فهرست مطالب

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال پانزدهم شماره 1 (پیاپی 42، بهار 1396)

  • ب - مهندسی کامپیوتر
  • تاریخ انتشار: 1396/03/25
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمدرضا ملاخلیلی میبدی، محمدرضا میبدی صفحات 1-13
    در این مقاله به بررسی یک معیار جدید مقایسه ای برای تولید پاسخ محیط در حل مسایل بهینه سازی روی گراف های تصادفی به عنوان مدلی از شبکه های کامپیوتری توسط شبکه ای از آتاماتاهای یادگیر می پردازیم. این روش جدید به دلیل لحاظ کردن تقریبی از واریانس پاسخ های تولیدشده توسط شبکه آتاماتاهای یادگیر، قادر به انطباق بیشتری با محیط بوده و در نتیجه پاسخ های مناسب تری به اقدام های انجام شده توسط آتاماتاها در شبکه ای از آتاماتاهای یادگیر می دهد. روش جدید از طریق واردکردن یک مقدار نویز محاسبه شده، از ایستایی فرایند یادگیری و گیرافتادن آن در نقاط کمینه محلی جلوگیری کرده و باعث تسریع در فرایند یادگیری می شود. به کمک شبیه سازی ها نشان می دهیم این روش جدید در مقایسه با روش های فعلی که تا کنون مورد استفاده بوده است، هم به لحاظ سرعت همگرایی به جواب بهینه و هم به لحاظ قابلیت گریز از اثر واریانس وزن یال های گراف تصادفی- که باعث میل جواب نهایی به سمت کوچک ترین مقدار و نه مقدار میانگین می شود- عملکرد بهتری دارد.
  • سیدمصطفی شفایی، نگین دانشپور، سیدمجید شفایی صفحات 14-26
    یک چالش اساسی در حوزه سکوها و کاربردها چگونگی نمایش و ترکیب نتایج به دست آمده از بخش های بی درنگ و ایستا و همچنین کاهش زمان پاسخ دهی به پرس وجوهای پردازش تحلیلی برخط در یک پایگاه داده تحلیلی تقریبا بی درنگ است. بنابراین محتوای مناسب می تواند از طریق ایجاد یک واسط مشترک از نتایج پرس وجوها، در یک پایگاه داده تحلیلی تقریبا بی درنگ تولید شود. این مقاله معماریی ارائه می کند که شامل یک رویکرد واسط XML، XSLT برای تولید محتوای مناسب و همچنین ساخت دیدهای ذخیره شده در سمت مشتری می باشد. در این معماری با فراهم کردن یک الگوی تولید خروجی مبتنی بر HTML، نحوه انتشار و ترکیب نتایج ارائه می شود. همچنین دو رویکرد موازی برای ترکیب کردن نتایج بخش های بی درنگ و ایستا از پایگاه داده تحلیلی تقریبا بی درنگ برای معماری پیشنهاد می شود. در معماری ارائه شده، نقش اساسی XML و فناوری های وابسته به آن در تولید و نگهداری محتوا در یک پایگاه داده تحلیلی تقریبا بی درنگ مشخص می شود. نتایج آزمایش ها، کاهش زمان پاسخ دهی به پرس وجوهای پردازش تحلیلی برخط را از طریق دیدهای ذخیره شده در سمت سرور و مشتری نشان می دهد. توابع سود معرفی شده برای انتخاب دیدهای ذخیره شده در هر دو رویکرد دیدهای ذخیره شده در سمت مشتری و سرور، باعث بهبود فضای نگهداری می شود.
  • مینا میرحسینی، فاطمه بارانی، حسین نظام آبادی پور صفحات 27-36
    افزایش طول عمر، کارایی و کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی سیم یک مسئله چندهدفه است که یکی از موضوعات چالش برانگیز در تحقیقات اخیر شده است. در این مقاله به منظور افزایش کارایی و طول عمر شبکه های حسگر بی سیم، با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی باینری کوانتومی روشی پیشنهاد شده که علاوه بر کمینه کردن مصرف انرژی، محدودیت های ارتباطی شبکه و نیازمندی های کاربرد خاص آن نیز برآورده می گردد. این الگوریتم روی یک شبکه حسگر بی سیم در کاربرد کشاورزی و به منظور نظارت دقیق و اصولی شرایط محیطی استفاده شده است. نتیجه به کارگیری این الگوریتم روی شبکه حسگر بی سیم، یک طرح بهینه خواهد بود که در آن حالت عملیاتی هر حسگر شامل سرگروه، حسگر فعال با محدوده حسگری بلند، حسگر فعال با محدوده حسگری کوتاه و غیر فعال را با توجه به محدودیت های مسئله مشخص می نماید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این الگوریتم در شبکه حسگر بی سیم در مقایسه با الگوریتم وراثتی و الگوریتم ازدحام جمعیت نتایج بهتری را ارائه می دهد و متعاقبا قادر است که طول عمر شبکه را نسبت به دو الگوریتم دیگر به نحو مطلوب تری افزایش دهد.
  • پیمان معلم، رسول عسگریان دهکردی صفحات 37-45
    در این مقاله الگوریتمی سریع، مطمئن و مقاوم نسبت به انسداد برای ردیابی تصویری هدفی از پیش مشخص شده در تصاویر متوالی، بر مبنای تطابق قالب لبه های هدف با لبه های فضای جستجو ارائه می گردد. در ابتدا محدوده هدف توسط کاربر مشخص شده و سپس الگوریتم پیشنهادی با انتخاب قوی ترین لبه های آن، مدلی مناسب برای هدف را مشخص می کند. در ادامه برای افزایش مقاومت نسبت به انسداد، مدل هدف به 4 قسمت تقسیم شده و با AND شدن قالب لبه های هر قسمت با لبه های فضای جستجو و شمارش پیکسل های غیر صفر آن، ماتریس تشابه برای هر قسمت از هدف به دست می آید. در صورت کمتربودن مقادیر ماتریس تشابه از آستانه ای، قسمت مورد نظر مسدود در نظر گرفته شده و در ادامه با در نظر گرفتن تاثیر قسمت های نامسدود، مکان هدف در هر قاب مشخص می شود. در طی ردیابی، در صورت وجود شرایط مناسب با توجه به شرایط پس زمینه، مدل لبه های هدف به روز می گردد. انتخاب قوی ترین لبه ها، چند قسمت کردن و به روز رسانی قالب هدف، مقاومت الگوریتم را نسبت به چالش هایی مانند تغییرات نوری محیط و بروز انسداد بر روی هدف، به همراه امکان تعقیب هدف با دقت بالا را در پی داشته است. سادگی الگوریتم پیشنهادی، امکان پیاده سازی بلادرنگ آن را به زبان C و در محیط OpenCV فراهم کرده است به گونه ای که میانگین سرعت آن توسط رایانه ای با فرکانس پردازنده GHZ 6/2 و GB RAM4، به بیش از 60 قاب در ثانیه می رسد. مقایسه نتایج این الگوریتم با الگوریتم های دیگر نشانگر سرعت بسیار بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتر الگوریتم پیشنهادی است.
  • حمید حسن پور، اکرم غلامی صفحات 46-54
    یکی از مناسب ترین بیومتریک ها برای شناسایی افراد، رگ های انگشت دست می باشد. در این مقاله روش جدیدی ارائه شده است که به شناسایی افراد از طریق رگ های خونی انگشت دست با دقت بالا می پردازد. این مقاله ابتدا از آستانه گذاری آنتروپی محلی برای قطعه بندی و استخراج رگ ها از تصاویر انگشت استفاده می نماید. آستانه گذاری آنتروپی محلی رگ ها را به خوبی استخراج می کند اما تصاویر حاصل از آن نویزی هستند به این مفهوم که رگ های استخراج شده ممکن است به صورت خطوط متقاطع ظاهر شوند. برای کم کردن حساسیت مرحله شناسایی نسبت به نویزهای موجود در تصاویر قطعه بندی شده، از تبدیل رادون استفاده می کنیم. تبدیل رادون به علت داشتن ماهیت انتگرالی، نسبت به نویزهای موجود در تصویر حساس نیست و بنابراین در مقایسه با سایر روش ها نسبت به نویز از مقاومت بیشتری برخوردار است. همچنین با استفاده از این تبدیل علاوه بر این که به استخراج خطوط رگ به طور دقیق نیاز نیست، دقت و سرعت شناسایی نیز افزایش می یابد. برای استخراج ویژگی از تصاویر رگ انگشت، الگوهای فضایی مشترک به بلوک های تبدیل رادون اعمال می شوند. در مرحله شناسایی نیز از دو روش نزدیک ترین همسایهNN) -1) و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) استفاده می شود. آزمایش های انجام شده روی مجموعه تصاویر رگ انگشت پایگاه داده دانشگاه پکینگ نرخ موفقیت 6753/99 درصد در شناسایی افراد را نشان می دهد.
  • غلامرضا ستوده، علی موقر رحیم آبادی صفحات 55-63

    با ترکیب منطق های زمانی و منطق فازی می توان منطق های جدیدی ایجاد و از آن در وارسی خودکار مدل های پویای فازی استفاده نمود. تاکنون در چند مقاله مدل های کریپکه فازی FzKripke و گراف برنامه فازی FzPG به عنوان دو مدل زمانی فازی تعریف و جهت وارسی خواص زمانی روی این مدل ها، منطق زمانی FzCTL ارائه شده و بدون ارائه الگوریتم وارسی مدل، کاربردهایی از آنها در وارسی مدارات منطقی فازی مانند فلیپ- فلاپ های فازی معرفی شده است. در این مقاله جهت برخورد با مشکل انفجار فضای حالت در مدل های زمانی فازی، روشی نمادین ارائه شده که به کمک آن، مدل ها در قالبی بسیار فشرده ذخیره و پردازش می شوند. در این مقاله کارایی الگوریتم های طراحی شده نیز مورد ارزیابی تحلیلی و تجربی قرار می گیرند. به عنوان مطالعه موردی، کارایی روش در وارسی و کشف مخاطره پویای یک مدار فلیپ- فلاپ D فازی، مورد بررسی قرار گرفته و زمان اجرا و حافظه مصرفی الگوریتم در شرایط مختلف مدل، ارائه شده است.

  • سودابه محمدی، کامبیز بدیع صفحات 64-72
    طی سال های اخیر، رویکردهای متنوعی جهت استخراج خودکار کلمات و یا عبارات کلیدی ارائه شده است اما رویکردهای اندکی برای استخراج مفاهیم/ نکات کلیدی به طور خودکار وجود دارد که اغلب آنها نیز مبتنی بر متدهای آماری هستند. استخراج مفاهیم کلیدی فرایند شناسایی عباراتی است که بیانگر مفهوم اصلی متن هستند. در این مقاله رویکرد جدیدی جهت استخراج مفاهیم کلیدی با استفاده از شبکه قاب پیشنهاد شده که مبتنی بر پردازش زبان طبیعی است. در این رویکرد، تجزیه معنایی متن اصلی با استفاده از شبکه قاب صورت می گیرد و زنجیره های مفاهیم ساخته می شوند. به هر مفهوم بردار امتیازی متشکل از چهار امتیاز که سه تای آنها مبتنی بر زنجیره های مفاهیم هستند، نسبت داده می شود. در نهایت مفاهیمی که امتیاز آنها بیش از حد آستانه است، به عنوان مفاهیم کلیدی استخراج می شوند. سه حد آستانه متفاوت در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته و در نهایت با یکدیگر مقایسه می شوند. برای ارزیابی سیستم پیشنهادی از خبره استفاده می شود و معیارهای دقت و یادآوری بررسی می شوند. کاربرد مفاهیم کلیدی در مسایلی نظیر شاخص گذاری متون الکترونیکی، ساخت کتابخانه های دیجیتال، خلاصه سازی متون، موتورهای جستجو، خوشه بندی، دسته بندی و... است.
  • سمانه امامی، مهدی صدیقی صفحات 73-80
    امروزه استفاده از حساب دهدهی در بسیاری از کاربردها نظیر برنامه های مالی مورد توجه قرار گرفته است. شاید بتوان مهم ترین عامل تاثیرگذار در این زمینه را نیاز به دقت بیشتر در نمایش اعداد در این کاربردها دانست. در دهه های اخیر، مطالعات گسترده ای در زمینه طراحی سخت افزارهای حسابی دهدهی انجام گرفته که اغلب آنها طراحی های خاص منظوره و برخی نیز با در نظر گرفتن قابلیت بازپیکربندی بوده اند. اما تاکنون تحقیقی بر روی پارامترهای تاثیرگذار در طراحی سخت افزارهای قابل بازپیکربندی دهدهی از جمله سطح ریزدانگی و انعطاف پذیری آنها انجام نشده است. بررسی های ما نشان می دهد برای جمع کننده های دهدهی قابل بازپیکربندی، ریزدانگی سطح بیت مناسب نبوده و بهتر است برای این واحدها، ریزدانگی را در سطح یک یا حتی چند رقم دهدهی افزایش داد. این افزایش سطح ریزدانگی، منجر به حدود 12% بهبود در مساحت و 4/13% بهبود در توان مصرفی شده است. اما بر خلاف جمع کننده ها با افزایش ریزدانگی در واحدهای مورد نیاز ضرب کننده های دهدهی، مساحت و توان مصرفی حدود 75% افزایش می یابد.
|
  • M. R. Mollakhalili Meybodi, M. R. Meybodi Pages 1-13
    In this paper, a new criterion is introduced for solving optimization problems on stochastic graphs- as a model of computer networks-by stochastic learning Automata. This proposed method, because of considering estimated variance of response of environment, can better adaptation to changes of environment. As a result, the proposed method can produce better response to learning Automata actions.
    The proposed method, by entering a noise, can avoid learning Automata being stuck at a local optimum point. Our simulation shows that this proposed method can be improve the convergence rate of Automata-based algorithm.
  • S. M. Shafaei, N. Daneshpour*, S. M. Shafaei Pages 14-26
    A major challenge in the field of platforms and applications is how to display and combine the results of real-time and static partitions, as well as reduce the response time of on-line analytical processing queries in a near real-time data warehouse. So appropriate content in a near real-time data warehouse can be produced through a common interface for the results of queries. This article provides an architecture that includes an XML/XSLT interface approach to generate appropriate content and also creating materialized views in the client side. In this architecture, providing a model-based HTML output, distribution and composition of results, are presented. In addition, two parallel approaches for incorporating the results of real-time and static partitions of near real-time data warehouse architecture are proposed. In the proposed architecture, the fundamental role of XML and its related technologies, the production and maintenance of content in near real-time data warehouse is determined. The results show that response time of on-line analytical processing queries via materialized views in the server and client side is reduced. Introduced functions for selecting materialized views in the both of client and server sides improve the storage space.
  • M. Mirhosseini*, F. Barani, H. Nezamabadi-Pour Pages 27-36
    In this paper, the binary quantum-inspired gravitational search algorithm is adapted to dynamically optimize the design of a wireless sensor network towards improving energy consumption and extending the lifetime of the network, so that the application-specific requirements and communication constraints are fulfilled. The proposed approach is applied on a wireless sensor network used in the application of precise agriculture to monitor environmental conditions. This algorithm would present an optimal design detecting operational mode of each sensor including cluster head, high signal range, low signal range and inactive modes taking into consideration the constraints of the network. The simulation results indicate the most performance of the proposed method in comparison with binary genetic algorithm and particle swarm optimization.
  • P. Moallem*, R. Asgarian Pages 37-45
    In this paper a fast, reliable and robust algorithm against occlusion for visual tracking of a pre-defined target in sequence images based on adapting template of target edges with search space edges is presented. At first, target window is specified by user and then the proposed algorithm determines an appropriate model for the target by choosing the best edges of the target window. Moreover, to increase robustness against occlusion, target model has been divided into four equal divisions and by performing a logical AND between the template of each division edges and search space edges and then by counting its non-zero pixels, resemblance matrix for each division of target is obtained. In a case that values of the resemblance matrix are less than values of threshold matrix, the desired division is considered occluded and then by taking the effects of non-occluded divisions into account, the exact location of the target in each frame is determined. In the tracking values, in case of appropriate condition respect to background condition, the model of target edges is updated. Selecting dominant edges, multi dividing and updating the target template, has resulted in increasing the robustness of the algorithm against some vital challenges such as changing in ambient and target light, and occurring occlusion over target. The simplicity of this algorithm has provided the possibility of real-time implementation in OpenCV environment using C language, that achieves averagely to more than 60 frames per second for a computer with 2.6 GHZ CPU and 4 GB RAM. Moreover, comparing the results of the proposed algorithm to other algorithms, revealed a higher speed and greater reliability.
  • H. Hassanpour*, A. Gholami Pages 46-54
    One of the most fitting biometric for identifying individuals is finger veins. In this paper, we study the human recognition via finger vein images that recognize persons at a high level of accuracy. First we use entropy based thresholding for segmentation and extraction veins from finger vein images. The method extract veins as well, but the images are very noisy. That means in addition to the veins that appeared as dark lines, they have some Intersecting lines. Then we applied radon transformation to segmented images. The radon transform is not sensitive to the noise in the images due to its integral nature, so in comparison with other methods is more resistant to noise. This transform does not require the extraction of vein lines accurately, that can help to increase accuracy and speed. Then for extracting features from finger vein images, common spatial patterns are appliedto the blocks of Radon Transform. In identification step two methods are used: Nearest Neighbor (1-NN) and Artificial Neural Network (MLP). Experiments conducted on sets of finger vein image database of Peking University show 99.6753 percent success rate in identifying individuals.
  • G. Sotudeh*, A. Movaghar Pages 55-63

    We may investigate the correctness of dynamic fuzzy models by a combination of Modal Temporal Logics and Fuzzy Logic. So far Fuzzy-extended Kripke structure (FzKripke) and Fuzzy-extended Program Graph (FzPG) are introduced as two timed Fuzzy logic models. Meanwhile, a Fuzzy-extended Temporal Logic (FzCTL) is introduced. Although no verification technique is devised for verifying FzCTL properties of timed Fuzzy logic models, its applications in verification of Fuzzy Logic Circuits (i.e., Fuzzy Flip-Flops) are studied and elaborated. In this paper we introduce a symbolic approach to tackle the state space explosion problem in timed Fuzzy logic models with which models are simultaneously compressed and processed in the most compact representation possible yet. The applicability of this approach is also demonstrated through experiments on a case study concerning dynamic hazards in a Fuzzy D-Flip Flop. Performance measures like runtime and memory consumptions are also provided for different scenarios.

  • S. Mohammadi*, K. Badie Pages 64-72
    We may investigate the correctness of dynamic fuzzy models by a combination of Modal Temporal Logics and Fuzzy Logic. So far Fuzzy-extended Kripke structure (FzKripke) and Fuzzy-extended Program Graph (FzPG) are introduced as two timed Fuzzy logic models. Meanwhile, a Fuzzy-extended Temporal Logic (FzCTL) is introduced. Although no verification technique is devised for verifying FzCTL properties of timed Fuzzy logic models, its applications in verification of Fuzzy Logic Circuits (i.e., Fuzzy Flip-Flops) are studied and elaborated. In this paper we introduce a symbolic approach to tackle the state space explosion problem in timed Fuzzy logic models with which models are simultaneously compressed and processed in the most compact representation possible yet. The applicability of this approach is also demonstrated through experiments on a case study concerning dynamic hazards in a Fuzzy D-Flip Flop. Performance measures like runtime and memory consumptions are also provided for different scenarios.
  • S. Emami, M. Sedighi* Pages 73-80
    Recently, decimal arithmetic has received renewed attention in certain application domains such as financial computations. This is mostly due to the demand for more accurate decimal number representation and calculation in those applications. While decimal arithmetic may be implemented in software and hardware, the latter form offers higher speeds and better performance. Traditionally, hardware decimal units have been designed as application-specific specialized hardware modules. However, emerging designs have come with some degree of reconfigurablility. But there is no research on the effects of reconfigurability parameters, such as granularity and degree of flexibility, on the overall characteristics of decimal hardware modules .In this paper, it will be shown that bit-level granularity is not suitable for decimal reconfigurable adders. Instead, digit-level granularity will lead to superior designs. The synthesis results indicate that increasing granularity level provides an area improvement of %12 and power improvement of %13.4. Unlike adders, increasing the granularity of decimal multipliers has an adverse effect on their quality and may cause up to %75 increase in their area and power consumption.