در سال های اخیر، افزایش پیچیدگی سیستم های نرم افزاری موجب گسترش سیستم های توزیع شده گردیده است. می توان به سیستم های سرویس گرا به عنوان یکی از کاربردی ترین آن ها اشاره کرد که به دلیل ارائه ی سرویس به کاربران خود، در محیط های توزیع شده ی ناهمگن، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. سرویس های منفرد ارائه شده توسط مولفه های سیستم، در اغلب اوقات قادر به رفع نیازهای کاربر نیستند و می بایست سرویس مورد نظر را با ترکیب تعدادی از سرویس ها به دست آورد و به عنوان سرویس مرکب به کاربر معرفی نمود. کیفیت سرویس با توجه به معیارها و اولویت های کاربر محاسبه می شود، پس برای معرفی سرویس مرکب بهینه از سرویس هایی با بیشترین کیفیت استفاده می گردد. امکان تغییر در معیارهای کاربر و سرویس های ارائه شده وجود دارد که باعث تغییر در کیفیت و تعداد سرویس های موجود در سیستم می شود. با گزینش پویای سرویس ها در زمان اجرا، تغییرات نهایی سرویس ها در نظر گرفته شده و آخرین وضعیت سیستم مورد توجه قرار می گیرد. روش پیشنهادی در این تحقیق، ترکیب بهینه را بر اساس کیفیت سرویس و به صورت پویا به دست می آورد. هر سرویس برای ارتباط با دیگر سرویس ها دارای واسط مشخصی است که با توجه به ارائه کننده ی آن تعیین می شود. به دلیل وجود سرویس دهندگان متعدد، سرویس هایی با واسط های مختلف در سیستم حضور دارند. در این مطالعه، از سرویس هایی برای ساخت سرویس مرکب استفاده می شود که دارای واسط های هم خوان هستند و می توانند با یکدیگر ترکیب گردند. در این تحقیق روشی پویا ارائه می شود که ترکیب بهینه ی سرویس ها را با توجه به قابلیت ترکیب پذیری آن ها می یابد. این روش با در نظر گرفتن گوناگونی واسط سرویس ها توانسته است نتایجی واقعی به کاربر عرضه نماید. الگوریتم پیشنهادی، ترکیب بهینه ی سرویس ها را به صورت پویا و با در نظر گرفتن تطبیق پذیری واسط ها پیدا می کند. این الگوریتم با دید واقعی تری نسبت به تحقیقات قبلی، با سرعت بیشتری اجرا می شود و از حافظه ی مصرفی کمتری استفاده می کند. الگوریتم ارائه شده، عملی بودن ترکیب را نیز در هر نقطه از اجرا تشخیص می دهد. بنابراین، در روش پیشنهادی، بهره وری از منابع درحالی بیشتر شده است که زمان پاسخ به کاربر کاهش یافته است.

یکی از اساسی ترین مشکلاتی که پیش روی روند گسترش و همه گیر شدن معماری سرویس گرا در حوزه ی فناوری اطلاعات و سیستم های بر پایه ی وب قرار گرفته است، مساله ی انتخاب مجموعه ی وب سرویس های مناسب و نحوه ی ترکیب آن ها برای پاسخ به نیاز های پیچیده ی سرویس گیرندگان در سراسر شبکه ی جهانی اینترنت می باشد. این پایان نامه ترکیب وب سرویس ها را به صورت یک مساله ی جستجو مدلسازی کرده و ساخت زنجیره ی ترکیب را با انجام جستجوی آگاهانه پیشنهاد می کند. دو بحث عمده ی ساخت تابع ارزیابی مناسب و توزیع جستجوی آگاهانه روی چند عامل، بیشترین تمرکز پایان نامه را به خود معطوف کرده است. بکارگیری الگوریتم های جستجوی آگاهانه و روش های ابتکاری جدید باعث بالا رفتن هدف گرایی روش پیشنهادی شده است. هم چنین به دلیل در نظر گرفتن ویژگی های کیفیتی در انتساب وب سرویس ها به نقش ها، خروجی روش پیشنهادی از اعتبار بالایی برخوردار شده است. روش ارایه شده کاملا پویا و خودکار بوده و بنابراین امکان ایجاد ارتباط پویا و خودکار میان سامانه های تحت وب را با یکدیگر فراهم می کند. از دیگر وی‍ژگی های منحصر به فرد این روش می توان به دارا بودن قابلیت توزیع شدگی ذاتی اشاره کرد. شبیه سازی، ارزیابی و مقایسه ی روش پیشنهادی با روش های دیگر بیانگر این است که روش ارایه شده کارآمد، سازگار و دارای رویکرد عملیاتی بوده و در صورت استانداردسازی و استفاده، می تواند گامی ارزشمند در جهت خودمختار کردن و خودگستر کردن معماری سرویس گرا تلقی شود.

مسئله فروشنده دوره گرد یکی از معروف ترین مسائل علوم کامپیوتر می باشد. مسئله فروشنده دوره گرد نه تنها در دنیای تئوری های ریاضی و علوم کامپیوتری اهمیت دارد بلکه این مسئله و انواع مختلف آن در صنعت، حمل و نقل، آموزش و در علوم زیست شناسی و جغرافیا به صورت گسترده ای کاربرد دارد. از آنجایی که این مسئله از نوع np کامل می باشد لذا اندازه های بزرگ این مسئله نمی توانند به صورت دقیق در زمان قابل قبولی حل شوند. از این رو تنها روش عملی برای حل این مسئله در ابعاد بزرگ، اعمال روش های تقریبی می باشد. الگوریتم های فرااکتشافی مانند الگوریتم های ژنتیک، سیستم بهینه سازی مورچه ها و جستجو های محلی از معروف ترین روش های تقریبی هستند که به صورت موفقیت آمیزی روی این مسئله بکار رفته اند. با وجود این به خاطر رشد تکنولوژی، توسعه روش های سریع برای حل این مسئله در مقیاس بزرگ ضروری می باشد. در این پایان نامه تعدادی عملگر و سه الگوریتم ترکیبی فرااکتشافی برای حل مسئله فروشنده دوره گرد توسعه داده شده است. الگوریتم پیشنهادی اول نسخه بهبود یافته الگوریتم کلونی مورچه ها می باشد که بیشتر از آن دقت دارد. الگوریتم ترکیبی دوم که ترکیبی از الگوریتم های جستجوی محلی و ژنتیکی است سریع عمل کرده و مسئله pla85900، بزرگترین نمونه مربوط به کتابخانه مسئله فروشنده دوره گرد با 85900 گره، را با خطای کمتر از 002/0 در کمتر از دو ساعت (روی پردازشگر 2.4ghz) حل می کند. تلاش ها برای رسیدن به سرعت تنها به این الگوریتم محدود نمی شود. در الگوریتم سوم، نسخه موازی الگوریتم دوم طراحی شده است. الگوریتم موازی از هر دو هسته پردازشگر دو هسته ای استفاده کرده و تسریع آن در همه آزمایش ها بیشتر از 1.82 است.

یکی از شکلهای رایانش ابری، ارائه زیرساخت به عنوان سرویس است که در آن ماشینهای مجازی با ویژگیهای توافق شده میان سرویسدهنده و سرویسگیرنده ابر در اختیار کاربران در هر زمان و هر مکان که نیاز داشته باشند قرار میگیرد. ماشینهای مجازی روی ماشین راه دور در زیرساخت سرویس دهنده ابر که معمولا به صورت یک مرکز داده میباشد، اجرا میشوند و نتایج حاصل از عملیات ماشین مجازی از طریق یک ترمینال در اختیار کاربر قرار میگیرد. در زیرساخت ابر معمولا ماشیهای قدرتمند با توانایی بالا به کار گرفته میشود که امکان اجرای همزمان چندین ماشین مجازی با توان عملیاتی کمتر را روی یک میزبان امکانپذیر میسازد. از سوی دیگر معمولا کاربران ماشینهای مجازی، از تمام توان تعیین شده برای ماشین مجازی خود، استفاده نمیکنند و با استفاده از این پدیده و ماهیت اشتراکی رایانش ابری، این ایده بوجود می-آید که می توان با تجمیع ماشین های مجازی روی یک ماشین میزبان، و با اخذ روشهای احتیاطی لازم، بهرهوری از منابع فیزیکی را در حد بالاتری نگاه داشت. به این ترتیب در مصرف منابع صرفه جویی میشود، هرچند ممکن است به دلیل این سیاست در مواردی پیشبینی نشده مجموع کارایی ماشینهای مجازی بیشتر از توان میزبان شود و میزبان قادر به سرویسدهی با کیفیت تعیین شده نباشد. در این تحقیق تلاش شده تا با بررسی روشهای موجود برای برنامه ریزی ماشینهای مجازی، اشکالات عملکرد آنها رفع، و در آخر روشی برای مدیریت انتخاب و تخصیص ماشینهای مجازی بر روی میزبانهای درون یک مرکز داده ابر ارائه شود، تا عوامل موثر بر مصرف انرژی، کاهش یافته و کیفیت سرویس دهی و سایر عواملی که ممکن است موجب افت آن شود، تا حد امکان برطرف گردد.

توابع چند وجهی، توابعی هستند که در فضای مسئله خود دارای یک یا چند نقطه بهینه سراسری و چند نقطه بهینه محلی می باشند. هدف از بهینه سازی چند وجهی، پیدا کردن تمامی بهینه های سراسری و حداکثر تعداد نقاط بهینه محلی می باشد. در میان روش های مطرح شده برای بهینه سازی چند وجهی، شبکههای ایمنی مصنوعی با الهام گیری از سیستم ایمنی طبیعی بدن، توانسته اند توانایی مناسبی را برای بهینهسازی چند وجهی از خود نشان دهند. الگوریتم opt-ainet یکی از مشهورترین شبکههای ایمنی برای بهینهسازی مسائل چندوجهی است که با معرفی ویژگیهای جدید توانسته است نسبت به الگوریتمهای قبل از آن، منجر به نتایج قابل قبولی شود. اصلی ترین عیب این الگوریتم، محدود شدن تعامل بین سلولی درون شبکه به عمل بازدارندگی است. این موضوع مخالف نظریه شبکه ایمنی است که تعامل را شامل بازدارندگی و همیاری میداند. در الگوریتمهای بعدی که سعی در ایجاد نوعی همیاری بین سلولها دارند، مثل coain و hainet، سلولها علاقمند به حرکت به سمت نقاط بهینه سراسری می باشند و به همین دلیل بسیاری از بهینه های محلی از دست می روند. عیب دیگر در opt-ainet، اکتشاف فضای مسئله به صورت کورکورانه و بدون توجه به تجارب تکرارهای قبلی است که موجب ایجاد و جهش سلول هایی می گردد که جواب های متمایزی را به دست نخواهند داد. در این پژوهش، راهکار جدیدی برای تعامل درون شبکه ایمنی مصنوعی پیشنهاد شده است که به جای نزدیک کردن سلول ها به نقاط بهینه پیدا شده قبلی، سعی در دور کردن آن ها به کمک عملگری موسوم به عملگر دفع دارد. به همین دلیل این تعامل به نام همیاری معکوس نامگذاری شده است. همچنین مکانیزم پویایی در الگوریتم گنجانده شده است که با بهره گیری از تجارب حرکات قبلی یک سلول ، موجب شتاب گرفتن حرکت به سمت یک نقطه بهینه می شود. چنانچه شتاب جهش سلول منجر به عبور کردن آن از نقطه بهینه مورد نظر شود، پویایی مکانیزم موجب می شود که سلول سریعاً به سمت نقطه بهینه برگردد. الگوریتم پیشنهادی روشی را نیز برای تولید سلول های جدید به کار می برد که موجب می شود سلول های جدید به احتمال زیاد در فضایی دورتر از مکان بهینه های پیدا شده در تکرارهای قبل، قرارگیرند تا به این صورت اکتشاف به صورت کاراتر و هدفمند انجام شود. جمع بندی نهایی، موفقیت چشمگیر الگوریتم پیشنهادی را نسبت به الگوریتم opt-ainet، هم در تعداد بهینه های پیدا شده و هم تعداد تکرار همگرایی نشان می دهد.

مسئله ی بهینه سازی محدودیت توزیع شده ی پویا از مسائل مهم و مطرح در زمینه ی سیستم های توزیع شده و هوش مصنوعی است که جزء مسائل np-hard طبقه بندی می شود. این مسئله کاربردهای فراوانی در زمینه ی اختصاص وظایف، کارها و مسائل زمانبندی دارد. با توجه به اهمیت وکاربرد این مسئله، الگوریتم های مختلفی برای حل گونه های مختلف آن ارائه شده است اما همچنان رقابت برای کاهش هزینه های محاسباتی و ارتباطی میان محققین در این زمینه در جریان است. با توجه به دشواری حل این مسئله، الگوریتم هایی که به دنبال یافتن پاسخ بهینه ی قطعی برای مسئله هستند هزینه های محاسباتی و ارتباطی بالایی را در بر خواهند داشت. وجود این هزینه ی بالا گرایش به سمت الگوریتم های اکتشافی را روز افزون کرده است. الگوریتم های اکتشافی سعی در یافتن پاسخی مناسب و با هزینه متعادل دارند، گرچه ممکن است پاسخ یافت شده توسط آنها پاسخی نزدیک به بهینه باشد. استفاده از الگوریتم هایی از این نوع خصوصا در مسائل با درجه پویایی بالا که الگوریتم ملزم به تطبیق سریع خود با تغییر شرایط محیط است بسیار سودمند است. در میان این دسته از الگوریتم ها، الگوریتم کولونی مورچه ها در این تحقیق به عنوان گزینه ای مناسب برای حل مسئله انتخاب گردیده است. به عنوان دلیل این انتخاب می توان به مواردی چون عملکرد موفق آن در حل مسائل np-hard، قدرت بالای این الگوریتم در برخورد با تغییرات محیط، تناسب آن با مسائلی که در قالب گراف مدل می شوند و قدرت موازی سازی و توزیع پذیری بالا اشاره کرد. موفقیت الگوریتم کلونی مورچه ها برای حل مسئله ی این تحقیق نیازمند تعریف مناسب و دقیق پارامترهای مختلفی نظیر گراف زیرساخت، نحوه حرکت مورچه ها، نحوه فرومون گذاری، به روز رسانی فرومون و غیره است. بر این اساس در این تحقیق دو الگوریتم جدید مبتنی بر روش کلونی مورچه ها با تعریف مناسب پارامترها ارائه شده است. الگوریتم اول موفقیت هایی خصوصا در زمینه کاهش هزینه ارتباطی از خود نشان می دهد، با این وجود از معایبی چون درجه پایین ناهمگامی رنج می برد. الگوریتم دوم ارائه شده، به تکمیل و رفع معایب الگوریتم اول می پردازد طوری که در نهایت بتواند مسئله تحقیق را به گونه ای موثر و با کاهش چشمگیر هزینه های محاسباتی و ارتباطی حل کند. به منظور ارزیابی الگوریتم های ارائه شده در این تحقیق دو مسئله مهم رنگ آمیزی گراف و شبکه های حسگر که هر دو جزء مسائل رایج برای ارزیابی الگوریتم های ارائه شده در این زمینه هستند انتخاب و سپس الگوریتم های ارائه شده برای حل نسخه-های مختلفی از مسائل تولید شده (ارضاء و بهینه سازی محدودیت، حالت توزیع شده و حالت پویا) مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان می دهد الگوریتم کولونی مورچه های ارائه شده در این تحقیق در مقایسه با سایر الگوریتم های مهم و مطرح در این زمینه در اکثریت قاطع موارد رفتار بهتر و با صرف هزینه های کمتری را نشان می دهد. به علاوه محاسبات ریاضی ارائه شده نتایج تجربی بدست آمده در این تحقیق را مورد تایید قرار می دهد. با توجه به نتایج بدست آمده الگوریتم کولونی مورچه ها در صورت انتخاب مناسب پارامترها به عنوان گزینه بسیار مناسبی برای حل مسئله مورد تحقیق پیشنهاد می شود.

سازمانهای مجازی که به صورت همکاریهای بین سازمانی و بر مبنای سیسم های سرویس گرا شکل می گیرند، به منظور کنترل تغییرات محیطی و نیازهای کاربر، نیاز مبرمی به سیستم های تطبیق-پذیر و پویا دارند. برای یک سیستم سرویس گرای تطبیق-پذیر که به صورت ترکیبی از سرویس های وب تعریف می شود، ضروری است که از یک مدل هماهنگی تطبیق-پذیر نیز بهره گیرد. مدل هماهنگی بین سرویس ها در سازمانهای مجازی مورد اشاره با عنوان کروگرافی سرویس ها، در سالهای اخیر بسیار مورد توجه بوده است. این توجه بیشتر به کامل بودن مدل برای شرح کروگرافی معطوف بوده است و به موضوع تطبیق-پذیری آنها بسیار محدود و آن هم موردی پرداخته شده است. این چالش، مسئله این پژوهش می باشد و البته به منظور حصول هدف، تغییرات را در سطح نیازهای کیفی کاربران محدود نموده و همچنین ساختار سازمان مجازی را به صورت فدرالی فرض نموده است. راهکار این پژوهش دو جهت کلی را در بر می گیرد: ابتدا مدلی ارائه شود که دارای ساختار ذاتا پویا باشد و سپس مکانیزم هایی تطبیق-پدیری روی مدل تعریف گردند. مدل کروگرافی پیشنهادی، مبتنی بر ماشین حالت سلسله مراتبی آگاه به خط-مشی ها است که به صورت چند لایه ای، توزیع شده، رخدادگرا با پشتیبانی از معنا و خط-مشی ها می باشد با این هدف که بتواند اصل " جداسازی مفاهیم از هم در سیستم های نرم افزاری" را به خوبی رعایت نماید و ساختار پویایی را به صورت ذاتی به مدل بدهد. مکانیزم های تطبیق-پذیری نیز در دو سطح طراحی و اجرای کروگرافی ارائه شده اند. در سطح طراحی سعی شده است زبان موجود ws-cdl توسعه یابد تا بتواند استفاده مجدد از الگوهای کروگرافی را پشتیبانی نماید و در سطح اجرا نیز از فرآیندی با عنوان تجزیه کننده ویژگی های کیفی استفاده شده است که قادر است نیازهای کیفی جدید را به مجموعه ای از محدودیت های کیفی محلی تجزیه نماید که رفتار سرویس های شرکت کننده در کروگرافی را مطابق با خواسته های کاربر کنترل نمایند. به منظور پشتیبانی از مدل کروگرافی، یک محیط یکپارچه با عنوان موتور کروگرافی ایجاد شده است است که امکان می دهد کروگرافی سرویس ها روی یک بستر توزیع شده مبتنی بر سیستم های چندعاملی طراحی و اجرا شود. هر عامل در این سیستم، متولی تنظیم رفتار یک طرف کروگرافی است که بر اساس مدل ماشین حالت پیشنهادی عمل می نماید. به منظور ارزیابی مدل و الگوریتم های پیشنهادی، دو رویه کلی دنبال گردید: در رویه اول نمونه های مختلف از یک کروگرافی با درجه های مختلف پیچیدگی روی موتور کروگرافی اجرا گردیدند و از اطلاعات کیفی وب سرویس های واقعی موجود در یک مجموعه داده ای معروف استفاده گردید. در رویه دوم، قابلیت های مدل و موتور کروگرافی برای پوشش نیازهای توصیف و تطبیق-پذیری کروگرافی به صورت جدول مقایسه ای با کارهای دیگر مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که مدل پیشنهادی نه تنها می تواند نیازهای کروگرافی سرویس ها را پوشش دهد، بلکه قابلیت های تطبیق-پذیری نیز دارد و بعلاوه سرعت اجرای قابل قبولی دارد. همچنین فرآیند تجزیه ویژگی های کیفی نیز دارای بهینگی بالای 95 درصد بوده و پیچیدگی آن نیز مستقل از تعداد سرویس های وب می باشد که به مفهوم مقیاس پذیری بالا است.

روشهای متعددی برای زمانبندی تحملپذیر خطای گرافهای کار بلادرنگ در کلاسترها ارائه شده است که یا از روش اجرای دوباره کارها و یا از روش تکثیر کارها استفاده می-کنند. با این که در تحقیقات انجام شده قبلی، مورد قابلیت اطمینان گرافهای کار، در زمانبندی تحمل پذیر خطا در نظر گرفته شده است ولی برآورده کردن قابلیت اطمینان درخواستی در زمانبندی آنها مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق روشی برای زمانبندی تصادفی تحمل پذیر خطای گرافهای کار بلادرنگ در کلاسترها با در نظر گرفتن خطاهای گذرا در پردازنده ها ارائه شده است. در این روش گرافهای کار براساس میزان قابلیت اطمینان درخواستی از سیستم زمانبندی می شوند. در روش ارائه شده، برای برآورده کردن قابلیت اطمینان درخواستی گرافهای کار دو الگوریتم طراحی شده است. در الگوریتم اول سعی می شود نگاشت کارهای گراف کار به پردازنده ها به روشی انجام گیرد که قابلیت اطمینان درخواستی گراف کار برآورده شود. اگر نگاشت کارها قابلیت اطمینان درخواستی گرافهای کار را برآورده نکند از الگوریتم دوم استفاده می شود. در الگوریتم دوم با تکثیر برخی کارهای گراف کار (حداقل تعداد کارها) برای مقابله با خطاهای گذرا در پردازنده ها، قابلیت اطمینان درخواستی آن برآورده می شود. برای ارزیابی روش ارائه شده ابتدا یک نرم افزار شبیه ساز کلاستر طراحی و پیاده سازی شده است و سپس چند گراف کار با قابلیت اطمینان درخواستی متفاوت روی شبیه ساز اجرا شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که قابلیت اطمینان درخواستی گراف های کار به صورت مناسبی برآورده می شود.

امروزه بهره گیری از گره های مجهز به حسگر(ها) که قابلیت برقراری ارتباط با سایر گره ها را دارا می باشند، در زندگی روزمره گسترش قابل ملاحظه ای یافته است. طیف وسیع توانایی های حسی این گره ها، امکان بکارگیری گره های ناهمگون در شبکه را موجب شده است. با وجود اینکه بکارگیری حسگرهای متنوع موجب افزایش قابلیت های شبکه در زمینه هایی نظیر شناسایی رویداد می گردد، اما این موضوع به نوبه خود مسائل جدیدی را موجب شده است. در این رساله به موضوع هماهنگی بین گره ها برای شناسایی رویدادهای پیچیده پرداخته شده است. جهت شناسایی یک رویداد پیچیده لازم است تا رویدادهای ساد? شناسایی شده توسط انواع مختلف حسگرها مورد بررسی قرار گیرند. هدف اصلی پایان نامه، ابداع مکانیزم هماهنگی است که بر اساس آن بتوان رویداد پیچیده را شناسایی نمود. جهت ارائه این راهکار، علاوه بر چالش های متداول شبکه حسگرهای بی سیم، نظیر محدودیت منابع از جمله انرژی، و عدم قطعیت در شناسایی و ارسال رویدادها، چالش های دیگری نظیر ناهمگون بودن گره ها از نظر توانایی های حسی نیز مطرح می باشد. یکی دیگر از چالش هایی که در این پایان نامه به آن پرداخته شده است، امکان مقیاس پذیری مکانیزم پیشنهادی از نظر تعداد گره ها و وسعت شبکه می باشد. راهکار پیشنهادی از سه بخش تشکیل شده است. در مرحله اول، روش جدید شناسایی رویداد پیچیده در شبکه ای کوچک ارائه شده است. روش پیشنهادی که از متغیرها و قوانین فازی بهره می برد، توانسته است با وجود فاکتور عدم قطعیت در شناسایی رویدادهای ساده و ارسال رویدادها، موجب بهبود کارایی سیستم ازنظر شناسایی تعداد رویدادهای پیچیده گردد. از دیگر نتایج بدست آمده در این مرحله می توان به کپسوله نمودن اطلاعات مربوط به تفسیر مقادیر عددی حس شده توسط هر نوع حسگر، اشاره نمود. اهمیت این موضوع از این جهت می باشد که شبکه مورد نظر، ناهمگون بوده و از حسگرهای متنوعی بهره می گیرد. در مرحله دوم، الگوریتم خوشه بندی جدیدی ارائه شده است تا امکان مقیاس پذیری را فراهم نماید. الگوریتم جدید به نحوی عمل می نماید که اغلب خوشه ها تمام تنوع های حسگری را در خود داشته باشند. بدین ترتیب، سرخوشهقابلیت شناسایی رویدادهای پیچیده را بر اساس مکانیزم ارائه شده در مرحله اول دارا می باشد. از دیگر دستاوردهای این الگوریتم انتخاب سرخوشه از میان گره های پرانرژی می باشد که موجب پایداری بیتشر خوشه ها می گردد. در مرحله سوم، روشی مبتنی بر الگوریتم شایعه ارائه شده است که بصورت پویا و پیوسته فراوانی هر نوع حسگر در درون خوشه را محاسبه می نماید. بدین ترتیب هر گره در هر زمانی قادر خواهد بود تا درصد هر یک از انواع حسگرها را در خوشه جاری خود تخمین زده و در صورت لزوم نسبت به تغییر خوشه اقدام نماید. این روش به الگوریتم خوشه بندی کمک می کند تا بتواند خود را با پویایی شبکه سازگار نموده و نسبت به کامل نگاه داشتن خود از نظر تنوع گره های حسگری اقدام نماید.

امروزه اکثر مراکز داده جهت استفاده موثر از منابع و کاهش هزینه ها از تکنیک مجازی سازی استفاده می کنند. مهاجرت ماشین مجازی در مراکز داده برای اهدافی نظیر توازن و تقسیم بار، تحمل پذیری در برابر خطا، مدیریت انرژی و کاهش زمان پاسخ سرویس ها استفاده می شود. نتایج حاصل از آزمایش ها ثابت می کنند که الگوریتم مورد استفاده جهت ارسال صفحات حافظه موثرترین پارامتر بر بهبود مهاجرت زنده ماشین مجازی می باشد. ارائه دهندگان سرویس های ابری ممکن است برای حفظ تعادل بار در مراکز داده، ماشین های مجازی در حال اجرا را بین مراکز داده ای مختلف جابه جا نمایند. پهنای باند بین دو مرکز داده، مدت مهاجرت زنده ماشین مجازی را تحت تأثیر قرار می دهد. در شرایطی که پهنای باند کم باشد، استفاده از یک الگوریتم ناکارآمد برای انتقال ماشین های مجازی بین دو مرکز داده سبب افزایش صفحات ارسال شده، طولانی شدن مدت انتقال و همچنین اتلاف پهنای باند بین دو مرکز می شود. در چنین شرایطی سرویس های ارائه شده از چند ثانیه تا چند دقیقه، بسته به زیرساخت های شبکه و مقدار حافظه اختصاصی ماشین مجازی قطع خواهند شد. استفاده از یک الگوریتم کارآمد جهت انتقال ماشین های مجازی سبب کاهش تعداد صفحات ارسال شده، مدت مهاجرت و زمان قطع اجرای ماشین مجازی می شود؛ بنابراین ارائه دهندگان سرویس های ابری قادر به اجرای تعهدات خود در برابر مشتریان سرویس های ابری خواهند بود. آزمایش های انجام گرفته در این تحقیق در شبکه محلی پیاده سازی شده و فرض بر آن بوده است که مهاجرت زنده در یک مرکز داده انجام می گیرد. با این حال، نتایج حاصله از این پایان نامه جهت انجام مهاجرت زنده بین مراکز داده ای مختلف، به ویژه برای ارائه دهندگان خدمات ابری نیز مفید است. حجم کاری زیاد ناشی از انتقال ماشین مجازی به روش پیش-کپی از یک سرور فیزیکی به سرور دیگر، سبب کاهش کیفیت سرویس های ارائه شده توسط سرور مجازی در حال انتقال می گردد. در شرایطی که مشتریان بر اساس سطح سرویس مشخصی قرارداد بسته اند سرور قادر به سرویس دهی بر اساس مفاد قرار داد نشده و از مفاد آن تخطی خواهد نمود. بنابراین ارائه یک روش بهینه با سربار کم جهت مهاجرت زنده ماشین مجازی ضروری است. کاهش مدت مهاجرت و تعداد صفحات ارسالی جزء راهکارهایی است که هزینه های مهاجرت زنده را کاهش می دهند. در این پایان نامه الگوریتمی جهت انتقال صفحات حافظه در طول مهاجرت زنده ارائه و پیاده سازی می شود. الگوریتم پیشنهادی در شرایطی که ماشین مجازی تحت حجم کاری زیاد، از میزبان مبدأ به مقصد انتقال می یابد، مدت مهاجرت و تعداد صفحات ارسالی را حداقل تا دو سوم نسبت به روش پیش-کپی کاهش می دهد. در این پایان نامه با الهام از یکی از سیاست های جایگزینی صفحه با نام فاصله استفاده مجدد ، الگوریتمی ارائه می شود که با در نظر گرفتن اصول محلی بودن مکانی و زمانی ارجاعات به صفحات حافظه، بهبود قابل توجهی نسبت به روش پیش-کپی جهت مهاجرت زنده ماشین مجازی فراهم می آورد.

محاسبات ابری یک رویکرد جدید جهت ارائه منابع محاسباتی توزیع شده مختلف اعم از نرم افزار و سخت افزار بر روی اینترنت می باشد که به سرعت در حال توسعه بوده و توجه بسیاری از محققان و صاحبان صنایع را به خود جلب کرده است. در محاسبات ابری همه چیز به شکل سرویس ارائه می شود که این سرویس می تواند از زیرساخت های سخت افزاری تا برنامه های کاربردی مختلف باشد. هدف اصلی محاسبات ابری کاهش هزینه استفاده از منابع محاسباتی است چرا که در این روش کاربران دیگر نیاز به صرف هزینه گزاف جهت خرید و نگهداری منابع محاسباتی ندارند و با هزینه بسیار کمتری می توانند نیازهای خود را از طریق اَبر برآورده سازند. همچنین استفاده از مجازی سازی در محاسبات ابری، این امکان را فراهم می کند تا بتوانیم منابع ناهمگون توزیع شده را به صورت یک سرویس واحد به کاربران تحویل دهیم. هر کاربر جهت انجام عملیات خود در اَبر نیاز دارد تا چندین سرویس مختلف را به صورت همزمان و یا به صورت یک روند کاری دریافت نماید. این سرویس ها می توانند توسط ارائه دهنده های مختلف با سیاست های تصمیم گیری مختلفی ارایه شوند. بنابراین مدیریت سرویس ها در محاسبات ابری یکی از مسائل چالش برانگیز و مهم می باشد. با توجه به محیط پویا و انعطاف پذیر محاسبات ابری، روش های مبتنی بر حراج توانایی بالقوه ای جهت مدیریت تخصیص سرویس در سیستم های توزیع شده از قبیل محاسبات ابری، گریدی و غیره را دارند. در این تحقیق یک مدل حراج دوسویه پیوسته جهت تخصیص بهینه سرویس در محاسبات ابری ارائه می شود که امکان تخصیص سرویس های مختلف را به کاربران به صورت همزمان و یا یک روند کاری مشخص فراهم می نماید. وجود فاکتور های مختلف مبتنی بر بازار باعث می شود تا مصرف کننده و ارائه دهنده شناخت کاملی از بازار بدست آورده و بتوانند به سرعت قیمت پیشنهادی خود را به سمت قیمت مورد قبول بازار، همگرا نمایند . نتایج ارزیابی ها نشان می دهد که در روش مذکور، قیمت گذاری عادلانه و بر اساس عرضه و تقاضای بازار بوده و در زمینه نرخ تخصیص موفق، بهره وری سرویس ها و میانگین زمان تخصیص نیز کارآمد عمل می نماید.

محاسبات فراگیر اخیراً به عنوان جدیدترین الگوی محاسبات، مطرح شده و کاربردهای گسترده ای در حوزه های مختلف یافته است. هدف آن، فراهم کردن سرویس های آگاه به زمینه در هر مکان و هر زمان برای کاربران است. برنامه های کاربردی آگاه به زمینه آجرهای ساختمانی محاسبات فراگیر محسوب می شوند که مبتنی بر شناسایی، جمع آوری و استفاده از اطلاعات وضعیتی محیط (زمینه) هستند. از این رو توسعه انفرادی چنین برنامه هایی بسیار دشوار است و نیازمند حمایت سیستم میان افزاری است. طراحی میان افزار برای محیط های محاسبات فراگیر گام مهمی در جهت تحقق این نوع محاسبات است. سیستم مدیریت زمینه مهم ترین بخش چنین میان افزاری است که به طور خلاصه با گردآوری اطلاعات زمینه از فراهم کننده های زمینه، تجمیع آن و در نهایت تأمین اطلاعات زمینه مورد نیاز برنامه های کاربردی سروکار دارد. به طور کلی موضوع این پایان نامه، طراحی سیستم مدیریت زمینه است. طراحی چنین سیستمی با چالش هایی مواجه است که از جمله آن به محدودیت های زیرساخت سخت افزاری، طبیعت پویای محیط و تحرک موجودیت ها می توان اشاره کرد. در پروژه ای اروپایی تحت عنوان "احساس در خانه" در سال 2010 و 2011 یک معماری برای سیستم مدیریت زمینه پیشنهاد شد که دارای دو اشکال عمده است. اول اینکه مبتنی بر یک سرور متمرکز است که باید به تعداد زیادی درخواست در هر لحظه پاسخ دهد و دیگر اینکه مکانیزم تأمین زمینه آن برای استفاده کاربران از نظر دستیابی شفاف نیست. مسأله کلی این پایان نامه رفع دو اشکال فوق است. به این منظور با مبنا گرفتن معماری مدیریت زمینه پروژه "احساس در خانه"، معماری یک سیستم مدیریت زمینه با ویژگی های توزیع شدگی ساختار، پشتیبانی از قابلیت بازاستفاده از فراهم کننده های زمینه، گسترش پذیری و شفافیت از دید کاربران پیشنهاد شده است. جهت در نظر گرفتن محدودیت های دستگاه های محاسباتی محیط فراگیر، سیستم مدیریت زمینه در دو لایه طراحی شده است: لایه سبک وزن که بر روی دستگاه های محاسباتی کاربران و لایه سنگین وزن که بر روی سرورهای اختصاصی قرار می گیرد. کاربران به‎طور مستقیم سرویس های خود را از لایه سبک وزن که بر روی دستگاه محاسباتی آنها نصب است دریافت می کنند اما قسمت اصلی این سرویس ها در لایه سنگین وزن قرار می گیرد. جهت رفع چالش تحرک موجودیت ها، یک فضای نام یکنواخت جهت شناسایی یکتای موجودیت ها پیشنهاد گردیده است. مکانیزم هایی جهت ثبت فراهم کننده زمینه و تأمین زمینه در سیستم مدیریت زمینه پیشنهادی طراحی شده است. مکانیزم تأمین زمینه پیشنهادی از الگوی انتشار-اشتراک جهت تأمین اطلاعات زمینه موردنیاز برنامه های کاربردی بهره می برد. همچنین مکانیزم تأمین زمینه پیشنهادی دیگری تحت عنوان مبتنی بر اجتماع برنامه های کاربردی، برای سرورهای بزرگ میزبان فراهم کننده های زمینه پیشنهاد و طراحی شده است. در نهایت، از روش "بررسی معماری مبتنی بر سناریو" جهت ارزیابی معماری پیشنهادی با توجه به معیارهای قابلیت بازاستفاده، گسترش پذیری، شفافیت و توزیع شدگی استفاده شده است. به این منظور یک مطالعه موردی با استفاده از چندین سناریوی مطرح در ارزیابی معماری های مدیریت زمینه انجام شده و معماری پیشنهادی با معماری پروژه "احساس در خانه" مقایسه گردیده است. جهت ارزیابی مکانیزم تأمین زمینه پیشنهادی مبتنی بر اجتماع نیز از تحلیل احتمالاتی به همراه شبیه سازی کامپیوتری استفاده شده است. نتایج ارزیابی ها نشان دهنده کارایی معماری مدیریت زمینه پیشنهادی و مکانیزم تأمین زمینه مبتنی بر اجتماع است.

ایجاد نرم افزارهای توزیع شده که بتواند در آن واحد به جمع کثیری از کاربران سرویس دهد، همواره با مشکلات عظیمی مواجه بوده است. این مشکلات از مسایلی مانند دسترسی های همزمان، انتشار تغییرات و تحمل پذیری در برابر خطاناشی می شوند که تقریباً در تمامی سیستم های توزیع شده وجود دارند. از سوی دیگر برخی از برنامه ها به گونه ای طراحی شده اند که فقط قابلیت سرویس دهی به یک کاربر را در هر لحظه از زمان می دهند. این برنامه ها ماهیت توزیع شده ندارند و بنابراین نمی توانند توسط چند کاربر بر روی یک داده و به طور همزمان استفاده شوند. برنامه هایی مانند مجموعه نرم افزارهای, microsoft project microsoft office از این نوع اند. در دو فناوری corba , com که هریک طیف کاری تحت پوشش اشیاء خود را دارد، امکان برقراری ارتباط بین اشیاء سرویس گیرنده corba با اشیاء سرویس دهنده com و بالعکس وجود ندارد. این عدم تجانس از ارتباط برنامه های کاربردی در محیط ناهمگون ممانعت می نماید، زیرا آن ها وابسته به بستر پشتیبانی می شوند. در این پروژه به بررسی تعامل میانcorba , com و به نرم افزاری که ماهیت توزیع شده ندارد، قابلیت توزیع شدگی اضافه گردیده است. این نرم افزار یک برنامه کاربردی کنترل پروژه است که primavera نام دارد. دلیل انتخاب این نرم افزار نیز این بوده است که معمولاً کارگاه های صنعتی و سایر محل های انجام کار از مرکز کنترل پروژه فاصله دارد. به همین دلیل معمولاً نیاز به سیستمی است که بتوان به صورت راه دور اعمال مرتبط با پروژه را انجام داد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.