بهینهسازی موثر پوشش شبکههای حسگر بیسیم با هوش مصنوعی و الگوریتم فراابتکاری Polar Fox
20.1001.1.23223723.2025.12.49.4.9 KNo-1203-4904
نویسندگان: هادی محمدمرادپور ، موسی مجرد
کلمات کلیدی : Polar Fox, شبکههای حسگر بیسیم, بهینهسازی پوشش, اینرسی پویا
چکیده:
مقاله حاضر به ارزیابی و بهبود نرخ پوشش استقرار گرهها در شبکههای حسگر بیسیم با استفاده از الگوریتم بهبود یافته Polar Fox میپردازد. این الگوریتم با ترکیب استراتژیهای تنظیم وزن اینرسی پویا و رهبری تصادفی چند نخبگان، توانسته است بهطور مؤثری پوشش شبکه را در نواحی تحت نظارت بهبود بخشد و هدررفت منابع را کاهش دهد. در این پژوهش، عملکرد الگوریتم Polar Fox با استفاده از یازده تابع بنچمارک و توابع تست CEC2014 ارزیابی و با سایر الگوریتمها مقایسه شد. نتایج نشان میدهند که با افزایش ابعاد تابع هدف، پیچیدگی آن افزایش مییابد، اما میانگین حل الگوریتم Polar Fox در ابعاد مختلف ثابت باقی میماند. این الگوریتم بهویژه در توابعی مانند f1 و f2 که تغییرات بالاتری دارند، بهینهسازی بهتری را در ابعاد بزرگتر انجام میدهد.
از سوی دیگر، توابعی مانند f7 و f9 که روند یکنواختتری دارند، پایداری بیشتری را در ابعاد بالاتر نشان میدهند. در مقایسه با سایر الگوریتمها، Polar Fox توانسته است در توابع یکنواخت عملکرد بهتری از خود نشان دهد و بهطور مؤثری از بهینههای محلی خارج شود. نتایج نشان میدهند که Polar Fox در شبکه با ۳۵ گره به نرخ پوشش ۹۰.۲٪ و با ۵۵ گره به نرخ پوشش ۹۷.۲٪ دست یافته است. در آزمایشهای مختلف، Polar Fox با دستیابی به نرخ پوشش ۹۶.۷۲٪ بهترین عملکرد را در میان الگوریتمهای مختلف از خود نشان داد. بهطور کلی، این الگوریتم با توانایی بالا در بهینهسازی پوشش شبکه، گزینهای مناسب برای استفاده در شبکههای حسگر بیسیم است.