Abstract
Target localization, whose goal is to estimate the location of an unknown target, is one of the key issues in applications of wireless sensor networks (WSNs). With recent advances in fabrication technology, deployments of large-scale WSNs have become economically feasible. However, there exist issues such as limited communication and the curse of dimensionality in applying machine-learning algorithms such as support vector regression (SVR) on large-scale WSNs. Here, in order to overcome such issues, we propose an ensemble implementation of SVR for the problem of target localization. The convergence property of the localization algorithm using the ensemble SVR is verified, and the robustness of the proposed scheme against measurement noise is analyzed. Furthermore, experimental results confirm that the estimation performance of the proposed method is more accurate and robust to measurement noise than the conventional SVR predictor
چکیده
مکان یابی هدف که هدفش تخمین مکان یک هدف نامعلوم است، یکی از موضوعات اصلی در کاربردهای شبکه های سنسور بیسیم (WSNs) به شمار می رود. با پیشرفت های اخیر در فناوری ساخت، گسترش WSNs بزرگ مقیاس از نظر اقتصادی ممکن شده است. با این همه مسائلی نظیر ارتباطات محدود و مسئله بعد و اندازه در استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشینی نظیر رگرسیون بردار پایه (SVR) در WSNs بزرگ مقیاس وجود دارند. در اینجا، به منظور غلبه بر این مسائل، ما یک پیاده سازی کلی از SVR را برای مسئله مکان یابی هدف پیشنهاد می کنیم. درستی ویژگی همگرایی الگوریتم مکان یابی با استفاده از SVR مجموع تایید می شود و نیرومندی طرح پیشنهادی از نظر نویز اندازه گیری آنالیز می شود. بعلاوه نتایج تجربی تایید می کنند که عملکرد تقریبی روش پیشنهادی از نظر نویز اندازه گیری، دقیق تر و قوی تر از پیش بین های SVR معمولی است.
1-مقدمه
پیشرفت های عمده در ارتباطات بیسیم و فناوری تولید سیستم میکروالکترومکانیکی، امکان استفاده از گره های سنسوری توزیع یافته یا شبکه های سنسور بیسیم (WSNs) را فراهم کرده است. WSNs از تعداد زیادی گره های سنسور تشکیل شده اند که ویژگی های مورد نظر محیط محلی خود را اندازه می گیرند. گره های سنسور، اطلاعات را با گره های همسایه به اشتراک می گذارند تا قابلیت های محدود اندازه گیری یا تصمیم گیری خود را بهبود ببخشند. WSNs برای کاربردهای مختلف نظارت و کنترل نظیر آشکارسازی، شناسایی و مکان یابی هدف، کاربردهای بیوپزشکی، کاربردهای خانگی و اداری و نظارت بر سلامت سازه به کار برده شده اند. هدف مشترک این کاربردها، پردازش موثر اطلاعات توزیع یافته است...