استخراج اینترنت اشیاء برای اهداف هوشمندانه با استفاده از الگوریتم ژنتیک

چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2. تحقیقات مرتبط

3. ارزیابی تکنیک‌های قبلی

شکل 1. نمودار اصلی

شکل 2. توزیع درجات - استراتژی 2

شکل 3. میانگین درجه - استراتژی‌های 1 تا 5.

شکل 4. میانگین طول مسیر (اطلاعات محلی) - استراتژی‌های 1 تا 5.  

شکل 5. ضریب قطاع‌بندی محلی - استراتژی‌های 1 تا 5.

4. الگوریتم ژنتیک پیشنهادی برای انتخاب ارتباط

شکل 6. گراف بدست آمده در زمان استفاده از الگوریتم ژنتیک

شکل 7. توزیع درجات برای الگوریتم ژنتیک

شکل 8. توزیع میانگین درجات با الگوریتم ژنتیک. 

شکل 9. میانگین طول مسیر با الگوریتم ژنتیک.

شکل 10. ضریب قطاع‌بندی محلی با الگوریتم ژنتیک

شکل 11. توزیع بینابینی در زمان بکارگیری الگوریتم ژنتیک.

5. بحث و نتایج شبیه‌سازی

شکل 12. نتایج نسبت ارسال بسته (PDR)   

6. نتیجه‌گیری

اینترنت اشیاء (IoT) با تعداد زیادی از اهداف و میلیون‌ها خدمات و روابط متقابل به میزان بیش از حدی افزایش یافته است. بنابراین، توانایی تحقیق در زمینه هدفی صحیح برای ارائه یک خدمت خاص مهم است. ترکیب اینترنت اشیاء و شبکه‌های اجتماعی، اینترنت اجتماعی اشیاء (SIoT)، این موضوع را امکان‌پذیر ساخته است. ایده اصلی اینترنت اجتماعی اشیاء این است که هر هدف در اینترنت اشیاء می‌تواند از روابط دوستان یا دوستان دوستان خود برای تحقیق در زمینه یک خدمت خاص استفاده کند. با این حال، این موضوع معمولاً فرآیندی کند است، زیرا هر گره (هدف) نیاز به مدیریت تعداد زیادی از دوستان دارد. این مقاله موضوع انتخاب ارتباط افراد را مورد توجه قرار داده و پنج استراتژی را در ادبیات تحقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد. سپس یک استراتژی انتخاب ارتباط را با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) برای یافتن نزدیک‌ترین راه‌حل بهینه پیشنهاد می‌دهد. نتایج حاصل بهبود در استراتژی‌های مورد آزمون را در چارچوب چندین پارامتر نشان می‌دهند.

اینترنت اشیاء (IoT) به عنوان مرحله بعدی تکامل اینترنت جهانی فعلی در نظر گرفته می‌شود. ایده اصلی افزایش توانایی آن برای جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل، و توزیع داده‌ها و تبدیل آنها به اطلاعات، دانش و توانایی است. با این حال، موضوع آن درباره ارتباط افراد نیست. بلکه به واسطه نام آن، درباره ارتباط بین اشیاء است. این مبحث بسیاری از حوزه‌های کاربردی امکان‌پذیر را تحت پوشش قرار می‌دهد و این امکان را برای اهداف فراهم می‌آورد تا در هر زمان، هر مکان و با هر چیزی ارتباط برقرار کنند. در اینترنت اشیاء، یک شیء می‌تواند هر چیزی، از یک دستگاه تلفن همراه یا ماشین ظرفشویی تا سیستم کنترل یک خودرو یا هواپیما باشد. می‌تواند کاملاً چیزی باشد که حرکت می‌کند یا بدون حرکت است. اگر آن شیء یک آدرس پروتکل اینترنتی داشته باشد، ارتباط با آن یا ردیابی آن امکان‌پذیر است. بنابراین، این اشیاء تنها تلفن‌های هوشمند یا تبلت‌ها نیستند؛ آنها هر چیزی هستند. اینترنت اشیاء شامل تعداد زیادی از اشیاء است که اطلاعاتی را درباره جهان فیزیکی ایجاد می‌کنند. این اطلاعات می‌تواند از طریق مرورگرهای استاندارد وب بدست آید. به علاوه، اینترنت اشیاء می‌تواند خدمات جدیدی را به کاربران نهایی ارائه دهد. با این حال، در این مورد، نویسندگان توضیح دادند که جستجو برای هر خدمت در اینترنت اشیاء بسیار گسترده است، زیرا تعداد اشیائی که با شبکه ارتباط برقرار می‌کنند، به طور مداوم و با سرعت در حال افزایش است. به علاوه، مدل تعاملی سنتی مبتنی بر این ایده است که افراد به دنبال اطلاعات هستند (تعامل انسان‌- شیء). با این حال، در اینترنت اشیاء، این مدل باید به تعامل شیء - شیء تغییر یابد که بدین معنا است که یک شیء به دنبال خدمتی از اشیاء دیگر است. در ادبیات تحقیق، چندین مدل برای تحقیقات واقعی پیشنهاد می‌شوند. با این حال، این مدل‌های سنتی سیستم‌های متمرکزی را برای موتورهای خود بکار می‌گیرند؛ از این رو، آنها به درستی با تعداد دستگاه‌ها و جستارها مقیاس بندی نمی‌شوند. به منظور غلبه بر این کمبود، رویکرد جدیدی مبتنی بر اینترنت اجتماعی اشیاء (SIoT) پیشنهاد می‌شود. اینترنت اجتماعی اشیاء می‌تواند به عنوان اصطلاحی آنالوگ برای "شبکه اجتماعی اشیاء هوشمند" مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین، اینترنت اجتماعی اشیاء می‌تواند به صورت توانایی برای داشتن یکپارچگی بین اینترنت اشیاء و شبکه‌های اجتماعی به شیوه‌ای هوشمند استدلال شود. در اینترنت اجتماعی اشیاء، اشیاء توانایی جستجو در زمینه یک خدمت مطلوب را با استفاده از اهداف دوستان خود از طریق ارتباطات در دسترس بین آنها دارند (یعنی، ارتباطات دوستانه). در نتیجه،‌ هر گره در نهایت مجموعه بزرگی از گره‌ها (دوستی‌ها) را به منظور مدیریت خواهد داشت، که به گونه‌ای منفی بر زمان جستجو تأثیرگذار خواهد بود. بنابراین، محدود نمودن تعداد دوستی‌ها برای هر گره توصیه می‌شود. علاوه بر این، انتخاب حفظ دوستی‌ها بر کارآیی جستجو تأثیرگذار خواهد بود. در اینترنت اجتماعی اشیاء،‌ هر گره شیئی است که می‌تواند روابط اجتماعی را با سایر اشیاء به روشی از پیش تعیین شده، با توجه به قوانینی که توسط مالک آن تنظیم می‌شود، ایجاد کند. انواع بسیاری از روابط وجود دارند: 1. رابطه شیء مادر (POR). 2. رابطه شیء هم مکان (CLOR). 3. رابطه شیء همکار (CWOR). 4. رابطه شیء مالک (OOR). 5. رابطه شیء اجتماعی (SOR). این مقاله موضوع انتخاب ارتباط دوستان را مورد توجه قرار داده و به این منظور پنج استراتژی را در ادبیات تحقیق تجزیه و تحلیل می‌کند. سپس یک استراتژی انتخاب ارتباط با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) به منظور یافتن نزدیک‌ترین راه‌حل بهینه پیشنهاد و پیاده‌سازی می‌شود (انتخاب نزدیک‌ترین ارتباط بهینه). بخش‌های دیگر این مقاله به شرح زیر تدوین می‌شوند. بخش 2 برخی از کارهایی که با این موضوع در ارتباط هستند را مورد بحث قرار می‌دهد. بخش 3 عملکرد چند استراتژی که در ادبیات تحقیق پیشنهاد می‌شوند را ارزیابی می‌کند. بخش 4 شامل الگوریتم ژنتیک پیشنهادی نویسندگان برای انتخاب ارتباط می‌باشد، و بخش 5 نتایج عملکرد نمونه را مورد بحث قرار می‌دهد. در نهایت، بخش 6 برخی از یادداشت‌های نتیجه‌گیری را ارائه می‌دهد.