• فهرس المقالات مصرف انرژی

      • حرية الوصول المقاله

        1 - تجمع داده انرژی-کارآمد و حافظ محرمانگی و پنهانی داده ها در شبکه های حسگر بی سیم
        زهرا زارع
        مصرف انرژی یکی از مسائل عمده مورد توجه محققان در شبکه های حسگر بی سیم است. در شبکه های حسگر بی سیم دلیل اصلی شکست و خرابی گره ها خالی شدن باتری آن هاست. بنابراین مصرف انرژی نقش مهمی را در این شبکه ها ایفا می کند. تجمع داده با حذف داده های افزونه می تواند کمک بزرگی در کا أکثر
        مصرف انرژی یکی از مسائل عمده مورد توجه محققان در شبکه های حسگر بی سیم است. در شبکه های حسگر بی سیم دلیل اصلی شکست و خرابی گره ها خالی شدن باتری آن هاست. بنابراین مصرف انرژی نقش مهمی را در این شبکه ها ایفا می کند. تجمع داده با حذف داده های افزونه می تواند کمک بزرگی در کاهش انرژی مصرفی داشته باشد و استفاده از متدهای خوشه بندی برای انجام تجمع داده به کاهش بیشتر مصرف انرژی کمک می کند. همچنین گره های حسگر مستعد حملاتی مثل حملات تسخیر گره هستند که باعث می شود دشمن نتیجه تجمع را تغییر دهد و داده ی غلط به شبکه تزریق کند، از اینرو نکات امنیتی از قبیل محرمانگی و صحت داده ها در این شبکه ها خیلی مهم است. بنابراین تجمع داده و امنیت، هر دو مسائل بحرانی برای شبکه های حسگر بی سیم هستند، و دستیابی به تجمع داده امن که صحت و درستی داده ها را حفظ کرده و انرژی-کارآمد باشد یک مسئله مهم است. در این مقاله با ارائه یک پروتکل خوشه بندی که بهبودیافته پروتکل خوشه بندی LEACH می باشد و استفاده از تکنیک رمزگذاری همومورفیک، یک پروتکل تجمع داده امن به نام تجمع داده امن حافظ پنهانی و انرژی-کارآمد ارائه می دهیم. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        2 - افزایش مقدار داده جمع‌آوری شده و کاهش مصرف انرژی با استفاده از کدگذاری شبکه و سینک‌های متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
        احسان خراطی
        شبکه حسگر بی‌سیم شامل تعدادی گره حسگر ثابت بوده که گره‌های سینک برای جمع‌آوری داده‌ها بین گره‌ها حرکت می‌کنند. برای کاهش مصرف انرژی و افزایش مقدار داده جمع‌آوری شده نیاز به تعیین مسیر بهینه و مکان اقامت سینک‌های متحرک است که سبب افزایش عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم می‌شود. ا أکثر
        شبکه حسگر بی‌سیم شامل تعدادی گره حسگر ثابت بوده که گره‌های سینک برای جمع‌آوری داده‌ها بین گره‌ها حرکت می‌کنند. برای کاهش مصرف انرژی و افزایش مقدار داده جمع‌آوری شده نیاز به تعیین مسیر بهینه و مکان اقامت سینک‌های متحرک است که سبب افزایش عمر شبکه‌های حسگر بی‌سیم می‌شود. این مقاله، با استفاده از کدگذاری شبکه، یک مدل ریاضی خطی صحیح مختلط یا MILP برای تعیین مسیر بهینه چندپخشی از گره‌های حسگر منبع به سینک‌های متحرک در شبکه‌های حسگر بی‌سیم ارایه داده که زمان و مکان‌های اقامت سینک‌ها را تعیین می‌کند تا جمع‌آوری داده‌های کدگذاری شده حداکثر شود و تاخیر حرکت سینک‌ها و میزان مصرف انرژی کاهش یابد. حل این مساله در زمان چندجمله‌ای به دلیل دخیل بودن پارامترهای مختلف و محدود بودن منابع شبکه‌‌های حسگر بی‌سیم امکان‌پذیر نیست. لذا برای حل این مساله در زمان چندجمله‌ای، چند الگوریتم اکتشافی و حریصانه و کاملا توزیع‌شده پیشنهاد شده تا حرکت سینک‌ها و مکان اقامت آنها را براساس حداکثر کردن مقدار داده‌های کدگذاری شده و نوع مهلت زمانی داده‌ها تعیین کند. با شبیه‌سازی نشان داده که روش بهینه و استفاده از کدگذاری و الگوریتم‌های پیشنهادی سبب کاهش زمان اجرا و مصرف انرژی و افزایش داده‌های جمع‌آوری شده و عمر شبکه نسبت به روش‌های فاقد کدگذاری شبکه می‌شود. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        3 - PLAER: الگوريتم مسيريابي آگاه از انرژي در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم به کمک مفهوم جريمه در اتوماتاي يادگير
        مرتضي پرويزي عمران علي معيني حميد حاج سيدجوادي
        حسگرهاي موجود در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم معمولاً با انرژي باتري و با عمر محدود کار مي‌کنند، به همين دليل کاهش مصرف انرژي در آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله، الگوريتم مسيريابي جديدي جهت کاهش مصرف انرژي در اين شبکه‌ها معرفي مي‌شود که از اتوماتاي يادگير به منظ أکثر
        حسگرهاي موجود در شبکه‌هاي حسگر بي‌سيم معمولاً با انرژي باتري و با عمر محدود کار مي‌کنند، به همين دليل کاهش مصرف انرژي در آنها از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين مقاله، الگوريتم مسيريابي جديدي جهت کاهش مصرف انرژي در اين شبکه‌ها معرفي مي‌شود که از اتوماتاي يادگير به منظور يافتن مسير مناسب جهت ارسال بسته‌هاي داده بهره مي‌گيرد. رويکرد اصلي اين الگوريتم به اين صورت است که مصرف انرژي در مسيرهاي مختلف را با در نظر گرفتن سطح انرژي و تأخير گره‌ها متوازن نگه مي‌دارد و بدين منظور از شيوه جريمه‌دهي در اتوماتاي يادگير بهره مي‌گيرد. براي ارزيابي کارايي الگوريتم پيشنهادي، اين پروتکل مسيريابي با نرم‌افزار OMNET++ شبيه‌سازي و نتايج به دست آمده با دو پروتکل LABER و BEAR مقايسه شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد که در شبکه با ساختار استاتيک، در مصرف انرژي و ارسال بسته‌هاي کنترلي و در نتيجه طول عمر شبکه در پروتکل پيشنهادي نسبت به پروتکل‌هاي مقايسه‌شده بهبود حاصل شده است. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        4 - به کارگیری منطق فازی در انتخاب مناسب گره بعدی برای پیکربندی مسیر با پروتکل LEAP در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
        وحید ستاری نائینی فاطمه موحدی
        با توجه به این که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، انتخاب مناسب گره بعدی جهت جلوگیری از حملات و کاهش سطح مصرف انرژی حایز اهمیت است، در این مقاله روشی مبتنی بر منطق فازی برای انتخاب گره گام بعدی با مد نظر قرار دادن وضعیت و انتقال گزارش به گره‌های مختلف ارائه می‌شود. در این روش ب أکثر
        با توجه به این که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم، انتخاب مناسب گره بعدی جهت جلوگیری از حملات و کاهش سطح مصرف انرژی حایز اهمیت است، در این مقاله روشی مبتنی بر منطق فازی برای انتخاب گره گام بعدی با مد نظر قرار دادن وضعیت و انتقال گزارش به گره‌های مختلف ارائه می‌شود. در این روش به صورتی کارامد گره گام بعدی با چهار عامل بر مبنای سیستم منطق فازی انتخاب می‌شود. این چهار عامل، بیان‌کننده چهار پارامتر بهینه‌شده از نظر انرژی، یعنی درجه نزدیکی گره به کوتاه‌ترین مسیر، درجه نزدیکی گره به سرخوشه، نسبت انرژی باقیمانده هر گره و تعداد پیام‌های غلط فیلترشده می‌باشد. روش پیشنهادی با افزایش سطح انرژی و حفظ سطح همسانی از امنیت در مقایسه با پروتکل LEAP همراه است. همچنین این امکان فراهم می‌شود تا با انتخاب مناسب گام بعدی قادر به شناسایی مسیرهای مناسب و امن و جلوگیری از حملات باشیم. مقایسه روش پیشنهادی و روش‌های مرتبط نشان می‌دهد که روش پیشنهادی مصرف انرژی را کاهش چشم‌گیری داده و متعاقب آن طول عمر شبکه را افزایش می‌دهد. همچنین نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با انتخاب مناسب گام بعدی با تلفات بسته کمتری نسبت به روش‌های دیگر مواجه هستیم تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        5 - محاسبات ابری سبز با کاهش مصرف انرژی در مهاجرت زنده اولویت‌دار سرویس‌ها
        محمد رستمی سلمان گلی
        امروزه رشد سریع تقاضا برای استفاده از منابع محاسباتی ابری، موجب افزایش مصرف انرژی در مراکز داده شده است. محاسبات ابری سبز برای جلوگیری از افزایش مصرف انرژی مراکز داده بیان شده است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های پردازش ابری، استفاده از روش‌های تجمیع سرویس أکثر
        امروزه رشد سریع تقاضا برای استفاده از منابع محاسباتی ابری، موجب افزایش مصرف انرژی در مراکز داده شده است. محاسبات ابری سبز برای جلوگیری از افزایش مصرف انرژی مراکز داده بیان شده است. یکی از راهکارهای کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های پردازش ابری، استفاده از روش‌های تجمیع سرویس‌ها است. روش‌های تجمیع موجود با مهاجرت‌های غیر ضروری، عدم تعادل بار کاری میزبان‌ها و نادیده‌گرفتن ارتباط بین سرویس‌ها ممکن است باعث کاهش کیفیت سرویس و افزایش مصرف انرژی شود. لذا در این تحقیق با مهاجرت‌دادن سرویس‌های ضروری بر اساس اولویت (شامل تعداد فرزندان، سطح و هزینه ارتباطی هر سرویس)، از میزبان‌هایی که بارکاری خیلی زیاد و یا خیلی کم دارند (که موجب مصرف انرژی زیادی می‌شوند) به میزبان‌هایی که حاوی سرویس‌های همکار هستند، بهره‌وری منابع موجود مرکز داده بهبود یافته و مصرف انرژی کاهش می‌یابد. مهاجرت زنده سرویس‌ها بر اساس اولویت و به حداقل رساندن تعداد مهاجرت‌ها با هدف کاهش مصرف انرژی، کاهش زمان پاسخ و افزایش کارایی سيستم می‌باشد. با بررسی و مقایسه روش پیشنهادی با روش‌های دیگر، بهبود 37/10 درصدی در کاهش مصرف انرژی در مراکز داده ابری، 18/11 درصدی در کاهش تعداد مهاجرت سرویس‌ها و 46/1 درصدی در افزایش تعداد میزبان‌هایی که خاموش شده‌اند، مشاهده می‌شود. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        6 - بهبود عملکرد طبقه‌بند شبکه عصبی چندجمله‌ای با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ
        مهسا معماری عباس حریفی عبدالله خلیلی
        شبکه عصبی چندجمله‌ای (PNN) یک الگوریتم یادگیری بانظارت و از محبوب‌ترین مدل‌های مورد استفاده در کاربردهای واقعی است. هرچه شبکه عصبی چندجمله‌ای از نظر تعداد توصیفات جزئی (PDها) و لایه‌ها ساختار پیچیده‌تری داشته باشد، نیاز به زمان و حجم بیشتری برای محاسبه و ذخیره‌سازی دارد أکثر
        شبکه عصبی چندجمله‌ای (PNN) یک الگوریتم یادگیری بانظارت و از محبوب‌ترین مدل‌های مورد استفاده در کاربردهای واقعی است. هرچه شبکه عصبی چندجمله‌ای از نظر تعداد توصیفات جزئی (PDها) و لایه‌ها ساختار پیچیده‌تری داشته باشد، نیاز به زمان و حجم بیشتری برای محاسبه و ذخیره‌سازی دارد. در این تحقیق رویکرد جدیدی در زمینه بهبود کارایی طبقه‌بند شبکه عصبی چندجمله‌ای با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ (WOA) به نام PNN-WOA پیشنهاد شده که علاوه بر افزایش دقت PNN، زمان و حجم محاسبات قابل تحملی دارد. در رویکرد پیشنهادی، PDها بر اساس ترکیب دوبه‌دوی ویژگی‌ها از نمونه‌های آموزشی در لایه اول تولید می‌شوند. مجموعه‌ای از PDهای تولیدشده در لایه اول، متغیرهای ورودی و بایاس، عصب‌های لایه دوم را تشکیل می‌دهند. در نهایت خروجی شبکه عصبی چندجمله‌ای، توسط مجموع وزن‌دهی شده خروجی‌های لایه دوم به دست می‌آید. با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ (WOA) بهترین بردار ضرایب وزن‌دهی به گونه‌ای که شبکه PNN بیشترین دقت طبقه‌بندی را داشته باشد، به دست می‌آید. برای ارزیابی روش PNN-WOA از یازده مجموعه داده موجود در پایگاه داده UCI استفاده شد. نتایج نشان می‌دهند که PNN-WOA در مقایسه با روش‌های پیشین از قبیل PNN-RCGA، PNN-MOPPSO، RCPNN-PSO و S-TWSVM عملکرد مناسبی دارد. همچنین نتایج آزمون آماری فریدمن نشان می‌دهند که در مجموع، روش پیشنهادی PNN-WOA نسبت به سایر روش‌های مقایسه‌شده، از نظر آماری عملکرد بهتری (با مقدار P برابر 039/0) داشته است. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        7 - ارائه یک مدل آگاه از انرژی و مبتنی بر زنجیره مارکوف به منظور مدیریت پویای ماشین‌های مجازی در مراکز داده ابری
        مهدی رجب زاده ابوالفضل طرقی حقیقت امیرمسعود رحمانی
        استفاده از راهکارهای آگاه از انرژی از موضوعات مهم تحقیقاتی در حوزه رایانش ابری است. با کاربرد مؤثر الگوریتم‌ها‌ی جایگذاری و تجمیع ماشین‌ها‌ی مجازی، تأمین‌کنندگان ابر قادر خواهند بود مصرف انرژی را کاهش دهند. در این مقاله مدل جدیدی ارائه شده که با بهبود در الگوریتم‌ها و ا أکثر
        استفاده از راهکارهای آگاه از انرژی از موضوعات مهم تحقیقاتی در حوزه رایانش ابری است. با کاربرد مؤثر الگوریتم‌ها‌ی جایگذاری و تجمیع ماشین‌ها‌ی مجازی، تأمین‌کنندگان ابر قادر خواهند بود مصرف انرژی را کاهش دهند. در این مقاله مدل جدیدی ارائه شده که با بهبود در الگوریتم‌ها و ارائه روش‌های مناسب، به دنبال رسیدن به نتایج مطلوب است. نظارت دوره‌ای بر وضعیت منابع، تحلیل مناسب داده‌های به دست آمده و پیش‌بینی وضعیت بحرانی سرورها به کمک مدل مارکوف پیشنهادی سبب شده است که تا حد امکان از تعداد مهاجرت‌های غیر ضروری کاسته شود. ترکیب الگوریتم‌های ژنتیک و شبیه‌سازی تبرید در بخش جایگزینی در کنار تعریف زنجیره مارکوف جاذب باعث عملکرد بهتر و سریع‌تر الگوریتم پیشنهادی گردیده است. شبیه‌سازی‌های انجام‌شده در سناریوهای مختلف در کلودسیم نشان می‌دهد که در مقایسه با بهترین الگوریتم مورد مقایسه قرار گرفته، در بار کم، متوسط و زیاد، مصرف انرژی کاهش قابل توجهی داشته و این در حالی است که نقض توافقات سطح سرویس‌دهی نیز به طور متوسط 17 درصد کاهش یافته است. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        8 - جهت‌گیری بهینه ساختمان باهدف سایه‌اندازی مطلوب و کاهش مصرف انرژی (نمونه موردی خانه موسیقی تهران)
        تیام  آرام جواد ایرجی
        روند رو به افزایش رشد جمعیت، بحران انرژی و رو به اتمام بودن منابع انرژی در کره زمین، همگی هشدارهایی هستند برای تمامی علوم و در تمام زمینه‌ها و حرفه‌ها، برای کمک به پایداری وضع موجود. ازآنجایی‌که مقدار زیادی از مصرف انرژی در دنیا صرف مصارف ساختمانی می‌گردد و از این میزان أکثر
        روند رو به افزایش رشد جمعیت، بحران انرژی و رو به اتمام بودن منابع انرژی در کره زمین، همگی هشدارهایی هستند برای تمامی علوم و در تمام زمینه‌ها و حرفه‌ها، برای کمک به پایداری وضع موجود. ازآنجایی‌که مقدار زیادی از مصرف انرژی در دنیا صرف مصارف ساختمانی می‌گردد و از این میزان مقدار قابل‌توجهی صرف بار سرمایش و گرمایش و ایجاد آسایش حرارتی در ساختمان می‌گردد، توجه و مطالعه در این زمینه به‌شدت موردتوجه می‌باشد. در این پژوهش با انتخاب یک ساختمان به‌عنوان نمونه موردی، میزان تابش نور خورشید دریافتی توسط سطوح عمودی، بررسی‌شده است؛ و در ادامه با استفاده از روش شبیه‌سازی و نرم‌افزارهای مرتبط، به‌طور بی‌درنگ زاویه‌های متفاوتی بین صفر تا 180 درجه چرخش برای ساختمان درنظر گرفته‌شده است تا زاویه قرارگیری ساختمان بهینه گردد. زاویه بهینه به این معنا که کمترین میزان انرژی خورشید در سطوح عمودی دریافت شود و بیشترین میزان سایه‌اندازی را داشته باشیم. در رابطه با میزان نور خورشید دریافتی در ساختمان و زاویه بهینه پژوهش‌هایی بالاخص در سال‌های گذشته انجام‌شده است که نرم‌افزار مورداستفاده و نیز اندازه‌گیری بر روی سطوح عمودی در شهر تهران در این تحقیق، به‌عنوان نوآوری پژوهش محسوب می‌گردد. نتایج زاویه بهینه را به همراه نمودارهای تحلیل انرژی ساختمان نمایش می‌دهد. تفاصيل المقالة
      • حرية الوصول المقاله

        9 - بررسی چشم‌انداز مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای با بهره‌گیری از مدل LEAP (مطالعه موردی: شهر گرگان)
        مریم قادریان عبدالرسول سلمان ماهینی حمیدرضا  کامیاب
        در این پژوهش میزان مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از آن در شهر گرگان مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور مدل تقاضا و عرضه‌ی شهر گرگان براساس سناریوی مبنا و سناریوهای بهبود مصرف انرژی با استفاده از مدل LEAP تا سال 1414 (2035) با درنظر گرفتن سال پایه 139 أکثر
        در این پژوهش میزان مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از آن در شهر گرگان مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور مدل تقاضا و عرضه‌ی شهر گرگان براساس سناریوی مبنا و سناریوهای بهبود مصرف انرژی با استفاده از مدل LEAP تا سال 1414 (2035) با درنظر گرفتن سال پایه 1395 (2016) توسعه داده شد. در سال‌های اخیر راه‌کارهای مختلفی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی مطرح شده که ازجمله مهم‌ترین راهبردهای کاهش مصرف انرژی و انتشارهای محیط‌زیستی در مقیاس شهری محسوب می‌شوند. این راهکارها به‌طورکلی عبارتند از: 1- افزایش تدریجی قیمت حامل‌های انرژی مطابق قانون هدفمندکردن یارانه‌ها، 2- مدیریت انرژی در سمت تقاضای انرژی شهر، 3- توسعه‌ی فن‌آوری‌های انرژی‌های تجدیدپذیر در سمت تقاضا و 4- افزایش سهم CNG در بخش حمل و نقل شهری. ابتدا هریک از این راهکارها در قالب یک سناریو در محیط مدل ارزیابی شد و سپس تأثیر آنها بر مصرف انرژی و انتشارهای محیط‌زیستی مورد بررسی قرار گرفت. درنهایت یک سناریوی جدید با نام سیاست‌گذاری انرژی شهر گرگان تعریف شد که حاصل ترکیب چهار سناریوی ذکرشده بوده و بیانگر اجرای همزمان کلیه‌ی راهکارهای بهبود انرژی و انتشارهای محیط‌زیستی شهر گرگان است. در پایان پژوهش پیشنهاداتی درمورد بهینه‌سازی مصرف انرژی براساس سناریوی سیاست‌گذاری انرژی شهر گرگان ارائه شده است. تفاصيل المقالة