پروپوزال مهندسی کامپیوتر ردیابی هدف متحرک در شبکه حسگر بی‌سیم با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی کوکو

مشاوره در انجام پایان نامه و پروپوزال ارشد و دکتری، انجام پایان نامه ارشد و دکتری ادیب مشاور، انجام پایان نامه، انجام پایان نامه ارشد، انجام پایان نامه کارشناسی ارشد، انجام رساله دکتری، انجام پایان نامه دکتری

در نمونه پروپوزال ارشد مهندسی کامپیوتر به دنبال ارائه طرحی جهت یادگیری دانشجویان ارشد با ساختار کلی پروپوزال هستیم که دانشجو بتواند با مطالعه پروپوزال در روند انجام پایان نامه ارشد آشنایی پیدا کند و توان تدوین پروپوزال و پایان نامه را داشته باشد.از آنجایی که دانشجویان در مقطع ارشد آشنایی اولیه ای با روند انجام پروپوزال و انجام پایان نامه ندارند و در این مسیر نیازمند مشاوره در انجام پایان نامه هستند بنابراین سعی شده است که با ارائه موضوعات پایان نامه،نمونه پروپوزال ارشد و نمونه پایان نامه ارشد دانشجویان را در این مسیر یاری رسانده و آشنایی لازم را در این مسیر کسب نمایند.لازم است که دانشجویان عزیر با دقت نمونه موضوعات پایان نامه و نمونه پروپوزال ها و پایان نام های ارائه شده را با دقت مطالعه نموده و با نمونه برداری از هر قسمت به تدوین پروپوزال و پایان نامه خود اقدام نمایند.امید است که در این راه بتوانیم همواره مشاور و همراه شما باشیم .

در قسمت دفاعیه پایان نامه نیز نمونه پاورپوینت ارشد قرار داده هست که دانشجویان بتوانند جهت اماده سازی پاورپوینت دفاع پایان نامه استفاده نمایند.یک دفاع موفق منوط به مطالعه با دقت پایان نامه و رفع اشکال پایان نامه و سپس ارائه پاورپوینت با قسمت های پایان نامه همراه با آرامش در زمان دفاع می باشد.موسسه ادیب مشاور همواره در تمامی این مراحل در کنار شما عزیزان خواهد بود.

- بيان مسأله اساسی تحقيق به طور كلی (شامل تشريح مسأله و معرفی آن، بيان جنبه‏های مجهول و مبهم، بيان متغيرهای مربوطه و منظور از تحقيق) :

يك شبكه حسگر بي‌سيم عبارت است از تعداد زيادي حسگرهاي كوچك باتوان پايين در ارسال و دريافت كه مي‌تواند ابزاري مؤثر براي گردآوري داده در محيط‌هاي گوناگون باشد [1]. داده‌ی جمع‌آوري شده توسط هرحسگر از طريق شبكه با مركز پردازش ارتباط دارند كه اين داده‌ها براي تعيين مشخصات محيط يا شناسايي يك رويداد استفاده مي‌شوند. فرآيند انتقال پيام بايد براساس انرژي محدود منابع حسگرها طراحي شود. خوشه‌بندي حسگرها به‌صورت گروهي است. براي اين‌كه حسگرها بتوانند اطلاعات را به نمايندگان‌خوشه و سپس نمايندگان‌خوشه اطلاعات جمع‌آوري شده را به مركزپردازش انتقال دهند ، بايد انرژي ذخيره كنند. پيشرفت‌هاي اخير حاکي از آنست که توجه و علاقه به  کاربرد شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم بيشتر شده است از قبيل مديريت مشکلات، شناسايي ميدان رزم، محافظت حاشيه‌اي و نظارت‌امنيتي. حسگرها در اين کاربردها در مقياس زياد گسترش يافته باشند و در محيط‌هاي ناامن به کار گرفته‌شدند. براي پشتيباني از مقياس‌پذيري، گره‌ها بصورت جداازهم گروه‌بندي شد‌ه‌اند و بيشتر خوشه‌ها باهم اشتراکي ندارند.[1]

شبکه حسگر به شدت با محیط فیزیکی تعامل دارد. از طریق حسگر ها اطلاعات محیط را گرفته و واکنش نشان می‌دهد. ارتباط بین گره ها بصورت بیسیم است. هر گره بطور مستقل و بدون دخالت انسان کار می‌کند و از لحاظ فیزیکی بسیار کوچک است و دارای محدودیت هایی در قدرت پردازش ، ظرفیت حافظه ، منبع تغذیه و ... میباشد این محدودیت ها مشکلاتی را بوجود می‌آورد که منشأ بسیاری از مباحث پژوهشی مطرح در این زمینه است. این شبکه از پشته پروتکلی شبکه‌های سنتی پیروی می‌کند ولی به خاطر محدودیت‌ها و تفاوت‌ها وابسته به کاربرد،پروتکل‌ها باید بازنویسی شود.[2]

پیشرفت های اخیر در فناوری ساخت مدارات مجتمع در اندازه‌های کوچک از یک سو و توسعه فناوری ارتباطات بیسیم از سوی دیگر زمینه ساز طراحی شبکه های حسگر بیسیم شده است. تفاوت اصلی این شبکه‌ها ، ارتباط آنها با محیط وپدیده‌های فیزیکی است. شبکه-های سنتی ارتباط بین انسانها و پایگاه اطلاعاتی را فراهم می‌کند. در حالی که شبکه حسگرمستقیما با جهان فیزیکی در ارتباط است. حسگرها محیط فیزیکی را مشاهده کرده ، براساس مشاهدات خود تصمیم گیری نموده و عملیات مناسب را انجام می‌دهند. نام شبکه حسگر بیسیم یک نام عمومی است برای انواع مختلف که به‌منظور خاصی طراحی  می‌شود. برخلاف شبکه‌های سنتی که همه منظوره-اند ، شبکه‌های حسگر ، تک منظوره‌ هستند. در صورتی که گره‌ها توانایی حرکت داشته باشند شبکه می‌تواند گروهی از رباتهای کوچک در نظر گرفته شود که باهم بصورت تیمی کار می‌کنند و جهت مقصد خاصی مثلا بازی فوتبال یا مبارزه طراحی شده است.از طرف دیگر اگر در شبکه تلفن همراه ایستگاه‌های پایه را حذف نماییم و هر گوشی را یک گره فرض کنیم ارتباط بین گره‌ها باید بطور مستقیم یا از طریق یک یا چند گره میانی برقرار شود. این خود شبکه حسگر بیسیم می‌باشد. اگرچه به نقلی تاریخچۀ شبکه-های حسگر به دوران جنگ سرد و ایدۀ اولیه آن به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریکا برمی‌گردد ولی این ایده می‌توانسته در ذهن طراحان ربات‌های متحرک مستقل یا حتی طراحان شبکه‌های بیسیم موبایل نیز شکل گرفته باشد. به ‌هر حال ازآنجا که این فن نقطه تلاقی دیدگاه‌های مختلف است تحقق آن می‌تواند بستر پیاده سازی بسیاری از کاربرد‌های آینده باشد. کاربرد فراوان این نوع شبکه و ارتباط آن با مباحث مختلف مطرح در کامپیوتر و الکترونیک از جمله امنیت شبکه ، ارتباط بلادرنگ ، پردازش صوت و تصویر ، داده کاوی ، رباتیک ، طراحی خودکار سیستم های تعبیه شده دیجیتال و ...میدان وسیعی برای پژوهش محققان با علاقمندی‌های مختلف فراهم نموده است.[3]

حسگر( وسيله اي كه وجود شي،رخداد يك وضعيت يا مقدار يك كميت فيزيكي راتشخيص داده و به سيگنال الكتريكي تبديل مي كند.)

ميدان حسگر( ناحيه کاري که گره هاي شبکه حسگر در آن توزيع مي­شوند)

چاهک (گرهي که جمع آوري داده ها را به عهده دارد. و ارتباط بين گره هاي حسگر و گره مدير وظيفه را  برقرارمي كند.)

شبكه حسگر(شبكه اي كه فقط شامل گره هاي حسگر باشد. اين شبكه نوع خاصي از شبكه حسگراست. که هر گره می­توانددر حالت کلی دارای تعدادی حسگر باشد. كه هدف جمع آوري اطلاعات و تحقيق در مورد يك پديده ميباشد كاربرد دارد. اطلاعات بوسیله چاهک جمع­آوری می­شود و فرامین از طریق چاهک منتشر می­شود.مدیریت وظایف می­تواند متمرکز یا توزیع شده باشد.بسته به اينكه تصميم گيري براي انجام واكنش در چه سطحي انجام شود دو ساختار مختلف خودكار و نيمه خودكار وجود دارد. که ترکیب آن نیز قابل استفاده است. )

پروپوزال شبکه حسگر بیسیم با NS3

ساختار خودكار(حسگر هايي كه يك رخداد يا پديده را تشخيص مي دهند داده هاي دريافتي را به گره هاي كاراندازجهت پردازش و انجام واكنش مناسب ارسال مي كنند. گره هاي كارانداز مجاور با هماهنگي با يكديگر تصميم گيري كرده و عمل مي نمايند. در واقع هيچ کنترل متمرکزي وجود ندارد و تصميم گيري ها بصورت محلي انجام مي شود)

پروپوزال شبکه حسگر بیسیم با NS3

ساختار نيمه خودكار(در اين ساختار داده ها توسط گره ها به سمت چاهك هدايت شده و فرمان از طريق چاهك به گره هاي كار انداز صادر شود.)

پروپوزال شبکه حسگر بیسیم با NS3

جستجوی کوکو یا جستجوی بلبل  الگوریتم بهینه سازی است که زین – شی یانگ و سوآش دب در سال ۲۰۰۹ طراحی کردند[5]. این الگوریتم برگرفته از رفتار گونه‌هایی از بلبل است. این دسته از بلبل ها تخم‌هایش در آشیانه پرندگان دیگر (میزبان) قرار می‌دهند. پرندگان میزبان هم معمولا با این دسته از بلبل ها مزاحم جنگ و دعوا می‌کنند. برای مثال اگر پرنده میزبان تخم‌هایی را پیدا کند که متعلق به او نیست، او این تخم‌های بیگانه را دور می‌اندازد و یا حتی ممکن است  آشیانه اش را ترک ‌کند و جای دیگر آشیانه جدیدی بسازد. این گونه‌ از بلبل تخم- انگلی نام دارد. بلبل‌های مونث تخم-انگلی اغلب در تقلید رنگ و الگوی تخم‌های گونه‌های میزبان متخصص می‌شوند. "جستجوی بلبل" بر اساس چنین شیوه پرورشی شکل می‌گیرد و بنابراین می‌تواند برای انواع مسایل بهینه سازی بکار برده شود. به نظر می‌رسد این شیوه را می توان برای الگوریتم‌های دیگر متاهوریستیک به طور عملی انجام داد. الگوریتم بازیافت بلبل (cuckoo hashing) نامیده می‌شود که راس موس پاگ و فلمینگ فریچ رودلدر در سال ۲۰۰۱ طراحی کرد.[5]

در جستجوی بلبل (cs) از نمونه‌های زیر استفاده می‌کند:

هر تخم در آشیانه نمایانگر یک راه حل است و تخم بلبل یک راه حل جدید را نشان می‌دهد. هدف آن است تا از راه حل‌های بالقوه (بلبل‌ها) استفاده شود تا راه حل غیرایده‌آلی در آشیانه‌ها را جایگزین کنیم. در ساده ترین شکل، هر آشیانه یک تخم دارد. الگوریتم می‌تواند برای موارد پیچیده‌ای طراحی شود که در آن هر آشیانه چند تخم دارد که یک سری از راه حل‌ها را نمایش می‌دهد. Cs بر اساس موارد زیر طراحی شده‌است:

۱. هر بلبل یکی یکی بر روی یک تخم می‌خوابد و تخم خود را در آشیانه تصادفی انتخاب شده می‌اندازد.

۲. بهترین آشیانه‌ها با بهترین کیفیت تخم‌ها به تولید بعدی واگذار می‌شود.

  1. تعداد آشیانه‌های میزبان موجود ثابت است و پرنده میزبان با احتمال (اوه) έ pa تخمی را پیدا می‌کند که بلبل بر روی آن خوابیده ‌است.

یانگ و دب با کشف عملکرد تعدادی از بهترین آشیانه‌ها و کشف راه حل‌هایی با احتمال (اوه) έ pa کشف کردند که دسته پرندگان لری (lery) جستجوی نحوه راه رفتن اتفاقی را در مقایسه با راه رفتن ساده تصادفی بهتر انجام می‌دهند.[6]

الگوریتم جستجوی بلبل یک الگوریتم بر پایه انبوه (mass) هوشمند است، اما هنوز می‌تواند با الگوریتم‌های دیگر بر پایه انبوه، همانند الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (pso) ترکیب شود. برای مثال به نظر می‌رسد الگوریتم ترکیبی cs-pso نقص بهینه‌سازی ازدحام ذرات (pso) را اصلاح می‌کند. یکی از موارد استفاده این الگوریتم را می توان در استفاده جستجوی بلبل در مسایل بهینه سازی مهندسی برای پیش بینی بازده و کارایی نام برد. الگوریتم جستجوی بلبل گسسته(discrete)  به تازگی طراحی شده‌است تا مسئله زمان بندی پرستاری را حل کند. روش‌های محاسباتی موثری با استفاده از الگوریتم جستجوی بلبل جهت به‌کارگیری در انتشار اطلاعات در شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم ایجاد شده‌است. الگوریتم جستجوی بلبل بر پایه مقدار معین(certain amount) ایجاد شده است تا مسایل کوله‌پشتی (knapsack) را حل کند. از جستجوی بلبل همچنین می توان در تست نرم‌افزار استفاده کرد تا مسیرهای آزمایشی مستقل را برای آزمایش نرم‌افزار و برای ایجاد اطلاعات آزمایشی به وجود آورد.

 

مقایسه مفهومی الگوریتم جستجوی بلبل با الگوریتم  بهینه‌سازی ازدحام ذرات (pso)، الگوریتم تکاملی تفاضلی (dE)، الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی (abc) نشان می‌دهد که الگوریتم‌های cs و  الگوریتم تکاملی تفاضلی (dE) در مقایسه با الگوریتم  بهینه‌سازی ازدحام ذرات (pso) و  الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی (abc) نتایج دقیق تری ارایه می‌دهند. مطالعه دقیق گسترده بر روی انواع مسایل بهینه سازی ساختاری نشان می‌دهد الگوریتم جستجوی بلبل در مقایسه با الگوریتم‌های دیگر نتایج بهتری به دست می‌دهد. علاوه بر این جستجوی بلبل به خصوص برای حل مسایل بزرگ مقیاس مناسب است. علاوه بر این cs به شکل موفقیت‌آمیزی اجرا می‌شود تا الگوهای عصبی (spiking) شکل گیرند. همچنین از جستجوی بلبل استفاده می‌شود تا فرایند ترکیب خدمات و طراحی گراف‌ها بهینه سازی شود. الگوریتم جستجوی بلبل روش مطمئنی برای طرح سیستم کار است و بهینه سازی طرح از جمله مناسب ترین ساختارهای فولادسازی است. مطالعات جدیدتر نشان می‌دهد که از الگوریتم جستجوی بلبل می‌توان در الگوریتم‌های دیگر در استفاده‌های نورد سازی، ساخت برنامه زمان بندی و موارد دیگر استفاده کرد. یک استفاده جالب از جستجوی بلبل حل مسایل شبکه حسگر بی‌سیم است.[5]

 

روش پیشنهادی برای استفاده از الگوریتم جستجوی بلبل در ردیابی هدف در شبکه حسگر بی‌سیم، به کارگیری روش بلبل تخم-انگلی است، در این روش هر مجموعه از حسگرها به صورت یک آشیانه برای تخم بلبل میزبان در نظر گرفته می شود که نوع و تعداد این حسگر در روند پیاده سازی بهینه می شود. هر هدف (ثابت یا متحرک) به صورت یک تخم بلبل مهمان (بلبل تخم-انگلی) در نظر گرفته می شود. الگوریتم ردیابی هدف متحرک در شبکه حسگر بی‌سیم با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی کوکو بر روی روند تشخیص کوکو (حسگر) از وجود یا عدم وجود تخم بلبل-مزاحم (هدف) در آشیانه خود متمرکز است. کشف عملکرد تعدادی از بهترین آشیانه‌ها و کشف راه حل‌هایی با احتمال مورد نظر می توانند توسط جستجوی نحوه راه رفتن اتفاقی یا راه رفتن ساده تصادفی انجام شود.

در ساده ترین حالت هر آشیانه می تواند تنها دارای یک تخم باشد، در این پژوهش ابتدا این حالت ساده در نظر گرفته می شود و سپس می توان آن را به حالتهایی که در آن هر آشیانه بیش از یک تخم دارد تعمیم داد. هدف به صورت یک تخم مزاحم در آشیانه یک بلبل مهمان در نظر گرفته می شود. تشخیص عدم تعلق تخم به بلبل میزبان به صورت مسیر یابی هدف در نظر گرفته می شود.

 

 

د - اهمیت و ضرورت انجام تحقيق (شامل اختلاف نظرها و خلاءهای تحقيقاتی موجود، ميزان نياز به موضوع، فوايد احتمالی نظری و عملی آن و همچنين مواد، روش و يا فرآيند تحقيقی احتمالاً جديدی كه در اين تحقيق مورد استفاده قرار می‏گيرد :

 

اهمیت و ضرورت استفاده از شبکه های حسگر بی‌سیم به سه دسته نظامي تجاري پزشكي تقسيم مي شوند. سيستم هاي ارتباطي،‌ فرماندهي،‌ شناسايي،‌ ديده باني وميدان مين هوشمند،‌ سيستم هاي هوشمند دفاعي از كاربردهاي نظامي مي باشد. در كاربردهاي مراقبت پزشكي سيستم هاي مراقبت از بيماران ناتوان كه مراقبي ندارند. محيطهاي هوشمند براي افراد سالخوده و شبكه ارتباطي بين مجموعه پزشكان با يكديگر و پرسنل بيمارستان و نظارت بر بيماران از جمله كاربرد هاي آن است.كاربردهاي تجاري طيف وسيعي از كاربردها را شامل مي شود مانند سيستم هاي امنيتي تشخیص و مقابله با سرقت،‌ آتش سوزي(درجنگل)،‌ تشخيص آلودگي هاي زیست محیطی از قبیل آلودگي هاي شيمياي،‌ ميكروبي،‌ هسته اي،‌ سيستم هاي ردگيري،‌ نظارت وكنترل وسايل نقليه و ترافيك،‌ كنترل كيفيت توليدات صنعتي،‌ مطالعه در مورد پديده هاي طبيعي مثل گردباد،‌ زلزله،‌ سيل،‌ تحقيق در مورد زندگي گونه هاي خاص از گياهان و جانوران و .. در برخي از كاربردها نیز شبکه حس/کار بعنوان گروهي از رباتهاي كوچك كه با همكاري هم فعاليت خاصي را انجام مي دهند استفاده می‌شود.

در شبکه های حسگر اهمیت ردیابی هدف، بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی از مسایل مهم و حیاتی است. از جمله دلایل ضرورت مسئله ردیابی هدف می توان به موارد زیر اشاره کرد [13] :

  1. صرفه جویی در مصرف انرژی
  2. سرعت ردیابی هدف در شبکه های حسگر استراتژیک
  3. افزایش طول عمر شبکه
  4. قابلیت ردیابی همزمان چندین هدف

الگوریتم های ارائه شده برای ردیابی هدف با زمانبندی حسگرها می توانند در انرژی مصرفی آن ها صرفه جویی کنند با توجه به اینکه اکثریت حسگرها در WSN  از باطری برای تامین انرژی خود استفاده می کنند، یکی از مسائل مهم در طراحی الگوریتم های ردیابی کاهش مصرف انرژی است. در شبکه های حسگر نظامی توانایی سریع ردیابی هدف یکی از موارد تاثیر گذار در استفاده از WSN است. سرعت در تشخیص هدف از موارد کلیدی است. هرچه در ردیابی اهداف تعداد گره های کمتری مورد استفاده قرار گیرند، امکان استفاده از گره های حسگر در ردیابی اهداف همزمان به صورت موازی وجود دارد.

ردیابی اهداف در شبکه WSN را می توان به موارد زیر خلاصه نمود:

  1. ردیابی هدف ثابت
  2. ردیابی هدف متحرک با سرعت ثابت
  3. ردیابی هدف متحرک با سرعت متغیر
  4. مسیر یابی هدف متحرک
  5. پیش بینی مسیر حرکت متحرک

در همه این موارد استفاده بهینه از منابع و کاهش خطای بازسازی از اهمیت زیادی برخوردار است.[14]

 

 

ه - مرور ادبیات و سوابق مربوطه (بيان مختصر پیشینه تحقيقات انجام شده در داخل و خارج کشور پيرامون موضوع تحقیق و نتايج آنها و مرور ادبیات و چارچوب نظری تحقیق) :

 

در [7] كاربردهاي نوعي اين نوع از حسگرها شامل جمع آوري - بررسي براي كاربران خواهند بود داده، كنترل، نظارت و انجام اندازه گيريهاي مختلف است. تجهيزات ارزان قيمت و هوشمند، همراه با چندين حسگر بر روي يك برد، كه از طريق لينكهاي بيسيم با يكديگر شبكه اي را تشكيل داده اند امكانات و فرصتهاي بسياري را در مديريت و كنترل شهرها، خانه‌ها و حتي محيطهاي پيرامون در اختيارمان قرار ميدهند. علاوه بر اين، شبكه هاي حسگر در مسائل دفاعي و نظامي، مانند بررسي امكانات دشمن و نظارت بر اعمال و رفتار آنها امكانات فراواني را در اختيار ما قرار مي دهند. در این مقاله از روش‌های مسیریابی تقریبی-تصادفی استفاده شده است، از مزایای این روش‌ها صرفه‌جویی در زمان و انرژی است، معایب این روش‌ پاسخگویی با تاخیر در مسیریابی در برخی موارد است که ضریب اطمینان سیستم را کاهش می‌دهد.

در [8] حسگرهاي هوشمند مي‌توانند در هوا، در زمين، زير آب، در داخل وسائل نقليه و حتي در داخل ساختمانها نيز به كار برده شوند. يك سيستم از حسگرهاي شبكه شده ميتواند براي تشخيص و ردگيري رفتارها (مانند وسائل نقليه بالدار و چرخدار، اشخاص و عوامل شيميايي و يا بيولوژيكي)، هدفگيري به كمك سلاحهاي پيشرفته و جلوگيري از نفوذ عوامل دشمن استفاده می‌شود. در این مقاله از رویکرد مکانیک آماری استفاده شده است که به سیستم‌هایی با تعداد متغیرهای بسیار زیاد می‌پردازد. که از معایب آن حجم انبوه داده‌های آماری و لزوم استفاده از داده‌کاوی در آن‌هاست.

در [2] اگر در شبکه تلفن همراه، ایستگاههای پایه را حذف کنیم و هر گوشی را یک گره فرض کنیم، ارتباط بین گره‌ها باید به طور مستقیم و یا از طریق یک یا چند گره میانی برقرار شود. این خود نوعی شبکه حسگر بیسیم می‌باشد. اگرچه به نقلی تاریخچه شبکه‌های حسگر به دوران جنگ سرد و ایده اولیه آن به طراحان نظامی صنایع دفاع آمریکا بر می‌گردد، ولی این ایده میتوانسته در ذهن طراحان رباتهای متحرک مستقل و یا حتی طراحان شبکه‌های بیسیم موبایل نیز شکل گرفته باشد. به هرحال از آنجا که این فن نقطه تلاقی دیدگاه‌های مختلف است تحقق آن میتواند بستر پیاده‌سازی بسیاری از کاربردهای آینده باشد. کاربرد فراوان این شبکه‌ها و ارتباط آن با مباحث مطرح در کامپیوتر و الکترونیک از جمله امنیت شبکه، ارتباط بلادرنگ، پردازش صوت و تصویر، داده‌کاوی، رباتیک، طراحی خودکار سیستمهای جاسازی شده دیجیتال، بهینه سازی توان و انرژی و.... میدان وسیعی برای پژوهش محققان با علاقه‌مندیهای متفاوت فراهم نموده است. در این مقاله از فیلتر فشرده کالمن استفاده شده است. از معایب این روش زمان اجرای الگوریتم بالاست که در برخی حالات نمایی است.

در [9و10و11] امروزه محققان بیشتر تمایل دارند بر روی شبکه‌های حسگری کار نمایند که در مسائل نظامی کاربرد دارد. کاربرد این شبکه‌های حسگرنظامی، امروزه از سیستمهای کنترل صوتی زیردریایی های نظامی گرفته تا شبکه‌های حسگر بسیار کوچک و غیر قابل شناسایی برای تعیین دشمن در میدانهای جنگ و محیط زیست گسترده شده است. به طور خلاصه، کاربردهای متصور برای شبکه‌های حسگر را میتوان در موارد زیر خلاصه نمود:

  • کاربردهای کشاورزی
  • کاربردهای پزشکی
  • کاربردهای صنعتی
  • کاربردهای نظامی
  • کاربردهای مراقبت از سلامتی
  • خانه‌های هوشمند
  • کنترل ترافیک

در این مقاله‌ها انواع شبکه‌های حسگر مانند ad hoc مورد ارزیابی قرار گرفته اند و نتایج آن‌ها منتشر شده است. نتایج بسیار گویا و موردی گزارش شده است و از الگوریتم‌های تصادفی استفاده شده است.

در [4] شبکه‌هایی که بر روی زمین ایجاد می‌شوند به دلیل این که از امواج RF استفاده می‌کنند و این امواج قدرتشان با افزایش مسافت کاهش پیدا می‌کند از این رو مدیریت خوبی بر روی تجهیزات ارتباطی و مصرف انرژی طلب می‌کنند. از طرف دیگر، استفاده از روشهای استفاده شده در اینترنت مانند ایجاد IP ، به دلیل تعداد بالای گره‌های حسگر امکان پذیر نیست. در واقع ما باید بتوانیم شبکه را به هر اندازه‌ای که می‌خواهیم گسترش دهیم و لذا هیچگونه IP‌ای در شبکه نباید استفاده کنیم، زیرا استفاده از IP نیاز به داشتن جداول نگهداری آن را در پی خواهد داشت و این امر به دلیل محدودیت حافظه و انرژی گره‌ها امکان پذیر نیست. علاوه بر مسئله آدرس دهی در شبکه، مسئله مسیریابی نیز با توجه به هندسه زمین و صرفه جویی در انرژی بایستی حل شود. روش مورد استفاده در این مقاله بهره‌گیری از شبکه حسگر باینری است، استفاده کردن از شبکه‌های حسگر بی‌سیم باینری از محدودیت‌های این مقاله است که نویسندگان به آن پرداخته‌اند.

در [3و12] هنگامی که گرهی اطلاعات را از گره دیگر دریافت می‌کند، این اطلاعات بایستی با اطلاعات خود گره پیوند و ترکیب شوند. روشهای پیوند اطلاعات که از قوانین ساده شروع و به مدلهای جدید می‌رسند همگی وابسته به چگونگی تولید اطلاعات هستند. در محیط شبکه ممکن است اطلاعات با گذشتن از چندین گره به گره مورد نظر برسند از این رو، الگوریتم پیوند بایستی وابستگی اطلاعات رسیده را تشخیص داده و از پیوند مجدد آنها جلوگیری کند. روشی که در بسیاری از شبکه‌ها استفاده می‌شود نگه داشتن سابقه داده و مسیر آن است، اما ممکن است این روش برای شبکه‌های دارای تعداد بسیار زیاد گره حسگر و با محدودیت انرژی و منابع پردازشی و ارتباطی عملی نباشد. در این مقاله‌ها با استفاده از ناظر کیفی و روش خود-سازماندهی سعی شده است تا میزان زیادی کارایی آن را بالا ببرند. نتایج بدست آمده تا حدود زیادی وابسته به کارایی عوامل محیطی است.

 

و – جنبه جديد بودن و نوآوری در تحقيق :

 

تا کنون روش‌های ردیابی زیادی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم به کار برده شده‌است. استفاده از الگوریتم‌های نوین در شبکه‌های حسگر بی‌سیم تاکنون نتایج زیادی را موجب شده است. از این میان تاکنون از الگوریتم کوکو در این زمینه استفاده نشده است، این تحقیق در نظر دارد با استفاده از این الگوریتم تقریبی ، بهبود چشم‌گیری در کاهش مصرف انرژی و افزودن به طول عمر گره ها ارائه دهد . ما در این تحقیق به بررسی این تکنیک جهت ردیابی هدف متحرک می‌پردازیم و انتظار داریم بهبود کارآیی داشته‌ باشیم.

 

ز- اهداف مشخص تحقيق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ويژه و كاربردی) :

 

  • بیشینه کردن دقت ردیابی با استفاده از الگوریتم کوکو.
  • فعال کردن حداقل گره‌ها و افزایش طول عمر گره‌های حسگر.
  • کاهش مصرف انرژی و افزایش کارآیی.

 

ح – در صورت داشتن هدف كاربردی، نام بهره‏وران (سازمان‏ها، صنايع و يا گروه ذينفعان) ذكر شود (به عبارت دیگر محل اجرای مطالعه موردی) :

 

ط -  سؤالات تحقیق :

 

  1. استفاده از الگوریتم کوکو تا چه اندازه موجب بهبود طول عمر شبکه می گردد؟
  2. استفاده از الگوریتم کوکو تا چه اندازه موجب کاهش مصرف انرژی در گره‌ها می‌گردد؟
  3. این الگوریتم تا چه حدی موجب افزایش دقت ردیابی می‌شود؟
  4. آیا استفاده از الگوریتم کوکو کارآیی را به طرز موثری افزایش می‌دهد؟

 

ی-  فرضيه‏های تحقیق :

 

  1. استفاده از الگوریتم کوکو موجب بهبود طول عمر شبکه می گردد.
  2. استفاده از الگوریتم کوکو موجب کاهش مصرف انرژی در گره‌ها می‌گردد.
  3. این الگوریتم تا حد قابل قبولی موجب افزایش دقت ردیابی می‌شود.
  4. استفاده از الگوریتم کوکو کارآیی را به طرز موثری افزایش می‌دهد.

 

ک - تعريف واژه‏ ها و اصطلاحات فنی و تخصصی (به صورت مفهومی و عملیاتی) :

 

  • حسگر : وسيله اي كه وجود شيئ رخداد يك وضعيت يا مقدار يك كميت فيزيكي را تشخيص داده و به سيگنال الكتريكي تبديل مي كند. حسگر انواع مختلف دارد مانند حسگرهاي دما, فشار, رطوبت, نور, شتاب سنج, مغناطيس سنج و...
  • كارانداز : با تحريك الكتريكي يك عمل خاصي مانند باز و بسته كردن يك شير يا قطع و وصل يك كليد را انجام مي دهد
  • گره حسگر: به گره ای گفته مي شود كه فقط شامل يك يا چند حسگر باشد.
  • شبكه حس/كار: شبكه اي متشكل از گره هاي حسگر و كار انداز يا حسگر/كارانداز است كه حالت كلي شبكه هاي مورد بحث مي باشد. به عبارت ديگر شبكه حس/كارشبكه اي است با تعداد زيادي گره كه هر گره مي تواند در حالت كلي داراي تعدادي حسگر و تعدادي كارانداز باشد. در حالت خاص يك گره ممكن است فقط حسگر يا فقط كارانداز باشد. گره ها در ناحيه اي كه ميدان حس/كار ناميده مي شود با چگالي زياد پراكنده مي شوند. يك چاهك پايش كل شبكه را بر عهده دارد.
  • چاهک : گرهی که جمع آوری داده ها را به عهده دارد. و ارتباط بین گره های حس/کار و گره مدیر وظیفه را برقرار مي كند.
  • گره مدیر وظیفه: گرهی که یک شخصی بعنوان کاربريا مدیر شبكه از طریق آن با شبکه ارتباط برقرار میکند. فرامین کنترلی و پرس و جو ها از اين گره به شبکه ارسال شده و داده های جمع آوری شده به آن بر میگردد.
  • ساختار خودكار : حسگر هايي كه يك رخداد يا پديده را تشخيص مي دهند داده هاي دريافتي را به گره هاي كارانداز جهت پردازش و انجام واكنش مناسب ارسال مي كنند. گره هاي كارانداز مجاور با هماهنگي با يكديگر تصميم گيري كرده و عمل مي نمايند. در واقع هیچ کنترل متمرکزی وجود ندارد و تصمیم گیری ها بصورت محلی انجام میشود.
  • ساختار نيمه خودكار: در اين ساختار داده ها توسط گره ها به سمت چاهك هدايت شده و فرمان از طريق چاهك به گره هاي كار انداز صادر شود.

 

5- روش شناسی تحقیق :

الف- شرح كامل روش تحقیق بر حسب هدف، نوع داده ها و نحوه اجراء (شامل مواد، تجهيزات و استانداردهای مورد استفاده در قالب مراحل اجرايی تحقيق به تفكيك) :

تذكر: درخصوص تفكيك مراحل اجرايی تحقيق و توضيح آن، از به كار بردن عناوين كلی نظير، «گردآوری اطلاعات اوليه»، «تهيه نمونه‏ های آزمون»، «انجام آزمايش‏ها» و غيره خودداری شده و لازم است در هر مورد توضيحات كامل در رابطه با منابع و مراكز تهيه داده‏ها و ملزومات، نوع فعاليت، مواد، روش‏ها، استانداردها، تجهيزات و مشخصات هر يك ارائه گردد.

  • بررسی اطلاعات مربوط به کارهای مشابه قبلی و ارزیابی الگوریتم‌های هدف‌یابی از منابع اصلی IEEE و Elsevier ومجلات مرتبط با موضوع.
  • بررسی روش‌ها و الگوهای کاری جهت الگوریتم‌های هدف‌یابی متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم.
  • تهیه وتنظیم گام اول پژوهش شامل مقدمه، مرور ادبیات و پیشینه.
  • ارائه الگوریتمی جدید برای هدف‌یابی متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم با استفاده از الگوریتم کوکو.
  • ارزیابی الگوریتم پیشنهادی برای تحقق کاهش نرم خطا در مقایسه با عملکرد الگوریتم‌های پیشین.
  • پیشنهاد بهبود برای الگوریتم جدید ارائه شده.
  • بررسی روش‌های مدلسازی و پیاده‌سازی الگوریتم.
  • تجزیه وتحلیل کمی داده‌ها و بحث و نتیجه‌گیری.
  • تهیه و تنظیم گام سوم پژوهش.

 

  • متغيرهای مورد بررسی در قالب یک مدل مفهومی و شرح چگونگی بررسی و اندازه گیری متغیرها ( در صورت وجود وامکان ):

 

دقت :  در ردیابی هدف متحرک ، دقت از دو جنبه مورد بررسی قرار می گیرد. از یک جنبه دقت را در تعیین مختصات دقیق هدف در محیط درنظر می­گیرند و از جنبه­ی دیگر تعداد دفعاتی که با استفاده از تکنیک ردیابی هدف ممکن است گم شود .

 

  • روش کتابخانه‌ای: مطالعه و بررسی پیشینه های الگوریتم‌های موجود و سپس مقایسه و ارزیابی الگوریتم‌های بازسازی در دوبعد و سه بعد.
  • ابزار: برای مدلسازی از نرم‌افزار MATLAB و NS3 محیط Visual Studio استفاده خواهد شد و برای تحلیل آماری داده‌های کمی از نرم‌افزار SPSS استفاده می شود.

 

ج –  شرح کامل روش (ميدانی، كتابخانه‏ای) و ابزار (مشاهده و آزمون، پرسشنامه،  مصاحبه،  فيش‏برداری و غيره) گردآوری داده ‏ها :

 

کتابخانه ­ای، کتابخانه، اینترنت، استاد راهنمای محترم و اساتید و دانشجویانی که در این زمینه مطالعات و تحقیقاتی انجام داده اند. بررسی دقیق کارهای قبلی در زمینه­ی ردیابی هدف در شبکه­ های حسگر بی سیم با استفاده از منابع موجود در کتابخانه­ی دیجیتال، مقالات منتشر شده در ژورنال­ها و کنفرانس­های معتبر داخل و خارج از کشور، سایت­های اینترنتی و غیره.

 

هـ - روش‌ها و ابزار تجزيه و تحليل داده‏ها :

پس از مطالعه و بررسی الگوریتم های موجود و منابع جمع آوری شده کارآیی آنها از نظر مصرف انرژی و طول عمر شبکه بررسی شده و برخی از آنها با استفاده از نرم­ افزارهایی نظیر MATLAB وNS3  پیاده­ سازی می­شوند.

 

پروپوزال مهندسی کامپیوتر تلفیق الگوریتم ژنتیک و منطق فازی برای خوشه بندی نابرابر در شبکه های حسگر بیسیم

آموزش تخصصی انجام پایان نامه مهندسی کامپیوتر، شبکه حسگر بیسیم

پروپوزال مهندسی کامپیوتر ردیابی هدف متحرک در شبکه حسگر بی‌سیم با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی کوکو

 

خدمات ادیب مشاور در زمینه رشته مهندسی کامپیوتر

ارائه موضوع پایان نامه مهندسی کامپیوتر

تدوین مقاله در رشته مهندسی کامپیوتر

مشاوره در تدوین پروپوزال مهندسی کامپیوتر

مشاوره و آموزش در پایان نامه مهندسی کامپیوتر

انجام شبیه سازی در رشته مهندسی کامپیوتر

استخراج مقاله در  رشته مهندسی کامپیوتر

استفاده از نرم افزارهای تخصصی همچون نرم افزار R، نرم افزار STATA، نرم افزار MATLAB، نرم افزار Vensim، نرم افزار LINGO، نرم افزار NS2

 

مشاوره تخصصی انجام پایان نامه ارشد

یکی از مهمترین وظایف دانشجویان در مقاطع تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) انجام پایان نامه می باشد. فقر اساتید خبره در زمینه های مختلف علمی تحقیقاتی در برخی دانشگاه های داخلی و خارجی موجب سردرگمی دانشجویان عزیز گردیده است، موسسه ادیب مشاور مفتخر است که در پاسخ به این نیاز طی ده سال فعالیت به تعداد بیشماری از دانشجویان ارشد و دکتری خدمات مشاوره تخصصی ارايه داده است.

به طور کلی انجام پایان نامه کاری زمان بر است که دانش و تجربه زیادی نیازمند است. موسسه ادیب مشاور با چندین سال تجربه در عرصه مشاوره و با در اختیار داشتن متخصصین و اساتیدی با تجربه آماده مشاوره و آموزش پایان نامه در کلیه رشته های دانشگاهی می باشد.

علاوه بر این موسسه ادیب مشاور، در زمینه شبیه سازی مقالات، پایان نامه ها و انجام پروژه ها با برنامه نویسی نیز به دانشجویان کشور عزیزمان خدمات لازم را ارائه می کند. این خدمات شامل تحلیل آماری، پیاده سازی با انواع نرم افزارهای مهندسی، برنامه نویسی با انواع زبان های برنامه نویسی و تهیه پرسش نامه می شود.

به طور کلی سر فصل های خدمات موسسه ادیب مشاور عبارتند از:

مشاوره پروپوزال در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

مشاوره پایان نامه در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

استخراج مقاله از پایان نامه در رشته مدیریت، حسابداری، مهندسی برق قدرت، مهندسی برق الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و روانشناسی و دیگر رشته ها

انجام پایان نامه کامپیوتر، پروپوزال مهندسی کامپیوتر

اگر برای هریک از موارد فوق نیاز به مشاوره رایگان دارید، همین الان با ما تماس بگیرید.