توزیع متعادل مصرف انرژی در شبکه‌های حسگر بیسیم با استفاده از خوشه‌بندی و …

(۲-۹)

(۲-۱۰)

در این فرمولها  تعداد عضای خوشه،  و  مختصات اقلیدسی اعضای خوشه  انرژی اعضای خوشه و  انرژی ذرات انتخاب شده به عنوان Particle در فرمول هستند.
در فرمول (۲-۸) مقدار  ، تعداد دفعاتی است که یک حسگر به عنوان سرخوشه انتخاب شده است.
این الگوریتم یک گره دستیار و یک گره سرخوشه برای هر خوشه مشخص می‌کند که گره دستیار وظیفه جمع‌کردن اطلاعات اولیه و اجرای الگوریتم کوچ پرندگان و مشخص کردن سرخوشه را در هر دوره‌ی زمانی به عهده دارد. انتخاب گره دستیار برای هر خوشه به صورت تصادفی است. گره‌ی دستیار خوشه اطلاعاتی مانند مکان، انرژی، تعداد سر اتصال هر گره در خوشه را برای اجرای الگوریتم کوچ پرندگان جمع‌آوری می‌کند [۵۰].
در فصل بعد به توضیح الگوریتم و تابع بهینگی پیشنهادشده اختصاص دارد که دلایل انتخاب تابع بهینگی توضیح داده میشود. بعد از آن‌ ذکر ویژگی‌های شبکه‌ی حسگر بیسیم که در نرم‌افزار OMNET++ شبیه‌سازی شده است گفته میشود.

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  fumi.ir  مراجعه نمایید.

فصل سوم : الگوریتم پیشنهادی

همانطور که گفته شد، خوشهبندی گرههای حسگر بیسیم شبکه یکی از روشهای پرکاربرد برای مسیریابی در شبکههای حسگر بیسیم است. خوشهبندی در الگوریتمهای توزیعشده بر اساس اطلاعات محلی انجام میشود. و انتخاب سرخوشه مناسب همیشه از مسائل مهم مطرح شده است. یکی از راههای انتخاب سرخوشه، استفاده از الگوریتمهای هوشمند ابتکاری و فراابتکاری است.
در این الگوریتم سرخوشه مناسب از بین گرههای حسگر موجود در خوشه با استفاده از اطلاعات محلی جمعآوری شده به وسیله الگوریتم هوشمند فراابتکاری کوچ پرندگان برای هر خوشه مشخص میشود.
توضیح الگوریتم به دو بخش تقسیم می‌شود؛ ۱- توضیح تابع شایستگی الگوریتم کوچ پرندگان که مورد استفاده قرار گرفته است. ۲- توضیح مراحل اجرایی الگوریتم پیشنهاد شده در شبکه‌های حسگر بی‌سیم که مورد استفاده قرار گرفته است.

این مطلب را هم بخوانید :  بررسی تأثیر عوامل سازمانی و فردی بر ارزش ویژه برند داخلی شرکت ...

شرح تابع شایستگی به کار رفته در الگوریتم کوچ پرندگان

همانطور که در فصل قبل به آن اشاره شد، الگوریتم کوچ پرندگان برای انتخاب ذره‌ی بهینه نسبت به شرایط مسئله از تابع شایستگی استفاده می‌کند. تابع شایستگی به بررسی صفاتی از ذرات می‌پردازد که در انتخاب مناسب ذره‌ی بهینه مهم است.
الگوریتم کوچ پرندگان برای انتخاب سرخوشه‌ی مناسب از تابع بهینگی به شکل زیر استفاده می‌کند.

( ۳ – ۱ )

در این تابع متغیرهای x، x2 ، x3 و x4 هر کدام فرمولی هستند که برای وارد کردن صفتی منحصر به فرد از گره‌ها در محاسبات بهینگی از آن استفاده شده است.
پارامترهای α۱ ، α۲ و α۳ اعداد ثابتی بین صفر و یک هستند که درصد اهمیت دادن به هر فرمول را در فرمول تابع بهینگی نهایی مشخص می‌کنند.
همانطور که مشخص است تابع بهینگی واحد متریک خاصی ندارد و بدون عدد است و فقط تفاوت مقداری را برای هر ذره با توجه به متغیرهای داخلی خود نشان می‌دهد.
در نتیجه هر کدام از فرمول‌هایی که مربوط به متغیرها می‌شود باید طوری محاسبه شود که جواب به دست آمده از آنان فاقد واحد متریک خاصی باشد.
در مورد انتخاب سرخوشه‌ی مناسب در مسئله خوشه‌بندی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم متغیرهای زیر را انتخاب شده است که دلیل انتخاب هر کدام از متغیرها را بیان میشود.

مکان

با توجه به نوع مسئله به صورت واضح مشخص است که مهمترین پارامتر ما برای انتخاب سرخوشه‌ی مناسب مکان قرار گرفتن فیزیکی سرخوشه در بین اعضای خوشه است.
مکان قرار گرفتن سرخوشه باید طوری باشد که از مجموع تمام اعضای خوشه کمترین فاصله‌ی اقلیدوسی را داشته باشد.