KABLOSUZ ALGILAYICI AĞLARDA KAPSANMA ORANININ ELEKTROMAGNETİZMA-BENZER ALGORİTMASI VE ELFES OLASILIKSAL ALGILAMA MODELİ İLE OPTİMİZASYONU


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi (Yl) (Tezli) (Atatürk Ün.ortak), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Nawzad Hasan ALİ

Danışman: Recep Özdağ

Özet:

Kablosuz Algılayıcı Ağ’lar kritik ortamların takibi, felaket durumlarının tespiti, çevrenin izlenmesi gibi ulusal güvenliği gerektiren çeşitli uygulamalarda son yıllarda birçok araştırmacı tarafından çalışılan önemli bir çalışma sahası olmuştur. Bu ağları oluşturan algılayıcıların algılama, hesaplama ve iletişim yetenekleri ile birlikte enerjileri de sınırlı olduğu için belli bir alan içerisindeki yerleşimlerinin rastgele olarak yapılması; hem ilgili alanın etkin bir şekilde kapsanamamasına hem de algılayıcıların enerjilerinin gereğinden fazla tüketilerek ağın yaşam süresinin azalmasına neden olacaktır. Bu süreçte algılayıcıların alandaki yerleşimlerinin dinamik olarak yapılması ağın kapsanma oranının artırılmasında ve ağın yaşam süresini uzatarak alanın algılanma sürekliliğinin sağlanmasında önemli bir rol oynar. Kablosuz Algılayıcı Ağ’ların kapsanma oranlarının optimizasyonu ilgili alandaki hedeflerin dağıtılan algılayıcılar tarafından optimum olarak kapsandığını ve bu hedeflerin algılayıcılar tarafından izlenebildiğini gösterir.

Literatürde yapılan çalışmalarda sezgisel tabanlı olarak algılayıcıların dinamik dağıtım probleminin çözümü için birçok yaklaşım önerilmiştir. Ayrıca hem İkili Tarama Modeli hem de Olasılıksal Tarama Modeli kullanılarak Elektromagnetizma-Benzer algoritma tabanlı yeni yaklaşımlarda önerilmiştir. Bu çalışmada ise literatürde çalışılmayan Elektromagnetizma-Benzer algoritma tabanlı Elfes Olasılıksal Algılama Modeli kullanılarak hem ağın kapsanma oranını optimize edilmesi hem de literatüre yeni bir bakış açısı kazandırmak amaçlanmıştır.

Bu tez çalışmasında, hem mobil hem de statik düğümlerden oluşan homojen ve heterojen algılayıcıların tanımlanan alanı optimum olarak kapsayarak etkin bir dinamik dağılım yapılması hedeflenmiştir. 2 boyutlu bir düzlem olarak temel alınan Kablosuz Algılayıcı Ağ’daki alan kapsama probleminin çözümü için meta-sezgisel tabanlı Elektromagnetizma-Benzer algoritması esas alınarak ve Elfes Olasılıksal Algılama Modeli kullanılarak yeni bir dinamik dağıtım yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu yaklaşımın ağdaki benzetimi MATLAB ortamında gerçekleştirilen Monte Carlo simülasyonları ile yapılmıştır. Elde edilen deneysel bulgular; alan kapsama problemi için geliştirilen yaklaşımın rastgele dağıtım ile karşılaştırıldığında daha etkin olduğunu ve ulaşılan kapsama oranlarına göre algılayıcıların ilgili alandaki optimum yerleşimlerinin sağlandığını ve dinamik bir dağıtım yöntemi olarak önerilebileceğini göstermiştir.