مقاله بهینه‌سازی و معرفی انواع مختلف روش‌های آن

اختصاصی از فایلکو مقاله بهینه‌سازی و معرفی انواع مختلف روش‌های آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات 32

چکیده

            بهینه‌سازی یک فعالیت مهم و تعیین‌کننده در طراحی ساختاری است. طراحان زمانی قادر خواهند بود طرح‌های بهتری تولید کنند که بتوانند با روش‌های بهینه‌سازی در صرف زمان و هزینه طراحی صرفه‌جویی نمایند. بسیاری از مسائل بهینه‌سازی در مهندسی، طبیعتاً پیچیده‌تر و مشکل‌تر از آن هستند که با روش‌های مرسوم بهینه‌سازی نظیر روش برنامه‌ریزی ریاضی و نظایر آن قابل حل باشند. بهینه‌سازی ترکیبی     (Combinational Optimization)، جستجو برای یافتن نقطه بهینه توابع با متغیرهای گسسته         (Discrete Variables) می‌باشد. امروزه بسیاری از مسائل بهینه‌سازی ترکیبی که اغلب از جمله مسائل با درجه غیر چندجمله‌ای (NP-Hard) هستند، به صورت تقریبی با کامپیوترهای موجود قابل حل می‌باشند. از جمله راه‌حل‌های موجود در برخورد با این گونه مسائل، استفاده از الگوریتم‌های تقریبی یا ابتکاری است. این الگوریتم‌ها تضمینی نمی‌دهند که جواب به دست آمده بهینه باشد و تنها با صرف زمان بسیار می‌توان جواب نسبتاً دقیقی به دست آورد و در حقیقت بسته به زمان صرف شده، دقت جواب تغییر می‌کند.

• مقدمه

          هدف از بهینه‌سازی یافتن بهترین جواب قابل قبول، با توجه به محدودیت‌ها و نیازهای مسأله است. برای یک مسأله، ممکن است جواب‌های مختلفی موجود باشد که برای مقایسه آنها و انتخاب جواب بهینه، تابعی به نام تابع هدف تعریف می‌شود. انتخاب این تابع به طبیعت مسأله وابسته است. به عنوان مثال، زمان سفر یا هزینه از جمله اهداف رایج بهینه‌سازی شبکه‌های حمل و نقل می‌باشد. به هر حال، انتخاب تابع هدف مناسب یکی از مهمترین گام‌های بهینه‌سازی است. گاهی در بهینه‌سازی چند هدف  به طور همزمان مد نظر قرار می‌گیرد؛ این گونه مسائل بهینه‌سازی را که دربرگیرنده چند تابع هدف هستند، مسائل چند هدفی می‌نامند. ساده‌ترین راه در برخورد با این گونه مسائل، تشکیل یک تابع هدف جدید به صورت ترکیب خطی توابع هدف اصلی است که در این ترکیب میزان اثرگذاری هر تابع با وزن اختصاص یافته به آن مشخص می‌شود. هر مسأله بهینه‌سازی دارای تعدادی متغیر مستقل است که آنها را متغیرهای طراحی می‌نامند که با بردار n  بعدی x  نشان داده می‌شوند.

هدف از بهینه‌سازی تعیین متغیرهای طراحی است، به گونه‌ای که تابع هدف کمینه یا بیشینه شود.

مسائل مختلف بهینه‌سازی  به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:

دانلود تحقیق بهینه‌سازی انرژی در فرآیند تولید روی

اختصاصی از فایلکو دانلود تحقیق بهینه‌سازی انرژی در فرآیند تولید روی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:
مصرف انرژی الکتریکی در فرآیندهای تصفیه الکتریکی و الکترووینینگ تاثیر بسیار زیادی بر روی هزینه تولید سایر پارامترهای محصولات تولید شده دارد. بنابراین کمینه کردن میزان انرژی مصرفی، میتواند از دیدگاههای مختلف ثمربخش باشد. در این پروژه توانستیم مصرف انرژی را حدود 18درصد نسبت به کشورهای پیشرفته‌ صنعتی و حدود 40 درصد نسبت به کارخانجات تولید روی در ایران کاهش دهیم.
در این پروژه به نتایجی رسیدیم که در ذیل به آن اشاره می‌شود:
1) افزایش دما باعث کاهش راندمان و افزایش انرژی مصرفی می‌شود.
2) دانسیته جریان به مقدار A/m2500 بهترین دانسیته برای این فرآیند در نظر گرفته شد.
3) غلظت محلول الکترولیت بهینه بصورت : 50 روی،   140 اسید سولفوریک، PPm350 سولفات منگنز، PPm500 پرمنگنات و PPm100 صمغ بدست آمد.
4) با توجه به اینکه مقدار انرژی مصرفی در فرایند تولید روی در صنعت ایران حدود  5/4 و در صنعت کشورهای پیشرفته حدود 3/3 می‌باشد، در این تحقیق توانستیم مقدار انرژی مصرفی را تا   75/2 کاهش دهیم که با توجه به ارقام ذکر شده، حدود 17درصد نسبت به صنعت پیشرفته جهان وحدود 40 درصد نسبت به صنعت ایران، انرژی مصرفی را کاهش دهیم.
5) مدلسازی فرایند به کمک نرم افزار SPSS انجام گرفت به طوری که در نهایت مدلی با درجه اعتبار بالایی به دست آمد.

فهرست مطالب

مقدمه    2
فصل اول: خواص و کاربرد فلز روی
1-1- خواص عمومی    5
1-1-2- خواص فیزیکی و مکانیکی    5
1-1-3- خواص حرارتی    7
1-1-4-خواص الکتریکی، مغناطیسی و الکتروشیمیایی    10
1-1-5- خواص اتمی و بلور شناسی    12
1-2- موقعیت در جدول تناوبی    13
1-2-1- شیمی فضایی    13
1-2-2- حالت تک ظرفیتی    14
1-2-3- حالت دو ظرفیتی    14
1-2-4- حلالیت املاح    15
1-2-5- واکنش پذیری    15
1-2-6- اندازه‌گیری غلظت روی در محلول سولفات روی    18
1-3- مصارف فلز روی    19
1-3-1- روی جهت تولید گرد روی (خاکه روی)    20
1-3-2- روش‌های تولید گرد روی    21
1-3-3- ترکیب شیمیایی و خصوصیات فیزیکی گرد روی    23
1-3-4- مصارف گرد روی    23
1-3-5- کاربرد روی در باتری    27
1-3-6- روی به عنوان رنگ دانه    28
1-3-7- روی در تصفیه آب    30
1-3-8- مصرف روی جهت تندرستی انسان، جانوران و گیاهان    31
1-3-9- روی در ساخت اسباب بازی    31
1-3-10- مصرف روی در گالوانیزاسیون    31
1-3-11- دیگر مصارف روی    32
1-3-12- مواد جانشین روی    32

فصل دوم: هیدرومتالورژی
2-1- مقدمه    35
2-2- هیدرومتالورژی کانه یا کنسانتره اکسیدی روی    35
2-2-1- استفاده از کنسانتره اکسید روی    35
2-2-1-1- کنسانتره روی تکلیس نشده (خام)    35
2-2-1-2- کنسانتره تکلیس شده (کلسین)    36
2-2-2- استفاده از کانه خردایش شده معدن ( روش انحلال مستقیم)    37
2-2-2-1- روش مرسوم    38
2-2-2-2- روش ویژه    38
2-3- لیچینگ    39
2-4-خنثی سازی    45
2-5- کاهش غلظت آهن در محلول لیچ    46
2-6- رسوب گذاری سیلیس موجود در محلول لیچ    47
2-7- عملیات حذف کلر از محلول سولفات روی    49
2-8- رسوب گذاری سولفات روی قلیایی    51
2-9- تصفیه پساب    51
2-10-کاهش غلظت کادمیوم و نیکل در محلول لیچ     52
2-11- کاهش غلظت کبالت در محلول لیچ    54

فصل سوم: الکترومتالورژی
3-1- مقدمه    57
3-2- اصول الکترووینینگ    58
3-2-1-الکترولیت    58
3-2-2- فرایند الکترولیتی    58
3-3-3- پتانسیل الکتریکی تجزیه    59
3-3-4- پتانسیل الکتریکی منفرد عناصر فلزی    60
3-3-5- پلاریزه شدن الکترودها    60
3-3-6- فراپتانسیل (فراولتاژ)    61
3-3-7- فراپتانسیل کاتدی    61
3-3-8- فراپتانسیل آندی    62
3-3- مقاومت اهمی الکترولیت و اتصالات    62
3-4- پتانسیل لازم برای الکترولیز    63
3-5- چگالی جریان    65
3-6- راندمان جریان    66
3-7- الکترووینینگ روی    67
3-8- الکترودها    67
3-9- واکنش های شیمیایی در الکترووینینگ روی    68
3-10- روش های صنعتی الکترووینینگ    69
3-11- اثر ناخالصی ها بر کمیت و کیفیت محصول الکترووینینگ روی    70
3-12- اثر افزودنی ها در الکترووینینگ روی    71

فصل چهارم: بررسی مقاله‌های ارائه شده
مقاله ارائه شده توسط‌‌ آقایان: دکتر محمد شیخ شاب بافقی و امیر شیخ غفور    79
مقاله ارائه شده توسط M.Emre و S.Gurmen:    91
مقاله ارائه شده توسط: D.B.DREISINGER A.M.ALFANTAZI and    94
مقاله ارائه شده توسط IVANIVANOV    101

فصل پنجم: مواد و روش آزمایش
5-1- مواد و تجهیزات مورد نیاز    109
5-2- ساخت محلول استاندارد    109
5-2-1- ساخت محلول استاندارد سولفات روی    109
5-2-2- ساخت محلول استاندارد اسید سولفوریک    110
5-3- آزمایش تاثیر غلظتهای متغیر سولفات روی با غلظت ثابت اسید    110
5-3-1- محاسبه وزن تئوری و راندمان    111
5-4- تبدیل واحد غلظتهای اسید و سولفات روی به واحد حجم    112
5-5- آزمایش تاثیرات غلظتهای مختلف اسید سولفوریک با غلظت ثابت سولفات روی    113
5- 6- آزمایش تاثیر صمغ عربی     113
5-6-1- تبدیل واحد ppm به واحد گرم بر لیتر    114
5-6-2- محاسبه مقدار حجم صمغ که از محلول استاندارد باید برداشته و در بالن‌ها ریخته شود    114
5-7- آزمایش تاثیر سولفات منگنز    115
5-8- آزمایش تاثیر صمغ در حضور منگنز با غلظت ثابت ppm200     115
5-9- آزمایش تاثیر صمغ در حضور پرمنگنات     116
5-10- آزمایش تاثیر‌آهن II     116
5-11- آزمایش تاثیر تلاطم    117
5-12- آزمایش تاثیر شدت جریان از 25/0 آمپر تا 5/1 آمپر    117
5-13- آزمایش تاثیر دما    117
5-14- مواد و تجهیزات مورد نیاز در روش آزمایشگاهی پیوسته     
5-15- روش انجام آزمایش در حالت پیوسته     
فصل ششم: نتایج و مدولاسیون
6-1- تاثیر غلظت اسید سولفوریک بر راندمان و انرژی مصرفی    121
6-2- تاثیر غلظت روی بر راندمان و انرژی مصرفی    122
6-3- بررسی تاثیر صمغ عربی بر راندمان و انرژی مصرفی    124
6-4- تاثیر غلظت سولفات منگنز بر انرژی مصرفی و راندمان    125
6-5- بررسی غلظت صمغ در حضور سولفات منگنز بر راندمان و انرژی    127
6-6- بررسی تاثیر پرمنگنات بر راندمان و انرژی مصرفی    128
6-7- بررسی تاثیر غلظت صمغ در حضور پرمنگنات بر راندمان و انرژی    130
6-8- بررسی تاثیر تلاطم الکترولیت بر راندمان و انرژی مصرفی     131
6-9- بررسی تاثیر غلظت آهن بر راندمان و انرژی    133
6-10- بررسی تاثیر غلظت اسید در دانسیته جریان مختلف بر راندمان و انرژی    134
6-11- بررسی تاثیر غلظت روی در دانسیته جریانهای مختلف بر راندمان و انرژی    136
6-12- بررسی تاثیر دانسیته جریان در غلظتهای مختلف پرمنگنات بر راندمان و انرژی    137
6-13- بررسی تاثیر دانسیته جریان در غلظتهای مختلف صمغ بر راندمان و انرژی در حضور پرمنگنات    138
6-14- بررسی تاثیر اسید در دماهای مختلف بر راندمان و انرژی    139
6-15- بررسی تاثیر غلظت روی دردماهای مختلف بر راندمان و انرژی    140
6-16- بررسی تاثیر دما در غلظت‌های مختلف پرمنگنات بر راندمان و انرژی    141
6-17- بررسی تاثیر دما (درغلظتهای مختلف صمغ) بر راندمان و انرژی در حضور پرمنگنات    142
6-18- مدلسازی توسط نرم افزار SPSS     143
6-19- بررسی تأثیر دبی‌های مختلف بر راندمان و انرژی مصرفی در روش پیوسته     
6-20- بررسی تأثیر دانسیته جریان بر راندمان و انرژی مصرفی در روش پیوسته     
6-21- بررسی تأثیر غلظت اسید بر راندمان و انرژی مصرفی در روش پیوسته    
فصل هفتم: نتیجه گیری
نتیجه‌گیری     146
مراجع     149

شامل 250 صفحه Word

بهینه‌سازی و پردازش پرس و جو

اختصاصی از فایلکو بهینه‌سازی و پردازش پرس و جو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات66

در این فصل، به تکنیک‌های بکار رفته توسط DMBS برای پردازش، بهینه‌سازی و اجرای پرس و جوهای سطح بالا می‌پردازیم.
پرس و جوی بیان شده در زبان پرس‌و جوی سطح بالا مثل SQL ابتدا باید پویش و تجزیه . معتبر شود. پویشگر (اسکنر) علامت هر زبان، مثل لغات کلیدی SQL، اساس ویژگی، و اساس رابطه، را در متن پرس و جو شناسایی می‌کند،‌ در عوض تجربه کننده، ساختار دستوری پرس و جو را برای تعیین اینکه آیا بر طبق قوانین دستوری زبان پرس و جو تدوین می‌شود یا خیر، چک می‌کند. پرس و جو باید همچنین معتبر شود، با چک کردن اینکه تمام اسامی رابطه و ویژگی معتبر هستند و اسامی معنی‌دار در طرح پایگاه اطلاعاتی ویژها‌ی پرس و جو می‌شوند. نمونه داخلی پرس و جو ایجاد می‌شود،‌‌ که تحت عنوان ساختار داده‌های درختی بنام درخت پرس و جو می‌باشد. ارائه پرس و جو با استفاده از ساختار داده‌های گراف بنام گراف پرس و جو نیز امکان پذیر است. DOMS باید استراتژی اجرایی برای بازیابی نتیجه پرس و جو از فایل‌های پایگاه اطلاعاتی را هدایت کند. پرس و جو استراتژیهای اجرایی بسیاری دارد. و مرحلة انتخاب،‌ مورد مناسبی برای پردازش پرس وجو تحت عنوان بهینه‌سازی پرس و جو شناخته شده است.

تصویر 1801، مراحل مختلف پردازش پرس و جوی سطح بالا را نشان می‌دهد. قطعه بر نامه بهینه‌ساز پرس وجو، وظیفه ایجاد طرح اجرایی را بعهده دارد و ژنراتور (تولید کننده) که ، کد را برای اجرای آن طرح ایجاد می‌کند. پردازنده پایگاه اطلاعاتی زمان اجرا وظیفه اجرای که پرس و جو را بعهده دارد،‌ خواه در وضعیت کامپایل شده یا تفسیر شده جهت ایجاد نتیجه پرس و جو. اگر خطای زمان اجرا نتیجه شود،‌ پیام خطا توسط پایگاه اطلاعاتی زمان اجرا ایجاد می‌شود.

اصطلاح بهینه‌سازی نام بی مسمایی است چون در بعضی موارد،‌ طرح اجرایی انتخاب شده، استراتژی بهینه نمی‌باشد، آن فقط استراتژی کارآمد معقول برای اجرای پرس و جو است. یافتن استراتژی بهینه، ضامن صرف زمان زیادی است، بجز برای ساده‌ترین پرس و جوها،‌ ممکن است به اطلاعاتی روی چگونگی اجرای فایل‌ها در فهرست‌های فایل‌ها، اطلاعاتی که ممکن است کاملاً در کاتالوگ DBMS در دسترس نباشد، نیاز باشد. از اینرو،‌ برنامه‌ریزی استراتژی اجرا ممکن است توصیف درست‌تری نسبت به بهینه‌سازی پرس و جو باشد.
برای زبانهای پایگاه اطلاعاتی (دریایی) جهت‌یابی در سطح پایینتر در سیستم‌های قانونی، مثل شبکه DML شبکه‌ای یا MOML سلسله مراتبی،‌ برنامه نویس باید، استراتی اجرای پذیرش و جو را انتخاب کند ضمن اینکه برنامه پایگاه اطلاعاتی را می‌نویسد. اگر DBMS فقط زیان جهت‌یابی را ارائه دهد. فرصت و نیاز محدودی برای بهینه‌سازی پرس وجوی وسیع توسط DBMS وجود دارد، در عوض به برنامه نویس قابلیت انتخاب استراتژی اجرایی بهینه ارائه می‌شود. بعبارت دیگر، زبان پرس و جو در سطح بالا، مثل SQL برای DBMSهای رابطه‌ای یا OQL برای DBMS‌های مقصد،‌ در ماهیت تفریطی‌تر است. چون آنچه نتایج مورد نظر پرس و جو است بغیر از شناسایی جزئیات چگونگی بدست آمدن نتیجه،‌ را تعیین می‌کند. بهینه‌سازی پرس و جو برای پرس و جوهایی ضروی است که در زبان پرس و جوی سطح بالا تعیین می شوند. ما روی توصیف بهینه‌سازی پرس و جو در زمینه ROBMS تمرکز می‌کنیم چون بسیاری از تکنیک‌هایی که توصیف می‌ کنیم برای، برای ODBMSها تطبیق یافته‌اند. DBMS رابطه‌ای باید استراتژیهای اجرای پرس و جوی دیگری را ارزیابی کند و استراتژی بهینه یا کارآمد معقولی را انتخاب کند. هر DBMS ،‌ تعدادی الگاریتم دسترسی به پایگاه اطلاعاتی کلی دارد که علامتهای رابطه‌ای مثل SELECT یا JOIN یا ترکیبی از این عملیات ‌ها را اجرا می‌کند. تنها استراتژیهای اجرایی که می‌توانند توسط الگاریتم‌های دسترسی DBMS اجرا شوند و برای طراحی پایگاه اطلاعاتی فیزیکی ویژه و پرس و جوی خاص بکار روند،‌ می‌توانند توسط قطعه برنامه بهینه‌سازی پرس و جو در نظر گرفته شوند.
ما در بخش 1801 با بحث کلی چگونگی ترجمه پرس و جوهای SQL به پرس و جوهای جبری رابطه‌ای و در بهینه‌شدن آنها کار را شروع می‌کنیم. بعد ما روی الگاریتم‌ها برای اجرای عملیات‌های رابطه‌ای در بخش 1802 بحث می‌کنیم. بدنبال این مطلب، بررسی از استراتژیهای بهینه‌سازی پرس و جو را ارائه می‌دهیم. دو تکنیک اصلی برای اجرای بهینه‌‌سازی پرس و جو وجود دارد. اولین تکنیک بر اساس قوانین ذهنی جهت ترتیب دادن عملیات‌ها در استراتژی اجرای پرس و جو می‌باشد. ذهن قانونی است که بخوبی در اکثر موارد عمل می‌کند ولی برای کار مناسب در هر مورد کنش تضمین نمی‌شود. قوانین عملیات‌ها را در درخت پرس وجو مجدداً ترتیب می‌دهند. دومین تکنیک شامل برآورد هزینه استراتژیهای اجرای متفاوت و انتخاب طرح اجرایی با پایین‌ترین هزینه برآورد است. دو تکنیک معمولاً در بهینه ساز پرس و جو (باهم ترکیب می‌شوند) بهم ملحق می‌گردند. ما روی بهینه‌سازی ذهنی در بخش 1803 و برآورد هزینه در بخش 1804 بحث می‌کنیم. بعد بررسی مختصری از عوامل در نظر گرفته شده در طول بهینه‌سازی پرس و جو در RDBMS بازرگانی ORACLL= در بخش 1805 را ارائه می‌دهیم. بخش 1806،‌ نوعی بهینه‌سازی پرس و جوی معنایی را ارائه می‌دهد که در آن محدودیت‌های شناخته شده برای پرداختن به استراتژیهای اجرایی پرس و جوی کارآمد استفاده می‌شوند.

مقاله علمی ارزیابی فن‌آوری‌های بهینه‌سازی تولید، تبدیل و مصرف انرژی با ملاحظات محیط‌زیستی

اختصاصی از فایلکو مقاله علمی ارزیابی فن‌آوری‌های بهینه‌سازی تولید، تبدیل و مصرف انرژی با ملاحظات محیط‌زیستی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word  (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات 35 صفحه

چکیده

مصرف انرژی به‌طور مستقیم سبب افزایش آلاینده‌های محیط‌زیستی می‌شود که علاوه بر گرمایش زمین و آثار گلخانه‌ای، هزینه‌های اجتماعی فراوانی را به دولت‌ها و جوامع تحمیل می‌نماید. بنابراین، تمامی کشورهای صنعتی در برنامه‌های توسعه‌ای خود، حفاظت از محیط‌زیست را در کنار بهبود کارایی انرژی و بهره‌وری اقتصادی به‌عنوان ضلع سوم توسعه پایدار عنوان نموده و این موضوع را به خصوص پس از عقد پیمان کیوتو به شکلی مدون در چارچوب برنامه‌های مصرف انرژی خود تعریف کرده‌اند. بالابودن شدت انرژی و پتانسیل‌های بالای صرفه‌جویی انرژی در بخش‌های مختلف تولید و مصرف انرژی در کشور از یک سو و تعاملات، تسهیلات و اجبارهای داخلی و بین‌المللی از سوی دیگر، شرایطی را ایجاد نموده است که باید با ساماندهی مناسب و تدوین برنامه‌ای جامع، بیشترین منافع را برای کشور به‌دست آورد تا علاوه بر نفع اقتصادی و اجتماعی، حرکت جامعه در مسیر توسعه پایدار تضمین شود. جهت مدیریت عرضه و تقاضای انرژی در کشور، بازده پایین فناوری‌های تولید و تبدیل حامل‌های انرژی و فرهنگ غیرصحیح مصرف انرژی باید اصلاح شود. در مقاله حاضر، ابتدا مروری بر وضعیت تولید، تبدیل و مصرف انرژی و انتشار گازهای آلاینده در کشور انجام می‌شود. سپس، فناوری‌های انرژی در بخش تولید، تبدیل و مصرف انرژی بررسی شده و نیازهای انتقال فناوری در بخش انرژی کشور اولویت‌بندی می‌شوند.

سرآغاز

مقدار انرژی تولید شده در یک کشور قبل از پالایش و تبدیل را انرژی اولیه می‌گویند که شامل: نفت‌خام، گاز غنی، مایعات گازی، زغال‌سنگ سخت، برق آبی، انرژی هسته‌ای، انرژی خورشیدی، انرژی زمین گرمایی، انرژی باد و سایر انرژی‌های نو و سوخت‌های سنتی است. انرژی نهایی بیان‌گر مصرف انرژی توسط آخرین مصرف‏کننده در بخش‌های مختلف می‏باشد. در هر واحد تولیدی، صنعتی یا کشاورزی، یا سایر بخش‌های مصرف‏کننده مانند بخش خانگی، تجاری و عمومی انرژی عمدتاً در تامین نیروی محرکه، گرمایش و سرمایش استفاده می‏شود. در تبدیل انرژی نهایی، انرژی مورد نیاز وارد فرآیندی می‏شود که براساس بازده تجهیزات و دستگاه‌های مصرف‏کننده، بخشی از آن تلف‏شده و باقی‌مانده آن مورد استفاده قرار می‏گیرد (ترازنامه هیدروکربوری، 1388). شکل (1)، نمودار کلی جریان انرژی را نشان می‌دهد.

دانلود بهینه‌سازی و پردازش پرس و جو

اختصاصی از فایلکو دانلود بهینه‌سازی و پردازش پرس و جو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بهینه‌سازی و پردازش پرس و جو:

در این فصل، به تکنیک‌های بکار رفته توسط DMBS برای پردازش، بهینه‌سازی و اجرای پرس و جوهای سطح بالا می‌پردازیم. 

پرس و جوی بیان شده در زبان پرس‌و جوی سطح بالا مثل SQL ابتدا باید پویش و تجزیه . معتبر شود. پویشگر (اسکنر) علامت هر زبان، مثل لغات کلیدی SQL، اساس ویژگی، و اساس رابطه، را در متن پرس و جو شناسایی می‌کند،‌ در عوض تجربه کننده، ساختار دستوری پرس و جو را برای تعیین اینکه آیا بر طبق قوانین دستوری زبان پرس و جو تدوین می‌شود یا خیر، چک می‌کند. پرس و جو باید همچنین معتبر شود، با چک کردن اینکه تمام اسامی رابطه و ویژگی معتبر هستند و اسامی معنی‌دار در طرح پایگاه اطلاعاتی ویژها‌ی پرس و جو می‌شوند. نمونه داخلی پرس و جو ایجاد می‌شود،‌‌ که تحت عنوان ساختار داده‌های درختی بنام درخت پرس و جو می‌باشد. ارائه پرس و جو با استفاده از ساختار داده‌های گراف بنام گراف پرس و جو نیز امکان پذیر است. DOMS باید استراتژی اجرایی برای بازیابی نتیجه پرس و جو از فایل‌های پایگاه اطلاعاتی را هدایت کند. پرس و جو استراتژیهای اجرایی بسیاری دارد. و مرحلة انتخاب،‌ مورد مناسبی برای پردازش پرس وجو تحت عنوان بهینه‌سازی پرس و جو شناخته شده است.

تصویر 1801، مراحل مختلف پردازش پرس و جوی سطح بالا را نشان می‌دهد. قطعه بر نامه بهینه‌ساز پرس وجو، وظیفه ایجاد طرح اجرایی را بعهده دارد و ژنراتور (تولید کننده) که ، کد را برای اجرای آن طرح ایجاد می‌کند. پردازنده پایگاه اطلاعاتی زمان اجرا وظیفه اجرای که پرس و جو را بعهده دارد،‌ خواه در وضعیت کامپایل شده یا تفسیر شده جهت ایجاد نتیجه پرس و جو. اگر خطای زمان اجرا نتیجه شود،‌ پیام خطا توسط پایگاه اطلاعاتی زمان اجرا ایجاد می‌شود.

    

اصطلاح بهینه‌سازی نام بی مسمایی است چون در بعضی موارد،‌ طرح اجرایی انتخاب شده، استراتژی بهینه نمی‌باشد، آن فقط استراتژی کارآمد معقول برای اجرای پرس و جو است. یافتن استراتژی بهینه، ضامن صرف زمان زیادی است، بجز برای ساده‌ترین پرس و جوها،‌ ممکن است به اطلاعاتی روی چگونگی اجرای فایل‌ها در فهرست‌های فایل‌ها، اطلاعاتی که ممکن است کاملاً در کاتالوگ DBMS در دسترس نباشد، نیاز باشد. از اینرو،‌ برنامه‌ریزی استراتژی اجرا ممکن است توصیف درست‌تری نسبت به بهینه‌سازی پرس و جو باشد.

برای زبانهای پایگاه اطلاعاتی (دریایی) جهت‌یابی در سطح پایینتر در سیستم‌های قانونی، مثل شبکه DML شبکه‌ای یا MOML سلسله مراتبی،‌ برنامه نویس باید، استراتی اجرای پذیرش و جو را انتخاب کند ضمن اینکه برنامه پایگاه اطلاعاتی را می‌نویسد. اگر DBMS فقط زیان جهت‌یابی را ارائه دهد. فرصت و نیاز محدودی برای بهینه‌سازی پرس وجوی وسیع توسط DBMS وجود دارد، در عوض به برنامه نویس قابلیت انتخاب استراتژی اجرایی بهینه ارائه می‌شود. بعبارت دیگر، زبان پرس و جو در سطح بالا، مثل SQL  برای DBMSهای رابطه‌ای یا OQL برای DBMS‌های مقصد،‌ در ماهیت تفریطی‌تر است. چون آنچه نتایج مورد نظر پرس و جو است بغیر از شناسایی جزئیات چگونگی بدست آمدن نتیجه،‌ را تعیین می‌کند. بهینه‌سازی پرس و جو برای پرس و جوهایی ضروی است که در زبان پرس و جوی سطح بالا تعیین می شوند. ما روی توصیف بهینه‌سازی پرس و جو در زمینه ROBMS تمرکز می‌کنیم چون بسیاری از تکنیک‌هایی که توصیف می‌ کنیم برای، برای ODBMSها تطبیق یافته‌اند. DBMS رابطه‌ای باید استراتژیهای اجرای پرس و جوی دیگری را ارزیابی کند و استراتژی بهینه یا کارآمد معقولی را انتخاب کند. هر DBMS ،‌ تعدادی الگاریتم دسترسی به پایگاه اطلاعاتی کلی دارد که علامتهای رابطه‌ای مثل SELECT یا JOIN یا ترکیبی از این عملیات ‌ها را اجرا می‌کند. تنها استراتژیهای اجرایی که می‌توانند توسط الگاریتم‌های دسترسی DBMS اجرا شوند و برای طراحی پایگاه اطلاعاتی فیزیکی ویژه و پرس و جوی خاص بکار روند،‌ می‌توانند توسط قطعه برنامه بهینه‌سازی پرس و جو در نظر گرفته شوند.

ما در بخش 1801 با بحث کلی چگونگی ترجمه پرس و جوهای SQL به پرس و جوهای جبری رابطه‌ای و در بهینه‌شدن آنها کار را شروع می‌کنیم. بعد ما روی الگاریتم‌ها برای اجرای عملیات‌های رابطه‌ای در بخش 1802 بحث می‌کنیم. بدنبال این مطلب، بررسی از استراتژیهای بهینه‌سازی پرس و جو را ارائه می‌دهیم. دو تکنیک اصلی برای اجرای بهینه‌‌سازی پرس و جو وجود دارد. اولین تکنیک بر اساس قوانین ذهنی جهت ترتیب دادن عملیات‌ها در استراتژی اجرای پرس و جو می‌باشد. ذهن قانونی است که بخوبی در اکثر موارد عمل می‌کند ولی برای کار مناسب در هر مورد کنش تضمین نمی‌شود. قوانین عملیات‌ها را در درخت پرس وجو مجدداً ترتیب می‌دهند. دومین تکنیک شامل برآورد هزینه استراتژیهای اجرای متفاوت و انتخاب طرح اجرایی با پایین‌ترین هزینه برآورد است. دو تکنیک معمولاً در بهینه ساز پرس و جو (باهم ترکیب می‌شوند) بهم ملحق می‌گردند. ما روی بهینه‌سازی ذهنی در بخش 1803 و برآورد هزینه در بخش 1804 بحث می‌کنیم. بعد بررسی مختصری از عوامل در نظر گرفته شده در طول بهینه‌سازی پرس و جو در RDBMS بازرگانی ORACLL= در بخش 1805 را ارائه می‌دهیم. بخش 1806،‌ نوعی بهینه‌سازی پرس و جوی معنایی را ارائه می‌دهد که در آن محدودیت‌های شناخته شده برای پرداختن به استراتژیهای اجرایی پرس و جوی کارآمد استفاده می‌شوند.

1801 – ترجمه پرس و جوهای SQL به پرس و جوهای رابطه‌ای:

در عمل، SQL زبان پرس وجویی است که در اکثر RDBMS ‌های بازرگانی استفاده می‌شود. پرس وجوی SQL ، ابتدا به عبارت جبری رابطه‌ای توسعه یافته معادل،‌ نمایانگر ساختار داروهای درخت پرس و جو، ترجمه می‌شود و بعد بهینه‌سازی می‌شود. پرس و جوهای SQL به بلوکهای پرس و جو تجزیه می‌شوند،‌ که واحدهای اساسی را تشکیل می‌دهند که می‌توانند به عملکردهای جبری ترجمه شوند و بهینه‌سازی شوند. بلوک پرس و جو شامل عبارت SELECT- FROM-WHERE تکی و بندهای Groop By و HAVING است چنانچه این‌ها بخشی از بلوک باشند. از اینرو،‌ پرس و جوهای تو در تو در پرس و جو بعنوان بلوکهای پرس و جوی مجزا شناسایی می‌شوند. چون SQL شامل عملکردهای گروهی، مثل MAX ،‌ COUNT,SUM می‌باشد، این عملگرها باید در پرس و جوی جبری توسعه یافته‌ای شامل شوند، همانطوریکه در بخش 705 توصیف شد. پرس و جوی SQL در رابطه EMPLOEE در تصویر 705 را در نظر بگیرید:

این پرس و جو شامل، پرس و جوی فرعی تو در تو است و از اینرو به دو بلوک تجزیه می‌شود. بلوک درونی بدین صورت است:

و بلوک بیرونی بدین صورت می باشد:

که C نمایانگر نتیجه حاصله از بلوک درونی است. بلوک درونی به عبارت جبری رابطه‌ای توسعه یافته زیر ترجمه شده است:

و بلوک بیرونی به عبارت زیر  ترجمه شده است:

بهینه‌ساز پرس و جو، طرح اجرایی را برای هر بلوک انتخاب می‌کند. ما باید اشاره کنیم به در مثال فوق، بلوک درونی نیاز به ارزیابی شدن دارد تنها زمانی که، حداکثرحقوقی که بعکار می‌رود که بعنوان ثابت C، توسط بلوک بیرونی استفاده می‌شود. ما اینرو پرس و جوی تودرتوی غیرمرتبط نامیدیم (در فصل 8). آن برای بهینه‌سازی پرس و جوهای تو در توی مرتبط پیچیده‌تر، خیلی سخت‌تر است، جایی که متغیر Tuple از بلوک بیرونی در بند WHERE در بلوک درونی ظاهر می‌شود.

1802- الگاریتم های انسانی برای اجرای عملیاتهای پرس و جو:

...

103 ص فایل Word