معماری SDN (مقاله رایگان pdf)

چکیده

          بنا به حجم ترافیک خدمات متنوع و کمبود طیف، مفهوم ابر شبکه و رادیو شناختی می‌تواند ویژگی‌های جدیدی در نسل بعدی تلفن‌های همراه و شبکه‌های دسترسی بی‌سیم ایجاد کند. به‌عنوان‌مثال، برای استقرار femtocells LTE و شبکه‌های Wi-Fi در فضاهای سفید تلویزیون راه‌های جدیدی برای تخلیه‌ی ترافیک فراهم می‌کند که قادر به اشتراک‌گذاری طیف به‌عنوان یک شبکه‌ی رادیویی شناختی است. در این مقاله، ما یک نمونه‌ی اولیه از شبکه با تعریف معماری نرم‌افزار و پروتکل OpenFlow برای به‌اشتراک‌گذاری ناهمگن طیف شبکه در فضای سفید تلویزیون ارائه می‌کنیم. سپس، معماری کنترلر برای رادیو شناختی و زیرساخت‌ معماری OpenFlow را مورد تجزیه‌وتحلیل قرار می‌دهیم. ما یک نمونه‌ی اولیه از نرم‌افزار با تعریف شبکه‌های رادیو شناختی با کنترلر SDN و شبیه‌ساز شبکه LTE / Wi-Fi پیاده‌سازی می‌کنیم. برخی از توابع کنترل ضروری از رادیو شناختی اجرا می‌شوند و حالات بالقوه جدید بر اساس شبکه‌های رادیو شناختی داده می‌شود.

سیستم عامل تلفن همراه (مقاله رایگان pdf)

          جهان مسطح است، چرا که به‌طور فزاینده‌ای متحرک، سریع، متصل و امن است. مردم انتظار دارند به‌راحتی با دستگاه‌های تلفن‌همراه خود به اطراف حرکت کنند و در عین حال ارتباطات نزدیک خود با شرکا و خانواده‌شان را حفظ کنند و از همه‌ی مدل‌ها و محتویات بی‌نهایت آن بدون هیچ گونه نگرانی در مورد دستگاه و مدیریت داده‌ها بهره ببرند. تمام این نیازها بر روی دستگاه‌های تلفن‌همراه، که از سیستم‌عامل به‌عنوان روح تلفن‌همراه یاد می‌کنند، قرار داده شده است. براساس تجربه‌ی ما در طراحی سیستم‌عامل تلفن‌همراه و بررسی گسترده‌ی وضعیت صنعت حاضر، معتقدیم مشترکاتی در معماری آینده سیستم‌عامل تلفن‌همراه، مانند تجربه کاربران، مدیریت انرژی، طراحی امنیتی، پشتیبانی ابر و باز بودن طراحی وجود دارد. بنابراین یک مدل تجزیه و تحلیل برای هدایت تحقیقاتمان ارائه دادیم. در این مقاله، تحقیقات ما در روند معماری سیستم‌عامل تلفن‌همراه تا دهه‌ی آینده با تمرکز بر مشترکات عمده توصیف شده است. براساس یافته‌ها، ویژگی‌های سیستم‌عامل تلفن‌همراه از دیدگاه روند معماری امروز را نیز بررسی کرده‌ایم.

ترانسفورماتورهای قدرت (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        ترانسفورماتور قدرت یکی از مهم ترین و گران قیمت ترین تجهیزات در سیستم های قدرت الکتریکی است. به طور غیرمعمول، صدمه به شبکه و ادوات بهره برداری الکتریکی بسیار مهم است. در دهه های گذشته، بسیاری از ابزارهای محاسباتی برای نظارت بر سلامت چنین تجهیزات مهمی توسعه یافته اند. طبقه بندی خطاهای اولیه در ترانسفورماتورهای قدرت از طریق تجزیه و تحلیل گاز حل شده (DGA) به عنوان مثال، یک تکنیک بسیار شناخته شده برای این منظور است. در این مقاله یک سیستم هوشمند مبتنی بر سیستم های شناسایی برای تشخیص خطا در ترانسفورماتورهای قدرت ارائه می کنیم. سیستم پیشنهادی هر دو مکانیسم تکاملی و ارتباطی را در یک مدل ترکیبی استفاده می کند که یک ابزار ضروری در توسعه فن آوری نگهداری است تا برای زمانی که خطایی اتفاق بیفتد، برنامه ریزی شود و باعث جلوگیری یا کاهش نگهداری واکنشی گردد. روش پیشنهادی در پایگاه داده های واقعی منتج از آزمایش های کروماتوگرافی ترانسفورماتورهای قدرت موجود در متون علمی به کار گرفته شده است. نتایج به دست آمده کاملا تشریح می شود که نشان دهنده قابلیت پیاده سازی و اعتبار روش جدید است. سیستم پیشنهادی می تواند با ارایه یک راهکار ارزان قیمت و بسیار انعطاف پذیر برای شناسایی خطا  به برنامه ریزی تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور کمک کند. 

روش لوله کشی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        در این مقاله یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با توان پایین (ADC) ارائه شده است که براساس روش راه اندازی خط لوله بکار رفته در معماری SAR (رجیستر تقریب متوالی) می باشد. این ساختار یک SAR ADC خط لوله دو مرحله ای می باشد که دارای کانال های نامتقارن TI (جاداده شده در زمان) می باشد، که هدف آن دستیابی به نرخ بالای نمونه برداری تا حدود سه برابر یک SAR ADC معمولی می باشد، و در عین حال دارای مزیت مصرف توان پایین و ناحیه کوچک باشد. به منظور طراحی یک مبدل دقیق، سرعت بالا و با توان پایین، از تبدیل منفعل باقیمانده بدون استفاده از آمپلی فایر میانی و مشارکت سمفونیک مراحل استفاده شده است. در معماری پیشنهادی، در طول فرآیند تبدیل، هر نمونه سیگنال تجربه ای مشابه آفست مقایسه کننده دارد، که دلیل آن به خاطر عملیات جدیدی است که اعمال شده است، بدون آنکه شماتیک چرخش مقایسه کننده یا حالت افزونگی اضافه گردد. براساس معماری پیشنهادی، یک ADC هفت بیتی با نرخ نمونه برداری 83 MS/s طراحی شده است و عملکرد آن با نتایج شبیه سازی طرح قبلی در یک تکنولوژی 180-nm CMOSمورد بررسی قرار گرفته است.تحلیل سطح سیستم و تائیدیه های شبیه سازی هردو نشان دهنده برتری معماری پیشنهادی نسبت به دیگر معماری های مشابه SAR می باشند.

کشاورزی دقیق (مقاله رایگان pdf)

چکیده

         تحولات تکنولوژیکی و تجاری اخیر، محاسبات ابری رابه  یک تکنولوژی و پلت فرم مقرون به صرفه، مقیاس پذیر و بسیار قابل دسترس تبدیل کرده است. در عین حال افزایش دقت در کشاورزی و بهبود عملیات کشاورزی با تصمیم گیری بهتر داده ها، نشان دهنده توانایی های این تکنولوژی است. با این وجود، توسعه بیشتردقت کشاورزی نیاز به تکنولوژی و ابزارهای بهتر برای پردازش داده ها به صورت موثر با هزینه معقول و انتقال داده ها به تصمیم گیری ها و اقدامات بهتر در یک زمینه دارد. ما یک چارچوب برای سیستم های تصمیم گیری مبتنی بر ابر و سیستم های اتوماسیون که می توانند داده ها را از منابع مختلف به دست آورند تنظیم کرده ایم ، سنتز تصمیم های خاص برنامه ، و دستگاه های کنترل میدان از ابر را توسعه دادیم. یکی از ویژگی های متمایز چارچوب ما، معماری نرم افزار قابل گسترش آن است: ماژول های تصمیم گیری  می توانند برای یک عملیات خاص اضافه شوند و یا پیکربندی شوند. این پلتفرم دارای ظاهرا یک  دستگاه-آگنوستیک است که می تواند داده های ورودی را در قالب ها و معانی مختلف پردازش کند. در نهایت، این پلت فرم شامل کنترل نرم افزاری است . یک پارادایم طراحی جدید نرم افزاری است که ما پیشنهاد کردیم تا کنترل های همه جانبه و ایمن دستگاه های زمینه را از یک پلت فرم محاسبات ابری ، کنترل کنیم. یک نسخه اولیه از این سیستم با حمایت USDA توسعه و آزمایش شده است.

حافظه مشترک توزیع شده (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        مهاجرت زنده ماشین مجازی یک ابزار حیاتی برای مدیریت پویای منابع در مراکز داده فعلی است. تکنیک های بسیاری برای رسیدن به این هدف با حداقل وقفه در امر سرویس دهی توسعه یافته اند. در این مقاله یک پیش نویس از مهاجرت زنده VM با استفاده از مدل محاسباتی حافظه مشترک توزیع شده (DSM) ارائه میشود. که به وسیله دو گره محاسباتی یکسان برای ایجاد معماری خدمات محیطی یعنی زیرساخت های مجازی سازی، سرور ذخیره سازی مشترک و DSM و خوشه (HPC) با کارایی محاسباتی بالا راه اندازی میگردد. چارچوب سفارشی DSM براساس یک به روز رسانی حافظه Grappa با زمان تاخیر کم می باشد. خوشه HPC با کتابخانه های OPENMPI و MPI از موازی سازی و موازی سازی خودکار حجم کار با استفاده از گره های محاسباتی پردازنده ها پشتیبانی میکند.DSM به پردازنده های خوشه اجازه می دهد تا به صفحات مشابه حافظه دسترسی داشته و در نتیجه به روز رسانی داده حافظه بر اساس به روز رسانی های ویژگی های محلیت کمتر باشد، که باعث کاهش حجم داده منتقل شده در شبکه می گردد. این مدل  بهبود خوبی در معیارهای مهاجرت زنده VM بدست آورده است. زمان خرابی در زمان بیکاری ویندوز VM 50% و در زمان بیکاری لینوکس اوبونتو 66.6% کاهش یافته است. به طور کلی، این مدل نه تنها باعث کاهش مدت زمان خرابی و مقدار کل داده های ارسال شده میشود، بلکه معیارهای دیگری مانند مجموع زمان مهاجرت و کارایی نرم افزار را کاهش نمیدهد.

شبکه های حسگر چند رسانه ای (مقاله رایگان pdf)

چکیده

         در سال‌های اخیر، رشد علاقه به شبکه حسگر بی‌سیم (WSN) در هزاران برنامه کاربردی تخصصی نتیجه شده است. بیشتر این پژوهش‌ها به شبکه‌های حسگر اسکالر مربوط هستند که پدیده فیزیکی، مانند دما، فشار، رطوبت، موقعیت اشیا که می‌تواند از طریق پهنای باند کم و جریان داده مقاوم نسبت به خطا انتقال داده شود، را می‌سنجند. اخیرآ، تمرکز به سمت بازبینی پارادایم شبکه‌های حسگر به منظور توانمندسازی ارائه محتوای چند رسانه‌ای در آن‌ها؛ مانند جریان صدا و تصویر و تصاویر ساکن، و به همین ترتیب داده اسکالر سوق داده شده است. این تلاش در سیستم‌های توزیع شده، شبکه شده نتیجه می‌دهد، که در این مقاله تحت عنوان شبکه‌های حسگر بی‌سیم چندرسانه‌ای (WMSN) اشاره شده‌اند. این مقاله برروی چالش‌های پژوهشی و به‌ روز ترین معماری، الگوریتم، و پروتکل‌ها برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم چندرسانه‌ای بحث می‌کند. راه حل‌های موجود در لایه‌های فیزیکی، پیوند، شبکه، انتقال و کاربردی پشته پروتکل ارتباطی بررسی شده است. سرانجام، مسائل پژوهشی بینیادین باز بحث شده‌اند، پژوهش‌های بیشتر در این زمینه مطرح شده‌اند. 

محاسبات سبز (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        ما به مسئله تخصیص منابع در محیط ابر در مقیاس بزرگ می پردازیم، که بهینه سازی پیکربندی ابر به‌صورت پویا برای اهداف محاسبات سبز تحت محدودیت های پردازنده و حافظه را رسمی می کنیم. ما پروتکل عمومی gossip را برای تخصیص منابع پیشنهاد می کنیم، که می تواند برای اهداف خاص معرفی شود. ما نمونه ای از این پروتکل عمومی را باهدف به حداقل رساندن مصرف انرژی از طریق تحکیم  سرور توسعه می دهیم، درحالی‌که رضایت مندی تغییر الگوی بارگیری برآورده شود. این پروتکل، GRMP-Q نامیده شد، که یک راه حل ابتکاری  کارآمد فراهم می کند که در اغلب موارد به خوبی عمل می کند— در موارد خاص، بهینه است. تحت سربار ، پروتکل یک تخصیص عادلانه از منابع پردازنده به خدمات گیرنده  را می دهد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که معیارهای کلیدی عملکرد، با افزایش اندازه سیستم تغییر نمی کند، فرآیند تخصیص منابع مقیاس پذیر برای بالاتر از 100000 سرور. به‌طورکلی، اثربخشی پروتکل در دستیابی به اهداف خود، با افزایش ظرفیت حافظه در سرورها، افزایش می یابد.

سیستم های تراشه (مقاله رایگان pdf)

چکیده

          مشکلات حرارتی بر روی سیستم های سه بعدی شبکه تراشه ای(3D NOC) به دلیل انباشته شدن بر روی استک و هدایت حرارتی مختلف بین لایه ها جدی تر شده است. تا به حال، بسیاری از آثار قبلی نمی تواند به تعادل حرارتی از سیستم شبکه ی سه بعدی دست پیدا کنند از آنجایی که آنها تنها درجه حرارت و یا فقط اطلاعات ترافیک را در نظر می گیرند. ما یک طرح تخصیص بافر بلادرنگ حرارتی-پویا (PTDBA) برای محدود رکدن منابع مسیریابی در سراسر مناطقی که بیش از حد گرم شده اند را ارائه کرده ایم. علاوه بر این، ما فرکانس تعویض در مناطق روتر بیش از حد گرم شده را کاهش می دهیم. با انجام این کار، ما می تواند نرخ افزایش درجه حرارت را کاهش بدهیم. بر اساس پیشنهاد  PTDBA ، ما می توانیم بار ترافیک را با استفاده از اشغال بافر مجددا توزیع کنیم. نتایج تجربی نشان می دهد که طرح پیشنهادی می تواند انحراف از توزیع دما را در حدود 25.6٪ کاهش می دهد و به بهبود توان عملیاتی شبکه در مش نامنظم غیر ثابت با 74.8٪ در مقایسه با PTB3R کمک نماید.

محدودیت های معماری(مقاله رایگان pdf)

چکیده

        ما سیستم های یکپارچه نرم افزار و سخت افزاری قطعات با طول عمر اعم از 10-15 سال را توسعه می دهیم. در طول عمر این سیستم ها، نیازهای بازار به طور قابل توجهی با توجه به پیشرفت های تکنولوژیکی، نیازهای زیست محیطی، و اولویتهای فرهنگی تغییر کرده است. هزینه تغییر نرم افزار و سخت افزار یک محرک بسیار بزرگ است که اغلب منجر به معرفی تغییری می شود که در نتیجه منجر به معرفی تغییر در نرم افزار برای روبه رو شدن با تکامل انتظارات بازار خواهد شد. بزرگترین مزیت نرم افزار-، سازگاری آسان – است و همچنین بزرگترین نقطه ضعف آن، متعد بودن برای تغییر است. از این رو، طراحی نرم افزار به ویژه در توسعه نرم افزار در سطح جهانی (GDSD) بسیار چالش برانگیز است. در این مقاله تمرینی، ما رویکردمان را از اعمال نفوذ محدودیت های معماری نرم افزار و چالش مواجه شده به همراه درس های آموخته شده را به اشتراک میگذاریم، استفاده مجدد نرم افزار در هنگام اضافه کردن و بهبود ویژگی ها هم باعث کاهش هزینه های کلی و هم باعث کاهش زمان برای رسیدن محصول به بازار برای یک تیم گسترش نرم افزار توزیع شده خواهد بود.