فهرست مطالب

رایانش نرم و فناوری اطلاعات - سال پنجم شماره 2 (تابستان 1395)

مجله رایانش نرم و فناوری اطلاعات
سال پنجم شماره 2 (تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/05/12
  • تعداد عناوین: 7
|
  • اصغر فیضی، علی آقا گل زاده *، هادی سیدعربی صفحات 1-11
    این مقاله یک رهیافت برای مدل کردن رفتارهای معمول و آشکارسازی رفتارهای غیر معمول ارایه می دهد. این رهیافت از چند بخش اصلی تشکیل شده است. ابتدا با استفاده از یک روش آشکارسازی، ناحیه های متحرک و پیش زمینه جداسازی می شوند. در مرحله ی بعدی نرخ های اشغال- ساکن (Busy-Idle) به عنوان ویژگی های رفتاری تعریف می شوند و بر اساس این ویژگی ها، برای هر بلوک از پیکسل ها یک مدل رفتاری استخراج می شود. به شرط یک مجموعه از داده های معمول، از روش دسته بندی طیفی برای دسته بندی رفتارهای معمول استفاده می شود. در این دسته بندی، بلوک های پیکسل هایی که رفتارهای مشابه دارند، در یک دسته قرار می گیرند. سپس برای بلوک هایی که در یک دسته قرار گرفته و رفتار مشابه دارند، یک مدل رفتاری برای آن دسته تعریف می گردد. مدل رفتاری پیشنهادی در این مقاله یک مدل مارکوف مخفی (HMM) می باشد. نتایج دسته بندی و رفتارهای معمول به دست آمده برای آشکارسازی رفتارهای غیر معمول استفاده می گردد. به این ترتیب که با توجه به مدل های رفتاری معمول هر دسته، اگر برای یک بلوک پیکسل نمونه، احتمال آرایه ی مشاهده شده به شرط مدل های معمول، از یک حد آستانه کمتر باشد، آن بلوک به عنوان محلی که در آن رفتار غیر معمول اتفاق افتاده شناخته می شود. نتایج آزمایش روی داده های ویدیویی، کارآمد بودن، دقیق بودن و سرعت رهیافت پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نظارت بینایی، رفتار معمول، دسته بندی طیفی، مدل مارکوف مخفی، آشکارسازی رفتارهای غیر معمول
  • علی غفاری * صفحات 12-18
    محدودیت انرژی در شبکه های حسگر بی سیم، مسیریابی بسته ها را با چالش های اساسی روبرو کرده است. در کاربردهای مبتنی بر رخداد، محدودیت های ذاتی این شبکه ها باعث شده است که بر اثر ترافیک بیش از حد بسته ها، گره های حسگر نزدیک چاهک انرژی خود را تخلیه نمایند. در اثر این تخلیه ماموریت شبکه با مشکل اساسی روبرو خواهد شد. روش کدگذاری شبکه با کدگذاری و کدگشایی بسته های داده، گذردهی شبکه را بهبود داده، تاخیر انتها به انتها را کاهش داده و شبکه را در برابر برخی خطاها مقاوم می نماید. در این مقاله یک الگوریتم مسیریابی با استفاده از کدگذاری شبکه ارائه شده است. در روش پیشنهادی برای تعیین مسیرها، پارامترهای کیفیت پیوند ارتباطی و انرژی موجود همسایه ها را در نظر گرفته و علاوه بر آن برای ارسال اطلاعات از کدینگ شبکه استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با روش دیگر، قابلیت اطمینان را افزایش و انرژی مصرفی را کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: شبکه های حسگر بی سیم، قابلیت اطمینان، مسیریابی، کدگذاری شبکه، انرژی مصرفی
  • ذوالفقار سلمانیان *، آیاز عیسی زاده، احمد اسدزاده صفحات 19-27
    برای توزیع پهنای باند در شبکه های کامپیوتری روش های مختلفی مرتبط با سیاست های تخصیص مدیران شبکه در سامانه های کنترل پهنای باند بکار گرفته می شود. با توجه به تنوع کاربران و میزان استفاده هر کاربر، تعیین پهنای باند متناسب با نیاز هر کاربر در شرایط مختلف در کارایی سیستم و استفاده از سیستم های مدیریت پهنای باند نقش مهمی دارد. در این مقاله روشی پویا و متوازن بنام تخصیص وزنی نرمال جهت تعیین میزان پهنای باند متعلق به هر کاربر با در نظر گرفتن میزان اهمیت وی نسبت به دیگر کاربران آنلاین همزمان ارایه می گردد. در این راستا برای به دست آوردن اوزان کاربران به عنوان میزان اهمیت آنها، تکنیک AHP فازی را بکار برده و نظرات غیر قطعی خبرگان مبنای استخراج این اوزان قرار داده می شود. سهولت پیاده سازی و امکان استفاده بیشینه از پهنای باند موجود از خصوصیات روش پیشنهادی می باشد.
    کلیدواژگان: پهنای باند اینترنت، مدیریت پهنای باند، تکنیک AHP فازی، شبکه های کامپیوتری
  • عفیفه کریمی مصدق، نگین دانشپور * صفحات 28-39
    در سال های اخیر به دلیل استفاده از پایگاه داده تحلیلی موضوع مربوط به حفظ و نگهداری دید ذخیره شده مورد اهمیت است. برای دسترسی سریع به داده ها، پایگاه های داده تحلیلی، داده های لازم را از منابع مختلف جمع آوری کرده و به فرم دید ذخیره شده در خود ذخیره می کنند. این امر باعث سرعت بالای پایگاه داده تحلیلی در پاسخ به پرس و جوها می شود. وقتی داده ها در منابع مختلف تغییر می کنند دیدهای ذخیره شده نیز باید به روز شوند که موضوع نگهداری دید مطرح می شود. در این زمان ارائه الگوریتم هایی به منظور نگهداری دید با هزینه بهینه، مطرح می شود. الگوریتمی که در این مقاله ارائه می شود، ترکیب یک روش ریاضی با الگوریتم فراابتکاری فرهنگی است که باعث کاهش زمان جستجو و بهینه شدن هزینه دسترسی به داده ها در پایگاه داده تحلیلی می شود. الگوریتم فرهنگی از یک فضای باور مناسب استفاده می کند که شامل چندین رابطه نگهداری افزایشی دید است. هر بار که بهترین پاسخ در انتهای هر نسل به دست آید در فضایی به اسم فضای باور ذخیره می شود. آزمایش ها نشان می دهند که الگوریتم فرهنگی در مقایسه با روش های قبلی و الگوریتم باکتریال که روش پیشنهادی قبلی ما به این منظور است نیز از سرعت بالاتری به منظور به روز رسانی دید افزایشی برخوردار است.
    کلیدواژگان: پایگاه داده تحلیلی، الگوریتم فرهنگی، درخت دلتای بهینه، نگهداری افزایشی دید
  • علی محمدی *، سید حمیدظهیری صفحات 40-50
    کارآیی روش های بهینه سازی با استفاده از الگوریتم های ابتکاری، تمایل محققین را برای استفاده از آن ها در مسائل پیچیده مهندسی به صورت چشمگیری افزایش داده است. در این مقاله، مقایسه عملکرد دو الگوریتم مبتنی بر هوش جمعی PSO و IPO و روش تکاملی GA برای محاسبه پهنای کانال (w) ترانزیستورها در جهت مجتمع سازی بهتر و به منظور بهبود توان مصرفی و تاخیر مدار تغییر دهنده سطح (LEVEL SHIFTER) در تغییر سطح ولتاژ 0.4 به 3 ولت با تکنولوژیCMOS 0.35 میکرومتر مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج شبیه سازی برای مدار نمونه نشان می دهد که مقدار توان مصرفی 24.3 پیکو وات و تاخیر 10.1 نانو ثانیه با الگوریتمPSO ، اتلاف توان 46.7 پیکو وات و مقدار تاخیر برابر با 2.7 نانو ثانیه با الگوریتم IPO و مقادیر 44.05 پیکو وات و 4.5 نانو ثانیه با الگوریتم GA حاصل می شود که در مقایسه با مدارهای ارائه شده در پژوهش های مشابه، علاوه بر بهبود چشمگیر توان و تاخیر، کمینه شدن w ها نیز حاصل شده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم های ابتکاری، تغییر دهنده سطح ولتاژ، بهینه سازی توان و تاخیر، بهبود مجتمع سازی
  • سمیه خالقی*، کریم فائز صفحات 51-63
    شبکه نظیر به نظیر مجموعه ای از گره های خودسازمان دهنده و یکسان است که با هم همکاری می نمایند. این نوع از شبکه ها نیاز به هماهنگ کننده مرکزی برای ارتباط باهم ندارند. از پیاده سازی شبکه نظیربه نظیر بر بستر شبکه ادهاک سیار شبکه نظیربه نظیر سیار ایجاد می گردد. ساختار توزیع شده شبکه های نظیربه نظیر سیار جستجوی منبع و داده را در آن ها دشوار می سازد. از سوی دیگر درخواست در این شبکه ها معمولا بطور سیل آسا و تصادفی پخش می گردد که این سبب هدر رفت انرژی گره های سیار خواهد شد. از اینرو طراحی مکانیزمی خودتطبیق که داده یا درخواست را بطور آگاهانه به شبکه ارسال کند حائز اهمیت می باشد، تا بتوان منبع درخواستی را با نرخ موفقیت بیشتر، صرف کمترین انرژی، تحمیل بار کمتر به شبکه کشف کرد.
    در این مقاله یک نسخه جدید از الگوریتم شایعه پراکنی معرفی می شود. الگوریتم پیشنهادی با هدف بهبود جستجو در شبکه نظیربه نظیر سیار با استفاده از یادگیری گره ها ارائه گردیده است. از اتوماتای یادگیر بعنوان یک عامل یادگیرنده تقویتی که از طریق تعامل با محیط عملکرد خود را بهبود می بخشد، استفاده می شود. در این الگوریتم هر گره ای که درخواست داشته باشد پیام جستجوی را به تعدادی از همسایگان که از بقیه مفیدتر هستند ارسال می کند. همچنین منبع درخواستی از طریق بهترین مسیر به گره درخواست دهنده انتقال می یابد. علاوه براین بدلیل ذخیره نتایج بدست آمده از هر گره ی همسایه در حافظه نهان، سابقه گره های همسایه در جلورانی های آتی تاثیرگذار است. نتایج شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی نشان می دهد که اجتناب از انتخاب های تصادفی همسایگان برای جلورانی درخواست و درنظر گرفتن سابقه ی هر گره با استفاده از نتایج ذخیره شده در جداول کش، سبب کاهش تاخیر انتهابه انتها، مصرف انرژی و بار تحمیل شده به شبکه می گردد. از سوی دیگر درنظرگرفتن سابقه گره های همسایه در جلورانی، پیام درخواست به همسایگانی ارسال می گردد که در جستجوهای قبلی موفقتر بوده اند، نرخ موفقیت شبکه نیز افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: شبکه نظیربه نظیر ادهاک سیار، اتوماتای یادگیر، کشف منبع، Gossiping-LB، AIPS
  • امیر شاهرخ امینی* صفحات 64-73
    مدل سازی مناطق شهری با قابلیت دسترسی به اطلاعات هندسی و بصری، مورد استقبال و کاربرد بسیاری از سازمان ها قرار دارد. در این میان، استفاده از روش استریو پانوراما به عنوان یک روش تصویر مبنا به دلیل سادگی و ارائه دید واقعی و کامل از محیط مورد توجه بسیاری از تولید کنندگان و کاربران نقشه های شهری می باشد. در این مقاله، یک سیستم نوین استریو پانوراما بر مبنای دوربین های استریو (که ثبت اختراع شده است) ارائه و چگونگی بازسازی سه بعدی محیط های شهری به کمک این سیستم بیان شده است. در این مقاله، همچنین فرآیند انجام یکپارچه سازی بین تصاویر استریو پانوراما در ایستگاه های مختلف برای پوشش و مدل سازی کامل یک منطقه نیز تشریح شده است. در نهایت، بازسازی هندسی و بصری قسمتی از یک خیابان در منطقه شهری توسط سیستم استریو پانورامای پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بازسازی محیط با استفاده از سیستم پیشنهادی نشان داد که بر خلاف غالب سیستم های استریو پانورامای موجود که در آنها امکان دستیابی به اطلاعات هندسی بعضا دشوار می باشد، در روش پیشنهادی علاوه بر فراهم ساختن یک فضای بصری مناسب از محیط، امکان اندازه گیری های هندسی به راحتی میسر شده است و دستیابی به دقت های مدنظر در استخراج اطلاعات هندسی که در پروژه های شهری مورد نیاز است ممکن می باشد.
    کلیدواژگان: دوربین استریو، استریو پانوراما، بازسازی سه بعدی، رجیستریشن
|
  • Asghar Feizi, Ali Aghagolzadeh*, Hadi Seyedarabi Pages 1-11
    This paper presents a new approach for modeling the normal behaviors and detecting the abnormal behaviors. The approach consists of several main steps. First, using a detection method, the foreground and background regions are separated. Then, the busy-idle rates are defined as the behavioral features and, based on these features, a behavioral model is extracted for each pixel block. In the following, spectral clustering is used to classify the normal behaviors on the condition that a set of normal data is provided. In the classification process, the pixel blocks with similar behaviors are grouped together. A behavioral model is defined for each group of the blocks with similar behaviors. The behavioral model adopted in this paper is Hidden Markov Model. The results of the obtained classification and normal behaviors are used to detect the abnormal behaviors; i.e., based on the normal-behavior model for each cluster, if the observation sequence probability given by the normalbehavior model is lower than the threshold level, the pixel block is identified as the region in which the abnormal behaviors happened. The experimental results obtained from video data confirm the efficiency, accuracy, and speed of the approach adopted in this paper.
    Keywords: Visual Intelligent, Normal Behavior, Spectral Clustering, Hidden Markov Model, Abnormal Behavior Detection
  • Ali Ghffari * Pages 12-18
    Energy constraint in wireless sensor networks, have been made the packets routing with essential issues. In event based applications, the inherent constraint of these networks and large packet traffics affects the networks lifetime. Hence, the energy of sensor nodes near the sink node will be exhusted and the duty of WSNs will be affected with this problem. Network coding scheme with encoding and decoding of data packets, have improved the throughput, reduces the average end-to-end delays and resilient the networks against the fails. In this paper, we proposes a routing algorithm using network coding scheme. For selecting appropriate routing paths, the proposed scheme considers the link quality and residual energy of neighbor nodes. Simulation results show that the proposed scheme increases the network reliability and decreases the energy consumption in comparing with other relate scheme.
    Keywords: Wireless sensor networks, Reliability, Routing, Network coding, Energy efficiency
  • Zolfaghar Salmanian*, Ayaz Isazadeh, Ahmad Assadzadeh Pages 19-27
    There are several ways for bandwidth allocation for users acting based on policy of network administrators in computer networks. Due to the diversity of users and so amount of bandwidth usage per user, providing suitable bandwidth rate to meet their needs in various situations play an important role in terms of performance and implementation of bandwidth management systems. In this paper, we propose a dynamic and balanced approach, called normal weight allocation for determining amount of bandwidth for each user taking into account the importance of user in caomparision with other online concurrent users. In this regard, to obtain a user weight as the importance of user, we apply Fuzzy AHP technique for eliciting indecisive expert ideas. Ease of implementation and taking the advantage of maximal usage of available bandwidth are the features of the proposed approach.
    Keywords: Internet Bandwidth, Bangwidth Management, Fuzzy AHP Technique, Computer Networks
  • Afifeh Karimi Mosadegh, Negin Daneshpour * Pages 28-39
    In recent years, due to the use of data warehouses, the subject of materialized view maintanance is important. For quick access to data, data warehouses collect the necessary data from various sources and stored them to form of materialized views. This leads to increased speed of responding to queries. When the data changes over different resources, the materialized views should be updated that leads to the subject of view maintanence. At this time, algorithms are presented in order to view maintanance with optimized cost. The algorithm presented in this paper is the combining of a mathematical method with Cultural meta-heuristic algorithm that leads to reduce search time and optimizes the cost of access to data in data warehouses. Cultural algorithm uses a reasonable belief space, including several incremental view maintenance relations. The best response obtained at the end of every generation is stored in the space called the belief space. The tests showe that Cultural algorithm is faster to maintain incremental views compared to previous methods and algorithms like bacterial and bees and learning tlbo algorithm.
    Keywords: Data Warehouse, Cultural algorithm, Optimal delta tree, Incremental view maintenance
  • Ali Mohammadi *, Seyed-Hamid Zahiri Pages 40-50
    The powerfulness and effectiveness of the optimization methods are motivations of the researchers to use them in complex engineering problems. In this paper, the performance of the three optimization algorithms based on swarm intelligence ( IPO, PSO) and evolutionary technique (GA) for calculation the channel's widths of the transistors were evaluated compared with each others. The fitness functions are defined in order to the better integration and to improve the power consumption and delay of Level Shifter circuit (LS) with changing the voltage level of 0.4 to 3 volts using 0.35-um CMOS technology .Simulation results for the sample circuit show that it reach a power consumption of 0.222pW and a delay value of 9.113ns with PSO algorithm, a power consumption of 0.39 nW and delay value of 3.741 ns with IPO algorithm, and values of 0.235 nW and 3.711 ns whit GA algorithm. In addition to a dramatic improvement in power and delay, minimum of channel's widths also were obtained. All implementations of paper were performed in MATLAB and HSPICE.
    Keywords: Heuristic algorithms, Level shifter, Optimization of power, delay, Inclined planes system optimization, Particle swarm optimization, Genetic algorithm
  • Somaye Khaleghi *, Karim Faez Pages 51-63
    Peer to peer network is a set of self-adaptive and identic nodes that cooperate together without the central coordinator. Mobile peer to peer network is caused from the implementation of peer to peer network over mobile Ad-hoc networks’ platform. The distributed structure of these networks reinforces the resource searching. The requests in these networks are often propagated randomly and broadcast. Thus, designing a self- adavptive mechanism that sends the request intentionally to the network is crucial, to be able to discover the demanded source of the request with the maximum amount of success rate and minimum amount of energy and traffic load. In this research is presented solution with the aim of improving serach on the mobile peer to peer network. Learning automata are adaptive decision making units which run in random environments that learn the optimal action through repeated interaction with its environment.In the proposed algorithm, each node having a message sends a search request to some more useful neighbors. Correspondingly the best route from the source node will transmit the requested resource. Moreover Because of saving result in neighbourse cache table, Neighbourse experince are effective in future forwards. The simulation results of the proposed algorithm and comparison with the “Gossiping Load Balancing alghorithm” algorithm and “Imporoved Adaptive Probablitistic Search”, show that avoiding selecting random neighbors for forward request and considering the history of each node using the results stored in cache tables, reduce energy consumption, the number of sended and droped network packets , and the networkload. Since, due to the influence of neighboring nodes in proceeding, the request message is sent to the neighbors who have been more successful in previous searches, the success rate of the network also increases.
    Keywords: Mobile Ad-hoc peer to peer Networks, Gossiping –LB, AIPS, Learning Automata, Resource Search
  • Amir Shahrokh Amini * Pages 64-73
    3D urban reconstruction with access to geometric and visual information is used by many organizations. In this regard, using stereo panorama as an image-based method is attended by many manufacturers and users of the urban maps because of the simplicity and providing real visibility. In this paper, a new stereo panorama system based on stereo cameras (that is patented) is presented and three-dimensional reconstruction of urban environments using the system is expressed. Moreover in this article, the process of registration between the stereo panoramic images at different stations is also described to cover whole area. Finally, geometric and visual reconstruction of part of a street was evaluated by the mentioned stereo panorama system. The results of the reconstruction of the environment revealed that unlike most stereo panorama systems in which access to geometric information is sometimes difficult, in the proposed method, in addition to providing a visual space of the environment, geometric measurements is easily possible and achieving the desired accuracy that is needed in urban projects (large map with scale of 1:1000) is possible.
    Keywords: Stereo Camera, Stereo Panorama, 3D Reconstruction, Registration