يك روش فرا ابتكاري و مقايسه آن براي مساله خوشه بندي متعادل ساز بار در شبكه هاي حسگر بي سيم

خوشه بندي گره هاي حسگر يك روش موثر كنترلي براي كاهش مصرف انرژي گره هاي حسگر است تا طول عمر شبكه هاي حسگر بي سيم را افزايش دهد. با اين وجود در يك شبكه حسگر بي سيم كه مبناي خوشه اي دارد، رهبرها (سرخوشه ها) باري اضافي براي فعاليت هاي متعددي چون گردآوري داده ها، انباشت داده ها و انتقال داده هاي انباشت شده به سمت ايستگاه پايه، حمل مي كنند. بنابراين متعادل سازي بار سرخوشه ها مساله اي چالش برانگيز براي اجراي طولاني مدت شبكه حسگر بي سيم است. الگوريتم هاي بهينه سازي از رويكردهاي معروف تكاملي هستند كه براي يافتن راه حلي موثر براي چنين مساله اي به كار مي روند. در اين مقاله ما يك روش بر مبناي الگوريتم ژنتيك براي خوشه بندي گره ها ارائه داده و همچنين الگوريتم هاي ژنتيك سنتي(GA)، شبيه سازي تبريد(SA)، بهينه سازي ازدحام ذرات(PSO)، رقابت استعماري(ICA) و برنامه نويسي خطي(LP) را براي خوشه بندي متعادل ساز بار در شبكه حسگر بي سيم پياده سازي نموديم. ما شبيه سازي هاي گسترده اي براي روش پيشنهادي انجام داديم و نتايج را با رويكردهاي تكاملي و بهينه سازي عنوان شده و همچنين روش هاي تفاضل تكاملي(DE)، LDC و LBC برگرفته از ديگر مقالات مورد مقايسه قرار داديم. نتايج نشان داد كه الگوريتم ژنتيك پيشنهادي، عملكرد بهتري از تمامي الگوريتم هاي ديگر از نظر زمان اجرا و تعداد سنسور نودهاي فعال و زمان خاموش شدن اولين گيت وي داشت. البته بقيه الگوريتم ها نيز در اين مقاله از نظر نرخ همگرايي و زمان اجرا و ميزان مصرف انرژي و تعداد سنسور نودهاي فعال با هم مقايسه گرديدند