Kablosuz algılayıcı ağlarda maksimum kapsama alanı probleminin genetik algoritma ile çözümü

Kapsama, ilgi alanlarını takip etmek ve veri toplamak için kablosuz sensör düğümleri kullanarak elde edilir. Sensörler veri toplama, gönderme ve alma yeteneğine sahiptir. En büyük kapsama alanı, mümkün olan en az sayıda sensör kullanarak izlenebilecek en büyük alanı kapsar. Bu hedefe ulaşmak için, birçok algoritma kullanılabilir. Genetik algoritma, en iyi sonuçları elde etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu algoritma, her nesilde en iyi verileri seçerek optimum çözüme ulaşmaya çalışır. Bu aşamalar seçim, çaprazlama ve mutasyon aşamalarıdır. Seçim aşamasında, uygunluk fonksiyonuna göre en iyi veriler seçilir. Bu veriler kromozomlar şeklinde temsil edilir. Çaprazlama aşamasında, bir sonraki nesil için yeni kromozomlar oluşturulur. Mutasyon aşamasında ise benzer kromozomların oluşmasını önlemek için rastgele veriler girilir. Bu aşamalar, en iyi verileri elde etmek için tekrarlanır ve yeni nesiller oluşturulur. Bu işlem optimum çözüme ulaşılıncaya kadar devam eder. Bu tez çalışmasında, farklı özelliklere sahip sensör düğümleri kullanılarak genetik algoritmanın farklı aşamaları incelenmektedir. Her aşama için birden fazla yöntem seçilerek kullanılmaktadır. Seçim aşamasında, Rulet çarkı ve turnuva yöntemleri kullanılmaktadır. Çaprazlama aşamasında, tek noktalı, iki noktalı, düzenli, aritmetik, Min-Max aritmetik ve BLX-α gibi altı yöntem kullanılmaktadır. Mutasyon aşamasında ise rastgele nokta, ters çevirme, takas ve karıştırma yöntemleri tercih edilmektedir. Bu çalışmanın sonucunda, rastgele nokta mutasyon yöntemi uygulanırken BLX-α ve aritmetik yöntemlerinin en iyi sonuçları verdiği gözlemlenmiştir. Seçim aşamasında kullanılan Rulet çarkı ve turnuva yöntemleri sonucu etkilemede benzer bir performans sergilemiştir. Uygulamalar sırasında algoritma benzer sonuçlar vermiş ve kapsama oranı %13 artmıştır. En kötü sonuç, Rulet çarkı seçim yöntemi, Min-Max aritmetik çaprazlama yöntemi ve karıştırma mutasyonu kullanıldığında elde edilmiş ve kapsama alanı değişmemiştir.