ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ ПОКРИТТЯ ТЕРИТОРІЇ ДАТЧИКАМИ ІЗ ЗАДАНИМ РІВНЕМ ПЕРЕТИНУ ТА МІНІМІЗАЦІЄЮ ВИТРАТ

Анотація

Завдяки стрімкому розвитку технологій, зокрема інформаційних, сенсори набули широкого розповсюдження та застосування у всіх галузях людської діяльності. Особливого використання сенсори та сенсорні мережі набули під час виконання збору та обробки даних різного типу. При проведенні моніторингу певної території виникає проблема максимального її покриття для збільшення інформативності та повноти накопичених даних. Одночасно з перевагою автономного використання датчиків виникає проблема тривалості роботи датчику. Дана величина залежить від ємності акумулятора. В свою чергу перед інженерами стоїть задача мінімізації конструкції датчиків, наслідком чого є зменшення об’єму акумулятора одночасно із всіма іншими компонентами. Також очевидним є факт того, що при збільшенні радіусу охоплення сенсору збільшуються енерговитрати, що в свою чергу скорочує термін використання сенсору. Крім енерговитрат, у статті до розгляду беруться витрати на обслуговування та придбання датчиків. Таким чином, крім максимізації відсотку покриття досліджуваної території виникає проблема мінімізації сумарних витрат. Очевидно, що для забезпечення передачі даних між датчиками необхідною умовою є наявність перетину зон покриття сенсорів. У даному випадку розглядається константне значення даного параметру. У матеріалах запропоновано підхід вирішення проблеми максимізації покриття території з мінімізацією витрат із заданим рівнем перетину зон покриття датчиків. Запропонований підхід ґрунтується на розв’язанні багатокритеріальної задачі нелінійного програмування. Також одним із варіантів вирішення описаної проблеми запропоновано зведення цільових функцій до однієї шляхом використання зваженої згортки критеріїв. Крім того у статті запропоновано ітераційний підхід вирішення описаної проблеми. Проведено ряд комп’ютерних експериментів. Результати проведених обчислювальних експериментів підтверджують можливість використання запропонованої інформаційної технології як у вигляді оптимізаційної проблеми так і у вигляді ітераційного процесу.