Kablosuz algılayıcı ağlarda küme başı seçiminde sezgisel algoritmaların performanslarının değerlendirilmesi

ÖZET KABLOSUZ ALGILAYICI AĞLARDA KÜME BAŞI SEÇİMİNDE SEZGİSEL ALGORİTMALARIN PERFORMANSLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Abdülbaki DEMİREL Yüksek Lisans Tezi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilişim Sistemleri Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doktor Öğretim Üyesi Gürcan ÇETİN Eylül 2022, 66 Sayfa Bu tez çalışmasında, LEACH yönlendirme protokolünü kullanan Kablosuz Algılayıcı Ağlarda (KAA) algılayıcı düğümlerin enerji kayıplarını azaltmak ve ağın aktif kalma süresini arttırmak için sezgisel eniyileme algoritmalarına dayalı bir yöntem sunulmuştur. Çalışmada, literatürde en çok kullanılan sürü tabanlı eniyileme algoritmalarından Genetik Algoritma (GA), Karınca Kolonisi Optimizasyonu (KKO) ve Yapay Arı Kolonisi (YAK) algoritmaları problemin çözümü için seçilmiştir. Sunulan algoritmaların LEACH protokolü ile başarım sonuçlarını karşılaştırmak için MATLAB R2017b yazılımında Çok Atlamalı Yönlendirmeye (Multi-Hop Routing) dayalı bir model geliştirilmiştir. Ağ geçidinin farklı konumlara yerleştirildiği senaryolarda, seçilen eniyileme algoritmaları, algılayıcı sayısının 50 ve 100 düğüm olduğu ağlarda uygulanarak enerji tüketimi, veri gönderimi, aktif/ölü düğüm sayıları ve her bir çevrimde algılayıcı başına düşen ortalama enerji açısından karşılaştırma yapılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda, kullanılan eniyileme algoritmalarının tamamının LEACH protokolüne göre çok daha iyi sonuç verdiği tespit edilmiştir. Algoritmalar kendi içerisinde karşılaştırıldığında ise Genetik Algoritma tabanlı LEACH modelinin (LEACH-GA) en iyi sonuçlara sahip olduğu görülmüştür. 50 düğümlü ağ yapılarında LEACH-GA yöntemi LEACH protokolüne göre tur sayısını yaklaşık %50, veri paketi sayısını ise yaklaşık %60 oranında arttırmıştır. 100 düğümlü ağ yapılarında ise, LEACH-GA protokolü LEACH protokolüne göre tur sayısını yaklaşık %130, veri paketi sayısı ise yaklaşık %150 oranında arttırmıştır. Anahtar Kelimeler: Kablosuz Algılayıcı Ağlar, Enerji Verimliliği, LEACH Protokolü, Çok-Atlamalı Yönlendirme, Karınca Kolonisi Algoritması, Yapay Arı Kolonisi Algoritması, Genetik Algoritma