فهرست مطالب

مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران - سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 79، تابستان 1402)

نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران
سال بیست و یکم شماره 2 (پیاپی 79، تابستان 1402)

  • جلد دوم
  • تاریخ انتشار: 1402/08/03
  • تعداد عناوین: 6
|
  • زهرا باقری، فاطمه وردی، علیرضا محجوب صفحات 77-88

    در پیاده سازی مبتنی بر شبکه روی تراشه، نگاشت را می توان گامی مهم در اجرای برنامه کاربردی دانست. وظایف یک کاربرد، اغلب در قالب یک گراف هسته نمایش داده می شود. هسته ها با استفاده از یک بستر ارتباطی و غالبا شبکه روی تراشه، بین خود پیوند برقرار می کنند و به این منظور، توسعه دهندگان الگوریتم های گوناگونی را پیشنهاد داده اند. در اغلب موارد به دلیل پیچیدگی از روش های جستجوی دقیق برای یافتن نگاشت استفاده می شود. با این حال این روش ها برای شبکه های با ابعاد کوچک مناسب هستند. با افزایش ابعاد شبکه، زمان جستجو نیز به طور نمایی افزایش می یابد. این مقاله از دیدگاه یک رویکرد فراابتکاری با استفاده از روش جستجوی هارمونی به تصمیم گیری زمانی برای اتصال هسته ها به روترها می پردازد. رویکرد ما نوعی بهبودیافته از الگوریتم جستجوی هارمونی را با تمرکز روی کاهش توان مصرفی و تاخیر به کار می گیرد. تحلیل پیچیدگی الگوریتم، آشکارکننده راه حل مناسب تر در مقایسه با الگوریتم های مشابه با توجه به الگوی ترافیکی برنامه کاربردی است. الگوریتم در مقایسه با روش های مشابه به 98/39% تاخیر کمتر و 11/61% صرفه جویی در توان مصرفی دست می یابد.

    کلیدواژگان: شبکه های روی تراشه، نگاشت، جستجوی هارمونی، فراابتکاری
  • شکوفه بستان، علی محمد زارع بیدکی، محمدرضا پژوهان صفحات 89-100

    استفاده از بافت و ترتیب واژگان در یک عبارت از مواردی است که می تواند به فهم بهتر آن عبارت منجر گردد. در سال های اخیر، مدل های زبانی از پیش آموزش یافته، پیشرفت شگرفی در زمینه پردازش زبان طبیعی به وجود آوده اند. در این راستا مدل های مبتنی بر ترنسفورمر مانند الگوریتم BERT از محبوبیت فزاینده ای برخوردار گردیده اند. این مسیله در زبان فارسی کمتر مورد بررسی قرار گرفته و به عنوان یک چالش در حوزه وب فارسی مطرح می گردد. بنابراین در این مقاله، درون سازی واژگان فارسی با استفاده از این الگوریتم مورد بررسی قرار می گیرد که به درک معنایی هر واژه بر مبنای بافت متن می پردازد. در رویکرد پیشنهادی، مدل ایجادشده بر روی مجموعه دادگان وب فارسی مورد پیش آموزش قرار می گیرد و پس از طی دو مرحله تنظیم دقیق با معماری های متفاوت، مدل نهایی تولید می شود. در نهایت ویژگی های مدل استخراج می گردد و در رتبه بندی اسناد وب فارسی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این مدل، بهبود خوبی نسبت به سایر مدل های مورد بررسی دارد و دقت را نسبت به مدل برت چندزبانه تا حداقل یک درصد افزایش می دهد. همچنین اعمال فرایند تنظیم دقیق با ساختار پیشنهادی بر روی سایر مدل های موجود توانسته به بهبود مدل و دقت درون سازی بعد از هر فرایند تنظیم دقیق منجر گردد. نتایج رتبه بندی بر مبنای مدل های نهایی، بیانگر بهبود دقت رتبه بندی وب فارسی نسبت به مدل های پایه مورد ارزیابی با افزایش حدود 5 درصدی دقت در بهترین حالت است.

    کلیدواژگان: بردار معنایی، درون سازی واژه، رتبه بندی، یادگیری عمیق
  • مهسا رحیمی رسکتی، همایون موتمنی، ابراهیم اکبری، حسین نعمت زاده صفحات 101-110

    ما در دنیایی زندگی می کنیم که وجود دوربین های خانگی و قدرت رسانه باعث شده تا با حجم خیره کننده ای از داده های ویدیویی سر و کار داشته باشیم. مسلم است روشی که بتوان با کمک آن، این حجم بالای فیلم را با سرعت و بهینه مورد دسترسی و پردازش قرار داد، اهمیت ویژه ای پیدا می کند. با کمک خلاصه سازی ویدیویی این مهم حاصل شده و فیلم به یک سری فریم یا کلیپ کوتاه ولی بامعنی خلاصه می گردد. در این پژوهش سعی گردیده در ابتدا داده با کمک الگوریتم K-Medoids خوشه بندی شود؛ سپس در ادامه با کمک شبکه توجه گرافی کانولوشنالی، جداسازی زمانی و گرافی انجام گیرد و در گام بعدی با کمک روش ردکردن اتصال، نویزها و موارد تکراری حذف گردد. سرانجام با ادغام نتایج به دست آمده از دو گام متفاوت گرافی و زمانی، خلاصه سازی انجام گیرد. نتایج به دو صورت کیفی و کمی و بر روی سه دیتاست SumMe، TVSum و OpenCv مورد بررسی قرار گرفت. در روش کیفی به طور میانگین 88% نرخ صحت در خلاصه سازی و 31% میزان خطا دست یافته که به نسبت سایر روش ها جزء بالاترین نرخ صحت است. در ارزیابی کمی نیز روش پیشنهادی، کارایی بالاتری نسبت به روش های موجود دارد.

    کلیدواژگان: کاوش ویدئویی، خلاصه سازی ویدئویی، خوشه بندی، K-Medoids، شبکه توجه گرافی کانولوشنالی
  • فاطمه مطیع شیرازی، سید اکبر مصطفوی صفحات 111-119

    اینترنت اشیا (IoT) به طور مداوم به علت مشکلات فنی، قانونی و انسانی تحت حملات متعدد قرار می گیرد. یکی از مهم ترین این حملات، حمله منع سرویس (DoS) است که در آن سرویس های عادی شبکه از دسترس خارج می شوند و دسترسی اشیا، و کاربران به سرور و سایر منابع ناممکن می شود. راهکارهای امنیتی موجود نتوانسته است به طور موثر از حملات وقفه در خدمات اینترنت اشیا جلوگیری کند. قابلیت برنامه ریزی و مدیریت شبکه توسط شبکه نرم افزارمحور (SDN) را می توان در معماری IoT به کار گرفت. SDN در صورت استقرار مناسب در مرکز داده می تواند به تقلیل یا جلوگیری از سیل داده های ناشی از IoT کمک کند. در این مقاله راهکاری برای تشخیص و تقلیل حملات DoS توزیع شده (DDoS) در اینترنت اشیاء بر پایه SDN ارایه می شود. روش پیشنهادی مبتنی بر معیار آنتروپی و شروع جریان و مطالعه مشخصات جریان است. در این روش با استفاده از دو مولفه جدید روی کنترل کننده و در نظر گرفتن پنجره زمانی و محاسبه آنتروپی و نرخ جریان، حمله در شبکه تشخیص داده می شود. ارزیابی ها نشان می دهد که این روش حملات را با دقت بالا شناسایی کرده و اثرات آنها را تقلیل می دهد.

    کلیدواژگان: شبکه های نرم افزار محور، اینترنت اشیاء، حمله انکار سرویس توزیع شده، آنتروپی
  • نظرمحمد پارسا، آسیه قنبرپور صفحات 120-128

    در سال های اخیر، هستان شناسی ها به عنوان یکی از مهم ترین مولفه های وب معنایی در حوزه های گوناگون گسترش یافته اند. مسیله تطبیق هستان شناسی با هدف ایجاد مجموعه ای از نگاشت ها بین موجودیت های هستان شناسی ها مطرح گردیده است. این مسیله جزو مسایل -NPسخت طبقه بندی شده است؛ از این رو روش های حریصانه برای حل آن پیشنهاد گردیده و از جنبه های مختلف به حل آن پرداخته اند. استفاده از معیارهای شباهت لغوی، ساختاری و معنایی مناسب و بهره گیری از یک روش ترکیب موثر برای حصول نگاشت نهایی از مهم ترین چالش های این روش ها محسوب می شود. در این مقاله، یک روش خودکار تطبیق هستان شناسی ها به منظور ارایه یک مجموعه نگاشت یک به یک پیشنهاد شده است. این روش بر اساس یک معیار جدید شباهت واژگانی منطبق با ذات توصیفی موجودیت ها و ترکیب این شباهت با شباهت معنایی به دست آمده از منابع معنایی خارجی، به تشخیص نگاشت های اولیه می پردازد. با انتشار محلی امتیاز نگاشت های اولیه در گراف سلسله مراتبی کلاسی، موجودیت های منطبق ساختاری شناسایی می شوند. در این روش تطبیق خصیصه ها در مرحله ای مجزا مورد بررسی قرار می گیرد. در مرحله نهایی، فیلتر نگاشت ها به منظور حفظ سازگاری مجموعه نگاشت نهایی اعمال می شود. در بخش ارزیابی، مقایسه عملکرد معیار شباهت واژگانی نسبت به سایر معیارهای شباهت متنی مطرح، حاکی از کارایی این معیار در مسیله تطبیق هستان شناسی ها است. علاوه بر این، نتایج سیستم تطبیق پیشنهادی در مقایسه با نتایج مجموعه سیستم های شرکت کننده در مسابقات OAEI، این سیستم را در رتبه دوم و بالاتر از بسیاری از سیستم های تطبیق پیچیده قرار می دهد.

    کلیدواژگان: وب معنایی، هستان شناسی، نگاشت، خصیصه، تطبیق
  • قنبر آذرنیا صفحات 129-136

    به دلیل شرایط خاص شبکه های حسگری بی سیم از نقطه نظرهایی نظیر محدودیت انرژی، تسریع سرعت همگرایی الگوریتم های این حوزه اهمیت پیدا می کند. این امر در مورد حسگری فشرده توزیع شده که فاز بازسازی پیچیده ای دارد، ضروری تر به نظر می رسد. بر همین اساس در این مقاله، الگوریتم بازسازی حسگری فشرده توزیع شده ای ارایه می شود که امکان بازسازی با نرخ همگرایی بهبودیافته تری را میسر می سازد. الگوریتم پیشنهادی، یک الگوریتم اولیه- دوگانه توزیع شده در یک ساختار افزایشی دوجهته است که در آن پارامترها با زمان تغییر می کنند. تغییرات پارامترها به صورت ضابطه مند و برای آن دسته از مسایل بهینه سازی محدبی انجام می گیرد که در آنها توابعی که بیان کننده قید مسیله و مدل کننده مشارکت بین گره ها هستند، قویا محدب می باشند. شیوه پیشنهادی با شبیه سازی هایی تضمین شده که نشان از عملکرد بالای الگوریتم پیشنهادی به لحاظ سرعت همگرایی، حتی در شرایط سختگیرانه تری نظیر تعداد اندک اندازه گیری ها و یا درجه تنکی پایین تر دارد.

    کلیدواژگان: الگوریتم پارامتر متغیر، بازسازی توزیع شده، حسگری فشرده، مد افزایشی دوجهته
|
  • Zahra Bagheri, Fatemeh Vardi, Alireza Mahjoub Pages 77-88

    In network-on-chip implementation, mapping can be considered as an important step in application implementation. The tasks of an application are often represented in the form of a core graph. The cores establish a link between themselves using a communication platform and often the network on the chip. For finding proper mapping for an application, developers have proposed various algorithms. In most cases, due to the complexity, exact search methods are used to find the mapping. However, these methods are suitable for networks with small dimensions. As the size of the network increases, the search time also increases exponentially. This article, from the perspective of a heuristic approach, uses the harmony search method to decide when to connect cores to routers. Our approach uses an improved version of the harmony search algorithm with a focus on reducing power consumption and delay. Algorithm complexity analysis reveals a more appropriate solution compared to similar algorithms with respect to application traffic pattern. Compared to similar methods, the algorithm achieves 39.98% less delay and 61.11% saving in power consumption.

    Keywords: Networks on chip, mapping, harmony search, heuristic
  • shekoofe bostan, Ali-Mohammad Zare-Bidoki, mohamadreza pajohan Pages 89-100

    Using the context and order of words in sentence can lead to its better understanding and comprehension. Pre-trained language models have recently achieved great success in natural language processing. Among these models, The BERT algorithm has been increasingly popular. This problem has not been investigated in Persian language and considered as a challenge in Persian web domain. In this article, the embedding of Persian words forming a sentence was investigated using the BERT algorithm. In the proposed approach, a model was trained based on the Persian web dataset, and the final model was produced with two stages of fine-tuning the model with different architectures. Finally, the features of the model were extracted and evaluated in document ranking. The results obtained from this model are improved compared to results obtained from other investigated models in terms of accuracy compared to the multilingual BERT model by at least one percent. Also, applying the fine-tuning process with our proposed structure on other existing models has resulted in the improvement of the model and embedding accuracy after each fine-tuning process. This process will improve result in around 5% accuracy of the Persian web ranking.

    Keywords: : Semantic vector, word embedding, ranking, deep learning
  • Mahsa RahimiResketi, Homayun Motameni, Ebrahim Akbari, Hossein Nematzadeh Pages 101-110

    The increase of cameras nowadays, and the power of the media in people's lives lead to a staggering amount of video data. It is certain that a method to process this large volume of videos quickly and optimally becomes especially important. With the help of video summarization, this task is achieved and the film is summarized into a series of short but meaningful frames or clips. This study tried to cluster the data by an algorithm (K-Medoids) and then with the help of a convolutional graph attention network, temporal and graph separation is done, then in the next step with the connection rejection method, noises and duplicates are removed, and finally summarization is done by merging the results obtained from two different graphical and temporal steps. The results were analyzed qualitatively and quantitatively on three datasets SumMe, TVSum, and OpenCv. In the qualitative method, an average of 88% accuracy rate in summarization and 31% error rate was achieved, which is one of the highest accuracy rates compared to other methods. In quantitative evaluation, the proposed method has a higher efficiency than the existing methods.

    Keywords: Video mining, video summarization, clustering, K-Medoids, convolutional attention network
  • fatemeh MotieShirazi, Seyed akbar Mostafavi Pages 111-119

    Internet of Things (IoT) is a network of objects on which objects can communicate with other objects. The Internet of Things is currently constantly under numerous attacks due to technical, legal and human problems. One of the most important of these attacks is the Denial of Service (DoS) attack, in which normal network services are out of service and it is impossible for objects and users to access the server and other resources. Existing security solutions have not been able to effectively prevent interruption attacks in Internet of Things services. Software-oriented network (SDN) is a new architecture in the network based on the separation of the control and data plane of the network. Programmability and network management capability by SDN can be used in IoT services because some IoT devices send data periodically and in certain time intervals. SDN can help reduce or prevent the data flood caused by IoT if properly deployed in the data center. In this article, a method to detect DDoS attacks in Internet of Things based on SDN is presented and then an algorithm to reduce DDoS attacks is presented. The proposed method is based on the entropy criterion, which is one of the most important concepts in information theory and is calculated based on the characteristics of the flow. In this method, by using two new components on the controller to receive incoming packets and considering the time window and calculating entropy and flow rate, a possible attack is detected in the network, and then based on the statistics of the flow received from the switches, the certainty of the attack is determined. Compared to the existing methods, the proposed method has improved 12% in terms of attack detection time and 26% in terms of false positives/negatives.

    Keywords: Software defined networks, Internet of Things, distributed denial of service attack, entropy
  • NazarMohammad Parsa, Asieh Ghanbarpour Pages 120-128

    In recent years, ontologies, as one of the most important components of the semantic web, have expanded in various fields. The problem of ontology matching has been raised with the aim of creating a set of mappings between entities of ontologies. This problem is classified as an NP-hard problem. Therefore, greedy methods have been proposed to solve it in different ways. Selecting the appropriate lexical, structural and semantic similarity criteria and using an effective combination method to obtain the final mapping is one of the most important challenges of these methods. In this paper, an automatic method of matching ontologies is proposed to provide a one-to-one mapping set. This method detects primary mappings based on a new lexical similarity criterion, which is accordance with the descriptive essence of entities and combining this similarity with semantic similarity obtained from external semantic sources. By locally propagating the score of initial mappings in the class hierarchy graph, structurally matching entities are identified. In this method, property matching is examined in a separate step. In the final step, the mapping filter is applied in order to maintain the consistency of the final mapping set. In the evaluation section, comparing the performance of the lexical similarity measure compared to other proposed textual similarity measures, indicates the efficiency of this measure in the problem of ontology matching. In addition, the results of the proposed matching system compared to the results of the set of participating systems in the OAEI competitions shows this system in the second place and higher than many complex matching systems.

    Keywords: Semantic web, ontology, mapping, property, matching
  • Ghanbar Azarnia Pages 129-136

    Special conditions of wireless sensor networks, such as energy limitation, make it essential to accelerate the convergence of algorithms in this field, especially in the distributed compressive sensing (DCS) scenarios, which have a complex reconstruction phase. This paper presents a DCS reconstruction algorithm that provides a higher convergence rate. The proposed algorithm is a distributed primal-dual algorithm in a bidirectional incremental cooperation mode where the parameters change with time. The parameters are changed systematically in the convex optimization problems in which the constraint and cooperation functions are strongly convex. The proposed method is supported by simulations, which show the higher performance of the proposed algorithm in terms of convergence rate, even in stricter conditions such as the small number of measurements or the lower degree of sparsity.

    Keywords: Stock variable parameter algorithm, distributed reconstruction, compressive sensing, bidirectional incremental mode