چکیده:
الگوریتمPSO یک الگوریتم جستجوی اجتماعی است که از روی رفتار اجتماعی دستههای پرندگان مدل شده است. PSO روش محبوبی است که برای حل مشکلات مناسب سازی در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل آسان بودنش، کیفیت بالای راه حل هایش، همگرایی سریع و ظرفیت، محاسبه ای نامشخص خود مورد استفاده قرار گرفته است. PSO مستلزم مقادیر زیادی حافظه است که ممکن است اجرای آن را برای ایستگاههای اصلی سرشار از منبع کاهش دهد. این متن کاربردهای شبکه حسگر بی سیم موفق فراوانی دارد که فواید PSO را مورد استفاده قرار می دهد. گردآوری اطلاعات نیازمند مناسب سازی توزیع شده مکرر و راه حل های سریع می باشد. بنابراین، PSOبه طور متوسط آن را مناسب می سازد. صف بندی ثابت، موقعیت یابی و خوشه بندی مشکلاتی هستند که فقط یکبار در ایستگاه مرکزی حل شده اند. PSO آنها را بسیار مناسب ساخته است .
کلمات کلیدی:
الگوریتم بهینه سازی ذرات1 – (شبکه های حسگر بی سیم2– ترکیب اطلاعات3- خوشه بندی4
فهرست
فصل اول
معرفی شبکه های بی سیم حسگر
نگاهی به شبکه های بی سیم حسگر 2
توضیحات اولیه 5
ساختمان گره 5
ویژگی های عمومی یک شبکه حسگر 6
ساختار ارتباطی شبکه های حسگر 8
ساختار خودکار 8
ساختار نیمه خودکار 9
فاکتورهای طراحی 9
تحمل خرابی 10
قابلیت گسترش 10
هزینه تولید 10
محدودیتهای سخت افزاری یک گره حسگر 11
توپولوژی شبکه 12
محیط کار 12
مصرف توان 12
کاربردهای شبکه¬های بی¬سیم حسگر 13
کاربردهای رهایی از سانحه 13
کنترل محیطی و نگاشت تنوع زیستی 13
سازه¬های هوشمند 14
مدیریت تاسیسات 14
نظارت ماشین آلات و نگهداری پیشگیرانه 14
کشاورزی دقیق 15
پزشکی و بهداشت 15
حمل و نقل 15
پردازش راه دور 15
پشته پروتکلی 16
انواع منبع ها و چاهک ها 18
شبکه های تک پرشی در مقابل شبکه های چند پرشی 18
انواع تحرک 19
پروتکل های مسیریابی برای شبکه های حسگر بی سیم 20
1- پروتکل هایی بر مبنای داده 20
مسیریابی به روش سیل آسا و خبردهی 21
پروتکل های حسگر برای اطلاعات از طریق مذاکره 22
انتشار جهت دار 23
مسیریابی پخشی 24
2- پروتکل های سلسله مراتبی 24
LEACH
PEGASIS
TEEN and APTEEN
3- پروتکل های بر مبنای مکان 26
MECN
GAF
عیب های شبکه حسگر 28
روش های امنیتی در شبکههای بی سیم 29
WEP
SSID
MAC
فصل دوم
بهینه سازی
تئوری بهینهسازی 31
انواع مسائل بهینه سازی و تقسیم بندی آنها از دیدگاه های مختلف
بهینه سازی با سعی خطا، بهینه سازی با تابع 33
بهینه سازی تک بعدی و بهینه سازی چند بعدی 33
بهینه سازی پویا و بهینه سازی ایستا 33
بهینه سازی مقید و نا مقید 34
بهینه سازی پیوسته و یا گسسته 34
بهینه سازی تک معیاره و چند معیاره 35
برخی دیگر از روش های بهینه سازی 36
1. روش مبتنی بر گرادیان 36
روند کلی بهینه سازی گرادیانی 37
2. روش سیمپلکس 37
3. الگوریتم ژنتیک 39
ویژگیهای الگوریتم ژنتیک
4.Ant colony
الگوریتم کلونی مورچه ها چیست؟ 41
مزیتهای ACO
کاربردهای ACO
5- الگوریتم رقابت استعماری 43
شکل دهی امپراطوریهای اولیه 46
سیاست جذب: حرکت مستعمرهها به سمت امپریالیست 47
انقلاب؛ تغییرات ناگهانی در موقعیت یک کشور 49
جابجایی موقعیت مستعمره و امپریالیست 49
رقابت استعماری 50
سقوط امپراطوریهای ضعیف 51
شبه کد 52
کاربردها 53
فصل سوم
Particle Swarm Optimitation(PSO)
مقدمه 56
(Particle Swarm Optimitation(PSO
توپولوژی های همسایگی PSO
تاریخچه خوشه بندی 61
تعریف خوشه بندی 61
تحلیل خوشه بندی 62
فرضیه موقعیت تصادفی 67
فرضیه برچسب تصادفی 67
فرضیه نمودارتصادفی 67
مراحل خوشه بندی 69
فرایندهای خوشه بندی 70
مطالعه تکنیک های خوشه بندی 72
کاربرد های ویژه PSO
تعریف کلاسیک خوشه بندی 74
معیار نزدیک بودن 74
کاربرد های خوشه بندی 74
تعداد خوشه ها 75
داده ها 75
تعداد ویژگی ها و مشخصات آنها 76
مقدار دهی اولیه برای Kmeans
Kmeans
Pso و کاربرد آن در خوشه بندی 77
رمز گذاری فضای سه بعدی در ذرات 78
کمی کردن کیفیت خوشه بندی 78
Pso و خوشه بندی(الگوریتم 1) 79
Pso و خوشه بندی در ناحیه بندی تصویر 79
Pso و خوشه بندی(الگوریتم 2) 80
ترکیب pso و kmeans برای خوشه بندی (الگوریتم هیبرید) 80
ترکیب Pso و GA
فصل چهارم
بهینه سازی wsn با استفاده از الگوریتم بهینه سازی pso
نصب گره ها WSN بهینه 83
موقعیت یابی گره ثابت 84
موقعیت یابی گره متحرک 85
VFCPSO
موقعیت یابی ایستگاه اصلی 87
تعیین محل گره در WSNها (شبکه های حسگر بی سیم) 88
تعیین موقعیت های گره های هدف 89
1) PSO تکراری 89
2) PSO بدون علامت 90
3) PSO با چهار علامت 91
خوشه بندی هشدار انرژی (EAC) در WSNها 91
خوشه بندی PSO
MST-PSO
جمع آوری اطلاعات در WSNها 95
تخصیص نیروی انتقال مناسب 95
تعیین آستانه های مکانی- مناسب 96
تشکیل حسگر مناسب 96
نتیجه گیری 98
مراجع فارسی 99
مراجع انگلیسی 100
فهرست اشکال
شکل (1-1) اجزای شبکه حسگر 6
شکل (1-2) ساختار ارتباطی شبکه حسگر 8
شکل (1-3) ساختار خودکار 9
شکل (1-4) ساختار نیمه خودکار 9
شکل (1-5)پشته پروتکلی شبکه حسگر 17
شکل (1-6) سه نوع چاهک در یک شبکه حسگر بسیار ساده تک پرشی 18
شکل (1-7) چاهک و یا منبع¬های چندگانه 19
شکل (1-8) منطقه¬ای که گره¬های حسگر یک رویداد را تشخیص می¬دهند. 20
شکل (1-9) مشکل انفجار از داخل 21
شکل (1-10) مشکل همپوشانی 22
شکل (1-11) مراحل مختلف پروتکل حسگر برای اطلاعات از طریق مذاکره 22
شکل (1-12) مراحل مختلف پروتکل انتشار جهت¬دار 23
شکل (1-13) کلاستربندی سلسله مراتبی در ATEEN و APTEEN
شکل (1-14) نمونه¬ای از شبکه مجازی در GAF
شکل (1-15) انتقال حالات در GAF
شکل (2-1) تابع راسریجین پیوسته 34
شکل (2-2) تابع راسریجین گسسته 35
شکل (2-3) منحنی پرتو 36
شکل (2-4) انواع کرموزوم های بدن انسان که در نحوهٔ نمایش گذاری نیز موثر میباشد
شکل(2-5) الگوریتم کلونی مورچه ها 40
شکل(2-6) حرکت یک کشور مستعمره به سمت استعمار گر 45
شکل(2-7) تناظر متغیر های بهینه سازی مسئله با ویژگی های اجتماعی سیاسی 47
شکل(2-8) نحوه تقسیم مستعمرات، میان کشورهای استعمارگر 47
شکل (2-9) اعمال سیاست جذب در الگوریتم رقابت استعماری 48
شکل(2-10) اعمال سیاست انقلاب 49
شکل(2-11) جابجایی موقعیت مستعمره و استعمارگر 50
شکل(2-12) رقابت استعماری میان چندین استعمارگر 51
شکل(2-13) سقوط امپراطوری ها در روند چرخه الگوریتم رقابت استعماری 51
شکل(2-14) فلوچارت الگوریتم رقابت استعماری 53
شکل (3-1) انواع توپولوژی های همسایگی در PSO
شکل(3-2) رویه خوشه بندی 62
شکل(3-3) فلوچارت نمونه اعتبار برای ساختارهای خوشه بندی 68
شکل(3-4) فرایندهای خوشه بندی داده 71
شکل(3-5) نمودار الگوریتم های خوشه بندی 71
شکل(3-6) تعداد خوشه ها 75
شکل(3-6) ویژگی ها و مشخصات 76
شکل(3-7) مقدار دهی اولیه 76
شکل(3-8) رمزگذاری فضای سه بعدی در ذرات 78
شکل(3-9) Pso و خوشه بندی در ناحیه بندی تصویر 79
شکل(3-10) ترکیب Pso و GA
شکل(4-1) تعیین محل WSN
شکل(4-2)کاربردهای جدید PSO در خوشه بندی WSN
شامل 117 صفحه word
دانلود تحقیق شبکه های بی سیم حسگر
