15363

بهبود عملكرد برنامه هاي اينترنت اشيا(IoT) با تخصيص منابع ابري

1402

دكتر مرضيه ملكي مجد

‫پيشرفت‬‫هاي‬‫فناوري‬ ‫در‬ ‫حوزه‬ ‫هاي‬‫اينترنت‬ ‫اشيا‬ ‫‪1‬‬ ‫‪،‬‬‫رايانش‬ ‫ابري‪،‬‬ ‫رايانش‬ ‫لبه‬ ‫اي‬‫و‬ ‫هوش‬ ‫مصنوعي‬ ‫باعث‬ ‫توليد‬ ‫حجم‬ ‫عظيمي‬ ‫از‬ ‫داده‬ ‫ها‬ ‫و‬‫درخواست‬ ‫ها‬‫براي‬ ‫برنامه‬ ‫هاي‬‫اينترنت‬ ‫اشيا‬ ‫شده‬ ‫است‪.‬‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫بين‪،‬‬ ‫يكي‬ ‫از‬ ‫بزرگترين‬ ‫چالش‬ ‫ها‪،‬‬‫تخصيص‬ ‫بهينه‬ ‫منابع‬ ‫براي‬ ‫اين‬ ‫برنامه‬‫ها‬‫با‬ ‫توجه‬ ‫به‬ ‫محدوديت‬ ‫هاي‬‫موجود‬ ‫در‬ ‫شبكه‬ ‫ها‬‫و‬ ‫منابع‬ ‫محاسباتي‬ ‫است‪.‬‬ ‫مديريت‬ ‫منابع‬ ‫به‬ ‫ويژه‬‫در‬ ‫محيط‬ ‫هاي‬‫پيچيده‪،‬‬ ‫نيازمند‬ ‫الگوريتم‬‫هاي‬‫پيشرفته‬ ‫و‬ ‫هوش‬ ‫مصنوعي‬ ‫براي‬ ‫پيش‬ ‫بيني‬‫تقاضا‬ ‫و‬ ‫تخصيص‬ ‫منابع‬ ‫به‬ ‫صورت‬‫بهينه‬ ‫است‪.‬‬ ‫روش‬‫هاي‬‫جديد‬ ‫در‬ ‫مديريت‬ ‫منابع‬ ‫شامل‬ ‫الگوريتم‬ ‫هاي‬‫يادگيري‬ ‫عميق‬ ‫‪2‬‬ ‫و‬‫يادگيري‬ ‫ماشين‬ ‫‪3‬‬ ‫هستند‬‫كه‬ ‫با‬ ‫تحليل‬ ‫الگوهاي‬ ‫ترافيكي‬ ‫و‬ ‫پيش‬‫بيني‬ ‫تغييرات‬ ‫شبكه‪،‬‬ ‫به‬ ‫تخصيص‬ ‫منابع‬ ‫با‬ ‫توجه‬ ‫به‬ ‫نيازهاي‬ ‫خاص‪،‬‬ ‫نظير‬ ‫تاخير‬ ‫پايين‬ ‫و‬ ‫دسترس‬ ‫پذيري‬‫باال‬ ‫كمك‬ ‫مي‬ ‫كنند‪.‬‬‫به‬ ‫عنوان‬‫مثال‪،‬‬ ‫پژوهش‬ ‫هاي‬‫اخير‬ ‫نشان‬ ‫داده‬ ‫اند‬‫كه‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫مدل‬ ‫هاي‬‫يادگيري‬ ‫عميق‬ ‫در‬ ‫مقايسه‬ ‫با‬ ‫روش‬ ‫هاي‬‫سنتي‪،‬‬ ‫مي‬ ‫تواند‬‫عملكرد‬ ‫بهينه‬‫تري‬ ‫در‬ ‫تخصيص‬ ‫منابع‬ ‫در‬ ‫شرايط‬ ‫ترافيكي‬ ‫پيچيده‬ ‫و‬ ‫متغير‬ ‫ارائه‬ ‫دهد‪.‬‬ ‫يكي‬‫از‬ ‫روش‬ ‫هاي‬ ‫پركاربرد‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫زمينه‪،‬‬ ‫تخصيص‬ ‫منابع‬ ‫به‬ ‫صورت‬ ‫در‬ ‫لحظه‬ ‫و‬ ‫براساس‬ ‫تقاضا‬ ‫است‬ ‫كه‬ ‫با‬ ‫استفاده‬ ‫از‬ ‫مدل‬ ‫هاي‬‫هوش‬ ‫مصنوعي‬‫پيش‬ ‫بيني‬‫مي‬ ‫شود‬ ‫و‬ ‫از‬ ‫اتالف‬ ‫منابع‬ ‫جلوگيري‬ ‫مي‬ ‫كند‪.‬‬‫اين‬ ‫روش‬ ‫ها‬‫در‬ ‫برنامه‬ ‫هاي‬‫حساس‬ ‫به‬ ‫تأخير‪،‬‬ ‫مانند‬ ‫وسايل‬ ‫نقليه‬ ‫خودران‪،‬‬‫به‬ ‫بهبود‬ ‫عملكرد‬ ‫سيستم‬ ‫كمك‬ ‫مي‬ ‫كنند‬‫و‬ ‫منابع‬ ‫را‬ ‫به‬ ‫گونه‬ ‫اي‬‫توزيع‬ ‫مي‬ ‫كنند‬‫كه‬ ‫عملكرد‬ ‫بهينه‬ ‫اي‬‫در‬ ‫شرايط‬ ‫خاص‬ ‫فراهم‬ ‫شود‪.‬‬ ‫عالوه‬‫بر‬ ‫اين‪،‬‬ ‫رايانش‬ ‫لبه‬ ‫اي‬‫‪4‬‬ ‫و‬‫محاسبات‬ ‫مه‬ ‫‪5‬‬ ‫به‬ ‫عنوان‬‫مكملي‬ ‫براي‬ ‫رايانش‬ ‫ابري‬ ‫شناخته‬ ‫مي‬ ‫شوند‪.‬‬‫اين‬ ‫مدل‬ ‫ها‬‫با‬ ‫نزديك‬ ‫كردن‬ ‫منابع‬ ‫پردازشي‬‫به‬ ‫دستگاه‬ ‫هاي‬‫اينترنت‬ ‫اشيا‬ ‫و‬ ‫كاهش‬ ‫فاصله‬ ‫بين‬ ‫پردازش‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫ها‪،‬‬‫زمان‬ ‫پردازش‬ ‫و‬ ‫انتقال‬ ‫داده‬ ‫را‬ ‫به‬ ‫شدت‬‫كاهش‬ ‫مي‬ ‫دهند‪.‬‬ ‫همچنين‪،‬‬‫سيستم‬ ‫هاي‬‫توزيع‬ ‫شده‬‫مبتني‬ ‫بر‬ ‫هوش‬ ‫مصنوعي‬ ‫امكان‬ ‫بهينه‬ ‫سازي‬‫عملكرد‬ ‫را‬ ‫با‬ ‫توجه‬ ‫به‬ ‫نوع‬ ‫كاربرد‬ ‫و‬ ‫الگوي‬ ‫ترافيكي‬ ‫فراهم‬ ‫مي‬‫آورند‪.‬‬ ‫در‬‫مجموع‪،‬‬ ‫چالش‬ ‫اصلي‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫حوزه‪،‬‬ ‫دستيابي‬ ‫به‬ ‫تخصيص‬ ‫منابعي‬ ‫است‬ ‫كه‬ ‫ضمن‬ ‫كاهش‬ ‫تأخير‬ ‫و‬ ‫مصرف‬ ‫انرژي‪،‬‬ ‫پاسخ‬ ‫گوي‬‫پويايي‬ ‫شبكه‬‫هاي‬‫اينترنت‬ ‫اشيا‬ ‫باشد‪.‬‬ ‫در‬ ‫اين‬ ‫پژوهش‬ ‫با‬ ‫بررسي‬ ‫روش‬ ‫هاي‬‫نوين‬ ‫مبتني‬ ‫بر‬ ‫يادگيري‬ ‫عميق‬ ‫و‬ ‫رايانش‬ ‫لبه‬ ‫اي‪،‬‬‫نقاط‬ ‫قوت‬ ‫و‬ ‫ضعف‬ ‫رويكردهاي‬‫موجود‬ ‫تحليل‬ ‫شده‬ ‫و‬ ‫چارچوبي‬ ‫پيشنهادي‬ ‫براي‬ ‫مديريت‬ ‫بهينه‬ ‫منابع‬ ‫در‬ ‫محيط‬ ‫هاي‬‫پيچيده‬ ‫و‬ ‫متغير‬ ‫ارائه‬ ‫گرديده‬ ‫است‬ ‫‪.‬‬

11/5/2025 12:00:00 AM

88397

1404/08/19

improving the performance of internet of things applications by allocating cloud resources

تخصيص منابع , اينترنت اشيا , يادگيري عميق , يادگيري تقويتي , محاسبات ابري

IoT , cloud resource allocation , deep learning , reinforcement learning