Telsiz duyarga ve aktör ağları için dağıtık k-bağlılık denetleme ve restorasyon algoritmaları
Distributed k-connectivity detection and restoration algorithms for wireless sensor and actor networks
- Tez No: 479634
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORHAN DAĞDEVİREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Algoritmalar, Dağıtık sistemler, Algorithms, Distributed systems
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Telsiz Duyarga ve Aktör Ağlarında (TDAA'nda) bazı düğümlerin bozulması ağın bağlantısını koparır ve diğer aktif düğümlerin iletişimlerini engeller. k-bağlı ağlarda herhangi k-1 düğümün bozulması ağın bağlantısını zedelemez. Genel olarak, bu tezde iki problemin üzerine odaklanıp, problemlerin çözümü için verimli algoritmalar önerdik. Birinci problem, TDAA için k değerinin tespitidir. Bu tezde bağlılık durumunu daha iyi tahmin eden üç farklı algoritma ve k'yı kesin bulan bir algoritma önerdik. Önerdiğimiz CDSCUT algoritmasında bağlı hakim kümeler için yeni kurallar tanımlayarak ağın kesim düğümleri daha etkin bir şekilde tespit edildi. DEV isimli algoritmamızda bir evrimsel arama metodu kullanılarak en küçük kesim kümeler bulunundu. Önerdiğimiz PACK isimli algoritma düğümlerin arasındaki patikaları boyayarak k'yı yüksek oranda doğru buldu. Önerdiğimiz son dağıtık algoritma olan DECK algoritmasında k değeri her zaman doğru bulundu. Üzerinde çalıştığımız ikinci problem düğümleri hareket ettirilerek ağın k-bağlılığının restorasyonunun yapılmasıdır. Bu probleme yeni hareket modelleri tanımlayarak üç hareket tabanlı merkezi algoritma ve üç dağıtık algoritma önerdik. Önerdiğimiz merkezi TAPU1, TAPU2 ve PINC algoritmalarında pozisyon kısıtlı ve pozisyon-kenar kısıtlı hareket modellerinde k-bağlı restorasyon işlemi en iyi şekilde yapılabilir. Dağıtık L-PINC, LINAR ve DKR algoritmalarında restorasyon işlemi her düğümün lokal bilgilerinin üzerinden yapılmaktadır. Önerilen algoritmaların uzay, zaman, bit ve hesaplama karmaşıklık analizleri yapılmıştır. Önerilen algoritmalar TOSSIM benzetim ortamı üzerinde uygulanmıştır. Ayrıca IRIS düğümleri ve Kobuki robotlarından oluşan test yatağı üzerinde uygulanmıştır ve literatürdeki diğer algoritmalarla karşılaştırmıştır.
Özet (Çeviri)
In wireless sensor networks (WSNs), failures in some nodes may separate the network to disconnected parts. In k-connected networks, failures in any k-1 nodes do not destroy the network connectivity. In this thesis, we focused on two problems and proposed new algorithms for each one. The first problem is detecting the k value in WSNs. In this thesis, we proposed 3 new algorithms for efficient estimating of k value in WSNs and also proposed a deterministic algorithm for exact k detection. In the proposed CDSCUT algorithm, we defined new rules to find the critical nodes from connected dominating set information. In the second proposed DEV algorithm, the minimum vertex cut sets of WSNs are found using an evolutionary search based method. The proposed PACK algorithm estimates the k value of the network with high accuracy by coloring the edges between the nodes. Finally, in the last proposed DECK algorithm, the exact k value of the network always is detected correctly. The second problem that we focused on is movement based k-connectivity restoration. For this problem we defined 3 new movement models and proposed 3 central and 3 distributed algorithms. In the proposed central TAPU1, TAPU2 and PINC algorithms, the k-connectivity restoration for position bounded and position-edge bounded models can be done with optimum movements. In the proposed distributed L-PINC, LINAR and DKR algorithms, the k-connectivity restoration is done using local information at each node. The space, bit, time and computation complexities of all proposed algorithms have been analyzed. All proposed algorithms have been simulated in the TOSSIM simulator. Also the proposed algorithms have been implemented in the testbeds of IRIS nodes and Kobuki robots and compared with the existing algorithms in the literature.
Benzer Tezler
- Telsiz duyarga ağlarında dağıtık uygulamalar için küme ve omurga tabanlı iletişim mimarileri
Cluster and backbone based communication architectures for distributed applications in wireless sensor networks
ORHAN DAĞDEVİREN
Doktora
Türkçe
2010
Bilim ve TeknolojiEge ÜniversitesiUluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. KAYHAN ERCİYEŞ
- Telsiz duyarga ağlarda enerji farkındalıklı yönlendirme mimarisi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of energy-aware routing architecture for wireless sensor networks
AYTUĞ BOYACI
Doktora
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN BALIK
YRD. DOÇ. DR. FİKRET ATA
- Telsiz duyarga ağlarında eş uyumlu çalışma için dağıtık kapsayan ağaç ve kümeleme algoritmaları
Distributed spanning tree and clustering algorithms for synchronization in wireless sensor networks
DENİZ ÖZSOYELLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiUluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. KAYHAN ERCİYEŞ
- Telsiz duyarga ağlarında kapsanmamış alanların denetimi ve restorasyonu
Coverage hole detection and restoration in wireless sensor network
MARWA HUSSEIN HAMAD AL JUBORI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiUluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ VAHID AKRAM
- Çizgisel topolojideki yoğun telsiz duyarga ağları için ortam erişim kontrolü protokollerinin enerji verimliliği ve gecikme yönünden incelenmesi
Energy efficiency and delay study of mac protocols for dense wireless sensor networks with linear topology
EREN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. RADOSVETA SOKULLU