دانلود پروژه: مکان‌یابی عیب در شبکه‌های کامپیوتری با ‌استفاده از الگوریتم ژنتیک

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                           صفحه

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………….  1
فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………..  2
1-2- مدل ارتباطی سیستم‌های باز……………………………………………………………………………………………..  4
1-3- اصطلاحات مربوط به مدیریت عیوب در شبکه……………………………………………………………………  5
1-4- اهمیت و ضرورت انجام تحقيق در زمینه مکان‌یابی عیب در شبکه…………………………………‌‌‌‌‌………  8
1-5- اهداف پژوهش……………………………………………………………………………………………………………….  8
1-6- روش شناسی تحقیق……………………………………………………………………………………………………….  8
1-7- ساختار پایان‌نامه……………………………………………………………………………………………………………..  9
فصل دوم: بستر تحقیق

2-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………… 10
2-2- مسئله مکان‌یابی عیب…………………………………………………………………………………………………. 10
2-3- الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………………………… 11
2-3-1- چند نمونه از کاربرد‌هاي الگوريتم‌هاي ژنتيک………………………………………………………………. 13
2-3-2- زمينه‌هاي بيولوژيكي………………………………………………………………………………………………….  14
2-3-3- فضاي جستجو………………………………………………………………………………………………………  16
2-3-4- جمعیت…………………………………………………………………………………………………………………  16
2-3-5- عملگرهاي الگوريتم ژنتيك…………………………………………………………………………………….  17
2-3-5-1- کدگذاری…………………………………………………………………………………………………………  17
2-3-5-2- ارزیابی……………………………………………………………………………………………………………  18
2-3-5-3- ترکیب…………………………………………………………………………………………………………….  18
2-3-5-4- جهش……………………………………………………………………………………………………………..  18
2-3-5-5- رمزگشايي……………………………………………………………………………………………………….  19
2-3-5-6- عملگر انتخاب…………………………………………………………………………………………………  19
2-3-6- مراحل الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………………….  20
2-3-7- نقاط قوت الگوريتم‌هاي ژنتيک………………………………………………………………………………  21
2-3-8- محدوديت‌هاي الگوريتم‌هاي ژنتيک……………………………………………………………………………  22
2-4- نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………   23

فصل سوم: پیشینه تحقیق

3-1-  مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………….  24
3-2- استراتژی‌های فعال و انفعالی……………………………………………………………………………………………  25
3-3- تکنیک‌های مکانیابی عیب……………………………………………………………………………………………….  26
3-3-1- تکنیک‌های مبتنی برتئوری گراف…………………………………………………………………………………  26
3-3-2- تکنیک مبتنی بر کدبوک………………………………………………………………………………………………  28
3-3-3- گرامر مستقل از متن…………………………………………………………………………………………………..  29
3-3-4- تکنیک­های هوش مصنوعی…………………………………………………………………………………………  31
3-3-4-1- روش‌های مبتنی بر قانون………………………………………………………………………………………..  31
3-3-4-2- روش‌های مبتنی بر مدل………………………………………………………………………………………….  32
3-3-4-3- روش‌های مبتنی بر شرایط………………………………………………………………………………………  34
3-3-4-4- روش مبتنی بر شبکه‌های عصبی……………………………………………………………………………..  34
3-3-4-5- روش‌های مبتنی بر درخت تصمیم­……………………………………………………………………….  34
3-3-5- روش‌های مبتنی بر مدل تراورس……………………………………………………………………………..  35
3-4- کارهای مرتبط………………………………………………………………………………………………………………  35

3-5- نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………… 36

فصل چهارم: مکان‌یابی عیب در شبکه‌های کامپیوتری با استفاده از الگوریتم ژنتیک

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………  37
4-2- تعریف مسئله و فرضیات……………………………………………………………………………………………  38
4-3- روش پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………..  40
4-3-1- مرحله اول: شناسایی زوج‌های خراب و گره‌های سالم……………………………………………..  41
4-3-2- مرحله دوم: شناسایی اختلاف بین زوج‌های خراب و گره‌های سالم……………………………  42
4-3-3- مرحله سوم: انتخاب گره کاندید برای تست در صورت امکان…………………………………….  43
4-3-4- مرحله چهارم: مکانیابی عیب مبتنی بر الگوریتم ژنتیک……………………………………………….  43
4-3-4-1- نحوه بازنمایی…………………………………………………………………………………………………..  43
4-3-4-2- تولید جمعیت اولیه……………………………………………………………………………………………  44
4-3-4-3- ارزیابی برازندگی کروموزوم‌ها………………………………………………………………………………  45
4-3-4-4- عملگر انتخاب……………………………………………………………………………………………………  46
4-3-4-5- عملگر ترکیب…………………………………………………………………………………………………….  46
4-3-4-6- عملگر جهش……………………………………………………………………………………………………..  47
4-3-4-7- انتخاب بازمانده…………………………………………………………………………………………………..  47
4-3-4-8- سنجش نسل جدید……………………………………………………………………………………………..  47
4-4- نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………  48

فصل پنجم: نتایج شبیه‌سازی عددی و ارزیابی آن‌ها

5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………….  50
5-2- مدل شبکه و شرایط شبیه‌سازی……………………………………………………………………………………  51
5-3- تنظیمات پارامترهای عملگرهای الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………….  53
5-4- معیارهای ارزیابی………………………………………………………………………………………………………..  55
5-4-1- هزینه تست مجموع………………………………………………………………………………………………..  55
5-4-2- هزینه تست به ازای هر گره……………………………………………………………………………………..  56
5-4-3- True Positive………………………………………………………………………………………………………  56
5-5- ارزیابی نتایج بدست آمده…………………………………………………………………………………………….  56
5-5-1- بررسی هزینه تست مجموع……………………………………………………………………………………..  57
5-5-2- بررسی هزینه تست به ازای هر گره…………………………………………………………………………..  63
5-5-3- بررسی معیار True Positive……………………………………………………………………………………  67
5-6- نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………..  70

فصل ششم: بحث و نتیجه‌گیری

6-1- نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………..  71
6-2- کارهای آتی……………………………………………………………………………………………………………….  73

فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………………..  75
پیوست1: مقالات مستخرج از پایان‌نامه……………………………………………………………………………………. 79

پیوست2: توابع مهم استفاده شده در شبیه‌سازی‌ها…………………………………………………………………….. 80

فهرست جداول

عنوان                                                                                                           صفحه

جدول 4-1- گره‌هایی که کلاینت‌ها برای انتقال داده‌ها به سرور استفاده می‌کنند………………………………  40
جدول 4-2- اختلاف بین مسیرهای خراب با گره‌های سالم………………………………………………………….  42
جدول 5-1- مشخصات پارامترهای الگوریتم ژنتیک استفاده شده در شبیه‌سازی‌ها……………………………. 55
جدول 5-2- پارامترهای مربوط به سناریوهای اول تا هشتم برای ارزیابی هزینه تست مجموع الگوریتم‌ها……  57
جدول 5-3- پارامترهای مربوط به سناریوهای نهم تا دوازدهم برای ارزیابی هزینه تست به ازای هر گره…….. 63
جدول 6-1- میانگین احتمال معیوب بودن گره کاندید برای تست………………………………………………… 72

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                           صفحه

شکل 1-1- تفاوت بین عیب، خطا، شکست و علامت …………………………………………………………………  7

شکل 2-1- کاربرد‌های الگوریتم ژنتیک در حوزه‌های مختلف………………………………………………………..  14
شکل 2-2- نمونه اي از فضاي جستجو…………………………………………………………………………………….  16
شکل 2-3- فلوچارت الگوريتم ژنتيك……………………………………………………………………………………..  21
شکل 3-1- طبقه بندی تکنیک‌های مکانیابی عیب………………………………………………………………………..  26
شکل 3-2- مثالی از یک شبکه و گراف وابستگی مربوط به آن……………………………………………………..  27
شکل 3-3- مثالی از کدبوک استخراج شده از یک گراف علیت…………………………………………………….  28
شکل 3-4- یک شبکه ساده……………………………………………………………………………………………………..  30
شکل 3-5- مدل سلسله مراتبی کلاسی از اجزای شبکه……………………………………………………………….  33
شکل 4-1- مثالی از یک شبکه که شامل اجزای مختلف در لایه‌های پروتکل‌های مختلف است……….  38
شکل 4-2- توپولوژی منطقی مربوط به شکل‌(4-1)…………………………………………………………………..  38
شکل 4-3- مثالی از نحوه بازنمایی کروموزوم‌ها…………………………………………………………………………. 44
شکل 4-4- نمونه ای از عملگر ترکیب تک نقطه‌ای……………………………………………………………………  46
شکل 4-5- علمگر جهش (روش Bit-flipping)……………………………………………………………………….  47
شکل 4-6- فلوچارت الگوریتم GA-FL…………………………………………………………………………………… 48
شکل 5-1- مدل شبکه در نظر گرفته شده در شبیه‌سازی‌ها………………………………………………………….  51
شکل 5-2- مدل شبکه در نظر گرفته در شبیه‌سازی‌ها…………………………………………………………………. 52
شکل 5-3- مراحل طراحی شبکه شبیه‌سازی شده برای انجام آزمایشات……………………………………….  52
شکل 5-4- نحوه مقایسه برازندگی کروموزوم‌ها برای عملگر انتخاب…………………………………………..  54
شکل 5-5- هزینه تست مجموع در سناریوی اول………………………………………………………………………. 58
شکل 5-6- هزینه تست مجموع در سناریوی دوم……………………………………………………………………..  58
شکل 5-7- هزینه تست مجموع در سناریوی سوم…………………………………………………………………….  59
شکل 5-8- هزینه تست مجموع در سناریوی چهارم………………………………………………………………….  60
شکل 5-9- هزینه تست مجموع در سناریوی پنجم……………………………………………………………………  61
شکل 5-10- هزینه تست مجموع در سناریوی ششم…………………………………………………………………  61
شکل 5-11- هزینه تست مجموع در سناریوی هفتم…………………………………………………………………  62
شکل 5-12- هزینه تست مجموع در سناریوی هشتم……………………………………………………………….  62
شکل 5-13- هزینه تست به ازای هر گره در سناریوی نهم……………………………………………………….  64
شکل 5-14- هزینه تست به ازای هر گره در سناریوی دهم………………………………………………………  64
شکل 5-15- هزینه تست به ازای هر گره در سناریوی یازدهم………………………………………………….  65
شکل 5–16- هزینه تست به ازای هر گره در سناریوی دوازدهم…………………………………………….  66
شکل 5-17- بررسی معیار True Positive الگوریتم‌ها در سناریوی نهم…………………………………….  67
شکل 5-18- بررسی معیار True Positive الگوریتم‌ها در سناریوی دهم……………………………………. 68
شکل 5-19- بررسی معیار True Positive الگوریتم‌ها در سناریوی یازدهم……………………………….  69
شکل 5-20- بررسی معیار True Positive الگوریتم‌ها در سناریوی دوازدهم……………………………..  70