دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321Adaptive Sampling Rate Determination for Energy Efficiency of Wireless Body Area Networksتعیین نرخ نمونهبرداری به صورت وفقی در راستای بهینگی مصرف انرژی در شبکه های بدنی بی سیم11382484FAمحمد مهرانیگروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، دزفول، ایرانایمان عطارزادهایمان عطارزاده، استادیار گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی، تهران، ایران.0000-0002-2370-7901مهدی حسین زاده- دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
- دانشکده علوم کامپیوتر، دانشگاه توسعه انسانی، سلیمانیه، عراقJournal Article20180904Considering the facts that existing biosensors in Wireless Body Area Networks (WBANs) - that are in charge of collecting vital sign data of patients, performing preprocessing and sending them to a data fusion center - have limitations in energy consumption and data processing capability of biosensors, therefore, sampling rate has a direct impact on network energy consumption and its useful lifetime. Regarding the above issues, this paper presents an adaptive approach to determining optimal sampling rate for data management. In this regard, by using National Early Warning Score (NEWS) system, the biosensors collect relevant data and recognize the emergency information locally. To optimize nodes' activity, information about the patient's activity is extracted so that when the patient's activity is normal some of the nodes are transferred from active mode to sleep mode. Also, to determine the exact sampling rate, a statistical test was first developed to evaluate the variance associated with the patient's vital signs. Then, by using an appropriate interpolation function, the optimal sampling rate is determined. The interpolation function uses two main factors to determine the sampling rate: the patient's risk information and the values measured by the pivot node. Simulation results show about 66 percent optimization in number of communicated data and increasing more than 2.5 times of network lifetime.با توجه به اینکه بیوسنسورهای موجود در در شبکههای بیسیم بدنی که مسئول جمعآوری دادهها، انجام عملیات پیشپردازش و سپس ارسال آنها به یک مرکز تلفیق داده میباشند دارای محدودیت مصرف انرژی و قابلیت پردازش دادهها میباشند لذا نرخ نمونهبرداری دارای تأثیر مستقیم بر روی مصرف انرژی شبکه و نیز طول عمر مفید آن دارد. لذا این مقاله به ارائۀ یک رویکرد وفقی جهت تعیین نرخ نمونهبرداری بهینه در راستای مدیریت دادهها میپردازد. در همین راستا با استفاده از سیستم ارزشگذاری هشدار اولیه ملی ، بیوسنسورها به جمعآوری دادههای مربوطه پرداخته و به تشخیص اطلاعات اورژانسی بهصورت محلی میپردازند. جهت بهینهسازی فعالیت گرهها، اطلاعات مربوط به فعالیت بیمار استخراج شده تا بر اساس آن در مواقعی که فعالیت بیمار بهصورت عادی و غیر اضطراری میباشد تعدادی از گرهها از حالت فعال به حالت خواب انتقال یابند. همچنین جهت تعیین نرخ دقیق نمونهبرداری، ابتدا یک آزمون آماری برای ارزیابی واریانس مربوط به علائم حیاتی بیمار توسعه داده شده و سپس با استفاده از یک تابع درونیابی مناسب، نرخ نمونهبرداری بهینه تعیین میگردد. تابع درونیابی جهت تعیین نرخ نمونهبرداری از دو فاکتور اصلی استفاده مینماید: اطلاعات مربوط به ریسک بیمار و مقادیر اندازهگیری شده توسط گرۀ محوری . نتایج شبیهسازی نشاندهندۀ حدود 66 درصد بهینهسازی در تعداد دادههای ارسالی و افزایش طول عمر مفید شبکه به میزان بیش از 2.5 برابر میباشد.https://jscit.nit.ac.ir/article_82484_9861e5c7315f91dd19f9443627045993.pdfدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321SAML Standard Optimization for Use on CoAP-Based Web Servers on Internet of Thingsبهینهسازی استاندارد SAML برای استفاده در وبسرویسهای مبتنی بر CoAP در اینترنت اشیاء142382935FAنیما ملاییدانشجوی دکترای مدیریت فناوری اطلاعات دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوبحسین شیرازیدانشگاه صنعتی مالک اشترعلیرضا پورابراهیمیدانشگاه آزاد اسلامیJournal Article20161230The use of web services has been increased by IoT technology development and increasing interoperability between objects. IoT web services Access control is a challenging problem in IoT environment. Many standards such as SAML has been proposed for authorization and access control in common web services, but it is not possible to use these standards in IoT web services, because IoT resources has constraints in network, memory and procces.<br />This article proposed a modified version of SAML standard for using in IoT web services. In proposed changes, CoAP protocol has been chosen as application layer protocol, in order to reduce process time and memory consumtion, the JSON format has been used, and CBOR has also been used to reduce network trafic. COSE is also used to enhance the security of messages exchange between servers. <br />In comparision of SAML standard, optimized SAML is more appropriate fot IoT Web services because of low memory usage and processing time and, consequently, the reduction of the time for providing access in IoT environments.امروزه با گسترش فنآوری اینترنت اشیاء و افزایش تعاملات بین اشیاء، استفاده از وبسرویسها نیز رو به افزایش نهاده است. یکی از چالشهای موجود در پیادهسازی وبسرویسهای اینترنت اشیاء کنترل دسترسی در این محیط است. در وبسرویسهای عمومی، استفاده از استانداردهایی مانند SAML برای تعیین مجوز و کنترل دسترسی متداول بوده اما در وبسرویسهای اینترنت اشیاء به دلیل محدودیت در شبکه، حافظه و پردازش، امکان استفاده از این نوع استانداردها وجود ندارد. <br />مقاله حاضر تلاش نموده است تا با انجام اصلاحاتی بر روی استاندارد SAML ، آن را برای بهکارگیری در وبسرویسهای اینترنت اشیاء بهینه نماید. در تغییرات پیشنهادی، پروتکل CoAP بهعنوان پروتکل لایه کاربرد انتخاب و بهمنظور کاهش حجم پردازش و حافظه، فرمت JSON ، بهعنوان فرمت نگهداری دادهها استفاده گردیده است. برای کاهش بار شبکه نیز از CBOR بهره گرفتهشده است. همچنین بهمنظور بالا بردن امنیت پیامهای ارسالی بین سرویسدهندهها از COSE استفاده شده است. <br />مقایسه استاندارد SAML با نمونه اصلاح شده آن نشان داد که SAML تغییر یافته به دلیل کاهش میزان حافظه موردنیاز و زمان پردازش و درنتیجه کاهش مدتزمان ارایه دسترسی برای محیطهای محدود اینترنت اشیاء مناسب است.https://jscit.nit.ac.ir/article_82935_dd52aba5d2007e8e580fdb52d86994af.pdfدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321An Expert System Design for Suggesting Academic Course Selection to High School Studentsطراحی یک سیستم خبره فازی برای پیشنهاد انتخاب رشتهی تحصیلی به دانشآموزان اول دبیرستان243082652FAروح اله پورصالحگروه کامپیوتر، دانشگاه علم و هنر یزد ،یزد، ایرانولی درهمیگروه مهندسی کامپیوتر - پردیس فنی و مهندسی - دانشگاه یزد - یزد - ایرانفریناز اعلمی یان هرندیگروه مهندسی کامپیوتر - پردیس فنی و مهندسی - دانشگاه یزد - یزد - ایرانJournal Article20151028The proposed fuzzy expert system helps high school students to choose their appropriate academic course in every time and place with low cost. The needed knowledge of the system is collected through interviews with several academic advisers (human experts) in Yazd province. These data are combined together in different ways. Distinct fuzzy expert systems are designed to identify the points of each academic course for students. These points are fed to another system called results modifier system in order to specify the priority of each field of study as the final system output. Real data, collected from schools in Yazd province, are preprocessed in Excel software and the fuzzy systems are implemented in MATLAB software. The experimental results show that the proposed system is 80% consistent with the opinion of the expert academic advisers and it can well replace the academic counselor and offer an appropriate course considering the student's circumstances.سیستم خبرهی فازی طراحیشده در این مقاله به دانشآموزان سال اول دبیرستان(متوسطهی دوم) کمک میکند در هر زمان و مکان با صرف هزینهای اندک، رشتهی تحصیلی مناسب خود را برای ادامهی تحصیل در سال دوم، انتخاب نمایند. دانشِ مورد نیاز در طراحی این سیستم از طریق مصاحبه با چند مشاور تحصیلی مجرب استان یزد، اخذ و به روشهای مختلف با هم ترکیب شده است. برای هر یک از رشتهها، یک سیستم خبرهی فازی مجزا طراحی شده که امتیاز آن رشته را برای دانشآموز مشخص میکند. این امتیازها به یک سیستم اصلاحکنندهی نتایج وارد شده و به این ترتیب اولویت انتخاب هر یک از رشتهها به عنوان خروجی نهایی سیستم مشخص میشود. دادههای واقعی جمعآوری شده از مدارس استان یزد، با استفاده از نرمافزار اکسل پیشپردازش شده و سیستمهای خبره فازی در نرمافزار متلب پیادهسازی شدهاند. نتایج آزمایشها نشان میدهند که خروجی سیستم پیشنهادی در حد 80 درصد با نظر خبرگان تطابق دارد، میتواند به خوبی جایگزین مشاور تحصیلی شود و رشتهی متناسب با شرایط دانشآموز را پیشنهاد دهد.https://jscit.nit.ac.ir/article_82652_f47e6412c48faec2486ceb723befee84.pdfدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321Instance Reduction Using Multi-Objective Chaotic Particle Swarm Optimization Algorithmکاهش نمونه در دادهها به کمک الگوریتم بهینهسازی چندهدفه ازدحام ذرات آشوبی314082653FAجواد حمیدزادهدانشگاه صنعتی سجاد0000-0001-6493-0539نیلوفر کاشفیدانشگاه صنعتی سجادمنا مرادیکارشناسی ارشد، مهندسی نرم افزار، دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد.Journal Article20170111Today, it is important to reduce the original huge data set to a manageable volume. Also, unbalanced data distribution between different classes is a serious challenge in data mining. In the proposed method, the instance reduction problem is considered as a multi-objective problem, which can perform well by considering the two contradict criteria, classification accuracy and reduction rate of instances. The multi-objective problem is solved using the chaotic particle swarm optimization algorithm. The distance-based decision classifier has the task of distinguishing the maintenance or deletion of test instances. Creating and maintaining balances for different types of data distribution is the main goal of the proposed method. The results of the experiments have been compared with the state-of-the-art methods, which show superiority of the proposed method in terms of classification accuracy and reduction percentage.<br /> <br />The results of the experiments have been compared with the state-of-the-art methods, which show superiority of the proposed method in terms of classification accuracy and reduction percentage.امروزه با توجه به حجم وسیع دادهها، مسئله کاهش نمونه حائز اهمیت است. همچنین عدم وجود توازن در توزیع دادهها بین کلاسهای مختلف یک چالش جدی در دادهکاوی است. در روش پیشنهادی، مسئله کاهش نمونه بهعنوان مسئلهی چندهدفه در نظر گرفته شده است که توانسته است با درنظر گرفتن دو معیار متضاد صحت طبقهبندی و نرخ کاهش نمونهها و همچنین توجه به معیارهای مربوط به دادههای نامتوازن عملکرد خوبی داشته باشد. ایجاد و حفظ توازن در انواع مختلف توزیع داده مهمترین هدف روش پیشنهادی است. مسئله چندهدفه طراحی شده با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات آشوبی حل شده است. سطح تصمیم مبتنی بر فاصله در روش پیشنهادی، وظیفه تشخیص حفظ و یا حذف نمونههای آزمایشی را دارد. نتایج آزمایشات نشاندهندهی برتری روش پیشنهادی از نظر دقت و صحت طبقهبندی و نرخ کاهش دادهها نسبت به روشهای مرز دانش است. <br /><br />نتایج آزمایشات نشاندهندهی برتری روش پیشنهادی از نظر دقت و صحت طبقهبندی و نرخ کاهش دادهها نسبت به روشهای مرز دانش است.https://jscit.nit.ac.ir/article_82653_bd7287988754a3cf413c14e779ee0596.pdfدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321Balancing memory utilization in network-coding-based-multicast routing in wireless sensor networksمتعادلسازی استفاده از حافظه در مسیریابی چندپخشی مبتنی بر کدگذاری شبکه در شبکههای حسگر بیسیم415482870FAمحمد خلیلی درمنیباشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمین، خمین، ایران.محمد جواد نجفی آرانیدانشکده علوم، استادیار، مرکز آموزش عالی محلات، محلات، ایران.Journal Article20171016Recently, a new technique called network coding has been introduced where it has numerous advantages on the computer networks. Network coding changes the traditional view of data transfer in store and forward paradigm and allows the nodes to store packets in their memory to combine with other packets, then, send to next nodes. In this paper, an optimization problem is proposed which balance memory utilization in network-coding-based-multicast routing of Wireless Sensor Networks (WSNs). In the large WSNs, solving this optimization problem in a centralized manner is impractical and almost impossible, therefore, by using sub-gradient and decomposition techniques, a distributed algorithm is presented in which the nodes make a decision based on local information. The performance evaluation of proposed mechanisms are carried by OMNETT++ simulator and the results show that the proposed model averagely decreases the end to end delay and buffer overflow by 17% and 95%, respectively. However, it increases the energy consumption and consequently decreases lifetime by 14%. The decentralized algorithm decreases buffer overflow 69% and has more delay by 11% than the optimization model, however, it can be utilized in large WSNs due to its distributed computations.در سالهای اخیر، تکنیکی به نام کدگذاری شبکه ارائه شده است که در شبکههای کامپیوتری فواید فراوانی به همراه داشته است. کدگذاری شبکه با کنار گذاشتن دیدگاه سنتی انتقال اطلاعات به روش ذخیره-ارسال، به گرههای شبکه اجازه میدهد، بستههای دریافتی را در داخل حافظه خود نگهداری کنند تا با دیگر بستهها ترکیب کرده و سپس ارسال کنند. در این مقاله، یک مساله بهینهسازی برای متعادلسازی استفاده از حافظه گرهها در مسیریابی چند پخشی مبتنی بر کدگذاری شبکه برای شبکههای حسگر بیسیم ارئه شده است. حل متمرکز این مدل بهینهسازی در شبکههای بزرگ غیر عملی و تقریبا غیر ممکن است، بنابراین یک الگوریتم توزیعشده ارائه شد که در آن هر گره به صورت محلی تصمیمگیری میکند. این الگوریتم از تکنیکهای زیرگرادیان و تفکیک جریان استفاده میکند. ارزیابی کارآیی مکانیزمهای پیشنهادی با شبیهساز ++OMNET انجام شده است و نتایج بدست آمده نشان میدهد که مدل بهینهسازی متوسط تاخیر انتها به انتها و سرریز را به ترتیب 17% و 95% کاهش میدهد، اما انرژی مصرفی را افزایش میدهد و در نتیجه طول عمر را به طور متوسط 14% کاهش میدهد. از طرفی الگوریتم توزیعشده 69% سرریز بافر را کاهش میدهد و حتی نسبت به مدل بهینهسازی 11% تاخیر بیشتری دارد، اما به دلیل محلی کردن محاسبات میتواند در شبکههای حسگر بیسیم بزرگ نیز به کار گرفته شود.https://jscit.nit.ac.ir/article_82870_bd8b0bb558e4e8ae7dc01975d51bb10b.pdfدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321Selective Harmonic Mitigation in CHB Inverters Using Enhanced Particle Swarm Optimizationکاهش هارمونیکهای انتخابی در اینورترهای CHB با استفاده از الگوریتم بهینه سازی توده ذرات توسعه یافته556484301FAسید مجتبی حسینیدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلهدی قریشیدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلJournal Article20171116In this paper a selective harmonic mitigation-PWM control technique has been applied to a five-level cascaded H-bridge inverter to satisfy the grid standards. The objective of this technique is to minimize the output voltage odd, non-triplen harmonic contents from the 5th up to the 41th. But due to the only four degrees of freedom, reducing all harmonic contents under their permitted range is impossible. However, the objective function and the constraints are defined in such a way that except the twenty third and twenty fifth harmonics, all harmonics will be mitigated to their acceptable levels. The first priority in solving the optimization problem is fitting the first component which is then followed by mitigating each individual harmonic and the total harmonic distortion. The proposed objective function is optimized using EPSO algorithm and the simulation results show the superiority of the SHM-PWM technique from the harmonic mitigation and THD points of view.در این مقاله روش کنترلی SHM-PWM برای اینورتر پنجسطحی CHB جهت ارضای استانداردهای شبکه اعمال گشته است. هدف از بهکارگیری این روش، کاهش هارمونیکهای فرد غیر مضرب 3 از مرتبه 5ام تا مرتبه 41ام است که به دلیل وجود صرفا چهار درجه آزادی، کاهش تمامی آنها به زیر حد مجاز استاندارد امکانپذیر نمیباشد. با این وجود، علیرغم محدودیت ایجاد شده توسط درجات آزادی، تابع هدف و قیود به گونهای تعریف گردیدهاند که به غیر از هارمونیکهای مرتبه 23 و 25، محتوای سایر هارمونیکها با حاشیه امن مطلوبی به زیر حد مجاز تعیین شده توسط استانداردها کاهش یافتهاند. اولویت اصلی در حل مساله بهینه سازی، رسیدن مولفه اول ولتاژ خروجی به مقداری معین بوده و سپس کاهش اندازه تک تک هارمونیکها و همچنین THD در اولویت بعدی قرار میگیرند. تابع هدف مورد استفاده توسط الگوریتم EPSO بهینه گشته و نتایج شبیه سازی موید برتری روش پیشنهادی نسبت به سایر روشهای متعارف از نقطه نظر کاهش محتوای هارمونیکی و بهبود THD میباشد.https://jscit.nit.ac.ir/article_84301_70396789fc5f42b56374e042b8b274d9.pdfدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجله علمی رایانش نرم و فناوری اطلاعات2383-10068120190321An algorithm for minimizing energy consumption with reliability goal on multiple processors in a cloud computing environmentارائه یک الگوریتم کاهش مصرف انرژی با هدف قابلیت اطمینان در پردازندههای چندگانه در محیط محاسبات ابری657984983FAمنیره صفری حبیب آبادیدانشگاه آزاد اسلامی – واحد دولت آباد - اصفهان – ایران .ریحانه خورسنددانشگاه آزاد اسلامی واحد دولت آباد - گروه کامپیوتر - اصفهان - ایرانمحمدرضا رمضان پوردانشگاه آزاد اسلامی واحد مبارکه، گروه مهندسی کامپیوتر، مبارکه، اصفهان، ایران.Journal Article20180106The energy and time constrained task scheduling on multi-processing environments with different frequency levels is considered as an important optimization issue in a cloud computing. In addition, a processor executed with a reduced frequency will dynamically increase transient faults, which will weaken the reliability of the applications. Reliability is an important figure of merit of the system and it must be satisfied in safety-critical applications. In this paper, the parallel task scheduling problem in multi-processors has been explored to reduce energy and to increase reliability in the scheduling. Multi-processing and Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) techniques can decrease the processor’s frequency level as much as possible; therefore, the voltage consumption of the processor will be reduced. Here, a two-phase algorithm is proposed to minimize energy consumption with reliability goal on multiple processors. The first phase is for initial assignment and the second phase is for either satisfying the reliability goal and improving energy efficiency. Specifically, when the application’s reliability goal cannot be achieved via initial assignment, based on our defined current reliability ratio, an enhanced algorithm is designed to satisfy application’s reliability goal. The proposed algorithm compared with existing algorithms. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm consume less energy while satisfying the application’s reliability goal.زمانبندی وظایف با محدودیت زمان و انرژی در محیطهای چند پردازندهای با سطوح مختلف فرکانس به عنوان یک مسئله بهینهسازی مهم در رایانش ابری مطرح است. بهعلاوه یک پردازنده که با فرکانس کاهشیافته کار میکند، بهطور پویا باعث افزایش خرابیهایی میشود که این امر باعث ضعیف شدن قابلیت اطمینان برنامههای کاربردی میشود. قابلیت اطمینان یک عنصر مهم از شایستگی سیستم است و باید در برنامههای کاربردی امنیتی مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله مسئله زمانبندی وظایف در چندین پردازنده با هدف کاهش مصرف انرژی و افزایش قابلیت اطمینان مورد توجه قرار گرفته است. با استفاده از چند پردازندهای و تکنولوژی مقیاسبندی ولتاژ و فرکانس پویا (DVFS) میتوان سطح فرکانس پردازنده را تا حد امکان پایین آورد و در نتیجه ولتاژ مصرفی آن پردازنده را کاهش داد. در اینجا یک الگوریتم دو مرحلهای برای به حداقل رساندن مصرف انرژی با هدف قابلیت اطمینان در پردازندههای چندگانه ارائه میشود. مرحله اول برای تخصیص اولیه و مرحله دوم برای ارضاء هدف قابلیت اطمینان و بهبود بهرهوری انرژی است. بهطور خاص، هنگامی که هدف قابلیت اطمینان نرم افزار از طریق تخصیص اولیه نمیتواند بهدست آید، بر اساس ضریب اطمینان فعلی تعریف شدهی ما، یک الگوریتم بهبودیافته طراحی میشود که میتواند هدف قابلیت اطمینان را ارضاء کند. الگوریتم پیشنهادی با الگوریتمهای موجود مقایسه شد. نتایج آزمایشها نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی مصرف انرژی کمتری دارد درحالیکه هدف قابلیت اطمینان برنامههای کاربردی را نیز برآورده میکند.https://jscit.nit.ac.ir/article_84983_af53cabb8cb5ecbe3af6cbef4f674638.pdf