فهرست مطالب

رایانش نرم و فناوری اطلاعات - سال هفتم شماره 1 (بهار و تابستان 1397)

مجله رایانش نرم و فناوری اطلاعات
سال هفتم شماره 1 (بهار و تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/04/18
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سیده عفیفه علوی، مجتبی ولی نتاج *، مجتبی منصوری صفحات 1-12
    سیستم های پردازشی در کاربردهایی مانند ماهواره ها، فضاپیماها و رآکتورهای هسته ای به علت وجود انواع اشعه، بسیار مستعد تولید خروجی های نادرست هستند. در این کاربردها استفاده از تجهیزات الکترونیکی مقاوم هزینه زیادی را تحمیل می کند. یک راه برای کاهش هزینه، استفاده از نرم افزارهای مقاوم یا بهبودیافته بر روی تجهیزات رایج مانند پردازنده های عام است. در این مقاله، روشی جدید برای بهبود اجرای انواع کدها بر روی پردازنده ها به منظور تشخیص خطاهای گذرا که در بستر سخت افزاری رخ می دهد، ارائه می گردد. این روش جزء روش هایی است که با شناسایی خطاهای کنترلی یا همان تغییر در روند اجرای کد برنامه، خطاهای گذرا را تشخیص می دهند. روش پیشنهادی مبتنی بر تخصیص امضاها و استفاده از متغیرهای محاسبه شونده حین اجرا بوده و با افزودن دو امضا و حداکثر سه دستورالعمل کنترلی به هر بلوک پایه بسیاری از خطاهای کنترلی را تشخیص می دهد. نتایج شبیه سازی و پیاده سازی روش پیشنهادی به همراه روش های پیشین نشان می دهد که روش پیشنهادی با توجه به سه پارامتر میزان پوشش خطا، سربار کارایی و سربار حافظه، بهتر از روش های قبلی شناسایی خطاهای کنترلی را انجام می دهد.
    کلیدواژگان: خطاهای گذرا، تشخیص خطا، تحمل پذیری اشکال سخت افزاری با پیاده سازی نرم افزاری (SIHFT)، وارسی جریان کنترلی (CFC)، وارسی جریان داده ای (DFC)
  • ناصر فرج زاده *، مهدی هاشم زاده صفحات 13-28
    در سال های اخیر، بازشناسایی خودکار فعالیت های انسان در ویدیو تبدیل به یکی از حوزه های مهم تحقیقاتی شده است. دامنه کاربرد این تحقیقات گسترده بوده و در سامانه هایی نظیر سامانه های نظارتی و امنیتی، رابط های کاربری واکنش گرا، آموزش و مراقبت‎های بهداشتی، استخراج اطلاعات حرکتی-رفتاری مورد استفاده و بهره برداری قرار گرفته است. اما چالش هایی نظیر تغییرات شدت روشنایی تصاویر، متحرک بودن پس زمینه و دوربین، شلوغی و ازدحام، پیچیدگی و تنوع فعالیت انجام شونده باعث شده اند توسعه سامانه هایی که از نظر دقت بازشناسایی مورد اطمینان بوده و در عین حال سرعت عمل قابل قبولی داشته باشند، با مشکل مواجه شود. یکی از روش های مرسوم در این حوزه، استفاده از اطلاعات حرکتی نقاط ویژگی استخراج شده در توالی فریم ها و توصیف حرکت های انجام گرفته در آن و متعاقبا بازشناسایی فعالیت است. در این مقاله با هدف افزایش دقت بازشناسایی فعالیت ها، استفاده از یک توصیف گر بافتی الهام گرفته شده از شبکیه چشم انسان و ترکیب آن با یک توصیف گر ظاهری-حرکتی برای توصیف نقاط ویژگی استخراج شده در توالی فریم ها پیشنهاد می شود. همچنین برای افزایش سرعت ساخت مدل و کاهش هزینه های بالاسری ناشی از ترکیب ویژگی های پیشنهاد شده، یک رویکرد آبشاری برای ساخت مدل طبقه بندی کننده ارائه می شود. نتایج آزمایشات انجام گرفته بر روی پایگاه داده ی بزرگ UCF101 نشان می دهد که روش پیشنهادی دقت و سرعت عملکرد بسیار خوبی دارد و کارایی آن قابل مقایسه با آخرین دستاورد ها در این حوزه است.
    کلیدواژگان: بازشناسایی فعالیت، ویژگی های بافتی، FREAK، HOG، مدل آبشاری، ماشین بردار پشتیبان
  • محمد جواد صالحی، مهرداد آشتیانی *، بهروز مینایی بیدگلی صفحات 29-41
    امروزه، اعتماد یکی از مهم ترین موضوعات مورد بحث در سیستم های ابری است. وجود مکانیزمی برای ساخت و حفظ اعتماد بین مصرف کننده و فراهم کننده خدمات ابری و همچنین میان خود فراهم کنندگان ابر، به منظور موفقیت در ارائه سرویس های ابری ضروری است. به همین علت، موضوع اعتماد در سیستم های ابری به یک نگرانی تبدیل شده است. به طوری که کمبود اعتماد بین مصرف کنندگان و فراهم کنندگان ابری از مقبولیت همگانی برای پذیرش سرویس های ابری خارجی جلوگیری می نماید. بنابراین ممکن است سرویس های فراهم کنندگان از نظر عملکردی مشابه، اما از نظر کیفیت سرویس با یکدیگر تفاوت داشته باشند. از این رو، انتخاب اشتباه ممکن است خسارات جبران ناپذیری را برای کاربر در پی داشته باشد. در این مقاله، یک مدل محاسباتی مبتنی بر اعتبار بازخورد کاربران، به منظور محاسبه اعتماد سرویس ها ارائه می شود. این مدل علاوه بر تجربیات کاربران از اعتبار کاربران به همراه میزان پایداری بازخوردهای درست آنها استفاده می نماید. در انتها، میزان کارایی مدل بررسی شده و ارزیابی ها نشان می دهد که مدل ارائه شده با وجود کاربران بدخواه، توانسته است اعتماد سیستم را به درستی محاسبه نماید.
    کلیدواژگان: اعتماد محاسباتی، محاسبات ابری، اعتبار، سرویس، پایداری بازخورد
  • مصطفی بستام *، مسعود صبایی، روح الله یوسف پور صفحات 42-55
    مراکز داده امروزی، از هزاران سرویس دهنده تشکیل شده اند که هر یک از آنها از سرویس های متنوع مبتنی بر ابر میزبانی می نماید. در این مقاله، یک روش جدید و مقیاس پذیر مهندسی ترافیک در شبکه های نرم افزار محور مراکز داده، با هدف تخصیص بهینه درخواست ها به مسیرها، با پیچیدگی محاسباتی قابل قبول ارائه شده است. روش ارائه شده مبتنی بر برنامه ریزی خطی است و تلاش می کند حداکثر میزان بار ترافیکی بر روی لینک ها حداقل شود. حاصل این عمل کاهش ازدحام بر روی لینک های شبکه خواهد بود. این روش، بر روی ارائه یک راه حل بهینه به منظور موازنه بار ترافیکی در شبکه متمرکز شده است و یک روش جدید تجزیه به منظور محدود نمودن فضای جستجوی مساله برنامه ریزی خطی پیشنهاد می نماید. روش تجزیه به گونه ای است که زمان حل مساله به میزان قابل توجهی کاهش یابد. به منظور کاهش پیچیدگی زمانی، یک روش تجزیه استفاده شده است که مدل مساله را به زیرمساله های مجزا تقسیم می کند. با استفاده از روش های موازی سازی (محاسبات بر روی چندین هسته محاسباتی و OpenMP) می توان این زیرمساله ها را به صورت همزمان حل نمود. نتایج شبیه سازی نشان دادند که در روش پیشنهادی، زمان حل و موازنه بار ترافیکی هر دو به میزان چشمگیری بهبود یافته اند.
    کلیدواژگان: شبکه های مرکز داده، شبکه های نرم افزار محور، مهندسی ترافیک، کنترل ازدحام، تجزیه برنامه ریزی خطی، حل موازی
  • محمدتقی تقوی فرد *، پیام حنفی زاده، ابوالفضل کزازی، حمید جعفری صفحات 56-71
    مدل بومی ارزیابی کیفیت سایت های خبری (NEWSQUAL) مدل بومی ارزیابی کیفیت سایت های خبری: سنجش موثر و تجزیه و تحلیل دقیق کیفیت سایت های خبری، نخستین گام ضروری برای ارتقای عملکرد آنها و خبرگزاری ها و در نتیجه بهبود شیوه های خبررسانی در این مراکز است. به همین خاطر این پژوهش بدنبال ارزیابی کیفیت سایت های خبری می باشد. پژوهش حاضر مشتمل بر به کارگیری روش دلفی به عنوان یک روش کیفی برای احصای شاخصهای ارزیابی توسط خبرگان عرصه خبری می باشد که منجر به ارائه یک مدل بومی برای ارزیابی کیفیت سایت های خبری شده است. مدل بومی ارزیابی کیفیت سایت های خبری شامل 5 بعد و 72شاخص بوده و از منظر پنج بعد طراحی و گرافیکی، محتوا، فنی سیستمی، خدمات و مدیریت اجرایی سایت های خبری را مورد بررسی قرار می دهد که هر کدام از ابعاد مشتمل بر چندین زیرمعیار است. در انتها با انتخاب 61 سایت خبری، ارزیابی کیفی آنها با استفاده از پرسشنامه مربوطه محاسبه و امتیاز کیفیت هر سایت بدست آمده است.
    کلیدواژگان: ارزیابی، کیفیت خدمات، سایتهای خبری، دلفی
  • علی ابویی *، سید مهدی حسینی، سید محمدرضا میرجلیلی، سید محمدحسین زاده، محمد مهدی عارفی صفحات 72-86
    در این مقاله، سیستم فوق آشوبی جدیدی تنها با یک نقطه تعادل مبدا ارائه می گردد که بر پایه ی سیستم آشوبی معمولی لیو ساخته شده است. به منظور نشان دادن وجود پدیده فوق آشوب در این سیستم ، تعدادی از معیارهای محاسباتی و ترسیمی مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند. از مهمترین این معیارها و شاخص ها می توان به بررسی اتلافی بودن، اثبات ناپایداری نقطه تعادل، ترسیم صفحه های فاز جاذب عجیب سیستم، بررسی پاسخ های زمانی متغیرهای حالت، محاسبه نماهای لیاپانوف، محاسبه بعد کسری سیستم و آنالیز حساسیت شدید پاسخ های متغیرهای حالت به تغییرات اندک در شرایط اولیه اشاره کرد. در ادامه نشان داده می شود که سیستم فوق آشوب پیشنهادی دارای دو نمای لیاپانوف مثبت بسیار بزرگ در مقایسه با سیستم های فوق آشوبی دیگر است. بررسی ها بر روی سیستم معرفی شده، این نتیجه را نمایان می کند که تغییر هر کدام از پارامترهای سیستم، باعث ایجاد رفتارهای گوناگون دینامیکی از جمله آشوب معمولی (آشوب بعد پایین) ، سیکل حدی، شبه پریودیک و فوق آشوبی می شود. برای تحقق فیزیکی سیستم فوق آشوبی، مدار الکترونیکی آنالوگی طراحی می شود که از عناصر ساده ای همچون مقاومت های خطی، خازن های خطی، تقویت کننده های عملیاتی و ضرب کننده های آنالوگ تشکیل شده است. در ادامه، ابتدا با استفاده از نرم افزار ORCAD16. 6 مدار را شبیه سازی کرده و در مرحله بعد مدار به صورت عملی در آزمایشگاه ساخته شده و مورد تست واقعی قرار می گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی با نرم افزار ORCAD16. 6 و داده های آزمایشگاهی نشان می دهند که پدیده ی غیرخطی فوق آشوب در مدار آنالوگ رخ می دهد.
    کلیدواژگان: سیستم فوق آشوبی، نمای لیاپانوف، تحقق فیزیکی و عملی، مدار الکترونیکی آنالوگ
  • مصطفی میرزایی، سید مجید مزینانی *، آرمین مزینانی صفحات 87-103
    افزایش طول عمر شبکه به عنوان چالشی اساسی در توسعه شبکه های حسگر بیسیم به شمار می آید. مسیریابی مبتنی بر خوشه بندی به عنوان یک راهکار مناسب به منظور بهبود مصرف انرژی و افزایش طول عمر در شبکه های حسگر بیسیم ارائه شده است. مبنای بسیاری از الگوریتم هایی که تاکنون ارائه شده اند، خوشه بندی در هر دور و ارسال تک پرشه اطلاعات، به ایستگاه پایه است. خوشه بندی در هر دور باعث افزایش تعداد پیام های کنترلی ارسالی، افزایش احتمال تصادم و کاهش انرژی در شبکه می شود. ارسال چند پرشه اطلاعات افزایش طول عمر گره سرخوشه و بهبود عملکرد شبکه را در پی دارد. در الگوریتم پیشنهادی به منظور استفاده همزمان از مزایای خوشه بندی و ارسال چند پرشه اطلاعات یک پروتکل مسیریابی فازی مبتنی بر خوشه بندی جدید با در نظر گرفتن حد آستانه ثابت ارائه شده است. نوآوری های صورت گرفته در این مقاله، شامل عدم اجرای خوشه بندی در هر دور، در نظرگرفتن حد آستانه ثابت، استفاده از الگوریتم های متفاوت به منظور خوشه بندی و همچنین ارائه مسیریابی چند پرشه با در نظر گرفتن گره میانی مناسب به منظور ارسال از هر خوشه به ایستگاه پایه است. از" انرژی باقیمانده "، " تعداد همسایه ها " و" فاصله " هر گره به عنوان معیارهای فازی برای انتخاب گره سرخوشه استفاده شده است. طرح پیشنهادی در چهار سناریو مختلف با سایر الگوریتم ها از جهت پارامترهای طول عمر شبکه، تعداد گره های مرده در هر دور، اولین گره مرده، نیمی از گره های مرده ، آخرین گره مرده وانرژی باقیمانده شبکه در هردور مقایسه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی موجب افزایش 44. 5 درصدی طول عمر شبکه نسبت به سایر روش ها شده است.
    کلیدواژگان: مسیریابی، خوشه بندی، سیستم فازی، شبکه حسگر بیسیم
|
  • Seyedeh Afifeh Alavi, Mojtaba Valinataj *, Mojtaba Mansoori Pages 1-12
    The processing systems utilized in the satellites or nuclear reactors are highly susceptible to produce wrong results because of the existence of different radiations. In this paper, a new method is proposed for enhancing the program executions on the fault-prone processors in extreme environments. The main goal is the detection of control flow errors caused by soft errors that maybe produced by transient faults occurred in the underlying hardware. This method detects the errors by recognizing the deviations from the proper program flow execution. The proposed method operates by allocating two specific signatures and at most three control instructions to each basic block inside a program. This way, many control flow errors are detected. The experimental results based on the simulation of the proposed method together with the previous methods show that the proposed method detects the control flow errors better than the previous methods with respect to three main parameters including fault coverage, performance overhead and memory overhead.
    Keywords: Transient Errors, Error Detection, SIHFT, Control Flow Checking, Data Flow Checking
  • Nacer Farajzadeh *, Mahdi Hashemzadeh Pages 13-28
    Recently, human action recognition in videos has become an interesting area of research due to its variety of important applications such as intelligent security supervisions, smart environments, education, health-care monitoring systems, data mining, etc. There are, however, number of challenges that makes the development of these systems a bit harder than the common machine vision systems, both in accuracy and efficiency: changes in illumination, moving background, cluttered backgrounds, camera motions, complexity of the actions, to name a few. One of the commonly used methods for automatic human action recognition is to, firstly, extract some feature points within the video frames, then describe those points locally, and finally, code (cluster) them to feed a learning algorithm to build the action recognition model. In this paper, we aim to increase the accuracy of these methods by introducing the use of texture information extracted using a human retina-inspired algorithm (FREAK) together with the appearance-based information of the moving objects. In order to increase the efficacy and eliminate the overhead of furthered texture information in model building phase and, of course, in hope of increasing the accuracy as well, we propose to use a cascade approach to build the desired model. Experiments on a publicly available large dataset namely UCF101, confirm that the proposed method achieves a very comparable results with the state-of-the-art methods.
    Keywords: Human Action recognition, Texture features, FREAK, HOG, Cascade model, Support Vector Machine
  • Mohammad Javad Salehi, Mehrdad Ashtiani *, Behrouz Minaei Bidgoli Pages 29-41
    Nowadays, trust is a major topic under discussion in the cloud computing environments. The existence of a mechanism for building and preserving trust among service consumers and providers is a critical component in the success of providing cloud services. Therefore, computational trust in cloud computing environments has turned into a considerable concern. The lack of trust among service providers and consumers may result in the reduction of the general appeal for the acceptance of cloud services among users. In other words, even though the services provided by each vendor maybe similar in terms of functionality, they may vastly differ in terms of quality of service. For this reason, a false choice in selecting a service may have devastating impacts on the requirements and goals of the end-user. To this aim, in this paper, a computational trust model based on the credibility of users’ feedbacks for the calculation of services’ trustworthiness is introduced. The proposed model, not only takes into account the existing experiences that other users have with a service provider, but also considers the credibility of such feedbacks as well as the persistency of correct and constructive feedbacks through time. In the end, the efficiency of the proposed model is investigated through a series of evaluation scenarios and it is shown that the proposed model is capable of accurately calculating the trustworthiness of the system. Such accuracy is maintained even in the presence of malicious users.
    Keywords: Computational trust, Cloud computing, Credibility, Persistency, Feedback
  • Mostafa Bastam *, Masoud Sabaei, Rouhollah Yousefpour Pages 42-55
    Today's data centers consist of thousands of servers hosting a variety of cloud-based services. In this paper, a scalable and new technique is presented for traffic engineering in software-defined data center networks helping to design an optimal demand-path mapping with a tolerable computational complexity. The proposed method is based on linear programming model and attempts to minimize the maximum link utilization that causes minimum link congestion. The method focuses on an optimal solution to load balancing in networks. It proposes a new decomposition technique that can limit the search space of the original Linear Programming problem, such that the time required to solve the problem can be reduced substantially. To reduce time complexity, a decomposition technique is used to divide the problem model into smaller sub-problems, which are then solved simultaneously by applying parallelizing techniques (multiple-core computing and OpenMP).Simulation results show that solving time and load balancing are considerably improved.
    Keywords: Data center networks, Software-defined networks, Traffic engineering, Congestion control, Linear programming decomposition, Parallel solution
  • Mohamadtaghi Taghavi fard *, hamid jafary Pages 56-71
    Native Quality Assessment Model of news sites (NEWSQUAL), Native Quality Assessment Model of news sites (NEWSQUAL): Effective measurements and accurate analysis of the quality of news sites are the first steps necessary to improve their performance and improve the reporting methods in these centers. Therefore, this research is looking for quality assessment of news sites. The present study consists of using the Delphi method as a qualitative method for evaluating the indicators by the experts in the field of news has led to the provision of a native model for assessing the quality of news sites. The native model (NEWSQUAL) consists of five dimensions and 72 indicators, from five perspectives of design and graphic design, content, technical system, services, and executive management of news sites, each of which consists of several sub-criteria. Subsequently, by selecting 61 news sites, their qualitative evaluation was calculated using a questionnaire and the quality score of each site was obtained.
    Keywords: evaluation, service quality, news sites, Delphi
  • Ali Abooee *, Seyeed Mahdi Hosseini, Seyyed Mohammad Reza Mirjalili, Seyyed Mohammad Hosseini, Mohammad Mehdi Arefi Pages 72-86
    In this paper, based on Liu chaotic system, a novel hyperchaotic system possessing an origin equilibrium point is introduced. To demonstrate the existence of hyperchaos phenomenon in this system, several mathematical criteria are used and discussed. These criteria comprise dissipativity checking, instability proof of the equilibrium point, draw of phase portraits of strange attractor, time responses of state variables, calculation of Lyapunov exponents, extract of fractional dimension and high sensitivity analysis of system’s time responses to initial conditions. It is shown that positive Lyapunov exponents of the introduced system are larger than ones of other hyperchaotic systems. By altering each of the parameters of the system, different types of dynamical behaviors including chaos, limit cycle, quasi periodic and hyperchaos are observed. An analog electronic circuit is designed to realize the hyperchaotic system composed of linear resistors, linear capacitors, operational amplifiers, and analog multipliers. Moreover, the designed nonlinear circuit is simulated by using ORCAD16.6 software. Next, it is physically implemented and tested in our laboratory. Both simulation results and experimental observations depict the occurrence of hyperchaos phenomenon in the designed circuit.
    Keywords: Hyperchaotic system, Lyapunov exponent, Physical realization, Analog electronic circuit
  • Mostafa Mirzaie, Sayyed Majid Mazinani *, Armin Mazinani Pages 87-103
    A major challenge in the development of wireless sensor networks is Increase network lifetime. Cluster-based routing protocols are proposed as a solution to improve energy consumption in wireless sensor networks. Clustering in each round and the single-hop transmission to base station is base of many algorithms that have been presented so far. Clustering in each round increases the number of control messages, collision and reduces energy of the network. Multi-hop routing increases the life time of cluster nodes and improves network performance. Proposed algorithm use the benefits of clustering and multi-hop routing, we consider a new fuzzy clustering based routing protocol with fixed threshold. The innovations of proposed paper include clustering nodes in different rounds, consideration of a fixed threshold, using different clustering algorithms, and multi-hop routing by considering the appropriate intermediate node In order to send data from each cluster head to the base station. Fuzzy inference using parameters such as "remaining energy", "neighbors' number", and "distance" of each node. The proposed algorithm has been compared with other algorithms on the field of network lifetime parameters, number of dead nodes per round, first dead node, half dead, and last dead node. The simulation results show that the proposed algorithm increases the network life expectancy of 44.5 percent in compared with other methods.
    Keywords: Routing, Clustering, Fuzzy System, Wireless sensor network