قسم شبكات المعلومات يناقش أطروحة دكتوراه حول تحسين دقة تحديد مواقع العقد في الشبكات البحرية اللاسلكية

ضحى فاضل عباس
قسم شبكات المعلومات في كلية تكنولوجيا المعلومات يناقش اطروحة دكتوراه " طريقة فعالة للتنبؤ بتحديد مواقع العقد في الشبكات البحرية المخصصة AdHoc"
لطالبة الدكتوراه ( غفران عبدالامير حسين علي) و بإشراف (د. يسرى حسين علي ) في قسم شبكات المعلومات. و ذلك في الساعة التاسعة من صباح يوم الثلاثاء المصادف 25/2/2025 و على قاعة المؤتمرات في كلية تكنولوجيا المعلومات .

بينت الاطروحة ان شبكات السفن اللاسلكية (SANETs) أصبحت ذات أهمية متزايدة نتيجة للحاجة المتزايدة إلى اتصالات لاسلكية فعالة وموثوقة في البيئات البحرية. تتميز هذه الشبكات بحركات العقد الديناميكية وغير المتوقعة التي تتأثر بالظروف البيئية مثل التيارات البحرية وحالة الطقس. ومن بين التحديات الرئيسية في هذه الشبكات هو تحديد موقع العقد (أي أثناء حركة السفن)، حيث يعد تحديد المواقع بدقة أمرًا ضروريًا لتحسين الاتصال، وضمان استقرار الشبكة، وتعزيز العمليات البحرية.
لمعالجة هذه المشكلة، يتمثل الهدف الرئيسي لهذه الأطروحة في تحسين دقة تحديد مواقع العقد في شبكات السفن اللاسلكية من خلال اقتراح دمج التجميع الغامض مع نموذج تنبؤي. يجمع الحل المقترح بين خوارزمية التجميع الاحتمالي الغامض المعتمد على التدرج الديناميكي DWGB-PFCM وشبكة عصبية محسّنة تعتمد على الذاكرة طويلة وقصيرة الأمد (LSTM) باستخدام تحسين سرب الجسيمات (PSO). تعمل خوارزمية التجميع DWGB-PFCM على تصنيف العقد بفعالية بناءً على الأنماط الحركية الديناميكية والمكانية، بينما يقوم نموذج LSTM المحسّن بواسطة PSO بالتنبؤ بدقة بمواقع العقد المستقبلية.ولتحقيق ذلك، تم تطوير إطار عمل متكيف وموثوق وفعال يعالج التحديات التي تفرضها حركة العقد وتغير الظروف البيئية. يشمل ذلك ضبط المعايير، ودمج البيانات البيئية مثل سرعة الرياح، والرطوبة، وارتفاع الأمواج، بالإضافة إلى استخدام تقنيات تحسين لتحسين أداء التجميع والتنبؤ.
تم تطبيق الإطار واختباره باستخدام مجموعات بيانات متنوعة تشمل بيانات المحاكاة باستخدام Network Simulation 2، ونظام تحديد الهوية التلقائي (AIS)، وبيانات Geomedia، التي تمثل سيناريوهات بحرية محاكية وواقعية. أظهرت النتائج المحققة تحسينات كبيرة في دقة التحديد، حيث تم تحقيق معدل دقة عالٍ بنسبة (94%) وقيم R² مرتفعة مع معدلات منخفضة للـ RMSE والـ MAE عبر جميع مجموعات البيانات. بالإضافة إلى ذلك، أثبتت منهجية البحث المستخدمة قابليتها للتكيف مع الظروف البحرية الديناميكية، مما يبرز إمكانياتها للتطبيق في البيئات البحرية الواقعية.
تقدم هذه الدراسة حلاً موثوقًا وفعالًا وقابلًا للتكيف لتحديد مواقع العقد في شبكات السفن اللاسلكية، مما يمهد الطريق لتحسين الملاحة البحرية، وإدارة الأساطيل، وعمليات البحث والإنقاذ. وتؤكد النتائج البارزة على جدوى تطبيق النموذج المقترح في التطبيقات الزمنية الفعلية، مما يضمن اتصالات قوية وعمليات بحرية فعالة.