داده کاوی الگوهای تکرارشونده در جریان دادهها
جریان داده
خواص جریان داده :
جریان داده ها از داده های ذخیره شده در موارد زیر متفاوت اند :
دادهکاوی
کنیک هایی دادهکاوی :
کلاسهبندی
تحلیل خوشه ها
دادهکاوی روی جریان داده ها
چالش های موجود در دادهکاوی جریان داده عبارتند از :
الگوهای تکرارشونده در پایگاهدادهها
الگوریتم Apriori
شبه کد الگوریتم Apriori
پیچیدگی فضایی :
ضعف ها :
کدام یک مدنظر است
مردم علاقمند به موارد زیر هستند :
پنجره زمانی
تعریف مساله
خروجی :
ورودی :
هرس کردن دم
منابع (2)
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:68
پایان نامه کارشناسی ارشد رشته ریاضی کاربردی (M.Sc)
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
چکیده پایان نامه 1
فصل اول: مروری بر تحلیل پوششی داده ها
1-1 تاریخچه تحلیل پوششی دادهها 3
1-2 واحد تصمیم گیرنده 3
1-3 تحلیل پوششی دادهها 4
1-4. تابع تولید 4
فصل دوم : مدل های اساسی تحلیل پوششی دادهها
2-1 مقدمه 6
2-2 مدل CCR 6
2-2-1 مدل CCR با ماهیت ورودی 9
2-2-2 مدل CCR8 با ماهیت خروجی 10
2-3 جزئیاتی از مدل CCR 12
2-4 مدل BCC 15
فصل سوم : معرفی برنامه ریزی چند هدفی
3-1 مسئله برنامه ریزی چند هدفی .18
3-2 حل مسئله MOLP با استفاده از یک متغیر انحرافی 19
فصل چهارم : کارآیی ارزشی
4-1 مقدمه 25
4-2 تحلیل کارایی ارزشی 26
4-3 تعیین نمرات کارایی ارزشی 35
فصل پنجم : کارایی ارزشی در واحدهای تحقیقاتی
5-1 مقدمه 42
5-2 مشخصه ای از یک نوع ایده آل از واحدهای تحقیقاتی 43
5-3 ارزیابی معیار و شاخصها ...............................................................................................44
5-4 داده ها 47
5-5 تحلیل پاره ای ارزشی در واحدهای تحقیقاتی 56
کار عملی 61
مراجع 67
خلاصه انگلیسی 68
چکیده
تحلیل پوششی داده ها روشی است برای اندازه گیری کارایی واحدهای تصمیم گیرنده که دارای چندین ورودی و چندین خروجی می باشد. این روش علاوه بر اندازه گیری کارایی برای تشخیص منابع ناکارایی واحدهای تصمیم گیرنده نیز به کار می رود.
در این پایان نامه مفهوم جدیدی به نام کارایی ارزشی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین مفهوم که از دید تصمیم گیرنده(DM) یک یا چند خروجی نسبت به خروجی های دیگر دارای ارجحیت باشد. ( به همین ترتیب برای ورودی ها) که این امر موجب می گردد که از دید DM یک واحد تصمیم گیرنده ناکارا بهتر از یک واحد گیرنده کارا باشد.
با روش های مختلفی می توان این اطلاعات ارجحیت DM را در نظر گرفت. روشی که در این پایان نامه مطالعه می کنید، این است که اطلاعات ارجحیت با مدل های اساسی DEA تلفیق گشته است و به موجب این امر مدل جدیدی ارائه شده است که برای به دست آوردن کارایی ارزشی کاربرد دارد.
روش نامبرده به این صورت است که ابتدا برداری از ورودی و خروجی که دارای بهترین ارجحیت DM باشد ارائه میشود. اگر به طور صریح مقدار تابع ارزشی، DM مشخص باشد ارزیابی به راحتی صورت می پذیرد، در غیر این صورت نمرات کارایی ارزشی به صورت تخمینی به دست می اید در فصل چهارم این پایان نامه مطالب گفته شده کاملاً تشریح شده است. در فصل پنجم ابتدا واحدهای تحقیقاتی معرفی شده و سپس چگونگی به دست آوردن کارایی ارزشی واحدهای تحقیقاتی با توجه به شاخص ها و معیارهایشان آورده شده است.
دانلود پایان نامه آماده
دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر پایگاه دادهها یا بانک اطلاعاتی با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 78
مقدمه ای بر بانک اطلاعاتی دادِگان
(پایگاه دادهها یا بانک اطلاعاتی) به مجموعهای از اطلاعات با ساختار منظم و سامـانمند گـفته میشود. این پایگاههای اطلاعاتی معمولاً در قالبی که برای دستگاهها و رایانهها قابل خواندن و قابل دسترسـی باشند ذخیــــره میشوند. البته چنین شیوه ذخیرهسازی اطلاعات تنها روش موجود نیست و شیوههـای دیگری مانند ذخیرهســازی ساده در پروندهها نیز استفاده میگردد. مسئلهای که ذخیرهسازی دادههـا در دادگــان را موثر میســازد وجود یک ساختار مفهومی است برای ذخیرهسازی و روابط بین دادههااست. پایگاه داده در اصل مجموعهای سازمان یافته از اطلاعات است.این واژه از دانش رایانه سرچشمه میگیرد ،اما کاربر وسیع و عمومی نیز دارد، این وسعت به اندازهای است که مرکز اروپایی پایگاه داده (که تعاریف خردمندانهای برای پایگاه داده ایجاد میکند) شامل تعاریف غیر الکترونیکـی برای پایگاه داده میباشـد. در این نوشـتار به کاربرد های تکنیکی برای این اصطلاح محدود میشود. یک تعریف ممکـن این اسـت کـه: پایگـاه داده مجموعـهای از رکورد هـای ذخیره شـده در رایـانه بـا یک روش سیستماتیک (اصولی) مثل یک برنامه رایانهای است که میتواند به سوالات کاربر پاسخ دهد. برای ذخیره و بازیابی بهتر، هر رکورد معمولا به صـورت مجموعهای از اجـزای دادهای یا رویداد هـا سازماندهـی مـیگردد. بخش های بازیابی شده در هر پرسش به اطلاعاتی تبدیل میشود که برای اتخاذ یک تصمیـم کاربرد دارد. برنامـه رایانهای که برای مدیریت و پرسش و پاسخ بین پایگاههای دادهای استفاده میشود را مدیـر سیستم پایگاه دادهای یا به اختصار (DBMS) مینامیم. خصوصیات و طراحی سیستم های پایگاه دادهای در علم اطلاعات مطالعه میشود. مفهوم اصلی پایگاه داده این است که پایگاه داده مجموعهای از رکورد ها یا تکه هایی از یک شناخت است.نوعا در یک پایگـاه داده توصیـف ساخـت یافتهای برای موجـودیت هـای نگـه داری شده در پایـگاه داده وجود دارد: این توصیف با یک الگو یا مدل شناخته میشود. مدل توصیفی، اشیا پایگاههای داده و ارتباط بین آنها را نشـان میدهد. روش های متفاوتی برای سازماندهی این مدل ها وجود دارد که به آنها مدل های پایگـاه داده گوییم. پرکاربردترین مدلی که امروزه بسیار استفاده میشود، مدل رابطهای است که به طـور عـام به صورت زیر تعریف میشود: نمایش تمام اطلاعاتی که به فرم جداول مرتبط که هریک از سطـر ها و ستونـها تشکیـل شده است (تعریف حقیقی آن در علم ریاضیات برسی میشود). در این مدل وابستگی ها بـه کمـک مقادیر مشترک در بیش از یک جدول نشان داده میشود. مدل های دیگری مثل مدل سلسلـه مراتب و مدل شبکهای به طور صریح تری ارتباط ها را نشان میدهند. در مباحث تخصصی تر اصتلاح دادگان یا پایگاه داده به صورت مجموعـهای از رکـورد هـای مرتبط با هم تعریف میشود. بسیاری از حرفهای ها مجموعهای از داده هایی با خصوصیات یکسان به منظـور ایجـاد یک پایگاه دادهای یکتا استفاده میکنند. معمولا DBMS ها بر اساس مدل هایی که استفاده میکنند تقسیم بنـدی میشونـد: ارتباطی،شی گـرا، شبکـهای و امثال آن. مدل هـای دادهای به تعیین زبانهای دسترسـی بـه پایگاههای داده علاقه مند هستند. بخش قابل توجهی از مهندسـی DBMS مستقـل از مـدل های میباشد و به فـاکتور هایی همچون اجرا، همزمانی،جامعیت و بازیافت از خطاهای سخت افزاری وابسطه است.در این سطح تفاوت های بسیاری بین محصولات وجود دارد. موارد زیر به صورت خلاصه شرح داده می شود: 2-1 تاریخچه پایگاه داده 3-1 انواع دادگان ها 4-1 مدل های پایگاه داده 1-4-1 مدل تخت 2-4-1 مدل شبکه ای(Network) 3-4-1 مدل رابطه ای 4-4-1 پایگاه دادههای چند بعدی 5-4-1 پایگاه دادههای شیء 5-1 ویژگیهای سیستم مدیریت پایگاه دادهها 6-1 فهرست سیستمهای متداول مدیریت دادگان
2-1 تاریخچه پایگاه داده
اولیـن کاربردهـای اصطـلاح پایـگـاه داده بـه June 1963 بـاز مـیگردد، یعنـی زمـانی کــه شرکـت System Development Corporation مسئولیـت اجـرایـی یـک طـرح به نـام "توسعه و مدیریت محاسباتی یک پایگاه دادهای مرکزی" را بر عهده گرفت. پایگاه داده به عنوان یک واژه واحد در اوایل دهـه 70 در اروپا و در اواخر دهه 70 در خبر نامههای معتبر آمریکایی به کار رفـت.(بانـک دادهای یا Databank در اوایـل سـال 1966 در روزنامه واشنگتن کار رفت). تصویر:اولین سیستم مدیریت پایگاه داده در دهه 60 گسترش یافت. از پیشگامـان این شاخه چارلز باخمن میباشد. مقالات باخمـن ایـن را نشـان داد که فرضیـات او کاربرد بسیار موثرتری برای دسترسی به وسایل ذخیره سازی را مهیـا میکنـد. در آن زمانهـا پردازش داده بر پایـه کـارت های منگنه و نوار هـای مغناطیسی بود که پردازش سری اطلاعات را مهیا میکند. دو نوع مدل دادهای در آن زمانهـا ایـجاد شـد:CODASYL موجب توسـعه مدل شبکهای شدکه ریشه در نظریات باخـمن داشت و مدل سلسله مراتبی که توسط North American Rockwell ایجاد شد و بعدا با اقباس از آن شرکت IBM محصولIMS را تولید نمود. مدل رابطـهای توسـط E. F. Codd در سـال 1970 ارائه شد.او مدل های موجود را مـورد انتقاد قرار میداد. برای مدتـی نسبتا طـولانـی این مدل در مجـامع علـمی مـورد تایید بود. اولیـن محصـول موفق برای میکرو کامپیوتر ها dBASE بودکـه برای سیستـم عامـل هـایCP/M و PC-DOS/MS-DOS ساختـه شـد. در جـریان سال 1980 پژوهـش بر روی مـدل توزیع شده (distributed database) و ماشین های دادگانی (database machines) متمرکـز شد، امـا تاثیر کمـی بر بازار گـذاشت. در سال 1990 توجهات به طرف مدل شی گرا(object-oriented databases) جلـب شـد. این مـدل جـهت کنترل دادههـای مرکب لازم بود و به سادگی بر روی پایگاه دادههای خاص، مهندسی داده(شامل مهندسی نرم افزار منابع) و دادههای چند رسانهای کار میکرد. در سال 2000 نوآوری تـازهای رخ داد و دادگـان اکسامال (XML) به وجـود آمد. هـدف ایـن مـدل از بین بردن تفاوت بین مستندات و داده هـا اسـت و کمـک میکند که منابع اطلاعاتی چه ساخت یافته باشند یا نه در کنار هم قرار گیرند
موضوع:
مدل energy- efficient مبنی بر تراکم دادهها برای شبکه های سنسور بی سیم
چکیده:
تراکم داده ها در شبکه های سنسور بی سیم افزونگی را حذف می کند تا مصرف پهنای باند و بازده انرژی گوه ها را توسعه دهد. این مقاله یک پروتکل تراکم داده های energy- efficient امن را که (Energy- Efficient Secure Pattern based Data Aggregation) ESPDA الگوی امن energy- efficient بر پایه تراکم داده ها) نامیده می شود ارائه می کند. برخلاف تکنیکهای تراکم داده های قراردادی، ESPDA از انتقال داده های اضافی از گره های سنسور به cluster- headها جلوگیری می کند. اگر گره های سنسور همان داده ها را تشخیص داده و دریافت کنند، ESPDA ابتدا تقریباً یکی از آنها را در وضعیت خواب (sleep mode) قرار می دهد و کدهای نمونه را برای نمایش مشخصات داده های دریافت و حس شده توسط گره های سنسور تولید می کند. Cluster- head ها تراکم داده ها را مبنی بر کدهای نمونه اجرا می کند و فقط داده های متمایز که به شکل متن رمز شده هستند از گره های سنسور به ایستگاه و مکان اصلی از طریق Cluster- headها انتقال یافته است. بعلت استفاده از کدهای نمونه، Cluster- headها نیازی به شناختن داده های سنسور برای اجرای تراکم دادهها ندارند. زیرا به گره های سنسور اجازه می دهد تا لینک های ارتباطی سرهم پیوسته (end-to-end) امن را برقرار کنند. بنابراین، نیازی برای مخفی سازی/ آشکار سازی توزیع کلید مابین Cluster- head ها و گره های سنسور نیست. بعلاوه، بکار بردن تکنیک NOVSF block- Hopping، امنیت را بصورت تصادفی با عوض کردن با نگاشت بلوک های داده ها به time slotهای NOVSF اصلاح کرده و آن را بهبود می بخشد. ارزیابی کارایی نشان می دهد که ESPDA روش های تراکم داده های قراردادی را به بیش از 50% در راندمان پهنای باند outperform می کند.
1- مقدمه:
شبکه های سنسور بی سیم، بعنوان یک ناحیه و منطقه جدید مهم در تکنولوژی بی سیم پدیدار شده اند. در آینده نزدیک، شبکه های سنسور بی سیم منتظر هزاران گره ارزان و کم هزینه و داشتن هر توانایی (Sensing capability) sensing با توان ارتباطی و محاسباتی محدود شده بوده اند. چنین شبکه های سنسوری منتظر بوده اند تا در بسیاری از موارد در محیط های عریض گوناگونی برای کاربردهای تجاری، شخصی و نظامی از قبیل نظارت، بررسی وسیله نقلیه و گردآوری داده های صوتی گسترش یافته باشند. محدودیتهای کلید شبکه های سنسور بی سیم، ذخیره سازی، توان و پردازش هستند. این محدودیتها و معماری ویژه گره های سنسور مستلزم انرژی موثر و پروتکلهای ارتباطی امن هستند. امکان و اجرای این شبکه های سنسور کم هزینه با پیشرفت هایی در MEMS (سیستم های میکرومکانیکی micro electromechanical system)، ترکیب شده با توان کم، پردازنده های سیگنال دیجیتالی کم هزینه (DSPها) و مدارهای فرکانس رادیویی (RF) تسریع شده اند.
چالش های کلید در شبکه های سنسور، برای بیشینه کردن عمر گره های سنسور به علت این امر است که برای جایگزین کردن و تعویض باطری های هزاران گره سنسور امکان پذیر نیست. بنابراین عملیات محاسباتی گره ها و پروتکلهای ارتباطی باید به اندازه انرژی موثر در صورت امکان ساخته شده باشد. در میان این پروتکلها، پروتکلهای انتقال داده ها بر حسب انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردارند، از آنجائیکه انرژی مورد نیاز برای انتقال داده ها 70% از انرژی کل مصرفی یک شبکه سنسور بی سیم را می گیرد. تکنیکهای area coverage و تراکم داده ها می توانند کمک بسیار زیادی در نگهداری منابع انرژی کمیاب با حذف افزونگی داده ها و کمینه ساختن تعداد افتقالات داده ها بکنند. بنابراین، روشهای تراکم داده ها در شبکه های سنسور، در همه جا در مطبوعات مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته اند، در SPIN (پروتکلهای سنسور برای اطلاعات از طریق مذاکره sensor protocols for Information via Negotiation
ارسال داده های اضافی با مذاکره meta- dataها توسط گره ها حذف شده اند. در انتشار مستقیم، شیب ها که برای جمع آوری داده ها و تراکم داده ها برقرار شده اند، کاربرد مسیرهای تقویت مثبت و منفی را بوجود می آورند. در گره های سنسور، نمونه ای از داده ها را که نشان می دهد که چگونه تفسیر سنسور به فاصله زمانی از پیش تعریف شده تغییر روش می دهد می فرستند. Cluster- headها نمونه های داده ها را جمع آوری کرده و فقط یکی از رویدادهای وخیم تطبیق یافته را می فرستد. از قبیل، پیش بینی افت درجه حرارت به طور تصادفی یک طوفان به پایگاه و مکان اصلی.
Cluster- head همچنین می تواند مطالعات نماینده k را بجای مطالعات بدست آمده n از تمامی سنسورهایش مطابق الگوریتم k-means بفرستد. امنیت در ارتباط داده ای موضوع مهم دیگری است تا طراحی شبکه های سنسور بی سیم مطرح شده باشد، همانند شبکه های سنسور بی سیم که ممکن است در مناطق دشمن از قبیل میدان های نبرد گسترش یافته باشد. بنابراین، پروتکل های تراکم داده ها باید با پروتکلهای امنیتی ارتباط داده ها بعنوان یک تعارض مابین این پروتکلها که ممکن است سوراخ و روزنههایی (loophole) را در امنیت شبکه ایجاد کنند کار کنند. این مقاله یک الگوی مطمئن و energy-efficient مبنی بر پروتکل تراکم داده ها (ESPDA) را که هر دوی تراکم داده ها و تصورات و مفهوم های کلی امنیتی را با هم در شبکه های سنسور بی سیم Cluster- head رسیدگی می کند، ارائه می کند. هرچند، تراکم داده ها و امنیت در شبکه های سنسور بی سیم در مطبوعات مورد مطالعه قرار گرفته اند، برای بهترین شناسایی و آگاهی ما این مقاله نخستین مطالعه برای رسیدگی کردن به تکنیکهای تراکم داده ها بدون مصالحه امنیت است. ESPDA کدهای نمونه را برای اجرای تراکم داده ها بکار می برند. کدهای نمونه اساساً نماینده بخش های داده ها هستند که از داده های واقعی به چنین روشی که هر کد نمونه مشخصات مخصوص داده های واقعی متناظر را دارد اقتباس شده است (گرفته شده است). فرآیند اقتباس یا استخراج ممکن است وابستگی به نوع داده های واقعی را تغییر دهد.
برای مثال: وقتی که داده های واقعی تصورات حس شده موجودات بشر توسط سنسورهای نظارت و مراقبت هستند، مقادیر پارامتر کلید برای شناسایی صورت و بدن بعنوان نماینده ای از داده ها که وابسته به نیازهای کاربردی هستند، مطرح شده اند. وقتیکه یک گره سنسور شامل واحدهای دریافت یا احساس (sensing) چند گانه است، کدهای نمونه گره سنسور، با ترکیب کدهای نمونه واحدهای دریافت یا احساس (sensing) افرادی و فردی فراهم شده اند. بجای ارسال کل داده های حس شده و دریافت شد. (sensed) اول، گره های سنسور را تولید می کنند و سپس کدهای نمونه را به Cluster- headها می فرستند. Cluster- headها کدهای نمونه متمایز را تعیین می کنند و سپس فقط خواستار یک گره سنسور برای فرستادن داده های واقعی برای هر کد نمونه متمایز هستند. این روش دیدگاه هم انرژی و هم پهنای باند موثری را برای ESPDA بوجود می آورد. ESPDA، همچنین امن است زیرا Cluster- headها نیازی به کشف رمز داده ها برای تراکم داده ها ندارند و نه کلید رمزی سازی/ آشکار سازی منتشر شده است. علاوه بر این، nonblocking کردن پیشنهاد شده تکنیک hopping بلوک OVSF جلوتر، امنیت ESPDA را به صورت تصادفی با عوض کردن نگاشت بلوک های داده به time slotهای NOVSF اصلاح می کند. گره های سنسور معمولاً با چگالی عالی برای مقابله با خرابی های گره بعلت محیط های ناملایم گسترش یافته اند. گسترش تصادفی شبکه نیز در بسیاری از مناطق با بیش از یک گره سنسور پوشانده شده بود. بنابراین، آن بسیار مطلوب و پسندیده است برای مطمئن ساختن اینکه یک منطقه و محیط فقط با یک گره سنسور در هر لحظه پوشانده شده است، بطوریکه بیش از یک گره سنسور همان داده ها را دریافت و احساس نمی کند. این منجر به یک پیشرفت برای راندمان تراکم داده ها می شود از آنجائیکه حتی داده های اضافی حس و دریافت نشده اند. در این خصوص، این مقاله یک الگوریتمی را برای هماهنگ کردن وضعیت خواب و فعال (sleep & active) به هنگام داشتن اشتراک گره های سنسور حوزه های sensing مطرح می کند. نتیجه این مقاله، بصورت زیر سازمان یافته است. بخش 2 تراکم داده ها و پروتکل وضعیت sleep- active را شرح می دهد. بخش 3 پروتکل امنیتی را مطرح می کند. بخش 4 ارزیابی کارایی تراکم داده های پیشنهاد شده، پروتکل های sleep-active و پروتکل های امنیتی را ارائه می کند. تبصره ها و توجهات در بخش 5 قرار دارند.
2- تراکم داده ها در ESPDA (Data Aggregation in ESPDA):
این مقاله در مورد شبکههای سنسور با ساختار سلسله مراتبی و مرتبه ای که داده ها از گره های سنسور به جایگاه اصلی از طریق Cluster- headها مسیر دهی شده اند، رسیدگی می کند. ایستگاه های اصلی برای داشتن توان کافی و حافظه برای ارتباط برقرار کردن بطور امن و مطمئن با تمامی گره های سنسور و شبکه های خارجی از قبیل اینترنت در نظر گرفته شده و فرض شده اند. گره های سنسور بصورت تصادفی در بیش از یک فضا و محیط گسترش یافته و مستقر شده اند تا نظارت شده باشند و آنها را به درون clusterها بعد از گسترش ابتدایی سازماندهی می کنند. یک Cluster- head، از هر clusterای برای بکار بردن ارتباط مابین گره های cluster و ایستگاه اصلی انتخاب شده است. Cluster- headها بصورت پویا مبنی بر انرژی باقیمانده برای داشتن توان مصرفی یکنواخت در میان تمامی گره های سنسور عوض شده اند. از آنجائیکه انتقال و ارسال داده یک دلیل اصلی مصرف انرژی است، ابتدا ESPDA، ارسال و انتقال داده های اضافی را از گره های سنسور به Cluster- headها با کمک پروتکل هماهنگی وضعیت sleep-active کاهش می دهد. سپس، ترام داده برای حذف افزونگی بکار گرفته شده است و برای تعداد ارسال ها را برای ذخیره سازی انرژی به حداقل رسانده است. در روش های تراکم داده های قراردادی، Cluster- headها، تمامی داده ها را از گره های سنسور دریافت می کنند و سپس افزونگی را با بررسی محتویات داده های سنسور حذف می کنند. ESPDA کدهای نمونه را بجای داده های حس شده یا دریافت شده (sensed) برای اجرای تراکم داده بکار می برد، بنابراین، محتویات داده های ارسال شده مجبور نیستند تا در Cluster- headها آشکار و فاش شده باشند. این قادر می سازد تا ESPDA در ترکیب عطفی (اتصال، پیوستگی) با پروتکل امنیتی کار کند. در پروتکل امنیتی و sensor data، که به عنوان غیراضافی (non-redundant) با Cluster- headها شناسایی شده اند، به ایستگاه اصلی که به شکل به رمز درآمده است، انتقال یافته است. کدهای نمونه با بکار بردن یک انتشار جستجوی نمونه محرمانه بوسیله Cluster- head بصورت دوره ای تولید شده اند. جستجوی (seed) نمونه یک عدد تصادفی بکار رفته برای پیشرفت و اصلاح قابلیت اعتماد کدهای نمونه با اجازه ندادن به همان کدهای نمونه تولید شده در هر زمان است. چنانچه جستجوی نمونه تغییر یافته است، الگوریتم تولید نمونه، یک کد نمونه متمایزی را برای همان داده سنسور تولید می کند. بنابراین، افزونگی حتی قبل از اینکه داده های سنسور از گره های سنسور انتقال یافته باشند، حذف شده است.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:40
فهرست مطالب:
چکیده:
1- مقدمه:
2- تراکم داده ها در ESPDA (Data Aggregation in ESPDA):
1-2- هماهنگی وضعیت بیداری- خواب (Sleep- Active mode coordination)
2-2- بکاربردن کدهای نمونة تراکم دادهها: (Data aggregation using pattern codes):
3-2- مقایسة نمونه با (pattern comparison by cluster-head) :
2-3- تکنیک NOVSF Block hopping :
2-4- بازده انرژی نمونه مبنی بر تراکم داده ها:
3-4- ارزیابی کارایی پروتکل امنیتی (Performance evaluation of ESPDA Security Protocol):
5- نتیجهگیری
چکیده:
تراکم داده ها در شبکه های سنسور بی سیم افزونگی را حذف می کند تا مصرف پهنای باند و بازده انرژی گوه ها را توسعه دهد. این مقاله یک پروتکل تراکم داده های energy- efficient امن را که (Energy- Efficient Secure Pattern based Data Aggregation) ESPDA الگوی امن energy- efficient بر پایه تراکم داده ها) نامیده می شود ارائه می کند. برخلاف تکنیکهای تراکم داده های قراردادی، ESPDA از انتقال داده های اضافی از گره های سنسور به cluster- headها جلوگیری می کند. اگر گره های سنسور همان داده ها را تشخیص داده و دریافت کنند، ESPDA ابتدا تقریباً یکی از آنها را در وضعیت خواب (sleep mode) قرار می دهد و کدهای نمونه را برای نمایش مشخصات داده های دریافت و حس شده توسط گره های سنسور تولید می کند. Cluster- head ها تراکم داده ها را مبنی بر کدهای نمونه اجرا می کند و فقط داده های متمایز که به شکل متن رمز شده هستند از گره های سنسور به ایستگاه و مکان اصلی از طریق Cluster- headها انتقال یافته است. بعلت استفاده از کدهای نمونه، Cluster- headها نیازی به شناختن داده های سنسور برای اجرای تراکم دادهها ندارند. زیرا به گره های سنسور اجازه می دهد تا لینک های ارتباطی سرهم پیوسته (end-to-end) امن را برقرار کنند. بنابراین، نیازی برای مخفی سازی/ آشکار سازی توزیع کلید مابین Cluster- head ها و گره های سنسور نیست. بعلاوه، بکار بردن تکنیک NOVSF block- Hopping، امنیت را بصورت تصادفی با عوض کردن با نگاشت بلوک های داده ها به time slotهای NOVSF اصلاح کرده و آن را بهبود می بخشد. ارزیابی کارایی نشان می دهد که ESPDA روش های تراکم داده های قراردادی را به بیش از 50% در راندمان پهنای باند outperform می کند.
1- مقدمه:
شبکه های سنسور بی سیم، بعنوان یک ناحیه و منطقه جدید مهم در تکنولوژی بی سیم پدیدار شده اند. در آینده نزدیک، شبکه های سنسور بی سیم منتظر هزاران گره ارزان و کم هزینه و داشتن هر توانایی (Sensing capability) sensing با توان ارتباطی و محاسباتی محدود شده بوده اند. چنین شبکه های سنسوری منتظر بوده اند تا در بسیاری از موارد در محیط های عریض گوناگونی برای کاربردهای تجاری، شخصی و نظامی از قبیل نظارت، بررسی وسیله نقلیه و گردآوری داده های صوتی گسترش یافته باشند. محدودیتهای کلید شبکه های سنسور بی سیم، ذخیره سازی، توان و پردازش هستند. این محدودیتها و معماری ویژه گره های سنسور مستلزم انرژی موثر و پروتکلهای ارتباطی امن هستند. امکان و اجرای این شبکه های سنسور کم هزینه با پیشرفت هایی در MEMS (سیستم های میکرومکانیکی micro electromechanical system)، ترکیب شده با توان کم، پردازنده های سیگنال دیجیتالی کم هزینه (DSPها) و مدارهای فرکانس رادیویی (RF) تسریع شده اند.
چالش های کلید در شبکه های سنسور، برای بیشینه کردن عمر گره های سنسور به علت این امر است که برای جایگزین کردن و تعویض باطری های هزاران گره سنسور امکان پذیر نیست. بنابراین عملیات محاسباتی گره ها و پروتکلهای ارتباطی باید به اندازه انرژی موثر در صورت امکان ساخته شده باشد. در میان این پروتکلها، پروتکلهای انتقال داده ها بر حسب انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردارند، از آنجائیکه انرژی مورد نیاز برای انتقال داده ها 70% از انرژی کل مصرفی یک شبکه سنسور بی سیم را می گیرد. تکنیکهای area coverage و تراکم داده ها می توانند کمک بسیار زیادی در نگهداری منابع انرژی کمیاب با حذف افزونگی داده ها و کمینه ساختن تعداد افتقالات داده ها بکنند. بنابراین، روشهای تراکم داده ها در شبکه های سنسور، در همه جا در مطبوعات مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته اند، در SPIN (پروتکلهای سنسور برای اطلاعات از طریق مذاکره sensor protocols for Information via Negotiation
ارسال داده های اضافی با مذاکره meta- dataها توسط گره ها حذف شده اند. در انتشار مستقیم، شیب ها که برای جمع آوری داده ها و تراکم داده ها برقرار شده اند، کاربرد مسیرهای تقویت مثبت و منفی را بوجود می آورند. در گره های سنسور، نمونه ای از داده ها را که نشان می دهد که چگونه تفسیر سنسور به فاصله زمانی از پیش تعریف شده تغییر روش می دهد می فرستند. Cluster- headها نمونه های داده ها را جمع آوری کرده و فقط یکی از رویدادهای وخیم تطبیق یافته را می فرستد. از قبیل، پیش بینی افت درجه حرارت به طور تصادفی یک طوفان به پایگاه و مکان اصلی.
Cluster- head همچنین می تواند مطالعات نماینده k را بجای مطالعات بدست آمده n از تمامی سنسورهایش مطابق الگوریتم k-means بفرستد. امنیت در ارتباط داده ای موضوع مهم دیگری است تا طراحی شبکه های سنسور بی سیم مطرح شده باشد، همانند شبکه های سنسور بی سیم که ممکن است در مناطق دشمن از قبیل میدان های نبرد گسترش یافته باشد. بنابراین، پروتکل های تراکم داده ها باید با پروتکلهای امنیتی ارتباط داده ها بعنوان یک تعارض مابین این پروتکلها که ممکن است سوراخ و روزنههایی (loophole) را در امنیت شبکه ایجاد کنند کار کنند. این مقاله یک الگوی مطمئن و energy-efficient مبنی بر پروتکل تراکم داده ها (ESPDA) را که هر دوی تراکم داده ها و تصورات و مفهوم های کلی امنیتی را با هم در شبکه های سنسور بی سیم Cluster- head رسیدگی می کند، ارائه می کند. هرچند، تراکم داده ها و امنیت در شبکه های سنسور بی سیم در مطبوعات مورد مطالعه قرار گرفته اند، برای بهترین شناسایی و آگاهی ما این مقاله نخستین مطالعه برای رسیدگی کردن به تکنیکهای تراکم داده ها بدون مصالحه امنیت است. ESPDA کدهای نمونه را برای اجرای تراکم داده ها بکار می برند. کدهای نمونه اساساً نماینده بخش های داده ها هستند که از داده های واقعی به چنین روشی که هر کد نمونه مشخصات مخصوص داده های واقعی متناظر را دارد اقتباس شده است (گرفته شده است). فرآیند اقتباس یا استخراج ممکن است وابستگی به نوع داده های واقعی را تغییر دهد.
برای مثال: وقتی که داده های واقعی تصورات حس شده موجودات بشر توسط سنسورهای نظارت و مراقبت هستند، مقادیر پارامتر کلید برای شناسایی صورت و بدن بعنوان نماینده ای از داده ها که وابسته به نیازهای کاربردی هستند، مطرح شده اند. وقتیکه یک گره سنسور شامل واحدهای دریافت یا احساس (sensing) چند گانه است، کدهای نمونه گره سنسور، با ترکیب کدهای نمونه واحدهای دریافت یا احساس (sensing) افرادی و فردی فراهم شده اند. بجای ارسال کل داده های حس شده و دریافت شد. (sensed) اول، گره های سنسور را تولید می کنند و سپس کدهای نمونه را به Cluster- headها می فرستند. Cluster- headها کدهای نمونه متمایز را تعیین می کنند و سپس فقط خواستار یک گره سنسور برای فرستادن داده های واقعی برای هر کد نمونه متمایز هستند. این روش دیدگاه هم انرژی و هم پهنای باند موثری را برای ESPDA بوجود می آورد. ESPDA، همچنین امن است زیرا Cluster- headها نیازی به کشف رمز داده ها برای تراکم داده ها ندارند و نه کلید رمزی سازی/ آشکار سازی منتشر شده است. علاوه بر این، nonblocking کردن پیشنهاد شده تکنیک hopping بلوک OVSF جلوتر، امنیت ESPDA را به صورت تصادفی با عوض کردن نگاشت بلوک های داده به time slotهای NOVSF اصلاح می کند. گره های سنسور معمولاً با چگالی عالی برای مقابله با خرابی های گره بعلت محیط های ناملایم گسترش یافته اند. گسترش تصادفی شبکه نیز در بسیاری از مناطق با بیش از یک گره سنسور پوشانده شده بود. بنابراین، آن بسیار مطلوب و پسندیده است برای مطمئن ساختن اینکه یک منطقه و محیط فقط با یک گره سنسور در هر لحظه پوشانده شده است، بطوریکه بیش از یک گره سنسور همان داده ها را دریافت و احساس نمی کند. این منجر به یک پیشرفت برای راندمان تراکم داده ها می شود از آنجائیکه حتی داده های اضافی حس و دریافت نشده اند. در این خصوص، این مقاله یک الگوریتمی را برای هماهنگ کردن وضعیت خواب و فعال (sleep & active) به هنگام داشتن اشتراک گره های سنسور حوزه های sensing مطرح می کند. نتیجه این مقاله، بصورت زیر سازمان یافته است. بخش 2 تراکم داده ها و پروتکل وضعیت sleep- active را شرح می دهد. بخش 3 پروتکل امنیتی را مطرح می کند. بخش 4 ارزیابی کارایی تراکم داده های پیشنهاد شده، پروتکل های sleep-active و پروتکل های امنیتی را ارائه می کند. تبصره ها و توجهات در بخش 5 قرار دارند.