A GA/Heuristic based hybrid technique for routing and wavelength assignment in WDM networks
WDM ağlarda yol ve dalgaboyu atama için bir genetik algoritma/sezgisel yöntem melez tekniği
- Tez No: 151343
- Danışmanlar: DOÇ.DR. SEMA AKTUĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
WDM AĞLARDA YOL VE DALGABOYU ATAMA İÇİN BİR GENETİK ALGORİTMA/SEZGİSEL YÖNTEM MELEZ TEKNİĞİ ÖZET Son yıllarda, optik ağlarda, özellikle de Dalgaboyu Aîamalı WDM ağlarda (Wavelength Routed WDM Networks) önemli ilerlemeler sağlanmıştır. Optik iletim teknolojisi, çok büyük bant genişliği ve oldukça yüksek hızlarda iletim yeteneğine sahip bir teknolojidir. Bu nedenle WDM teknolojisinin gelecekte yaygın olarak ağların omurgasını teşkil edeceği öngörülmektedir. Statik trafik isteklerinin yol seçim işleminin tek bir dalgaboyunda uçtan uca yapıldığı düşünüldüğünde, optik ağların ulaşım katman dizaynında, her bağlantının kullanacağı yolun ve hangi dalgaboyunun kullanılacağına ne şekilde karar verileceğinin seçimi önemli bir faktördür. Bu problem ve varyantları önemli ölçüde dikkat çekmiş ve içlerinde, sezgisel yöntemlerin, genetik algoritmaların, ve lineer programlamanın da olduğu, çeşitli çözüm önerileri ortaya atılmıştır. Bu yöntemler, makul zaman kısıtları içerisinde iyi sonuçlar üretmelerine rağmen, pratik hayatta uygulanabilirlikleri sınırlı ölçülerde kalmaktadır. Bu çalışmada kullanılan yaklaşım, başarılı sezgisel yöntemlerle, genetik algoritmaları birleştirerek çözüme ulaşmaya çalışmaktır. Genetik Algoritmalar, Darwin'in evrim teorisini ve Mendel'in kalıtım prensiplerini modelleme yaklaşımına dayanan stokastik, global en iyileme yöntemleridir. Evrim teorisinin temelinde doğal seçim kavramı yatmaktadır. Bu teoriye göre, doğal seçim sonucunda diğerlerine göre bazı avantajları olan bireylerin yaşama ve sonraki kuşaklara yavru bırakma olasılıkları daha yüksektir. Bu avantajı sağlayan özellikler kalıtımsal ise bu özelliğe sahip bireylerden doğan yavrularında bir kısmı bu özelliği taşıyacak ve dolayısıyla aynı avantajlara sahip olacaklardır. Birkaç kuşak sonucunda bu iyi özelliği sağlayan bireylerin sayısı toplumda artacaktır. Bu çalışmada benimsenen Genetik Algoritma/Sezgisel yaklaşım yöntemi, Davis'in çalışmalarından esinlenilerek, nesneye dayalı bir ağ modeli, adaptif bir genetik algoritma, ve sezgisel yaklaşımlara dayanan operatörlerden oluşmaktadır. Bu şekilde bir nesneye dayalı ağ modeli, ikili sayı katarlarıyla yapılan kodlamadan daha doğal bir temsil olarak düşünülmektedir. Sezgisel yöntemlere dayanan operatörlerin kullanımı, bu yöntemlerin probleme dayalı bilgilerinin kullanımına olanak vermiştir. Ayrıca, operatör olasılık adaptasyonunun kullanılmasıyla operatörlerin koşturma sırasındaki verimliliklerine göre uygulanmaları sağlanmaya çalışılmıştır. Çalışmada iki farklı uygunluk fonksiyonu (verimlilik yargısı) kullanılmıştır. Bunlardan birincisi ağın kullanması gereken minimum dalgaboyu sayısına, diğeri ise basitleştirilmiş bir ağ maliyet modeline dayanmaktadır. Önerilen teknikle elde edilen sonuçlar, daha önce önerilmiş olan bazı sezgisel yöntemlerin sonuçlarıyla karşılaştırılarak başarımının daha iyi olduğu görülmüştür. XII
Özet (Çeviri)
A GA/HEURISTIC BASED HYBRID TECHNIQUE FOR ROUTING AND WAVELENGTH ASSIGNMENT IN WDM NETWORKS SUMMARY Recently, there has been considerable progress in the area of all-optical networks which are based on wavelength division multiplexing (WDM). WDM technology provides the capacity required by backbone networks. WDM based all optical networks offering multi-gigabit rate per wavelength may soon become economical as the underlying backbone in wide area networks. When individual static traffic requirements are to be routed independently on a single wavelength end-to-end based on wavelength continuity constraint, the problem is to determine the route, fibers, and wavelength each connection will use. This problem and its variants have attracted considerable interest, with a variety of solution approaches including heuristics, genetic algorithms (GAs), and integer linear programming (ILP) techniques. Those heuristic algorithms can produce good solutions in a reasonable amount of time. However, they have restricted applicability in a practical environment because they have a number of fundamental problems including high time complexity, lack of robustness and no performance guarantee as input changes. Our approach is to incorporate advanced heuristics into an overall genetic algorithm. Genetic Algorithms are a class of stochastic, global optimization algorithms that model the biological principles of Darwin's theory of evolution and Mendel's principles of classical genetics. The theory of evolution centers on the principle of natural selection that mainly states that those individuals that have a certain characteristics. The characteristics that give the individuals some advantage above others are more likely to survive and reproduce. If this characteristic is inheritable, then some of these individuals' offspring will be born with it and thus have the advantage over the others. After a few generations, the number of individuals with the favorable trait will increase in the population. The GA/heuristic hybrid approach adopted in this thesis, inspired by Davis' work, employs an object-oriented network model, an adaptive overall GA framework, and heuristic operators. Such an object-oriented network model would appear to be a natural representation for network problems, rather than a linear bit-string encoding. Using heuristic operators allows problem-specific knowledge to be applied, while operator-probability adaptation should allow the blend of operators to be adjusted according to their relative productivities during execution. Two metrics for network effectiveness assessment are used: one is based on NWR (network wavelength requirement), and the other is based on a simplified model of network cost. The results obtained with the hybrid technique are compared with those obtained from the recent wavelength-allocation heuristics. It is observed that the proposed hybrid technique has very promising results when compared with the results of the other techniques under various parameters. XI
Benzer Tezler
- Sezgisel hibrit öğrenme yöntemleri ile sağlık verilerinin analizi
Analysis of health data with heuristic hybrid learning methods
HATİCE NİZAM ÖZOĞUR
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP ORMAN
- Optimization of the sustainability of contingency logistics networks: Application of a hybrid heuristic & a multi-objective optimization approaches
Beklenmedik durumlar lojistik ağlarının sürdürülebilirliğinin eniyilenmesi: Bir hibrit sezgisel yöntemin ve çok amaçlı eniyileme yaklaşımının uygulanması
HAVVA ESRA DAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiToros ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET MİMAN
- Yapay zeka tekniklerine dayanan yöntemlerle çok sayıda hedef izleme
Multiple target tracking with the methods based on artificial intelligence techniques
İLKE TÜRKMEN
Doktora
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. KERİM GÜNEY
- Sezgisel tabanlı bulanık mantık denetleyiciler ile sabit mıknatıslı senkron motorun hız kontrolü
Speed control of permanent magnet synchronous motor with heuristic based fuzzy logic controllers
SİNAN ÜNSAL
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ALIŞKAN
- Heuristic algorithms for solving chemical shift assignment problem in protein structure determination
Sezgisel algoritmalar ile protein yapı belirlemesindeki kimyasal kayma atama probleminin çözümü
EMEL MADEN YILMAZ
Doktora
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞİMA UYAR
PROF. DR. PETER GÜNTERT