Побудова оптимальної проводової сенсорної мережі для області складної форми

Автор(и)

  • Oleksiy Antoshkin Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023, Україна https://orcid.org/0000-0003-2481-2030
  • Alexander Pankratov Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного вул. Дм. Пожарського, 2/10, м. Харків, Україна, 61046, Україна https://orcid.org/0000-0002-2958-8923

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.86171

Ключові слова:

кругове покриття, область складної форми, трасування, засоби моделювання, побудова математичної моделі, нелінійна оптимізація

Анотація

Розглядається задача побудови провідний сенсорної мережі для області складної форми. Для моделювання умов задачі використовуються phi-функції і нові функції приналежності точки області. Будується математична модель спільної задачі покриття і трасування у вигляді задачі нелінійної оптимізації. Пропонуються ефективні алгоритми пошуку локально-оптимальних рішень. Наводяться результати обчислювальних експериментів і порівняння отриманих результатів

Біографії авторів

Oleksiy Antoshkin, Національний університет цивільного захисту України вул. Чернишевська, 94, м. Харків, Україна, 61023

Викладач

Кафедра автоматичних систем безпеки та інформаційних технологій

Alexander Pankratov, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного вул. Дм. Пожарського, 2/10, м. Харків, Україна, 61046

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Відділ математичного моделювання

Посилання

  1. Wang, B. (2011). Coverage problems in sensor networks. ACM Computing Surveys, 43 (4), 1–53. doi: 10.1145/1978802.1978811
  2. Yadav, J., Mann, S. (2003). Coverage in wireless sensor networks: A survey. Int. J. Electron. Comput. Sci. Eng., 2, 465–471.
  3. Sangwan, A., Singh, R. P. (2014). Survey on Coverage Problems in Wireless Sensor Networks. Wireless Personal Communications, 80 (4), 1475–1500. doi: 10.1007/s11277-014-2094-3
  4. Eremeev, A. V., Zaozerskaya, L. A., Kolokolov, A. A. (2000). Zadacha o pokrytii mnozhestva: slozhnost', algoritmy, ehksperimental'nye issledovaniya. Diskretnyj analiz i issledovanie operacij. Ser. 2, 7 (2), 22–46.
  5. So, A. M.-C., Ye, Y. (2005). On Solving Coverage Problems in a Wireless Sensor Network Using Voronoi Diagrams. Internet and Network Economics, 584–593. doi: 10.1007/11600930_58
  6. Chizari, H., Hosseini, M., Poston, T., Razak, S. A., Abdullah, A. H. (2011). Delaunay Triangulation as a New Coverage Measurement Method in Wireless Sensor Network. Sensors, 11 (12), 3163–3176. doi: 10.3390/s110303163
  7. Pankratov, A. V., Pacuk, V. N., Romanova, T. E. (2002). Metod regulyarnogo pokrytiya pryamougol'noj oblasti krugami zadannogo radiusa. Radioehlektronika i informatika, 1 (18), 50–52.
  8. Lazos, L., Poovendran, R. (2006). Stochastic coverage in heterogeneous sensor networks. ACM Transactions on Sensor Networks, 2 (3), 325–358. doi: 10.1145/1167935.1167937
  9. Hall, P. (1988). Introduction to the Theory of Coverage Processesl. John Wiley & Sons Incorporated, 432.
  10. Liu, X., He, D. (2014). Ant colony optimization with greedy migration mechanism for node deployment in wireless sensor networks. Journal of Network and Computer Applications, 39, 310–318. doi: 10.1016/j.jnca.2013.07.010
  11. Xunbo, L., Zhenlin, W. (2011). Cellular genetic algorithms for optimizing the area covering of wireless sensor networks. C. J. of Electronics, 20 (2), 352–356.
  12. Lanza, M., Gutierrez, A. L., Perez, J. R., Morgade, J., Domingo, M., Valle, L. et. al. (2014). Coverage Optimization and Power Reduction in SFN Using Simulated Annealing. IEEE Transactions on Broadcasting, 60(3), 474–485. doi: 10.1109/tbc.2014.2333131
  13. Stoyan, Yu. G., Pacuk, B. H. (2006). Pokrytie mnogougol'noj oblasti minimal'nym kolichestvom odinakovyh krugov zadannogo radiusa. Dop. NAN Ukraini, 3, 74–77.
  14. Komyak, V., Pankratov, A., Patsuk, V., Prikhodko, A. (2016). The problem of covering the fields by the circles in the task of optimization of observation points for ground video monitoring systems of forest fires. An international quarterly journal, 5 (2), 133–138.
  15. Tarnai T., Gaspar, Zs. (1995). Covering a square by equal circles. Elem. Math, 50, 167–170.
  16. Brusov, B. C., Piyavskij, S. A. (1971). Vychislitel'nyj algoritm optimal'nogo pokrytiya oblastej ploskosti. Zhurnal vychislitelnoy matematiki i matematicheskoy fiziki, 11 (2), 304–312.
  17. Jandl, H., Wieder, K. (1988). A continuous set covering problem as a quasidifferentiable optimization problem. Optimization, 19 (6), 781–802. doi: 10.1080/02331938808843392
  18. Kiseleva, E. M., Lozovskaya, L. I., Timoshenko, E. V. (2009). Reshenie nepreryvnyh zadach optimal'nogo pokrytiya sharami s ispol'zovaniem teorii optimal'nogo razbieniya mnozhestv. Kibernetika i sistemnyj analiz, 3, 98–117.
  19. Ushakov, V. N., Lebedev, P. D. (2016). Algoritmy optimal'nogo pokrytiya mnozhestv na ploskosti R2. Vestn. Udmurtsk. un-ta. Matem. Mekh. Komp'yut. nauki, 26 (2), 258–270.
  20. Antoshkin, A. A., Romanova, T. E. (2002). Matematicheskaya model' zadachi pokrytiya vypukloj mnogougol'noj oblasti krugami s uchetom pogreshnostej iskhodnyh dannyh. Problems of mechanical engineering, 5 (1), 56–60.
  21. Bennell, J., Scheithauer, G., Stoyan, Y., Romanova, T. (2008). Tools of mathematical modeling of arbitrary object packing problems. Annals of Operations Research, 179 (1), 343–368. doi: 10.1007/s10479-008-0456-5
  22. Groër, C., Golden, B., Wasil, E. (2010). A library of local search heuristics for the vehicle routing problem. Mathematical Programming Computation, 2 (2), 79–101. doi: 10.1007/s12532-010-0013-5
  23. Wächter, A., Biegler, L. T. (2005). On the implementation of an interior-point filter line-search algorithm for large-scale nonlinear programming. Mathematical Programming, 106 (1), 25–57. doi: 10.1007/s10107-004-0559-y
  24. Ushakov, V. N., Lahtin, A. S., Lebedev, P. D. (2006). Optimizaciya hausdorfova rasstoyaniya mezhdu mnozhestvami v evklidovom prostranstve. Tr. IMM UrO RAN, 20 (3), 291–308.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-12-27

Як цитувати

Antoshkin, O., & Pankratov, A. (2016). Побудова оптимальної проводової сенсорної мережі для області складної форми. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(4 (84), 45–53. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.86171

Номер

Том 6 № 4 (84) (2016): Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Oleksiy Antoshkin, Alexander Pankratov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.