خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم، مصرف انرژی در هر گره حسگر را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و یک روش موثر برای افزایش طول عمر شبکه است. در هنگام استفاده از مدل ارسال چندگامی در ارتباطات بین خوشه ای، به دلیل مصرف نامتعادل انرژی بین سرخوشه ها، مسأله " نقاط داغ" به وجود می آید. در این پایان نامه، یک روش خوشه بندی مبتنی بر گرادیان برای مسیریابی کارآمد از نظر انرژی در شبکه های حسگر بی سیم ارائه شده است. در این روش از یک مدل مبتنی بر حلقه استفاده شده است و گره های حسگر قرار گرفته در هر حلقه یک مقدار گرادیان یکسان را در خود نگهداری می کنند. ایده اصلی، تقسیم بهینه ناحیه تحت پوشش حسگری است به نحوی که انرژی مصرفی در کل شبکه کاهش یابد و با ایجاد یک ساختار خوشه بندی نابرابر مصرف انرژی میان سرخوشه ها متعادل شود و در نتیجه اثر مسأله " نقاط داغ" کاهش یابد. هم چنین برای متعادل سازی مصرف انرژی میان همه گره های شبکه، از یک پروتکل توزیع شده و موثر برای مسیریابی و چرخش آگاه از انرژی سرخوشه استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با روش های heed، ebcag و leach، مصرف انرژی بین سرخوشه ها را متعادل کرده و در حدود 50% طول عمر شبکه را بهبود می بخشد.

پس از گذشت چند دهه از حضور و سلطه ی مکانیک کوانتومی بر فیزیک، کشف وجود یک فاز توسط بری، برای فیزیکدانان بسیار جالب بود. بری نشان داد که اگر هامیلتونی سامانه به چند پارامتر وابسته باشد و تحول زمانی سامانه، این پارامتر ها را به مقدار آغازین برگرداند، ممکن است یک عامل فاز در تابع موج ظاهر شود. امروزه این فاز در بسیاری از سامانه های موجود، از قبیل سامانه های اپتیکی، حرکت ذره با اسپین 1/2 در میدان مغناطیسی و ... مشاهده شده است. یکی از اصلی ترین دلایل مورد توجه بودن فاز هندسی، ارتباط آن با محاسبات کوانتومی است. در حقیقت نشان داده شده است که خاصیت هندسی محض بودن این فاز، باعث مقاوم بودن آن در برابر برخی از منابع نوفه است. از طرف دیگر، یکی از پرکاربردترین سامانه های موجود در حوزه ی اپتیک کوانتومی، سامانه های اپتومکانیکی هستند. از این سامانه ها برای توضیح پدیده های زیادی از جمله تولید نور چلانده و انجام اندازه گیری های غیرمخرب و ... می توان استفاده کرد. در این پژوهش، با توجه به مزیت های فاز هندسی در کاربردهایی از قبیل محاسبات کوانتومی، به محاسبه ی فاز هندسی برای سامانه های اپتومکانیکی می پردازیم. تحقیق حاضر را می توان نخستین گام به سوی استفاده از سامانه های اپتومکانیکی در محاسبات کوانتومی با استفاده از فاز هندسی سامانه های مزبور به حساب آورد.