موتور جستجو (پردازش)
موتور جستجو (به انگلیسی: Search Engine) یا جویشگر، در فرهنگ رایانه، به طور عمومی به برنامه‌ای گفته می‌شود که کلمات کلیدی را در یک سند یا بانک اطلاعاتی جستجو می‌کند. در اینترنت به برنامه‌ای گفته می‌شود که کلمات کلیدی موجود در فایل‌ها و سندهای وب جهانی، گروه‌های خبری، منوهای گوفر و آرشیوهای FTP را جستجو می‌کند. جویشگر های زیادی وجود دارند که امروزه از معروفترین و پراستفاده ترین آنها می‌توان به google و یاهو! جستجو اشاره کرد.





بهینه‌سازی موتور جستجو
بهینه‌سازی موتور جستجو (به انگلیسی: ‎Search engine optimization (SEO)) که گاهی در فارسی به آن سئو گفته می‌شود عملیاتی است که برای بهبود دید یک وب‌گاه یا یک صفحهٔ وب در صفحه نتایج موتورهای جستجو که می‌تواند طبیعی و یا الگوریتمی باشد، می‌گویند. این یکی از روش‌های بازاریابی موتور جستجو است. به صورت کلی وب‌گاه‌هایی که دارای بالاترین مکان و بیشترین تکرار در صفحهٔ نتایج موتورهای جستجو باشند، بازدیدکنندهٔ بیشتری از طریق موتورهای جستجو به دست می‌آورند.برای وبمسترها یکی از عوامل مهم و حیاتی بدست اوردن کاربران جدید از موتورهای جستجو و بخصوص گوگل می باشد.







تاریخچه

علم سئو در اواسط دهه ۱۹۹۰ توسط وب مستر ها و مدیران سایتهای بزرگ شروع شد. در ابتدا همه وب مسترها می بایست تمام صفحات خود را برای آمدن خزنده ها به سایت آنها ثبت می کردند تا در نهایت صفحات آنها در نتایج جستجو به نمایش گذاشته می شد. امروزه با رشد اینترنت فروش خدمات اینترنتی هم افزایش یافته است.







روش‌ها
شاخص گذاری کردن

موتورهای جستجوی پیشتاز همچون Yahoo!،Google و Bing از خزنده‌ها جهت یافتن صفحات برای نتایج جستجوی الگوریتمیک استفاده می‌کنند. صفحاتی که از داخل باقی صفحات ایندکس شده توسط موتورهای جستجو Link شده‌اند نیاز به ارسال به موتور جستجو نداشته و بصورت خودکار پیدا می‌شوند. بعضی از موتورهای جستجو ازجمله!Yahoo سرویس پولی ارسال را پیاده می‌کنند که استفاده از خزنده‌ها را هم بصورت مجموعه‌ای از قیمت‌ها و نیز بصورت سیستم بها به ازاء هر Click، اجرا می‌کند. این برنامه‌ها معمولاً قرارگیری در بانک اطلاعاتی موتور جستجو را ضمانت کرده و در قبال رتبه‌ای مشخص برای صفحه در لیست نتایج جستجو ضمانتی نمی‌کنند. دو فهرست اصلی اینترنتی یعنی Yahoo Directory و Open Directory Project، هردو نیاز به ارسال دستی و بررسی انسانی دارند.Google ابزاری به نام Google Webmaster Tools ارائه می‌دهد که در آن می‌توان نقشه سایت را توسط خوراک XML ایجاد کرده و بصورت رایگان ارسال نمود تا از یافته شدن تمام صفحات حتی صفحاتی که بصورت خودکار از طریق دنبال کردن Linkها پیدا نمی‌شوند، اطمینان حاصل نمود. خزنده‌های موتورهای جستجو می‌توانند به عوامل مختلفی در هنگام خزیدن در یک سایت توجه کنند. تمامی صفحات ایندکس نمی‌شوند. همچنین فاصله یک صفحه از ریشه سایت می‌تواند عاملی در پیدا شدن یا عدم آن توسط خزنده‌های موتورهای جستجو باشد. امروزه بسیاری از شرکتهای مطرح در دنیا به بررسی و اجرای خدمات سئو برای شرکتهای مختلف مشغول هستند.







صفحه فرود یا landing page

یکی از فاکتورهای مهم در خصوص سئو مشخص کردن صفحات فرود یا landing page است.
انتخاب کلید واژه‌های مناسب

انتخاب کلید واژه‌های مناسب یکی از فاکتورهای مهم در این رابطه‌است که بایستی توسط دارندگان وب سایت و برنامه نویسان در نظر گرفته شود.







جلوگیری از اجرای خزنده‌ها در صفحات

وبمسترها برای جلوگیری از نتایج ناخواسته در شاخص‌های جستجومی‌توانندعنکبوتهایی توسط فایل استاندارد robots.txt که در فهرست ریشه دامنه ذخیره می‌شود، بسازند که فایلها و فهرست‌های خاصی را مورد خزیدن (Crawl)قرار ندهد.







تولید محتوای جدید و کاربرپسند

یکی از کارهای مهمی که وب مسترها برای بهینه سازی سایت خود و یا سایت های دیگران انجام می دهند تولید محتوای مناسب و جدید برای آن سایت می باشد. محتوای مناسب علاوه بر اینکه بازدید یک سایت را بالا می برد اعتبار سایت را نزد موتورهای جستجو افزایش می دهد و می توانید لینک های طبیعی برای سایت ایجاد کند.





الگوریتم جستجو
در علوم کامپیوتر و ریاضیات، یک الگوریتم جستجو، الگوریتمی است که یک مساله را به عنوان ورودی می‌گیرد و بعد از ارزیابی کردن راه حل‌های ممکن، یک راه حل برای آن مساله برمی گرداند.مجموعهٔ راه حل‌های ممکن برای یک مساله را فضای جستجو می‌نامند.بعضی از الگوریتم‌ها که با عنوان الگوریتم‌های ناآگاهانه شناخته می‌شوند الگوریتم‌هایی هستند که از متدهای ساده‌ای برای جستجوی فضای نمونه استفاده می‌کنند.در حالی که الگوریتم‌های آگاهانه با استفاده روش‌هایی مبتنی بر دانش در بارهٔ ساختار فضای جستجو، می‌کوشند تا زمان جستجو را کاهش دهند.







رده بندی

در کتاب راسل این الگوریتم‌ها به شکل زیر رده بندی شده‌اند.

الگوریتم‌های ناآگاهانه
الگوریتم نخست-پهنا
الگوریتم نخست-ژرفا
الگوریتم‌های آگاهانه
الگوریتم نخست-بهترین
الگوریتم مکاشفه‌ای








جستجوی ناآگاهانه

یک الگوریتم جستجوی ناآگاهانه الگوریتمی است که به ماهیت مساله کاری ندارد.از این رو می‌توانند به طور عمومی طراحی شوند و از همان طراحی برای محدودهٔ عظیمی از مسائل استفاده کنند، این امر نیاز به طراحی انتزاعی دارد. از جمله مشکلاتی که این چنین الگوریتم‌هایی دارند این است که اغلب فضای جستجو بسیار بزرگ است و نیازمند زمان زیادی (حتی برای نمونه‌های کوچک) می‌باشد.از این رو برای بالا بردن سرعت پردازش غالبا از الگوریتم‌های آگاهانه استفاده می‌کنند.







جستجوی لیست

الگوریتم‌های جستجوی لیست شاید از ابتدایی ترین انواع الگوریتم‌های جستجو باشند.هدف آن پیدا کردن یک عنصر از مجموعه‌ای از کلید هاست(ممکن است شامل اطلاعات دیگری مرتبط با آن کلید نیز باشد). ساده ترین این الگوریتم‌ها، الگوریتم جستجوی ترتیبی است که هر عنصر از لیست را با عنصر مورد نظر مقایسه می‌کند. زمان اجرای این الگوریتم از (O(n است وقتی که n تعداد عناصر در لیست باشد. اما می‌توان از روش دیگری استفاده کرد که نیازی به جستجوی تمام لیست نباشد.جستجوی دودویی اندکی از جستجوی خطی است.زمان اجرای آن از(O(lgn است.این روش برای لیستی با تعداد دادهٔ زیاد بسیار کار آمد تر از روش الگوریتم جستجوی ترتیبی است.اما در این روش لیست باید قبل از جستجو مرتب شده باشد.{{جستجو با میان یابی برای داده‌های مرتب شده با تعداد زیاد و توزیع یکنواخت، مناسب تر از جستجوی دودویی است.زمان اجرای آن به طور متوسط ((O(lg(lgn است ولی بدترین زمان اجرای آن (O(n می‌باشد. الگوریتم graver الگوریتم پله‌ای است که برای لیست‌های مرتب نشده استفاده می‌شود. جدول درهم‌سازی نیز برای جستجوی لیست به کار می‌رود. به طور متوسط زمان اجرای ثابتی دارد.اما نیاز به فضای اضافه داشته و بدترین زمان اجرای آن از(O(n است.







جستجوی درختی

الگوریتم‌های جستجوی درختی، قلب شیوه‌های جستجو برای داده‌های ساخت یافته هستند.مبنای اصلی جستجوی درختی، گره‌هایی است که از یک ساختمان داده گرفته شده‌اند. هر عنصر که بخواهد اضافه شود با داده‌های موجود در گره‌های درخت مقایسه می‌شود و به ساختار درخت اضافه می‌شود.با تغییر ترتیب داده‌ها و قرار دادن آنها در درخت، درخت با شیوه‌های مختلفی جستجو می‌شود. برای مثال سطح به سطح (جستجوی نخست-پهنا) یا پیمایش معکوس درخت (جستجوی نخست-ژرفا).از مثال‌های دیگر جستجوهای درختی می‌توان به جستجوی عمقی تکرار شونده، جستجوی عمقی محدود شده، جستجوی دوطرفه، جستجوی هزینه یکنواخت اشاره کرد.







جستجوی گراف

بسیاری از مسائل در نظریهٔ گراف می‌تواند با الگوریتم‌ها ی پیمایش درخت حل شوند، مثل الگوریتم دیکسترا، الگوریتم کروسکال، الگوریتم نزدیک ترین همسایه و الگوریتم پریم. می‌توان این الگوریتم‌ها را توسعه یافتهٔ الگوریتم‌های جستجوی درختی دانست.







جستجوی آگاهانه

در یک جستجوی آگاهانه، از نوع خاصی از مسائل به عنوان راهنما استفاده می‌شود.یک گونهٔ خوب یک جستجوی آگاهانه با کارایی قابل توجهی نسبت به جستجوی ناآگاهانه به وجود می‌آورد. الگوریتم‌های برجستهٔ کمی از جستجوی آگاهانهٔ یک لیست وجود دارد. یکی از این الگوریتم‌ها hash table با یک تابع hash که برمبنای نوع مساله‌ای که دردست است می‌باشد.بیشتر الگوریتم‌های جستجوی آگاهانه، بسطی از درخت‌ها هستند.همانند الگوریتم‌های ناآگاهانه، این الگوریتم‌ها برای گراف‌ها نیز می‌توانند به کار روند.







جستجوی خصمانه

در یک بازی مثل شطرنج، یک درخت بازی شامل تمام حرکات ممکن توسط هر دو بازیکن و نتایج حاصل از ترکیب این حرکات وجود دارد، و ما می‌توانیم این درخت را جستجو کرده و موثرترین استراتژی برای بازی را بیابیم. این چنین مسائلی دارای مشخصهٔ منحصر به فردی هستند.برنامه‌های بازی‌های رایانه‌ای، و همچنین فرم‌های هوش مصنوعی مثل برنامه ریزی ماشین‌ها، اغلب از الگوریتم‌های جستجو مثل الگوریتم minimax (می نیمیم مجموعه‌ای از ماکزیمم‌ها)، هرس کردن درخت جستجو و هرس کردن آلفا-بتا استفاده می‌کنند.

==الگوریتم اف اسکن==

(FSCAN) F-SCAN یک الگوریتم زمان بندی دیسک است که حرکت آرم و هد دیسک در سرویس دهی درخواست‌های خواندن و نوشتن را تعیین می‌کند. طی روبش تمام درخواست‌ها در صف اول داده‌ها ی اولیه هستند و تمام درخواست‌های جدید در صف داده‌های ثانویه قرار داده می‌شوند. بنا براین سرویس دهی به درخواست‌های جدید به تاخیر می‌افتد تا زمانی که تمام درخواست‌های قدیمی تحت پردازش قرار گیرد. هنگامی که روبش پایان می‌یابد آرم به تمام صف داده‌های اولیه برده می‌شود و دوباره سرتاسر آن شروع می‌شود.







تحلیل الگوریتم

الگوریتم F-SCAN مطابق N-Step-SCAN از چسبانکی آرم جلوگیری می‌کند در صورتی که در الگوریتم‌های دیگر مانند SSTF، SCAN و C-LOOK چنین امری اتفاق نمی‌افتد. چسبانکی آرم در الگوریتم‌های دیگر وقتی رخ می‌دهد که هجمه‌ای از درخواست‌ها برای مسیر مشترک موجب می‌شود تا آرم دیسک توقف پردازش در آن مسیر گردد، از این رو ترجیح داده می‌شود که هیچ جستجوئی برای درخواست‌های آن مسیری که در آن است مورد تایید واقع نشود، از آن جا که F-SCAN درخواست‌ها را به دو صف داده‌ها جدا می‌کند، روبرو شدن با درخواست‌های جدید به صف داده‌های در حال انتظار برده می‌شود، آرم روبش خود را تا مسیر بیرونی ادامه می‌دهد و از این رو چسبانکی پیش روی الگوریتم نیست. یک معاوضه آشکار وجود دارد به طوری که درخواست‌ها در صف داده‌های در حال انتظار باید انتظار طولانی تر تا برای به اجرا درآوردن بکشند، اما در مبادله F-SCAN برای تمام درخواست‌های رضایت بخش تر است.

دیگر متغیرها شامل موارد زیر می‌شود:

الگوریتم آسانسور –اسکن
LOOK (C-LOOK)
N-Step-SCAN






جستجو سه‌تایی

جستجو سه‌تایی

در علوم کامپیوتر رویه ی جستجو ترنری مهارتی برای پیدا کردن مقدار بیشینه و یا کمینه در توابع أکید است. در این رویه مشخص می‌کنیم که مقدار بیشینه یا کمینه تابع نمی‌تواند در یک سوم ابتدا یا انتهای دامنه ی تابع وجود داشته باشد. سپس همین شیوه را بر روی دو سوم باقی‌مانده به کار می‌بریم. جستجو سه‌تایی نمومه‌ای از روش الگوریتم_تقسیم_و_حل است





موتور جستجوی وب
موتور جستجوی وب (به انگلیسی: Web search engine) موتور جستجویی است که برای جستجوی اطلاعات تحت محیط وب طراحی شده‌است.





جستجوگر گوگل
جستجوی گوگل (به انگلیسی: Google search) یک موتور جستجو در وب است که تحت مالکیت گوگل قرار دارد. گوگل از راه این وب‌گاه روزانه صدها میلیون دلار دریافت می‌کند و این وب‌گاه در سال ۱۹۹۷ به وجود آمد. دامنهٔ اصلی این سایت در مه ۲۰۰۸ ۱۳۵ میلیون بار بازدید شده‌است. این موتور جستجو بیشترین بازدیدکننده در بین کاربران را دارد. موتور گوگل روزانه چند صد میلیون بار به طرق مختلف استفاده می‌شود. مهم ترین هدف گوگل یافتن متن مورد نظر در میان صفحات وب است. اما انواع دیگر اطلاعات به وسیله قسمت‌های دیگر آن مثل جستجوی تصاویر گوگل، نیز مورد جستجو قرار می‌گیرند. جستجوگر گوگل توسط لری پیج و سرگئی برین در سال ۱۹۹۷ ساخته شد. این جستجوگر به جز جستجوی واژگان، ۲۲ حالت جستجوی دیگر نیز دارد. مثل جستجوی مترادف‌ها، پیش‌بینی هوا، محدوده‌های زمانی (وقت محلی)، قیمت سهام، اطلاعات زلزله، زمان نمایش فیلم‌ها، اطلاعات فرودگاه و.... همچنین مختص اعداد، امکانات ویژه‌ای وجود دارد مانند بازه (۷۰...۸۰)، دماها، واحدهای پول و تبدیل اینها به هم، عبارات محاسباتی (\tan 30 + \ln y^3 ) و... ترتیب قرارگرفتن نتایج جستجوی گوگل بستگی به عاملی به نام رنک (به انگلیسی: Rank) صفحه دارد. جستجوی گوگل با به کاربردن عملگرهای جبر بولی مانند شمول و عدم شمول گزینه‌های زیادی را برای کاربران قابل تنظیم کرده‌است.(به انگلیسی: Advanced search)







بین‌المللی

گوگل به زبان‌ها و دامنه‌های مختلفی فعالیت می‌کند.

آفریکانس
آلبانیایی
آمهاری
عربی
آرامی
آذربایجانی
باسکی
بلاروسی
بنگالی
بیهاری
بوسنیایی
زبان برتون
بلغاری
خمر
زبان کاتالان
چینی (ساده)
چینی (سنتی)
زبان کرسی
کرواتی
چک



دانمارکی
زبان آلمانی
انگلیسی
اسپرانتو
استونیایی
فارویی
فیلیپینی
فنلاندی
فرانسوی
فریسی غربی
گالیشی
گرجی
آلمانی
یونانی
گوارانی
گجراتی
عبری
هندی
مجاری
ایسلندی



اندونزیایی
زبان اینترلینگوا
ایرلندی
ایتالیایی
ژاپنی
جاوه‌ای
کانارا
قزاقی
کره‌ای
کردی
قرقیزی
لائوسی
لاتین
لتونیایی
زبان لینگالایی
لیتوانیایی
مقدونی
مالایی
زبان مالایالم
مالتی



مائوری
مراتی
مولداویایی (زبان)
مغولی
نپالی
نروژی
نروژی (نو)
اوستی
زبان اوریه
پشتو
فارسی
لهستانی
پرتغالی (برزیل)
پرتغالی (پرتغال)
پنجابی
کویچوا
رومانیایی
رومنش
روسی
زبان گالیک اسکاتلندی



صربی
صربوکرواتی
زبان سوتو
زبان شونا
سندی
سینهالی
اسلواکیایی
اسلوونیایی
سومالی
اسپانیایی
زبان سوندایی
سواحیلی
سوئدی
تاگالوگ
تاجیک
تامیل
تاتار
تلوگو
تایلندی
زبان تیگرینیا
تونگا



ترکی
ترکمنی
زبان اکانی
اویغوری
اکراینی
اردو
ازبکی
ویتنامی
ولزی
خوزا
ییدیش
زبان یوروبایی
زولو







یاهو! جستجو

یاهو! جستجو (به انگلیسی: Yahoo! Search) یک موتور جستجوگر اینترنتی است که در ۱۹۹۵ توسط شرکت یاهو! راه‌اندازی شد. طبق آمار نت اپلیکیشنز (به انگلیسی: Net Applications) یاهو! جستجو دومین موتور جستجوگر پربازدید با ۶٬۴۲% بازدید موتورهای جویشگر پس از جستجوگر گوگل با ۸۵٬۳۵% میزان بازدید و بالاتر از موتور جویشگر بایدو با ۳٬۶۷% است.







زبان‌ها

یاهو! جستجو رابط جستجوگر خود را حداقل در ۳۸ زبان گوناگون و بین‌المللی در دسترس گذاشته‌است.
زبان‌ها

عربی
بلغاری
کاتالان
چینی ساده
چینی سنتی
کرواتی
چکی
دانمارکی
هلندی
انگلیسی
استونیایی
فنلاندی
فرانسوی
آلمانی



یونانی
عبری
مجارستانی
ایسلندی
اندونزیایی
ایتالیایی
ژاپنی
کره‌ای
لتونیایی
لیتوانیایی
مالایی
نروژی
فارسی
لهستانی



پرتغالی
رومانیایی
روسی
صربی
اسلواکیایی
اسلونیایی
اسپانیایی
سوئدی
تاگالوگ
تایلندی
ترکی استانبولی
ویتنامی






الگوریتم جستجوی عمق اول

در نظریه‌ٔ گراف، جستجوی عمق اول (به انگلیسی: Depth-first Search، به‌اختصار DFS) یک الگوریتم پیمایش گراف است که برای پیمایش یا جستجوی یک درخت یا یک گراف به کار می‌رود.

استراتژی جستجوی عمق اول برای پیمایش گراف، همانطور که از نامش پیداست "جستجوی عمیق‌تر در گراف تا زمانی که امکان دارد" است.







چگونه کار می‌کند؟

الگوریتم از ریشه شروع می‌کند (در گراف‌ها و یا درخت‌های بدون ریشه راس دلخواهی به عنوان ریشه انتخاب می‌شود) و در هر مرحله همسایه‌های رأس جاری را از طریق یال‌های خروجی رأس جاری به ترتیب بررسی کرده و به محض روبه‌رو شدن با همسایه‌ای که قبلاً دیده نشده باشد، به صورت بازگشتی برای آن رأس به عنوان رأس جاری اجرا می‌شود. در صورتی که همهٔ همسایه‌ها قبلاً دیده شده باشند، الگوریتم عقب‌گرد می‌کند و اجرای الگوریتم برای رأسی که از آن به رأس جاری رسیده‌ایم، ادامه می‌یابد. به عبارتی الگوریتم تا آنجا که ممکن است، به عمق بیشتر و بیشتر می‌رود و در مواجهه با بن بست عقب‌گرد می‌کند. این فرایند تامادامیکه همهٔ رأس‌های قابل دستیابی از ریشه دیده شوند ادامه می‌یابد.

همچنین در مسائلی که حالات مختلف متناظر با رئوس یک گراف‌اند و حل مسئله مستلزم یافتن رأس هدف با خصوصیات مشخصی است، جستجوی عمق اول به صورت غیرخلاق عمل می‌کند. بدین‌ترتیب که هر دفعه الگوریتم به اولین همسایهٔ یک رأس در گراف جستجو و در نتیجه هر دفعه به عمق بیشتر و بیشتر در گراف می‌رود تا به رأسی برسد که همهٔ همسایگانش دیده شده‌اند که در حالت اخیر، الگوریتم به اولین رأسی بر می‌گردد که همسایهٔ داشته باشد که هنوز دیده نشده باشد. این روند تا جایی ادامه می‌یابد که رأس هدف پیدا شود و یا احتمالاً همهٔ گراف پیمایش شود. البته پیاده‌سازی هوشمندانهٔ الگوریتم با انتخاب ترتیب مناسب برای بررسی همسایه‌های دیده نشدهٔ رأس جاری به صورتی که ابتدا الگوریتم به بررسی همسایه‌ای بپردازد که به صورت موضعی و با انتخابی حریصانه به رأس هدف نزدیک‌تر است، امکان‌پذیر خواهد بود که معمولاً در کاهش زمان اجرا مؤثر است.

از نقطه نظر عملی، برای اجرای الگوریتم، از یک پشته (stack) استفاده می‌شود. بدین ترتیب که هر بار با ورود به یک رأس دیده نشده، آن رأس را در پشته قرار می‌دهیم و هنگام عقب‌گرد رأس را از پشته حذف می‌کنیم. بنابراین در تمام طول الگوریتم اولین عنصر پشته رأس در حال بررسی است. جزئیات پیاده‌سازی در ادامه خواهد آمد.

وقتی در گراف‌های بزرگی جستجو می‌کنیم که امکان ذخیرهٔ کامل آنها به علت محدودیت حافظه وجود ندارد، در صورتی که طول مسیر پیمایش شده توسط الگوریتم که از ریشه شروع شده، خیلی بزرگ شود، الگوریتم با مشکل مواجه خواهد شد. در واقع این راه‌حل ساده که "رئوسی را که تا به حال دیده‌ایم ذخیره کنیم" همیشه کار نمی‌کند. چراکه ممکن است حافظهٔ کافی برای این کار نداشته باشیم. البته این مشکل با محدود کردن عمق جستجو در هر بار اجرای الگوریتم حل می‌شود که در نهایت به الگوریتم تعمیق تکراری (Iterative Deepening) خواهد انجامید.







الگوریتم

پیمایش با انتخاب رأس r به عنوان ریشه آغاز می‌شود. r به عنوان یک رأس دیده شده برچسب می‌خورد. رأس دلخواه r_1 از همسایگان r انتخاب شده و الگوریتم به صورت بازگشتی از r_1 به عنوان ریشه ادامه می‌یابد.از این پس در هر مرحله وقتی در رأسی مانند v قرار گرفتیم که همهٔ همسایگانش دیده شده‌اند، اجرای الگوریتم را برای آن رأس خاتمه می‌دهیم. حال اگر بعد از اجرای الگوریتم با ریشهٔ r_1 همهٔ همسایگان r برچسب خورده باشند، الگوریتم پایان می‌یابد. در غیر این صورت رأس دلخواه r_2 از همسایگان r را که هنوز برچسب نخورده انتخاب می‌کنیم و جستجو را به صورت بازگشتی از r_2 به عنوان ریشه ادامه می‌دهیم. این روند تامادامیکه همهٔ همسایگان r برچسب نخورده‌اند ادامه می‌یابد.

البته پیمایش گراف برای تأمین هدفی صورت می‌گیرد. بر این اساس برای انعطاف پذیر ساختن الگوریتم در قبال کاربردهای مختلف، دو نوع عملیات preWORK و postWORK را به همراهِ بازدید از هر رأس یا یال انجام می‌دهیم، که preWORK در زمان برچسب خوردنِ رأسِ در حال بازدید، و postWORK بعد از بررسی هر یالِ خروجی از رأسِ در حال بازدید انجام خواهد شد. هر دوی این عملیات وابسته به هدفِ استفاده از الگوریتم، مشخص خواهند شد.

الگوریتم بازگشتی جستجوی اول عمق به صورت زير است. آرايه يک بعدی Visited تعيين می کند آيا راسی قبلاً ملاقات شده است يا خير





الگوریتم جستجوی اول سطح

در نظریهٔ گراف، جستجوی اول سطح (به انگلیسی: Breadth-first Search، به‌اختصار: BFS) یکی از الگوریتم‌های پیمایش گراف است.

استراتژی جستجوی سطح اول برای پیمایش گراف، همانطور که از نامش پیداست «جستجوی سطح به سطح گراف» است.







چگونه کار می‌کند؟

الگوریتم از ریشه شروع می‌کند (در گراف‌ها و یا درخت‌های بدون ریشه رأس دلخواهی به عنوان ریشه انتخاب می‌شود) و آن را در سطح یک قرار می‌دهد. سپس در هر مرحله همهٔ همسایه‌های رئوس آخرین سطح دیده شده را که تا به حال دیده نشده‌اند بازدید می‌کند و آنها را در سطح بعدی می‌گذارد. این فرایند زمانی متوقف می‌شود که همهٔ همسایه‌های رئوس آخرین سطح قبلاً دیده شده باشند. همچنین در مسائلی که حالات مختلف متناظر با رئوس یک گراف‌اند و حل مسئله مستلزم یافتن رأس هدف با خصوصیات مشخصی است که در عین حال در بین همهٔ رئوس هدف با آن خصوصیات به ریشه نزدیک‌ترین باشد، جستجوی سطح اول به صورت غیرخلاق عمل می‌کند. بدین ترتیب که الگوریتم هر دفعه همهٔ همسایه‌های یک رأس را بازدید کرده و سپس به سراغ رأس بعدی می‌رود و بنابراین گراف سطح به سطح پیمایش خواهد شد. این روند تا جایی ادامه می‌یابد که رأس هدف پیدا شود و یا احتمالاً همهٔ گراف پیمایش شود. براساس آنچه گفته شد پیاده‌سازی هوشمندانهٔ الگوریتم آنقدر مؤثر نخواهد بود.

از نقطه نظر عملی، برای پیاده‌سازی این الگوریتم از صف استفاده می‌شود. بدین ترتیب که در ابتدا ریشه در صف قرار می‌گیرد. سپس هر دفعه عنصر ابتدای صف بیرون کشیده شده، همسایگانش بررسی شده و هر همسایه‌ای که تا به حال دیده نشده باشد به انتهای صف اضافه می‌شود. جزئیات پیاده‌سازی در ادامه خواهد آمد.







الگوریتم

پیاده‌سازی این الگوریتم مشابه پیاده‌سازی جستجوی عمق اول است با این تفاوت که به جای پشته از صف استفاده می‌شود. در این جا نیز مانند جستجوی عمق اول، preWORK را برای انعطاف بیشتر الگوریتم در نظر می‌گیریم که در زمان بررسی کردن هر رأس خارج شده از صف انجام می‌شود.

الگوريتم جستجوی اول سطح به صورت زير است. آرايه Visited برای تعيين رئوس ملاقات شده بکار می رود. از يک صف برای نگهداشتن رئوس مجاور استفاده می شود. هر بار که راسی ملاقات می شود کليه رئوس مجاور آن در صف اضافه می شود. پيمايش از راسی که از صف برداشته می شود ادامه پيدا می کند.





مرتب‌سازی دایره‌ای

مرتب سازی دایره‌ای (به انگلیسی: Cycle sort) یا مرتب‌سازی درجا یا الگریتم مرتب‌سازی ناپایدار، یک مرتب سازی مقایسه‌ای که تئوری خوبی از نظر تعداد عناصر نوشته‌شده در آرایهٔ اصلی است، بر خلاف تمام الگوریتم‌های مرتب‌سازی. این بر اساس ایده‌ای است که جایگشت می‌تواندفاکتوری برای مرتب سازی باشد، که به صورت جداگانه چرخش برای بدست آمدن نتیجه ایجاد شود.

بر خلاف تمام الگوریتم‌های نزدیک به آن، داده‌ها در جای دیگر آرایه به سادگی نوشته نمی‌شوندتا آن‌ها را از عملیات خارج کنیم. هر مقداردهی در زمان صفر صورت می‌گیرد اگر درآن زمان در مکان درست خودش موجود باشد، ویا در جای درس در یک زمان نوشته می‌شود. این مسابقه نیازمند دوباره کاری کمتری برای مرتب‌سازی درجا است. کم کردن تعداد نوشتن‌ها زمانی که تعداد زیادی از داده‌ها را قرار است که ذخیره کنیم بسیار سودمند است، مانند EEPROM‌ها یا Flash memory که نوشتن عمر مفید دستگاه را کاهش می‌دهد. الگوریتم: الگوریتم زیر پیدا می‌کند با چرخش و دوراندن آن و نتیجهٔ مرتب شده را به ما می‌دهد. توجه داشته‌باشید که range(a, b) از مقدار a تا b – 1 است.





جستجوی ابتدا بهترین

جستجوی بهترین ابتدا (best-first search) یک الگوریتم جستجو است که یک گراف را با بسط دادن محتمل‌ترین نود که بنابر قوانین خاص انتخاب می‌شوند پیمایش می‌کند.

این نوع جستجو را به عنوان تخمین احتمال انتخاب نود N به وسیلهٔ heuristic evaluation function که به صورت کلی، ممکن است بر پایه توصیف N، توصیف هدف، اطلاعات جمع اوری شده به وسیلهٔ جستجو تا ان نقطه و هر گونه اطلاعات اضافی در زمینهٔ مساله توصیف می‌کند.

بعصی از نویسندگان از جستجوی اولویت بهترین‌ها استفاده می‌کنند تا به طور خاص به یک جستجو با یک اشاره کنند که تلاش می‌کند تا پیش‌بینی کند که چقدر پایان یک مسیر به راه حل نزدیکتر است، بنابر این ان مسیرهایی که نزدیکتر به جواب هستند اول بسط داده شوند. الگوریتم جستجوی یک نمونه از الگوریتم بهترین‌ها-اول است. الگوریتم بهترین‌ها-اول معمولاً برای پیدا کردن پیدا کردن مسیر در جستجوهای ترکیبی استفاده می‌شود.
5:35 pm

آزمایشگاه

آزمایشگاه مکانی است که برای انجام آزمایش علمی از جمله آزمایش هایی بر روی مواد شیمیایی ساخته می‌شود. در آزمایشگاه وسایل و مواد آزمایشگاهی ویژه‌ای قرار داده می‌شود که با آن‌ها می‌توان برخی آزمایش‌ها را انجام داد. برای مثال در آزمایشگاه برق، از تجهیزات، قطعات و ابزارهای برقی برای انجام آزمایش هایی بر روی سیستم های برقی استفاده می شود. آزمایشگاه‌ها را می‌توان در مدرسه‌ها و دانشگاه‌ها، صنایع، تأسیسات دولتی و ارتشی و حتی بر روی کشتی‌ها و هواگردها نیز یافت.





در دانشگاه‌ها زمانی که آموزش فراگیر در یک آزمایشگاه و با آموزش انجام یک فعالیت عملی باشد آن را «آموزش آزمایشگاهی» می‌نامند.
معمولا ازمایشگاه ها به دسته های زیر تقسیم می شوند: ازمایشگاه های فیزیک،ازمایشگاه شیمی،ازمایشگاه های کامپیوتر،ازمایشگاه های بهداشت،ازمایشگاه های پزشکی و تشخیص طبی



شیمی
شیمی (به انگلیسی: Chemistry) یکی از دانش‌های بنیادین است که به مطالعه و بررسی ساختار، خواص، ترکیبات، و دگرگونی ماده می‌پردازد. گسترۀ زیاد این دانش باعث شده است تا تعریف‌ یکپارچه‌ برای آن مشکل گردد.



واژه‌شناسی
برخلاف پندار عمومی، واژه شیمی برگرفته از زبان پارسی میانه یا باستان نیست. بلکه دارای ریشه‌ای هند و اروپایی است.



تاریخچه
کوشش های نخستین بشر برای فهمیدن طبیعت مواد و بیان چگونگی دگرگونی آن‌ها ناموفق بود. اندک اندک کوشش ها برای تبدیل مواد کم ارزش، به مواد ارزشمندی چون زر و سیم، منجر به پیدایی دانش کیمیا گردید. هر چند در ظاهر دانش کیمیا به خواست اصلی خود نرسید، اما دستاوردهای کیمیاگران در این راه به اندوخته گرانبهایی تبدیل شد که پایه گذار شیمی مدرن گردید.



نگاه گذرا

نظریه اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند. (امروزه فیزیک مدرن ثابت کرده که در واقع این انرژی است که بدون تغییر می‌ماند و همچنین انرژی و جرم با یکدیگر رابطه دارند.)

این مطلب به طور ساده به این معنی است که اگر ده‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان بطور دقیق ده‌هزار اتم خواهیم داشت. اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. شیمی کنش و واکنش میان اتم‌ها را به تنهایی یا در بیشتر موارد به‌همراه دیگر اتم‌ها و به‌صورت یون یا مولکول (ترکیب) بررسی می‌کند.

این اتم‌ها اغلب با اتم‌های دیگر واکنش‌هایی را انجام می‌دهند. (برای نمونه زمانی‌که آتش چوب را می‌سوزاند واکنشی است بین اتم‌های اکسیژن موجود در هوا و مواد آلی چوب. که نور بر روی مواد شیمیایی فیلم عکاسی ایجاد می‌کند شکل می‌گیرد.)

یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی این بوده‌است که اتم‌ها روی‌هم‌رفته همیشه به نسبت برابر با یکدیگر ترکیب می‌شوند. سیلیس دارای ساختمانی است که نسبت اتم‌های سیلیسیوم به اکسیژن در آن یک به دو است. امروزه ثابت شده‌است که استثناهایی در زمینهٔ قانون نسبت‌های معین وجود دارد(مواد غیر استوکیومتری).

یکی دیگر از یافته‌های کلیدی شیمی این بود که زمانی که یک واکنش شیمیایی مشخص رخ می‌دهد، مقدار انرژی که بدست می‌آید یا از دست می‌رود همواره یکسان است. این امر ما را به مفاهیم مهمی مانند تعادل، ترمودینامیک می‌رساند.

شیمی فیزیک بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (مدرن) بنا شده‌است. اصولاً می‌توان تمام سیستم‌های شیمیایی را با استفاده از تئوری مکانیک کوانتوم شرح داد. این تئوری از لحاظ ریاضی پیچیده بوده و عمیقاً شهودی است. به هر حال در عمل و بطور واقعی تنها بررسی سیستم‌های سادهٔ شیمیایی قابل بررسی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم امکان‌پذیر است و در اکثر مواقع باید از تقریب استفاده کرد(مانند تئوری کاری دانسیته). بنابراین درک کامل مکانیک کوانتوم برای تمامی مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این تئوری (بخصوص اربیتال اتمی) با استفاده از مفاهیم ساده‌تری قابل درک و به‌کارگیری هستند.

با اینکه در بسیاری موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، اما از مفهوم اساسی آن، یعنی کوانتومی کردن انرژی، نمی‌توان صرف نظر کرد. شیمی‌دان‌ها برای بکارگیری کلیه روش‌های طیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته‌اند. علم فیزیک هم ممکن است مورد بی توجهی واقع شود، اما به هر حال برآیند نهایی آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) پژوهیده و مطالعه می‌شود.

یکی دیگر از تئوری‌های اصلی فیزیک مدرن که نباید نادیده گرفته شود نظریه نسبیت است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده‌است، شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، به‌ویژه در عناصر سنگین‌تر، کاربرد دارند و در عمل تقریباً با شیمی پیوند ندارند.



بخش‌های اصلی دانش شیمی عبارت‌اند از:

شیمی تجزیه، که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آن‌ها می‌پردازد.
شیمی آلی، که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.
شیمی معدنی، که به اکثریت عناصری که در شیمی آلی روی آنها تاکید نشده و برخی خواص مولکولها می‌پردازد.
شیمی فیزیک، که پایه و اساس کلیهٔ شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد، و شامل ویژگی‌های فیزیکی مواد و ابزار تئوری بررسی آنهاست.

دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارند عبارت‌اند از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست و داروسازی.



شیمی‌دان
شیمی‌دان کسی است که بر دانش شیمی اشراف دارد و یا روی آن مطالعه می‌کند.شیمی‌دان‌ها معمولا بر روی ترکیب مواد و خواص آنها کار می‌کنند.



تاریخ
نخستین فرآیند شیمیایی که بشر آن را آموخت ، سوختن است. آتش می‌توانست همه مواد را از نظر ماهیت تغییر دهد.کشف آهن و مس زندگی انسان‌ها را تغییر داد و پس از کشف طلا به عنوان یک فلز قیمتی ، بسیاری بر آن شدند تا راهی بیابند که مس را به آن تبدیل کنند.تبدیل مس به طلا را کیمیا و کسانی که بر آن اهتمام می‌ورزیدند را کیمیاگر نامیدند. بدین ترتیب کیمیاگران ، نخستین شیمی‌دان‌ها بودند.پس از لاوازیه ، دانش شیمی وارد دانشگاه‌ها شد و از آن پس به یک مطالعه تجربی دنبال می‌شد و اندازه‌گیری‌ها و ارزیابی‌های کیفی و کمی آن به ثبت رسید.



آموزش
آموزش در شیمی تقربیا در همه کشورهای دنیا در دوران مدرسه آغاز می‌شود؛ اما آموزش تخصصی آن در دانشگاه آغاز می‌شود.برای شیمی‌دان‌ها ،کاردانی ، کارشناسی ، کارشناسی ارشد ، دکتری و پسادکتری در همه جهان قابل پی‌گیری است.


جایزه‌ها
جایزه نوبل مهم‌ترین و معتبرترین جایزه در شیمی به شمار می‌رود. نشان پریسلی ، جایزه ولف ، جایزه عبدالسلام و جایزه پاولینگ از مهمترین جوایزی هستند که به شیمی‌دان‌ها اعطا می‌شود.



شیمیدانان معروف تاریخ
دمیتری مندلیف،سوانت آرنیوس ،آمادئو آووگادرو ،ویلهلم اسوالد،هرمن اشتودینگر ،هانس کریستین اورستد ،یونس یاکوب برزلیوس ،هانری بکرل،ادوارد بوخنر ،نیلز بور ،رابرت بویل ،سرگی میخائیلوویچ پروکودین گورسکی ،جوزف پریستلی ،لینوس پاولینگ ،جابر بن حیان ،جان دالتون ،پیتر دبای،هامفری دیوی ،ارنست رادرفورد ،محمد زکریای رازی ،کارل زیگلر ،گلن سیبورگ





تاریخ شیمی

تاریخ شیمی به سلسله اتفاقاتی اطلاق می‌شود که از زمان باستان تاکنون برای دانش شیمی اتفاق افتاده‌است. تا ۱۰۰۰ سال پیش از میلاد، تمدن‌های باستان از ابزارهایی استفاده می‌کردند که سرانجام اساس تنوع شاخه‌های شیمی شدند. برای نمونه استخراج فلزها از سنگ معدن، سفالگری با استفاده از لعاب،‎تخمیر آبجو و شراب، تهیهٔ رنگدانه برای لوازم آرایشی و نقاشی، استخراج مواد شیمیایی از گیاهان برای دارو و عطر، تهیهٔ پنیر، ریسندگی، دباغی کردن چرم، تهیهٔ صابون از چربی، ساخت شیشه و ساخت آلیاژهایی مانند برنج.

در گذشته تلاش برای بیان طبیعت مواد و چگونگی دگرگونی آن‌ها ناموفق بود. دانش پیشرفته‌تر کیمیاگری نیز در این مورد ناتوان بود. به هرحال دانش کیمیا به کمک انجام تحقیقات اولیه و ثبت نتیجه‌ها، پایه‌گذار شیمی مدرن بود. تغییر نگرش در شناخت مواد، زمانی شروع شد که رابرت بویل در سال ۱۶۶۱ در کتاب شیمی‌دان شکاک میان شیمی و کیمیا تفاوت قائل شد. پس از آن شیمی با تلاش‌های آنتوان لاووازیه و ارائه قانون پایستگی جرم، به یک دانش تکامل‌یافته تبدیل شد. دغدغهٔ هر دو دانش کیمیا و شیمی شناخت طبیعت مواد و چگونگی دگرگونی آن‌ها بود، اما تنها شیمی از شیوه‌های علمی قوی بهره‌مند شد. با کوشش‌های ویژهٔ جوسایا ویلارد گیبز تاریخ شیمی با ترمودینامیک رابطهٔ عمیقی پیدا کرد.

تاریخ شیمی از آغاز تاکنون با صنعت رابطه‌ای مستقیم داشته‌است. در ابتدای دوران مدرن در اروپا، شیمی از ترکیب دانسته‌های باستان با فعالیت‌های دانشمندان مسلمان در قرون وسطی توسعه یافت. سپس شیمی در کنار فیزیک توانست ماهیت درونی مواد را شرح دهد. امروزه شیمی دانشی بسیار پیچیده‌است که بخش‌های زیادی با اهداف متنوع در زمینه‌های مختلف فناوری دارد.




دوران باستان (۴۰۰۰–۳۰۰ پ. م)
مسلماً نخستین واکنش شیمیایی که بشر توانست آن را کنترل و مهار کند، سوختن و آتش بود. آتش برای مردم باستان، یک نیروی عرفانی بود که می‌توانست یک ماده را به یک مادهٔ دیگر تبدیل کند در حالی که نور و گرما نیز می‌بخشد. آتش بر بسیاری از جوامع تأثیر گذاشت. به طوری که فعالیت‌های روزمره‌ای مانند آشپزی و تهیه نور و گرما تا فناوری‌هایی مانند سفالگری، تهیهٔ آجر و ذوب فلزها همگی وابسته به آتش بودند. آتش سبب کشف شیشه و نحوهٔ پالایش فلزها شد و همین امر پایه‌گذار دانش متالوژی یا شناخت مواد شد. در اوایل نیاز زیادی به دانستن شیوه‌های پالایش فلزها بود به ویژه در مصر باستان (۲۶۰۰ پ. م) که طلا فلزی گرانبها به شمار می‌آمد. کشف آلیاژها باعث شروع عصر برنز شد. نخستین شواهدی که نشان می‌دهد انسان‌های باستان در زمینهٔ دانش متالوژی فعالیت داشتند، مربوط به هزاره‌های پنجم و ششم پیش از میلاد است. پس از آن دانش متالوژی برای یافتن چگونگی ساخت سلاح‌های جنگی برتر به کار گرفته‌شد.



مصر باستان
مصریان باستان در زمان پیش از پادشاهی قدیمی توانستند نوعی سفال براق بسازند که به سفال مصری معروف است. در آن زمان این صنعت گرانبها تلقی می‌شد چراکه این سفال‌ها از خاک رس تهیه نمی‌شدند و از سیلیس و مقادیر کمی آهک و جوش شیرین به دست می‌آمدند. مصریان باستان در زمینهٔ متالوژی نیز توانا بودند و نوشته‌هایی به خط هیروگلیف مصری مربوط به ۲۶۰۰ سال پیش از میلاد موجود است که طلا را توصیف می‌کنند. کیمیا در میان مصریان باستان نیز رواج داشت. کیمیای مصری را بیشتر از طریق نوشته‌های فیلسوفان یونانی می‌توان شناخت. دیوکلتیان، امپراطور روم هنگام حمله به مصر دستور سوزاندن اسنادی که مربوط به کیمیا باشد را داد و به همین دلیل نوشته‌های مصری کمی دربارهٔ کیمیا باقی مانده‌اند که مهم‌ترین آن‌ها پاپیروس استکهلم و پاپیروس لیدن هستند. مصریان عقیده داشتند که علم کیمیا توسط تحوت، خدای دانش و خرد پدید آمده‌است.



ایران باستان
سفالینه‌های خاکستری با لعاب سیاه در ۲۰۰۰ سال پیش از میلاد در تپه حصار و تپه سیلک به وجود آمدند. این سفال‌ها نخستین نوع سفال‌های لعاب‌داری هستند که شناخته‌شده‌اند. ایرانیان باستان برای خودآرایی از موادی مانند سرخاب، وسمه و سرمه استفاده می‌کردند که این مواد را از چربی حیوانات یا خاکستر به دست می‌آوردند و به آن‌ها رنگدانههای طبیعی می‌افزودند. در آن دوران فیروزه به خاطر رنگ زیبایش مورد توجه بود و ایران تنها کشوری بود که این سنگ گرانبها را استخراج می‌کرد.



یونان باستان
فیلسوفان تلاش می‌کردند تا بدانند چرا مواد مختلف خاصیت‌های متفاوت (رنگ، بو و غلظت) و حالت‌های متفاوت (جامد، مایع و گاز) دارند و با شیوه‌های متفاوت با یکدیگر واکنش می‌دهند. در این زمان فیلسوفان یونانی نخستین نظریه‌ها را دربارهٔ شیمی و طبیعت ارائه کردند که تاحدودی این نظریه‌ها متأثر از فرهنگ و تمدن‌های زمان خود بود. برای مثال، تالس تصور می‌کرد آب عنصر اصلی سازندهٔ جهان است. دویست سال پس از او ارسطو از «عناصر چهارگانه» سخن گفت و اعتقاد داشت که جهان از چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش ساخته‌شده‌است.

ارائهٔ نظریهٔ اتمی به دوران یونان باستان بازمی‌گردد. نظریهٔ اتمی مربوط به ۴۴۰ سال پیش از میلاد است. لوکرتیوس (۵۰ پ. م) در کتابی به نام «طبیعت چیزها» (به یونانی: De Rerum Natura) به اندیشه‌های دموکریت و لئوکیپوس اشاره می‌کند. دموکریت ادعا می‌کرد که همهٔ مواد از ذره‌های تجزیه‌ناپذیری به نام اتم تشکیل شده‌اند.

ساعت : 5:35 pm | نویسنده : admin | مطلب بعدی
آزمایشگاه شیمی | next page | next page