Browsing by Author "Encadreur: RAHMOUN Abdellatif"

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    Sensor Technology : Un Clustering centralisé et dynamique basé sur les AGs pour une consommation d'énergie minimale dans les réseaux de capteurs sans fil
    (2016-01-07) MEKKAOUI Kheireddine; Encadreur: RAHMOUN Abdellatif
    Résumé (Anglais) : In order to minimize the energy consumption involved by communications in wireless sensor networks, two main contributions are presented in this thesis. The first one, focuses on the analysis of hop lengths, indeed the network lifetime depends strongly on how the data are communicated in the network by using either short-hops or long-hops. The simulations provided show that using an ideal length hops reduces the energy consumption. In the second contribution, the clustering is investigated. The use of clustering has proven to be overwhelming. The problem consists of determining the number of cluster-heads and their distribution in the network to ensure minimal energy consumption and better networks coverage. The Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy algorithm fixes in advance the number of cluster-heads, thus this does not guarantee the coverage of the entire network. In this thesis, we propose a genetic centralized dynamic algorithm (GA)-based clustering approach to optimize the clustering configuration (the number of cluster-heads, their distribution and the cluster-members) to limit node energy consumption and the best coverage. Experiments have been conducted on well-known WSN data benchmark to test the performance of the proposed methodology. The obtained simulation results show that the proposed technique overcomes the Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy algorithm. Keywords: Wireless sensor networks, Clustering, energy efficiency, network lifetime, genetic algorithms.   Résumé (Français) : Dans le cadre de la minimisation de la consommation d’énergie produite par les communications au sein d’un réseau de capteurs sans fil, deux contributions sont présentés dans cette thèse. La première porte sur une analyse des longueurs des sauts, en effet la durée de vie du réseau dépend fortement de la manière de communication de données soit par des courts sauts ou des longs sauts. Les simulations présentés à la fin de cette thèse montrent l’efficacité de notre condition présentée, si une fois respectée elle réduit de manière significative la consommation d’énergie. Dans la deuxième contribution, la technique de clustering est utilisée pour réduire la consommation d’énergie, le problème reste à déterminer le nombre des cluster-chefs ainsi que leurs positions dans le réseau pour assurer une consommation minimale d’énergie et une meilleure couverture réseau. Pour surmonter ce problème, les algorithmes génétiques sont utilisés comme outils pour déterminer les paramètres du clustering. Les résultats de simulation, présentés dans cette thèse, montrent que notre approche présentée surmonte les résultats de l’algorithme LEACH. Mots clés : Réseau de capteurs sans fil, Clustering, l’efficacité énergétique, La durée de vie du réseau, les algorithmes génétiques.
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    Une métaheuristique hybride pour le problème d’optimisation dans les réseaux de Capteurs sans fils
    (2021-05-10) Miloud MIHOUBI; Encadreur: RAHMOUN Abdellatif
    الملخص (بالعربية) : لقد عرفت دراسة شبكات الاستشعار اللاسلكية مؤخرًا اهتماما منقطع النظير و هذا راجع الى الحاجة الماسة لتطبيقاتها العديدة في الميادين ذات الانتشار المكثف وعلى مساحة كبيرة. يعتبر تحديد موقع العقد واحدة من المشاكل المهمة في شبكات الاستشعار اللاسلكية، والقدرة على تحديد موقع العقد مرغوب فيه للغاية لتقييم الأداء في تطبيقات المراقبة. يُعرَّف الموقع بأنه تقدير لمواقع أجهزة الاستشعار التي تحتوي على معلومات, تتمحور العملية بالاستعانة بأجهزة معلومة لتحديد موقع البقية لأن معظم أجهزة الاستشعار لا تعرف موقعها بسبب تكلفة أجهزة الاستشعار المكلفة وحجمها. الهدف الرئيسي للموقع هو تحديد إحداثيات العقد المجهولة في أقل وقت و بأقل تكاليف، لهذا السبب و من أجله، تُقترح الأساليب الحديثة القائمة على تقنيات الذكاء الاصطناعي حيث يعتبر موقع العقدة مشكلة تحسين في الفضاء كمشكل متعدد الأبعاد. في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح عدة خوارزميات مثل خوريزمية لهب العثة خوارزمية تحسين ذبابة الفاكهة و خوارزمية الخفافيش محسنة . تقترح هذه الورقة خوارزمية لحل مشكلة توطين العقد، تقوم الخوارزمية بحساب (حسب التطور) مواضع العقد بشكل متكرر عن طريق المسافة الإقليدية كشكل مادي. يعتبر نشر هذه الخوارزمية على شبكات الاستشعار اللاسلكية ذات نطاق واسع مع مئات أجهزة الاستشعار يدل على فعالية و كفاءة الأداء اللائق لتحديد موقع العقدة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم محاكاة و دراسة عوامل و مؤشرات الخوارزمية مع تفسير للنتائج المحصلة في سيناريوهات محاكاة مختلفة , زد على ذلك ،قد أجريت دراسة مقارنة لإثبات أداء الخوارزمية المقترحة مع الخوارزميات الحديثة و ذات الصيت الذائع، و قد أظهرت نتائج المحاكاة أن الخوارزمية المقترحة لديها معدل تقارب جيد ٍ ودقة أكبر مقارنة بخوارزميات الاخرى مثل خوارزمية تحسين سرب الجسيمات , خوارزمية التطور التفاضلي , خوارزمية تلقيح الزهرة, خوارزمية الخفافيش , . . . إلخ . الكلمات المفتاحية : شبكة المستشعرات اللاسلكية ، توطين العقدة ، خوارزمية تحسين لهب العثة ، مشكلة التحسين ، خوارزمية تحسين ذبابة الفاكهة ، خوارزمية الخفافيش ، خطأ في كشف الاحداثيات ، وقت كشف الاحداثيات ، ميتا إرشادي (الأدلة العليا) , الأدلة العليا الهجينة . Résumé (en Français) : Les réseaux de Capteurs sans Fils (RCSFs) ont récemment fait l'objet d'études approfondies en raison de leurs nombreuses applications dans des processus qui doivent être répartis sur une grande surface. L'un des problèmes très importants du RCSF est la localisation des nœuds, la capacité de localisation des nœuds est hautement souhaitable pour l'évaluation des performances dans les applications de surveillance. La localisation est définie comme l'estimation des emplacements de capteurs avec des informations de localisation initialement inconnues, car la plupart des capteurs ne connaissent pas leur emplacement en raison du coût et de la taille des capteurs. L'objectif principal de la localisation est de déterminer les coordonnées des nœuds inconnus dans un temps minimal et avec un faible coût énergétique, pour cette raison, des approches récentes basées sur des techniques d'intelligence sont proposées et la localisation des nœuds est considérée comme un problème d'optimisation dans un espace multidimensionnel. Récemment, l'algorithme méta-heuristique de la flamme des mites a été proposé comme solution pour les problèmes d’optimisation. Ce document propose un algorithme d'optimisation de la flamme des mites pour résoudre le problème de localisation des nœuds, l'algorithme d'optimisation de la flamme des mites calcule (par l'évolution) les positions des nœuds itérativement à travers la distance euclidienne comme forme physique. Déployer cet algorithme dans un réseau avec des centaines de capteurs représente un challenge qui prouve la performance décente en matière de convergence et en matière de ressources consommées pour la localisation des nœuds. De plus, les paramètres de l'algorithme d'optimisation de la flamme des mites sont simulés et interprétés dans différents scénarios de simulation, en outre, une étude comparative a été réalisée pour démontrer les performances de l'algorithme proposé, les résultats de simulation obtenus prouvent que l'algorithme a une vitesse de convergence et avec plus de précision par rapport aux algorithmes de : chauve-souris, optimisation de l'essaim de particules et Évolution différentielle, etc.. Les mots clés : Réseau de capteurs sans fil, localisation des nœuds, algorithme d'optimisation de la flamme des mites, problème d'optimisation, algorithme d'optimisation des mouches des fruits, algorithme des chauves-souris, erreur de localisation, temps de localisation, méta-heuristique, méta-heuristique hybride. Abstract (en Anglais) : Wireless Sensor Networks (RCSFs) have recently been extensively studied because of their many applications in processes that need to be distributed over a large area. One of the important problems of RCSF is the location of the nodes, the ability to locate nodes is highly desirable for evaluating performance in monitoring applications. Location is defined as the estimation of sensor locations with initially unknown location information since most sensors do not know their location due to the cost and size of the sensors. The main objective of the location is to determine the coordinates of the unknown nodes by a minimal time and with a low energy cost, for this reason, recent approaches based on intelligence techniques are proposed and node location is considered an optimization problem in a multidimensional space. Recently, the Moth Flame meta-heuristic algorithm has been proposed as a solution for the optimization problem. This paper proposes a Moth Flame algorithm to solve the problem of node localization, Moth Flame algorithm calculates (by the evolution) the positions of nodes in iterative manner across the Euclidean distance as a physical form. Deploying this algorithm in a network with hundreds of sensors represents a challenge that proves the decent performance in terms of convergence and in terms of resources consumed for locating nodes. In addition, the Moth Flame parameters are simulated and interpreted in different simulation scenarios, in addition, a comparative study was carried out to demonstrate the performance of the proposed algorithm and the simulation results obtained prove that the algorithm has a good convergence speed and with more precision compared to the algorithms: Bat (Bat algorithm ), PSO (particle swarm optimization) and DE (Differential Evolution), etc. Keywords : Wireless Sensor Network , Node Localization ,Moth Flame Optimization Algorithm , Optimization problem , Fruit Fly Optimization Algorithm , Bat Algorithm , Localization Error, Localization Time, Meta-heuristic, meta-heuritic hybride.