فهرست مطالب

نشریه محاسبات نرم
سال دوازدهم شماره 2 (پیاپی 24، پاییز و زمستان 1402)
- تاریخ انتشار: 1404/02/19
- تعداد عناوین: 10
-
-
صفحات 2-15حجم وسیعی از تحقیقات در زمینه یادگیری برخط به مساله غلبه بر فراموشی فاجعه بار تمرکز کرده اند و تحقیقات اندکی در زمینه طبقه بندی داده های جریانی با صحت و زمان اجرای مناسب تمرکز کرده اند. از سوی دیگر، به دلیل حجم و نوع داده های جریانی بسیاری از الگوریتم های سنتی یادگیری ماشین به خودی خود کارایی لازم هنگام مواجه با آنها را ندارند. بنابراین، در این مقاله برای طبقه بندی داده های جریانی با صحت و زمان یادگیری مناسب یک مدل جدید با استفاده از یادگیری تقویتی و الگوریتم گرادیان کاهشی تصادفی ارائه شده است. یکی از قابلیت های مهم یادگیری تقویتی این است که عامل می تواند رفتار خود را به تدریج با تغییراتی که رخ می دهد سازگار کند و به صورت تدریجی بر دانش قبلی خود بیافزاید. در این پژوهش به دلیل استفاده از یادگیری تقویتی و تعریف پاداش، عامل عملکرد بهتری در محیط دارد. الگوریتم پیشنهادی بر روی داده های مختلف از جمله مجموعه داده جریانی تشخیص فعالیت های انسانی آزمایش شده و از لحاظ صحت و زمان اجرا با چندین الگوریتم افزایشی مقایسه شده است. طبق نتایج آزمایشگاهی الگوریتم پیشنهادی بهترین کارایی را هم از نظر صحت و هم از نظر زمان اجرا در مقایسه با سایر الگوریتم های افزایشی دارد.کلیدواژگان: داده های جریانی، صحت و زمان اجرا، گرادیان کاهشی تصادفی، یادگیری افزایشی، یادگیری تقویتی
-
صفحات 16-23
فرض کنید G یک گراف و d_G (v) درجه راس v در گراف G باشد. در این صورت مجموع توان k-ام گراف G به صورت \Sigma_k(G) = \sum_{u \in V(G)}d_G(u)^k تعریف می شود. در این مقاله، یک رابطه بین عدد استرلینگ، تعداد درختان زیرمجموعه ها و مجموع توان k-ام درجات گراف های شیمیایی به دست خواهد آمد. همچنین گراف های تک دور فرینال براساس مجموع توان k-ام درجات گراف ها مشخص می شوند.
کلیدواژگان: گراف، مساله اکسترمال، توان درجه، مجموع توان درجات، گراف های تک دور فرینال -
صفحات 24-35امروزه با گسترش فناوری دیجیتال، جایگاه کاربرد رایانه در ایجاد خلاقیت هنری به خصوص طراحی پارچه و لباس دارای اهمیت بسزایی است. لازم به ذکر است که در شیوه های سنتی، امکان تعامل با مصرف کننده تا پایان فرآیند طراحی وجود ندارد و در صورت عدم تایید طرح نهایی توسط وی، کلیه مراحل طراحی می بایست مجدد تکرار شود. سیستم های نرم افزاری طراحی، فقط برای افراد حرفه ای خوب کار می کنند و کار با آن ها برای افراد غیرحرفه ای مشکل می باشد؛ بنابراین لزوم استفاده از سامانه هایی که بتوان با حفظ سرعت طراحی، از تعامل بین کاربر و سیستم نیز استفاده کند، در این حوزه ضروری می باشد. در این تحقیق، سامانه کمک طراحی پارچه بر اساس الگوریتم ژنتیک محاوره ای توسعه داده شده است. به منظور طراحی پارچه از نقش مایه ها و رنگ های موجود در گلیم های قشقایی و همچنین نوع چیدمان نقش مایه ها در گلیم استفاده شد. طرح های تولید شده توسط سامانه برای برآورد میزان برازندگی در معرض دید کاربر قرار می گیرد. بر طبق ارزیابی کاربر، طرح های ضعیف تر کنار گذاشته شده و طرح های قوی تر با گذر مجدد از سامانه، ارتقا یافته و درنهایت طرح مطلوب ایجاد می گردد. نتایج نشان داد که استفاده از سامانه ارائه شده در صنعت طراحی پارچه؛ طراحان، خریداران و حتی تولیدکنندگان پارچه را قادر می سازد در روند طراحی پارچه اعمال سلیقه نمایند. آنگونه که از نظر کاربران استنباط می شود، کاهش زمان فرآیند طراحی، کاهش هزینه های مربوط و نیز دستیابی به طرح های متعدد در حداقل زمان ممکن از مزایای این سامانه می باشد.کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک محاوره ای، طراحی پارچه، نرم افزار، گلیم، سامانه کمک طراحی پارچه
-
صفحات 36-53
هوشمندسازی خانه ها یکی از موضوعات کاربردی و پررونق در دنیای امروز است که به افراد امکان تنظیم و کنترل از راه دور تجهیزات الکترونیکی و همچنین امکان برنامه ریزی آنها جهت صرفه جویی در مصرف انرژی را می دهد. در سال های اخیر شرکت های مطرح سیستم های مختلف سخت افزاری و نرم افزاری برای تجهیزات خانگی هوشمند و همچنین فناوری های ارتباطی آنها عرضه کرده اند. این فناوری ها از جهات مختلفی نظیر شرایط پیاده سازی، هزینه، مقیاس پذیری، تکامل پذیری، امنیت و غیره با یکدیگر متفاوتند و به دلیل تنوع زیاد آنها، انتخاب یک فناوری درخور با توجه به نیازمندی و امکانات موجود دشوار به نظر می رسد. پر واضح است که لازمه طراحی و پیاده سازی صحیح و اصولی یک خانه هوشمند، شناخت ویژگی ها و محدودیت های این فناوری ها در شرایط مختلف است. این مقاله مروری به فناوری های متداول ارتباطی در خانه های هوشمند مبتنی بر سیم کشی مجزا، خطوط برق ساختمان و ارتباطات بی سیم می پردازند و ویژگی ها و محدودیت های هر فناوری را بیان می کند، علاوه بر این به پژوهش های مرتبط و چالش های پیش رو جهت بهبود این فناوری ها می پردازد. نکات مطرح شده در مقاله به طراحان سیستم های هوشمند خانگی کمک می کند تا فناوری ارتباطی مناسبی را با توجه به شرایط موجود در خانه هوشمند انتخاب و استفاده نمایند.
کلیدواژگان: اینترنت اشیا، خانه هوشمند، ساختمان هوشمند، فناوری ارتباطی سیمی، فناوری ارتباطی بی سیمی، امنیت -
صفحات 54-71
در این مقاله یک سیستم تشخیص خودکار موارد مبتلا به کوید-19 مبتنی بر اینترنت اشیا پیشنهاد می شود. در مدل پیشنهادی ابتدا با استفاده از فن آوری اینترنت اشیا تصاویر پزشکی مستقیم پس از مراجعه فرد مشکوک از طریق تجهیزات پزشکی مجهز به اینترنت اشیا به مخزن داده ارسال می شود. سپس به منظور کمک به متخصصین رادیولوژی برای تفسیر هرچه بهتر تصاویر پزشکی از چهار مدل شبکه عصبی پیچشی از پیش آموزش دیده به نام های InceptionResNetV2، InceptionV3، VGG19 و ResNet152 و دو مجموعه داده تصاویر پزشکی رایولوژی قفسه سینه و CT Scan در یک طبقه بندی سه کلاسه برای پیش بینی دقیق موارد مبتلا به کوید-19، افراد سالم و موارد مبتلا بیماری استفاده می شود. درنهایت بهترین نتیجه به دست آمده برای تصاویر CT Scan متعلق به معماری InceptionResNetV2 با دقت 99.366% و برای تصاویر رادیولوژی مربوط به معماری InceptionV3 با دقت 96.943% می باشد. نتایج نشان می دهد این سیستم منجر به کاهش مراجعه روزانه به مراکز درمانی و در نتیجه کاهش فشار بر سیستم مراقبت های درمانی می شود. همچنین به متخصصین رایولوژی و کادر درمان کمک می کند تا هرچه سریعتر بیماری شناسایی شود.
کلیدواژگان: پردازش تصویر، هوش مصنوعی، اینترنت اشیا، شبکه عصبی پیچشی، یادگیری عمیق -
صفحات 72-89
در میان مباحث حوزه مهندسی نرم افزار، بهره وری انرژی از عوامل موثر در دو مرحله توسعه و نگهداری نرم افزار، به مخصوص در دستگاه های با انرژی محدود است. انجام بازآرایی نرم افزار، اگرچه بهبود کیفی نرم افزار را به دنبال دارد، اما برخی از پژوهش های اخیر تصریح دارد که اعمال عملگرهای بازآرایی ممکن است به مصرف انرژی بیشتر و یا افزایش زمان اجرای برنامه های کاربردی اندرویدی منجر شود. در این مقاله، تاثیر بازآرایی و حذف هشت نشانه کد بد و پادالگوی اندرویدی/ جاوایی را بر زمان اجرا، مصرف انرژی و معیارهای کیفی کد بررسی می کنیم. برای انجام بررسی ها و دریافت نتایج از پنج برنامه کاربردی اندرویدی متن باز و یک برنامه کاربردی اندرویدی توسعه داده شده، استفاده کردیم. در گام نخست، تغییرهای میزان مصرف انرژی، زمان اجرای برنامه کاربردی و معیارهای کیفی کد را پیش و پس از انجام بازآرایی محاسبه کردیم. نتایج نشان می دهد اعمال بازآرایی در برخی موارد منجر به کاهش مصرف انرژی و زمان اجرا و در برخی دیگر، افزایش مصرف انرژی و زمان اجرای برنامه کاربردی را رقم زده است. در گام دوم برای ارائه پیشنهاد مجموعه ای از عملگرهای بازآرایی از میان عملگرهای بازآرایی تشخیص داده شده و ممکن، راهکاری تازه، با استفاده از راهکار بهینه سازی تکاملی چندهدفه ارائه شده است. بر همین اساس، الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی غیرمغلوب (NSGA-II) را با در نظرگرفتن سه هدف بهبود زمان اجرا، مصرف انرژی و میزان تلاش انجام شده برای بازآرایی، به کار بردیم. خروجی این رویکرد توانسته است میزان زمان اجرا و مصرف انرژی را با دقت میانه 76% و 65% بهبود دهد و به طور میانه 42% پادالگوها و نشانه های کد بد تشخیص داده شده در برنامه های کاربردی اندرویدی را برطرف سازد.
کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک، بازآرایی نرم افزار، مهندسی نرم افزار مبتنی بر جستجو، برنامه های اندرویدی، پادالگو، نشانه کد بد، انرژی مصرفی، زمان اجرا -
صفحات 90-105محاسبات مه به طور فزاینده ای به عنوان یک بستر برای پردازش برنامه های اینترنت اشیا استفاده می شود. در نتیجه، این معماری خدمات رایانش ابری را به لبه شبکه می آورد، جایی که پردازش ممکن است ارزان تر و سریع تر انجام شود. یکی از چالش های اساسی در زمینه تامین کیفیت خدمات سطح سرویس مانند تاخیر و مصرف انرژی در محیط مه توجه به محدودیت انرژی و ظرفیت کم سرورهای مه می باشد که تصمیم گیری اختصاص وظایف به گره های مه را دشوار می کند. این مقاله ابتدا یک مدل ریاضی برای تخصیص منابع ارائه می دهد که هدف آن به حداقل رساندن تاخیر و انرژی در شرایطی است که معیارهای کیفیت خدمات سطح سرویس در نظر گرفته می شود. سپس به ارائه الگوریتم ترکیبی ژنتیک و گرگ خاکستری جهت حل مدل ریاضی پرداخته می شود. باید توجه داشت که ترکیب این دو الگوریتم باعث ارائه جواب های متنوع و در نهایت بهینه می شود. لازم به ذکر است که اجرای الگوریتم های مذکور دارای هزینه پردازشی و تاخیر محاسباتی می باشد ولی با توجه به بهبود معیارهای کیفیت سطح سرویس می توان از این هزینه چشم پوشی کرد. نتایج حاصل شده حاکی از آن است که ترکیب و استفاده همزمان از نقاط مثبت دو الگوریتم، معیارهای زمان اجرا و زمان اتمام آخرین کار و همچنین مصرف انرژی را به ترتیب به میزان 18.30% و 15.14% و 10.21% به نسبت روش نیمه حریصانه بهبود می دهد.کلیدواژگان: اینترنت اشیا، محاسبات ابر، الگوریتم تخصیص منابع، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم گرگ خاکستری
-
صفحات 106-129
ترافیک شبکه ها روزبه روز در حال افزایش است؛ به همین دلیل برای مدیریت شبکه ها از فناوری شبکه های نرم افزار محور استفاده می شود؛ زیرا این فناوری یک نمای کلی از شبکه ارائه داده و مدیریت پیشرفته را امکان پذیر می کند. در ضمن برای بهبود عملکرد در شبکه های نرم افزار محور به تعادل بار نیز نیاز است. برای ایجاد تعادل بار در شبکه های نرم افزار محور رویکردهای بسیاری پیشنهاد شده است. این رویکردها می توانند طبقه بندی باشند؛ با این حال طبقه بندی های ارائه شده تاکنون دقیق نیستند. در این مقاله، طبقه بندی دقیقی برای تعادل بار شبکه های نرم افزار محور ارائه شده و در ادامه رویکردهایی که از الگوریتم های بهینه سازی مبتنی بر هوش مصنوعی برای حل مساله تعادل بار استفاده کرده اند، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. در نهایت روش های پیش بینی تعادل بار در شبکه های نرم افزار محور شرح داده شده و چگونگی کمک آنها به کاهش مصرف انرژی مورد بررسی قرار گرفته است.
کلیدواژگان: تعادل بار، شبکه های نرم افزار محور، بهینه سازی، پیش بینی، مجازی سازی توابع شبکه -
صفحات 130-145
در کشور ایران، بازار بورس با شرایط متفاوتی نسبت به بازارهای بورس جهان روبه رو است. یکی از مهمترین چالش های این بازار، عدم شفافیت در اطلاعات بازار و اطلاعات شرکت های معامله کننده است. همچنین، عدم وجود داده های تاریخی مناسب و کامل برای استفاده در الگوریتم های پیش بینی، از دیگر چالش های مهم است. در پیش بینی قیمت سهام، با توجه به تعاملات پویای بورس و تغییر قیمت ها در بازه های زمانی کوتاه، استفاده از هوش مصنوعی به عنوان یک ابزار قدرتمند در پیش بینی قیمت ها و تصمیم گیری های مربوط به خرید و فروش سهام مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، روشی مبتنی بر یادگیری ماشین شامل 5 مرحله برچسب گذاری داده ها، استخراج ویژگی، انتخاب ویژگی، طبقه بندی و ارائه سیگنال ارائه شده است. برای این منظور ابتدا استخراج ویژگی های مختلف تکنیکالی از داده های قیمتی صورت گرفته است و با استفاده از روش برچسب گذاری آستانه ای، داده ها برچسب گذاری شده اند. سپس مدل های یادگیری ماشین مختلف بر روی این داده ها آموزش دیده و در خروجی سیگنال خرید و فروش را ارائه می دهند. برای بهبود عملکرد مدل یادگیری ماشین، انتخاب ویژگی با استفاده از الگوریتم جستجوی فاخته انجام شده است. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی از داده های چند ساله بورس ایران و از شاخص های مختلف استفاده شده است. نتایج حاصل از ارزیابی نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی می باشد.
کلیدواژگان: بورس ایران، یادگیری ماشین، طبقه بندی، انتخاب ویژگی، الگوریتم تکاملی -
صفحات 146-164
وضعیت شلوغی جاده ها عامل بسیار مهمی در ترافیک شهری است. برای حل این مشکل پژوهش های زیادی انجام شده است که عمده راهکارهای ارائه شده بر مبنای الگوریتم های فراابتکاری می باشند. در بسیاری از این الگوریتم ها در ابتدای کار مسیریابی به صورت تصادفی و در محدوده ای بزرگ انجام می شود که خود موجب افزایش زمان جستجو می گردد. همچنین در تحلیل های صورت گرفته بر مبنای این الگوریتم ها تنها فاصله فیزیکی بین خودروها در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه عوامل محیطی نظیر ترافیک، در مسیریابی بسیار موثر هستند، باید تاثیر این عوامل را در مسیریابی در نظر گرفت. بدین منظور برای حل مشکلات مطرح شده، در این مقاله یک روش برنامه ریزی مسیر پویا مبتنی بر ترکیب الگوریتم های کلونی مورچگان و ازدحام ذرات با اعمال تابع ابتکاری کسینوس زوایا پیشنهاد شده است. این روش عوامل مختلف وضعیت جاده ها از جمله طول جاده شهری و ترافیک ورودی و خروجی تقاطع ها را در مسیریابی وسایل نقلیه در نظر می گیرد و در مسیریابی برای نقاطی که هم راستای مسیر پیمایش به سمت مقصد نهایی باشد، شانس بیشتری قائل می شود. نتایج حاصل از اعمال مدل پیشنهادی بر روی داده های کتابخانه معتبر TSPLIB که مبتنی بر فاصله فیزیکی بین خودروها است، نشان می دهد که زمان جستجوی روش پیشنهادی نسبت به سایر روش ها (ده ارزیابی انجام شده) بطور متوسط 40.74 درصد کاهش داشته است. بیشترین و کمترین میزان کاهش به ترتیب 98.1 و 6.02 درصد می باشد. همچنین آزمایش برنامه ریزی مسیر پویا تحت ترافیک جاده ها بر روی برخی از تقاطع های شهر پکن نشان می دهد که روش پیشنهادی به صورت میانگین 1.57 درصد تراکم و ازدحام ایجاد می کند.
کلیدواژگان: شبکه های حمل ونقل، برنامه ریزی مسیر پویا، کلونی مورچگان، بهینه سازی ازدحام ذرات، تابع ابتکاری کسینوس زوایا
-
Pages 2-15A large amount of research in the field of online learning has focused on the problem of overcoming catastrophic forgetting, and few research studies have focused on classifying the data stream with appropriate accuracy and running time. On the other hand, due to the volume and type of data stream, many traditional machine learning algorithms do not have the necessary efficiency when faced with it. Thus, in this paper, a novel model using reinforcement learning and the stochastic gradient descent algorithm is presented for the classification stream data with appropriate accuracy and running time. One of the important features of reinforcement learning is that the agent can adapt its behaviour gradually to the changes that occur and gradually add to its previous knowledge. In this research, because of the use of reinforcement learning and the definition of reward, the agent has a better performance in the environment. The proposed algorithm has been tested on various data, including the dataset of human activity recognition, and compared with several incremental algorithms in terms of accuracy and running time. According to the experimental results, the proposed algorithm has the best performance in terms of both accuracy and running time compared to other incremental algorithms.Keywords: Data Stream, Accuracy, Running Time, Stochastic Gradient Descent, Incremental Learning, Reinforcement Learning
-
Pages 16-23
Let G be a graph and d_G(v) be the degree of v in G. Then, the sum of the k-power degrees of G is defined as \Sigma_k(G) = \sum_{u \in V(G)}d_G(u)^k. In this paper, we obtain a relationship between Stirling number, number of trees of subsets and the sum of the k-power degrees of the chemical graphs. Also, we characterize the extremal unicyclic graphs based on the sum of the k-power degrees of the graphs.
Keywords: Graph, Extremal Problem, Power Degree, Sum Of The Power Degrees, Unicyclic Graph -
Pages 24-35Nowadays, with the development of digital technology, the role of computer applications is important in art, especially in fabric and cloth design. Note that in traditional methods, it is not possible to interact with the consumer until the end of the design process, and if the final design is not approved by them, all design steps must be repeated. Typical design software systems only work well for professionals and are difficult for non-professionals to work with; therefore, there is a need to use systems that can provide the interaction between the user and the system while maintaining design speed, which is essential in this field. In this research, a fabric design assistance system based on the interactive genetic algorithm has been developed. To design the fabric, patterns and colors available in Qashqai kilims, as well as the type of pattern arrangement in kilims, were used. The designs produced by the system are displayed to the user to estimate the level of fitness. According to the user's evaluation, weaker designs are discarded, and stronger designs are improved by passing through the system again, and finally, the desired design is created. The results show that the use of the proposed system in the fabric design industry enables designers, buyers, and even fabric manufacturers to apply their taste in the fabric design process. As inferred from the users' point of view, reducing the design process time, reducing related costs, and achieving multiple designs in the shortest possible time are the advantages of this system.Keywords: Interactive Genetic Algorithm, Fabric Design, Software, Kilim, Fabric Design Assistance System
-
Pages 36-53
Home intelligence is one of the most practical and thriving topics in today’s world, which allows people to adjust and control electronic equipment remotely, as well as program them to save energy. In recent years, many companies have introduced hardware and software systems as appliances and communication technologies for smart homes. These technologies differ from each other in various aspects such as implementation conditions, cost, scalability, security, etc., and due to their great diversity, it seems difficult to choose a suitable technology under given conditions. It is quite clear that the prerequisite for the proper design and implementation of a smart home is to know the features and limitations of these technologies in different conditions. This article reviews common communication technologies in smart homes based on the communication medium, i.e., wire, power lines, and wireless, and outlines the features and limitations of each technology, as well as the related research and challenges ahead to improve such technologies. Also, the highlighted points in the article can help the designers of smart home systems select and use the appropriate technology according to the conditions in a smart home.
Keywords: Internet Of Things, Smart Home, Smart Building, Wired Communication Technology, Wireless Communication Technology, Security -
Pages 54-71
In this paper, we propose an automatic detection system for COVID-19 cases based on the Internet of Things. In the proposed model, first, using Internet of Things technology, medical images are sent directly to the data collection after the suspicious person's visit through medical equipment equipped with Internet of Things, and then, in order to help radiologists to interpret medical images better, usage has been made of four pre-trained convolutional neural network models i.e. InceptionV3, InceptionResNetV2, VGG19 and ResNet152 as well as two datasets of chest radiology medical images and CT Scan in a 3-class classification for accurate prediction of cases suffering from COVID-19, healthy people, and diseased cases. Finally, the best result for CT-Scan images is related to InceptionResNetV2 architecture with an accuracy of 99.366%, and for radiology images related to the InceptionV3 architecture, it is 96.943%. The results show that this system leads to a reduction in daily visits to medical centers and thus reduces the pressure on the medical care system. It also helps rheology specialists to identify the disease as quickly as possible.
Keywords: Image Processing, Artificial Intelligence, Internet Of Things, Convolutional Neural Network, Deep Learning -
Pages 72-89
Among the topics in the field of software engineering, energy efficiency is an influential factor in software development and maintenance, especially for battery-limited devices. Although software refactoring can improve software quality, recent studies suggest that applying some refactoring operators may lead to conflicts with energy consumption and execution time of Android applications. In this paper, we analyze the impact of code refactoring for eight Android/Java bad code smells and anti-patterns. To conduct the studies and obtain the results, we use a testbed of five real and one synthetic Android applications. In the first step, we measure energy consumption, execution time and quality design of application before and after refactoring. The results show that in some cases, refactoring leads to a decrease in energy consumption and execution time, and in others, it increases energy consumption and application execution time. We then propose a novel refactoring recommendation approach based on evolutionary multi-objective optimization that accounts for energy consumption, execution time and refactoring effort for Android/Java anti-patterns. For this purpose, we use Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) with three objectives 1) energy consumption, 2) execution time, and 3) refactoring effort. The obtained results show that this approach can generate refactoring recommendations with a median precision of 65% and 76% for improving energy and execution time, respectively, while the median of removed antipatterns in testbed applications is 42%.
Keywords: Genetic Algorithm, Software Refactoring, Search-Based Software Engineering, Android Applications, Anti-Patterns, Bad Code Smell, Energy Consumption, Execution Time -
Pages 90-105Fog computing is increasingly used as a platform for processing Internet of Things applications. Thus, this architecture extends cloud computing services to the edge of the network, where processing may be cheaper and faster. One of the main challenges in providing Quality of Service (QoS) requirements, such as delay and energy consumption in the fog environment, is to pay attention to the energy limitation and low computational capacity of fog nodes, which makes it difficult to assign tasks to fog nodes. This paper first presents a mathematical model for resource allocation with the aim of reducing delay and energy while considering QoS criteria. Then, a combined genetic and grey wolf algorithm is introduced to solve the model. Note that the combination of these two algorithms leads to finding an optimal solution efficiently. Although the implementation of the proposed algorithms has processing costs and computational delay, due to the improvement of QoS criteria, this cost can be ignored. The results show that the combination and simultaneous use of the positive points of the two algorithms improves execution time and completion time of the last task, as well as energy consumption by 18.30%, 15.14%, and 10.21%, respectively, compared to the semi-greedy method.Keywords: Internet Of Thing, Cloud Computing, Resource Allocation Algorithm, Genetic Algorithm, Gray Wolf Algorithm
-
Pages 106-129
The network traffic is increasing daily; consequently, software-defined network technology is employed to manage the network, as this technology provides an overview of the network and enables advanced management. In software-defined networks, load balancing is also necessary to improve performance. Many approaches have been proposed for load balancing in software-defined networks. These approaches can be the taxonomy; however, the taxonomies presented so far are not exact. In this article, a detailed taxonomy for load balancing of software-defined networks is provided. Then, the approaches that use optimization algorithms based on artificial intelligence to address the load balancing challenge in software-defined networks are discussed. Finally, the methods for predicting the load balance in software-defined networks and how this contributes to reducing energy consumption are presented.
Keywords: Load Balancing, Software Defined Network, Optimization, Prediction, Network Function Virtualization -
Pages 130-145
In Iran, the stock market is facing different conditions compared to the rest of the world. One of the most important challenges in this market is the lack of transparency in market information and information on trading companies. Also, the lack of appropriate and complete historical data for use in forecasting algorithms is another important challenge. In stock price forecasting, due to the dynamic interactions of the stock market and price changes in short periods of time, the use of artificial intelligence is used as a powerful tool in price forecasting and decisions related to buying and selling stocks. In this paper, a method based on machine learning, including five steps (including data labeling, feature extraction, feature selection, classification, and signal presentation), is presented. For this purpose, various technical characteristics have been extracted from the price data, and the data has been labeled using the threshold labeling method. Then, various machine learning models are trained on this data and provide buy and sell signals at the output. To improve the performance of the machine learning model, feature selection has been done using the Cuckoo Search algorithm. In order to evaluate the proposed method, several years of Iranian stock market data and various indices have been used. The results of the evaluation show the effectiveness of the proposed method.
Keywords: Iranian Stock Market, Machine Learning, Classification, Feature Selection, Evolutionary Algorithm -
Pages 146-164
The congestion of roads is a very important factor in urban traffic. A lot of research has tried to solve these problems using meta-heuristic algorithms. In these algorithms, firstly, routing is done randomly over large areas. This will increase the search time. In addition, these algorithms only consider the physical distance between the vehicles. Since environmental factors such as traffic are very effective in routing, these factors should be considered in routing. In this paper, to solve the problems, a dynamic path programming method based on the combination of the ant colony algorithm and particle swarm optimization, along with a cosine function of angle, has been proposed. This method takes into account various factors of roads, such as the length of the urban road and the incoming and outgoing traffic at intersections. In the method, the points that are aligned with the navigation path towards the final destination are given more chances. The results of applying the proposed model on the valid data of the TSPLIB library, which is based on the physical distance between cars, show that the search time of the proposed method has decreased by 40.74% on average compared to the results of ten other methods used for evaluation. The highest and lowest rates of decrease are 98.01% and 6.02%, respectively. The test of dynamic route planning under road traffic on some intersections of Beijing city also shows that the proposed method only causes congestion of about 1.57%.
Keywords: Transport Networks, Dynamic Path Planning, Ant Colony Optimization, Particle Swarm Optimization, Heuristic Cosine Angle Function
