد.
باید توجه داشت درچشم انداز و دورنمای یک سیستم، مدلها در زیر مجموعه نظریه ها قرار می گیرند. نظریه های سیستم ها، دیدگاه های هستند که پدیده ها را تشریح می کنند و برای اداره سیستم ها بکار گرفته می شوند. بنابر این مدلها در ابتدا توصیفی، سپس تشریحی و در نهایت پیش بینی کننده اند؛ بنابر این مدل ها، پی ریزی و سازه های نظریه ها را تشکیل می دهند(گتز،۱۹۸۶).
نمودار ۲-۴ مدل سیستم های ترکیبی برای برنامه ریزی و نظریه های گردشگری (گتز،۱۹۸۶:[۳۳])
با این مقدمه در ذیل به بررسی مهمترین دیدگاه ها و مدل های ارائه شده در زمینه سیستم گردشگری با توجه بنیادی ترین آنها( مدل های مدل های برنامه ریزی/ فرایند مدیریتی و مدل های نظری) می پردازیم:
- دیدگاه سازمان جهانی گردشگری
سازمان گردشگری جهانی(WTO) سیستم گردشگری را به دو بخش اصلی تقسیم می کند؛ یکی عوامل تقاضا، شامل بازارهای گردشگری بین المللی، داخلی(ملی و منطقه ای) و ساکنان محلی و دیگر عوامل عرضه، مشتمل برفعالیت ها و جاذبه ها (جاذبه های طبیعی، فرهنگی، تاریخی، پارک های تفریحی، باغ وحش ها، باغ های گیاه شناسی، آکواریم ها و…)، محل اقامت (هتل ها، متل ها، هتل آپارتمان ها، مهمانپذیرها و…)، خدمات و تسهیلات گردشگری( دفاتر خدمات مسافرتی و گردشگری، رستوران ها، خرید، امور بانکی، مبادله ارز، خدمات و امکانات پستی و پزشکی و…)، حمل و نقل(هوایی، زمینی، دریایی)، امکانات و تأسیسات زیربنایی( شامل آب رسانی، برق رسانی، بهداشت، فاضلاب، دفع زباله و مخابرات) و عناصر سازمانی است(سازمان جهانی جهانگردی، ۱۳۷۹).
مدل ارائه شده از طرف سازمان جهانی گردشگری بر پایه نظریه سیستمی می باشد؛ این مدل با توجه به دو دسته مدل های بنیادین گردشگری در طبقه بندی مدل های نظری- سیستم گردشگری کل از گونه تشریحی است.
عوامل عرضه
- جاذبه ها و فعالیت ها
- محل اقامت
- دیگر خدمات و تسهیلات گردشگری
- حمل ونقل
- دیگر تأسیسات زیر بنایی
- عناصر سازمانی
عوامل تقاضا
- بازارهای گردشگری بین المللی
- بازارهای گردشگری داخلی
- استفاده ساکنان از جاذبه ها و امکانات و خدمات گردشگری
نمودار ۲-۵ عناصر سیستم گردشگری (سازمان جهانی گردشگری، ۱۳۷۹)
- دیدگاه لیپر
لیپر[۳۴](۱۹۷۹) مدل خود را در به عنوان یک چارچوب سازماندهی شده در بسیاری از مسائل گردشگری پیشنهاد کرده است. وی بسیاری از مسائل گردشگری را با توجه به فعالیت های آن در نظر گرفته و بخش های صنعت را مجاز به استقرار می سازد و عامل جغرافیایی را در کل سفر اجتناب ناپذیر، پیش بینی کند. او سه عنصر اصلی را در سیستم گردشگری مؤثر می داند:
۱- گردشگران: گردشگر در این سیستم یک فاعل است. ۲- عوامل جغرافیایی: شامل الف- منطقه تولید کننده مسافر(فشار برای برانگیختن سفر) ب- منطقه مقصد گردشگر(علت وجودی برای گردشگری) ج- منطقه حمل و نقل(مکان های میانی برای رسیدن به مقصد). ۳- صنعت گردشگری: مشتمل بر دامنه ای از تجارت ها و سازمان های درگیر در توزیع محصول گردشگری هستند. هر یک از عناصر و عوامل سیستم گردشگری لیپر نه تنها برای توزیع محصول گردشگری بلکه برای شرایط معاملاتی و آثار گردشگری و البته زمینه های متفاوتی که در گردشگری اتفاق می افتد، با یکدیگر در تقابلند(لیپر،۲۰۰۴/لیپر،۱۹۹۰/ کوپر و دیگران،۱۳۸۰).
مدل ارائه شده از طرف لیپر بر پایه نظریه سیستمی می باشد؛ این مدل در طبقه بندی مدل های نظری- سیستم گردشگری کل از گونه تشریحی است.
نمودار ۲-۶ چرخه مستقیم دو سویه گردشگری به عنوان سیستم گردشگری کل(لیپر،۳۵:۲۰۰۴)
TGR منطقه مبدا مسافر علائم بیان کننده نواحی مختلف مقصد گردشگر است
TR مسیر ترانزیت
TDR منطقه مقصد گردشگری
TDR3
TDR2
TGR
TDR1
TR4
TR1
TR2
TR3
نمودار ۲-۷ سیستم گردشگری (ناحیه محور مسافر، مبدا و مقصد گردشگر) – مدل لیپر (لیپر،۲۳:۱۹۹۰)
- دیدگاه گان
گان[۳۵]، سیستم گردشگری را مبتنی بر دو بخش عرضه و تقاضا می داند؛ در بخش تقاضا، جمعیت علاقه مند و متمکن به انجام سفر و گردش(اعم از بازارهای داخلی و بین المللی) قرار گرفته؛ و در بخش عرضه، بر روی عناصر و بخش های اصلی همچون جاذبه ها، حمل و نقل، خدمات، اطلاعات و تبلیغات تأکید دارد؛ هر یک از این عناصر در تعامل و ارتباط متقابل با یکدیگر قرار داشته و سیستم گردشگری یک مکان را تشکیل می دهند. وی تأکید خاصی بر روی عناصر عرضه در سیستم گردشگری یک مکان دارد و موفقیت و پویائی گردشگری در یک مکان را در سایه تعامل، همکاری، ارتباط متقابل، کارایی و موفقیت عناصر متعدد و پیچیده ی بخش عرضه همانند جاذبه ها، مراکز اقامتی، حمل و نقل، اطلاعات و تبلیغات می داند. گاهی به نظر می آید بعضی از عناصر و یا بخش های گردشگری اهمیت، کارائی و اثر بخشی سایر یا هر ترتیبی را در این خصوص نادیده می گیرند. به عبارتی دیگر هر عنصری و یا بخشی از ساختار درونی سیستم(عوامل عرضه) مانند: صاحبان توسعه اقامتگاه های مسافران(هتل ها، متل ها، هتل آپارتمانها، مهمانپذیرها، خانه ها، ویلاهای اجاره ای، کمپ ها، محل خواب، واحدهای پذیرایی و…) مؤسسات و آژانس های مسافربری، تأسیسات گردشگری و… از نگاه خودش به گردشگری نزدیکتر است؛ اما تأثیر عوامل خارجی(عوامل محیطی- بیرونی سیستم اعم از فرصتها و تهدیدها) و دیگر عناصر و بخشهای نیز بر پویائی عملکرد سیستم گردشگری حائز اهمیت می باشد؛ در واقع گردشگری تنها از هتل ها و خطوط هوایی و دیگر بخش ها به صورت مجزا تشکیل نشده است، بلکه کلیتی از اجزای مختلف و عمده ای است که با همدیگر ارتباط نزدیک و متقابل دارند. هر یک از این اجزا عهده دار حرکت و پیشرفت در سیستم(عرضه و تقاضا) گردشگری است؛ درون این شاخه های کلی جزئیات و عناصری است که هم برنامه ریزان و مدیران باید برای کسب موفقیت آنها تلاش کنند(گان،۲۰۰۲). مدل ارائه شده از طرف گان با توجه به دو دسته مدل های بنیادین گردشگری در طبقه بندی مدل های فرایند مدیریت و برنامه ریزی از گونه تئوری سیستم ها می باشد.
تقاضا
(جمعیت علاقه مند و متمکن به انجام سفر)
عرضه
جاذبه ها
تبلیغات
خدمات
اطلاعات
حمل و نقل
نمودار ۲-۸ سیستم گردشگری دیدگاه گان (گان،۲۰۰۲: ۳۴)
- دیدگاه بریونز، تجیدا و مورالس
تعداد مراحل تولید (یک مرحله ای - چند مرحله ای)
روش تولید(سری - مونتاژ -کلی)
محدودیت ظرفیت یا منابع (محدود- نامحدود)
تعداد و شرح تقاضای هر یک از محصولات
نرخ تقاضا (یکنواخت - پویا و احتمالی)
کمبود موجودی (قابل جبران، غیر قابل جبران)
هزینه نگهداری و متغیر تولید
متغیر تصمیم گیری (تعیین زمان شروع عملیات)
مسائل زمانبندی را به کمک سه پارامتر α | β | γ دسته بندی می کنند . پارامتر α نشان دهنده محیط های کار و یا ترکیب ماشین ها است. پارامتر β بیان کننده محدودیت های مربوط به کارهاست و پارامتر γ نشان دهنده معیارهای بهینگی و اهداف مساله می باشد. در جدول ذیل برخی از محیط های کار در مسائل زمانبندی به ازای پارامتر α نشان داده شده است.
جدول ۲‑۱: نمایش برخی از محیط های مختلف کار در مسائل زمانبندی با پارامتر α
محبط زمانبندی کارها | پارامنر α |
مساله تک ماشینه | a =1 |
مساله ماشین های موازی با m ماشین | a = P m |
مساله گردش ماشین با m ماشین | a = F m |
مساله کار کارگاهی با m ماشین | a = J m |
مساله کارگاه باز با m ماشین | a = O m |
مدل های تک ماشینه[۳۴]
در این مسائل تنها یک ماشین موجود است و کارها نیاز به دریافت خدمت از این ماشین دارند. در هر زمان یک کار به وسیله ماشین پردازش می شود. هر کار یک زمان پردازش و یک موعد تحویل دارد و ممکن است مشخصه های دیگری مانند اولویت، بریدگی و یا زمان حمل نیز در این مساله مطرح باشد. همچنین ممکن است یک تابع جریمه[۳۵] برای کارهایی که از موعد تحویل انحراف دارند، در مدل مورد استفاده قرار بگیرد. در این مسائل متداول ترین هدف ، ترتیب دهی کارها روی ماشین به منظور حداقل کردن جریمه دیر کرد است. سیستم های تولیدی بسیاری از نوع سیستم های تولیدی تک ماشینه می باشند. به عنوان مثال، اگر در محیطی که شامل چندین ماشین است، گلوگاهی رخ دهد آنگاه توالی کارها در گلوگاه به طور کلی بیان کننده عملکرد کلی سیستم خواهد بود. در این حالت تمامی عملیات پس از زمانبندی گلوگاه زمانبندی خواهند شد. چنین رویکردی دلالت بر در نظر گرفتن مساله اصلی به صورت مساله تک ماشین دارد. مدل های تک ماشین همچنین در رویکرد های تجزیه کاربرد دارند که در آن مسائل زمانبندی در محیط های پیچیده به چندین مساله زمانبندی تک ماشین تبدیل می شوند. مدل های تک ماشین با محدودیت ها و توابع هدف مختلفی در نظرگرفته شده اند. نتایج به دست آمده منجر به ایجاد مجموعه ای از قواعد گردیده است که نتیجه آن ها ایجاد جواب بهینه در محیط های تک ماشینه می باشد. برای مثال قانون زود ترین موعد تحویل[۳۶] که کارها را به ترتیب صعودی موعد تحویل زمانبندی می کند منجر به حداقل شدن حداکثر دیرکرد در میان تمام کارها می شود. قانون کمترین زمان پردازش[۳۷] که کارها را به ترتیب صعودی زمان پردازش زمانبندی می کند منجر به حداقل شدن تعداد کارهای در انتظار پردازش می شود.
مدل های ماشین موازی[۳۸]
در این مدل ها تعدادی ماشین مشابه در دسترس بوده و کارها می تواند روی هر کدام از آن ها پردازش شود. کارها می توانند بین خود وابستگی داشته باشند، به این معنی که در یک توالی، کار بعدی نمی تواند پردازش شود مگر آن که کار قبلی کاملا پردازش شده باشد. هدف این مسائل می تواند کمینه سازی حداکثر زمان تکمیل کارها باشد. ماشین های موازی تعمیمی بر مدل های تک ماشین می باشند. بسیاری از محیط های تولیدی از چندین مرحله یا مرکز کاری تشکیل شده اند درحالی که هر یک از آن ها دارای چندین ماشین به صورت موازی می باشند. ماشین های موجود در یک مرکز کاری می توانند یکسان باشند. در این حالت هر لحظه که کار وارد سیستم شود امکان پردازش آن بر روی هر یک از ماشین های در دسترس فراهم خواهد بود. مدل های ماشین های موازی نیز مانند مدل های تک ماشین از این جهت دارای اهمیت می باشند که اگر در سیستم های تولید چند مرحله ای یک مرکز کاری خاص به صورت گلوگاه عملی کند، آنگاه زمانبندی در مرکز کاری مورد نظر تعیین کننده عملکرد کلی سیستم خواهد بود. در این صورت گلوگاه می تواند به صورت مجموعه ای از ماشین های موازی در نظر گرفته شده و به تنهایی به صورت یک مساله مجزا مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته شود. در بعضی از موارد ماشین های موازی ممکن است یکسان نباشند. در واقع در این حالت برخی از ماشین ها قدیمی تر از بقیه هستند و با سرعت پایین تری عمل می کنند و یا ممکن است ماشینی بهتر نگهداری شده باشد و بتواند کار را باکیفیت بالاتری انجام دهد. در این صورت برخی از کارها ممکن است بر روی هر یک از m ماشین موازی پردازش شوند درحالی که بقیه ممکن است تنها بر روی مجموعه خاصی از m ماشین پردازش کردند.
مدل های جریان کارگاهی[۳۹]
در این مدل ها کارها روی چندین ماشین در یک توالی یکسان[۴۰] پردازش می شوند. زمان پردازش هر کار روی هر ماشین ممکن است متفاوت باشد. هدف می تواند حداقل کردن زمان مورد نیاز برای تکمیل همه کارها باشد که حداکثر زمان تکمیل کارها (زمان ساخت) نامیده می شود. در بسیاری از محیط های تولیدی یا مونتاژ، کارها دارای چندین عملیات می باشند که معمولا باید بر روی چندین ماشین مختلف پردازش شوند. اگر مسیر همه کارها یکسان باشد (یعنی همه کارها ماشینهای یکسانی را در ترتیب یکسانی بازدید کنند)، چنین محیطی به عنوان محیط جریان کارگاهی در نظر گرفته می شود. در این محیط ماشین ها پشت سرهم قرارگرفته اند و هنگامی که زمان پردازش کاری بر روی ماشین خاصی تکمیل می شود وارد صف ماشین بعدی می گردد. ترتیب کارها از ماشینی به ماشین دیگر ممکن است متفاوت باشد به این سبب که کارها میان ماشین ها ممکن است دوباره مرتب شوند. با این وجود، اگر سیستم حمل ونقل مواد، کارها را از یک ماشین به ماشین بعدی منتقل کند، در این صورت توالی یکسانی از کارها در کل سیستم برقرار خواهد بود. در برخی از سیستم های جریان کارگاهی، هنگامی که کاری به پردازش بر روی ماشین خاصی نیاز نداشته باشد، از ماشین مورد نظر عبور کرده و جلوتر از کارهایی که پردازش شده اند و یا منتظر پردازش در آن مرحله هستند قرار می گیرد. برخی از سیستم های جریان کارگاهی در چنین حالتی امکان عبور کردن کار از ماشین را نمی دهند. مدل جریان کارگاهی انعطاف پذیر تعمیمی بر مدل جریان کارگاهی میباشد که از چندین مرحله به صورت سری تشکیل شده و هر مرحله دارای تعدادی ماشین به صورت موازی می باشد. کارها در هر مرحله بر روی یکی از ماشین های موازی پردازش می شوند.
این مسئله یک مدل چند ماشینی است که به صورت سری در یک کارگاه وجود دارند. فرض سری بودن ماشین آلات ، به دنبال خود فرض چند مرحله ای بودن کار ها را ایجاب می کند. این نکته بدین معناست که بین هر کار و هر یک از عملیات تشکیل دهنده فرایند آن تفاوت قائل شویم [۴۶،۴۷].
کار ها به صورت مجموعه ای از عملیات در نظر گرفته می شود که ساختار تقدمی خاص دارد، به ویژه هر یک از عملیات به جز مورد اول دقیقا یک مورد عملیات مقدم مستقیم و هر یک از عملیات بجز مورد آخر دقیقا یک مورد فعالیت موخر مستقیم دارد . این رابطه تقدم برای کار i در شکل ۲-۱ نشان داده شده است.
شکل ۲‑۱: رابطه تقذم برای n کار
مسائل جریان کارگاهی یک کلاس مشخص از مسائل زمانبندی کارگاهی هستند . که در آن n کار (i=1,..,n) وجود دارد که باید به شرح زیر روی m ماشین انجام شوند (j=1,…,m). کار A عبارت است از m عمل ، j امین عمل از هر کار باید روی ماشین j پردازش شود و زمان پردازش Pij را دارا می باشد . کار A می تواند فقط روی ماشین j شروع شود اگر عمل های آن روی ماشین (j-1) تکمیل شده باشند و اگر ماشین j بیکار باشد. زمان تکمیل شدن کار i، هنگامی است که زمان آخرین عمل Ci تکمیل شود. این مسئله در مقالات (مجلات) مشخص شده است و به صورت α|β|γ ثبت است . یک مثال از Flow Shop با سه کار و با داده های به شرح زیر را در شکل۲-۲ مشاهده می کنید :
شکل ۲‑۲: مساله ۳ کار
شکل ۲-۳ و شکل ۲-۴ دو زمانبندی امکان پذیر را برای این مثال نشان می دهند . ملاحظه میکنید که هر دو زمانبندی ترتیبی از کارهای مختلف بر روی ماشین ها هستند . برای مورد اول ما Cmax=9 و ۱۸=Ci∑ را داریم . در مورد دوم ما Cmax=8 و Ci=21∑ را داریم. ملاحظه می کنید که در نمونه اول Ci∑ نسبت به Cmax بهتر است در حالی که این در نمونه دوم بر عکس می باشد. این مثال به این نکته اشاره دارد که اسباب خیلی زیاد به تابع هدف وابسطه اند.
شکل ۲‑۳: نمونه اول زمانبندی
شکل ۲‑۴: نمونه ای دیگر از زمانبندی
در برخی از مقالات با کمی تغییر در مساله جریان کارگاهی تعاریف دیگری نیز مطرح شده، در ادامه به ارائه یکی از این تعاریف می پردازیم:
در ساخت و مونتاژ وسائل زیادی، تعدادی از عملیات در هر کار باید انجام شود. اغلب این عملیات باید در همه کارها به همان ترتیب که اشاره شده پردازش شوند. این ماشین های فرضی به صورت سری تنظیم شده اند، و محیط به عنوان جریان کارگاهی ارجاع داده شده است. با فرض زمانبندی مسائل جریان کارگاهی کلاسیک که هر کار فقط یک بار هر ماشین را ملاقات می کند گاهی اوقات در عمل نقض شده است. یک نمونه جدید از کارگاه صنعتی ، کار بازگشتی[۴۱] است که کار ماشین های معین را بیش از یک بار ملاقات می کند .
در شکل ۲-۵ قاعده جانسون برای مسئله Flow shop را مشاهده می کنید:
شکل ۲‑۵: قاعده جانسون