كتابة: د.رباب حميد شغيدل
نوقشت اطروحة الماجستير الموسومة:
“Optimization of Energy Consumption in Wireless Sensor Networks Based on Nature-Inspired Algorithms”
التي اعدها السيد راسم نور الدين ابراهيم، طالب الماجستير في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكهربائية وبإشراف الاستاذ المساعد الدكتور طارق زياد والمدرس نزار المسعودي يوم الثلاثاء المصادف 12/11/2013.تكونت لجنة المناقشة من الاستاذ الدكتور صالح الكرعاوي رئيساُ وعضوية الاستاذ المساعد الدكتور ابراهيم قاسم والمدرسة تغريد محمد علي.
خلاصة اطروحة الطالب كما يلي:
تتكون شبكات المتحسسات اللاسلكية من عدد هائل من الاجهزة الصغيرة في الحجم و غير المكلفة في الثمن وتكون معتمدة على نظيدة لتشغيلها في حقل العمل, هذه المتحسسات تكون قدراتها محدودة في التحسس ومعالجة البيانات وارسالها. عادة ماتكون نظائد المتحسسات اللاسلكية ذات قدرات محدودة, لذلك من الضروري ترشيد استهلاك قدرة النظيدة لاطالة عمر الشبكة. فالجزء الاكبر من هذا البحث هو مسألة تقليل استهلاك القدرة لزيادة العمر الكلي لتشغيل الشبكة.
تم تطوير نظام رياضي في هذا البحث للتعامل مع وقت تشغيل الشبكة اللاسلكية التحسسية. هذا النظام تمت صياغته بالاعتماد على عدة عوامل اساسية مثل العدد الكلي للاجهزة الحسية في الشبكة والعدد الكلي والقدرة الابتدائية للاجهزة التحسسية المستلمة للبيانات بالضافة الى مواقع وتوزيع هذه الاجهزة بشكل يضمن تغطية كاملة لمساحة العمل باتخدام شكل سداسي الترتيب لنشر وتوزيع الاجهزة والاخذ بنظر الاعتبار مديات التحسس والارسال والاستلام للبيانات ومساحة الشبكة ككل.
تم استخدام الخوارزميات المقتبسة من الظواهر الطبيعية والكائنات الحية لجعل منظومة شبكة المتحسسات اللاسلكية اكثر ترشيدا للطاقة.تم تنفيذ تحسين استهلاك القدرة في منظومات الشبكات الحسية باستخدام نظرية Modified Particle Swarm Optimization (MPSO) ونظرية Ant Colony Optimization (ACO) لاسباب عدة منها انهما سهلتان في التطبيق وفعالتان جدا في تقنيات تحسين اداء العمل.
العمل المقترح يفترض استخدام خوارزميتي MPSO و ACO لايجاد الحل الامثل الذي يوفر استهلاك الطاقة في منظومة الشبكات اللاسلكية الحسية. هذا النظام المقترح يتعامل مع مديات متغيرة لنصف قطر ارسال البيانات ونصف قطر تحسس الجهاز التحسسي بالاضافة الى اعتماد نظام تقنية التجمعات في نشر وتوزيع الاجهزة التحسسية والاخذ بنظر الاعتبار اعتماد تغطية كاملة لمساحة العمل. تعتمد معادلة الهدف بالدرجة الاساس على كل من نصف قطر الارسال ونصف قطر التحسس لتقليل استهلاك القدرة.
تم تحسين النظام المقترح بالاعتماد على خوارزميتي MPSO و ACO وتم تنفيذه باستخدام بيئة MATLAB 7.6.0 (R2008a) . اظهرت نتائج التمثيل الحسابي بانه النظام المقترح هو اسرع في ايجاد الحلول و تقليل استهلاك القدرة ب 10 اضعاف من العمل السابق, وزمن عمل الشبكة قد ازداد بنسبة 8 اضعاف على الاقل. ولمزيد من الدقة فقد تم الاستنتاج بان تقنية ال MPSO تتفوق بمجال الدقة ب (99.36%)بالمقارنة بالنتائج والدقة المستنتجة من تقنية ال ACO والتي تبلغ (97.92%) . فبالاعتماد على هذه النتائج فان تقنية MPSO تمثل كفائة اكثر في العمليات الحسابية التي تقلل زمن ايجاد الحل الامثل واسهل ومعدل الاقتراب نحو الحل هو باستقرارية جيدة, وتم تطبيقها باعتماد تحديث مناسب لعزم القصور w وعوامل التعجيل خلال عملية البحث عن الحل عنها في تقنية ال ACO.
نوقشت اطروحة الماجستير الموسومة:
“Optimization of Energy Consumption in Wireless Sensor Networks Based on Nature-Inspired Algorithms”
التي اعدها السيد راسم نور الدين ابراهيم، طالب الماجستير في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في علوم الهندسة الكهربائية وبإشراف الاستاذ المساعد الدكتور طارق زياد والمدرس نزار المسعودي يوم الثلاثاء المصادف 12/11/2013.تكونت لجنة المناقشة من الاستاذ الدكتور صالح الكرعاوي رئيساُ وعضوية الاستاذ المساعد الدكتور ابراهيم قاسم والمدرسة تغريد محمد علي.
خلاصة اطروحة الطالب كما يلي:
تتكون شبكات المتحسسات اللاسلكية من عدد هائل من الاجهزة الصغيرة في الحجم و غير المكلفة في الثمن وتكون معتمدة على نظيدة لتشغيلها في حقل العمل, هذه المتحسسات تكون قدراتها محدودة في التحسس ومعالجة البيانات وارسالها. عادة ماتكون نظائد المتحسسات اللاسلكية ذات قدرات محدودة, لذلك من الضروري ترشيد استهلاك قدرة النظيدة لاطالة عمر الشبكة. فالجزء الاكبر من هذا البحث هو مسألة تقليل استهلاك القدرة لزيادة العمر الكلي لتشغيل الشبكة.
تم تطوير نظام رياضي في هذا البحث للتعامل مع وقت تشغيل الشبكة اللاسلكية التحسسية. هذا النظام تمت صياغته بالاعتماد على عدة عوامل اساسية مثل العدد الكلي للاجهزة الحسية في الشبكة والعدد الكلي والقدرة الابتدائية للاجهزة التحسسية المستلمة للبيانات بالضافة الى مواقع وتوزيع هذه الاجهزة بشكل يضمن تغطية كاملة لمساحة العمل باتخدام شكل سداسي الترتيب لنشر وتوزيع الاجهزة والاخذ بنظر الاعتبار مديات التحسس والارسال والاستلام للبيانات ومساحة الشبكة ككل.
تم استخدام الخوارزميات المقتبسة من الظواهر الطبيعية والكائنات الحية لجعل منظومة شبكة المتحسسات اللاسلكية اكثر ترشيدا للطاقة.تم تنفيذ تحسين استهلاك القدرة في منظومات الشبكات الحسية باستخدام نظرية Modified Particle Swarm Optimization (MPSO) ونظرية Ant Colony Optimization (ACO) لاسباب عدة منها انهما سهلتان في التطبيق وفعالتان جدا في تقنيات تحسين اداء العمل.
العمل المقترح يفترض استخدام خوارزميتي MPSO و ACO لايجاد الحل الامثل الذي يوفر استهلاك الطاقة في منظومة الشبكات اللاسلكية الحسية. هذا النظام المقترح يتعامل مع مديات متغيرة لنصف قطر ارسال البيانات ونصف قطر تحسس الجهاز التحسسي بالاضافة الى اعتماد نظام تقنية التجمعات في نشر وتوزيع الاجهزة التحسسية والاخذ بنظر الاعتبار اعتماد تغطية كاملة لمساحة العمل. تعتمد معادلة الهدف بالدرجة الاساس على كل من نصف قطر الارسال ونصف قطر التحسس لتقليل استهلاك القدرة.
تم تحسين النظام المقترح بالاعتماد على خوارزميتي MPSO و ACO وتم تنفيذه باستخدام بيئة MATLAB 7.6.0 (R2008a) . اظهرت نتائج التمثيل الحسابي بانه النظام المقترح هو اسرع في ايجاد الحلول و تقليل استهلاك القدرة ب 10 اضعاف من العمل السابق, وزمن عمل الشبكة قد ازداد بنسبة 8 اضعاف على الاقل. ولمزيد من الدقة فقد تم الاستنتاج بان تقنية ال MPSO تتفوق بمجال الدقة ب (99.36%)بالمقارنة بالنتائج والدقة المستنتجة من تقنية ال ACO والتي تبلغ (97.92%) . فبالاعتماد على هذه النتائج فان تقنية MPSO تمثل كفائة اكثر في العمليات الحسابية التي تقلل زمن ايجاد الحل الامثل واسهل ومعدل الاقتراب نحو الحل هو باستقرارية جيدة, وتم تطبيقها باعتماد تحديث مناسب لعزم القصور w وعوامل التعجيل خلال عملية البحث عن الحل عنها في تقنية ال ACO.
