عنوان
مروري بر روش‌هاي فراابتكاري تركيبي مورد استفاده در خوشه‌بندي شبكه‌هاي‌حسگر بي‌سيم و ارائه‌ي يك روش بهبوديافته
نويسنده اصلي
قليچ، آرش
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
بهره‌وري انرژي و طول عمر شبكه از مهم‌ترين چالش‌ها در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم (WSNs) هستند. محدوديت انرژي باتري گره‌هاي حسگر موجب مي‌شود كه طراحي رويكرد‌هاي خوشه‌بندي كارآمد، اهميت ويژه‌اي پيدا كند. روش‌هاي سنتي مانندLEACH ، پايه‌اي براي ارتباط خوشه‌اي ارائه مي‌دهند اما در متوازن‌سازي مصرف انرژي و حفظ كيفيت خدمات، ناتوان هستند.
در اين پايان‌نامه پس از مروري بر الگوريتم‌هاي فراابتكاري، بر اساس بهينه‌ساز وال-گرگ‌خاكستري (WGWO)، يك الگوريتم فراابتكاري تركيبي بهبود يافته با عنوان بهينه‌سازي مرحله‌اي وال-گرگ‌خاكستري (WGWO_S) معرفي و برخي از توابع هدف مورد استفاده در تابع تناسب آن، بازتعريف مي‌شوند. الگوريتم پيشنهادي در مراحل اوليه از بهينه‌سازي گرگ خاكستري (GWO) براي كاوش فضاي جستجو استفاده مي‌كند و در مراحل بعدي با كمك الگوريتم بهينه‌سازي وال (WOA) به بهره‌برداري از راه‌حل‌هاي اميدوار‌كننده مي‌پردازد. يك سازوكار نخبه‌گرايي نيز به الگوريتم اضافه شده است كه با تزريق بهترين پاسخ يافت شده در نسل بعدي جمعيت، تلاش مي‌كند بهترين راه حل در جمعيت حفظ شود.
تابع تناسب، هفت معيار كليدي شامل تعداد سرخوشه‌ها، توازن انرژي، فاصله‌ي درون‌خوشه‌اي، فاصله‌ي بين‌خوشه‌اي، فاصله‌ي سرخوشه‌ها تا ايستگاه اصلي (BS)، فشردگي خوشه‌ها، و توازن بار سرخوشه‌ها را در نظر مي‌گيرد. اين معيارها بصورت ماژولار پياده‌سازي شده‌اند تا توسعه‌ي آن‌ها در آينده آسان باشد.
شبيه‌سازي‌ها در محيط پايتون با استفاده از مدل انرژي راديويي مرتبه اول و افزونه‌هايي براي شبيه‌سازي احتمال موفقيت بسته و تأخير انجام شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهند كه WGWO_S نسبت به WGWO و روش‌هاي مرجع مانند LEACH و GWO در زمينه‌ي شاخص‌هاي كارايي خوشه‌بندي و عملكرد شبكه، كاركرد بهتري دارد.
شماره ركورد
237710
گرايش رشته تحصيلي
شبكه‌هاي مخابرتي
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان