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: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
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
- Power aware many to many data centric routing in wireless sensor and actuator networks
Telsiz duyarga ve aktivatör ağlarında güç bilinçli çoktan çoğa veri merkezli yol atama
TARIK DÖĞÜŞÇÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDeniz Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT COŞKUN
DR. ERDAL ÇAYIRCI
- The distrubuted 3D space coverage schemes for underwater wireless sensor networks
Sualtı telsiz duyarga ağları için dağıtık üç boyutlu uzay kapsama yapıları
HAKAN TEZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDeniz Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ERDAL ÇAYIRCI
YRD. DOÇ. DR. VEDAT COŞKUN
- Query dissemination and processing in wireless sensor networks
Telsiz duyarga ağlarında sorgu dağıtımı ve çözümlemesi
ÖMER SİNAN KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
PROF. DR. ŞEBNEM BAYDERE
- Telsiz duyarga ağları için özgün çok kanallı MAC protokolü tasarımı
A multi channel MAC protocol for wireless sensor networks
TURGAY PAMUKLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DENİZ TURGAY ALTILAR
- Network centric warfare communications with wireless sensor networks and data fusion
Ağ destekli harp için telsiz duyarga desteği ve taktik veri birlestirme
TOLGA ÖNEL
Doktora
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
PROF. CEM ERSOY