A genetic algorithm for minimum set covering problem in reliable and efficient wireless sensor networks

العناوين الأخرى

الخوارزمية الجينية لمشكلة المجموعة الأدنى للتغطية في شبكات الاستشعار اللاسلكية الموثوقة و الفعالة

المؤلفون المشاركون

Hamid, Sarab Majid
Atiyyah, Bara Ali

المصدر

Iraqi Journal of Science

العدد

المجلد 55، العدد 1 (31 مارس/آذار 2014)، ص ص. 224-240، 17ص.

الناشر

جامعة بغداد كلية العلوم

تاريخ النشر

2014-03-31

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

17

التخصصات الرئيسية

الهندسة الكهربائية

الموضوعات

الملخص AR

يستخدم عادة نشر أجهزة الاستشعار بكثافة في شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSNs) لضمان تغطية كفوءه و اقتصادية في المنطقة المستهدفة.

حديثا تم اقتراح العديد من تقنيات جدولة أجهزة الاستشعار لتصميم WSNs كفوء من ناحية استخدام الطاقة و أصبحت هذه المشكل تعميم لمشكلة المجموعة الأدنى للتغطيه (MSCP .(MSCP هي مشكلة Hard-NP و المطبقة في حل العديد من المشاكل الناجمة مثل التصنيع، و تخطيط الخدمة، و استرجاع المعلومات، و ما إلى ذلك من المشاكل.

في هذا البحث، تم نمذجة MSCP لتصميم شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSNs) و التي يمكن أن تغطي المنطقة المستهدفة بثقة و بطريقة اقتصادية.

على عكس محاولات أخرى في هذا المجال، يتناول هذا البحث مشكلة جدولة الحد الأدنى لعدد من أجهزة الاستشعار (إيجاد الحد الأدنى لغطاء مجموعة)، في نموذج الاستشعار أكثر واقعية للتعامل مع حالة عدم اليقين في موثوقية أجهزة الاستشعار في تغطية الهدف.

تدارس هذا البحث تطوير الخوارزمية الجينية (GA) للحفاظ على جدوله لعدد أدنى من أجهزة الاستشعار، لدعم WSNs كفوء في استخدام الطاقة.

و بمساعدة من أجهزة الاستشعار غير المعينة المتبقية، يمكن زيادة موثوقية تغطية المجموعة التي تقدمها GA بعد خطوة الكشف عن مجريات الأمور.

تم قياس تقييم الأداء على نوعية الحل من حيث تكلفة الاستشعار و موثوقية التغطية من خلال محاكاة واسعة النطاق، و التي تبين أثر عدد الأهداف، و كثافة أجهزة الاستشعار و نصف قطر الاستشعار عن بعد.

الملخص EN

Densely deployment of sensors is generally employed in wireless sensor networks (WSNs) to ensure energy-efficient covering of a target area.

Many sensors scheduling techniques have been recently proposed for designing such energy-efficient WSNs.

Sensors scheduling has been modeled, in the literature, as a generalization of minimum set covering problem (MSCP) problem.

MSCP is a well-known NP-hard optimization problem used to model a large range of problems arising from scheduling, manufacturing, service planning, information retrieval, etc.

In this paper, the MSCP is modeled to design an energy-efficient wireless sensor networks (WSNs) that can reliably cover a target area.

Unlike other attempts in the literature, which consider only a simple disk sensing model, this paper addresses the problem of scheduling the minimum number of sensors (i.e., finding the minimum set cover) while considering a more realistic sensing model to handle uncertainty into the sensors' target-coverage reliability.

The paper investigates the development of a genetic algorithm (GA) whose main ingredient is to maintain scheduling of a minimum number of sensors and thus to support energy-efficient WSNs.

With the aid of the remaining unassigned sensors, the reliability of the generated set cover provided by the GA, can further be enhanced by a post-heuristic step.

Performance evaluations on solution quality in terms of both sensor cost and coverage reliability are measured through extensive simulations, showing the impact of number of targets, sensor density and sensing radius.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Atiyyah, Bara Ali& Hamid, Sarab Majid. 2014. A genetic algorithm for minimum set covering problem in reliable and efficient wireless sensor networks. Iraqi Journal of Science،Vol. 55, no. 1, pp.224-240.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373587

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Atiyyah, Bara Ali& Hamid, Sarab Majid. A genetic algorithm for minimum set covering problem in reliable and efficient wireless sensor networks. Iraqi Journal of Science Vol. 55, no. 1 (2014), pp.224-240.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373587

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Atiyyah, Bara Ali& Hamid, Sarab Majid. A genetic algorithm for minimum set covering problem in reliable and efficient wireless sensor networks. Iraqi Journal of Science. 2014. Vol. 55, no. 1, pp.224-240.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-373587

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 239-240

رقم السجل

BIM-373587