:
در این پروژه در ابتدا برای آشنایی هر چه بیشتر با مطالب موجود،سعی بر ارائه تعاریف پایه و مفاهیم عمومی در زمینه
آشوب و کنترل و سنکرونیزاسیون تطبیقی سیستمهایChaotic گردید. مثل تعریف دینامیک غیرخطی آشوب و تعریف مربوط به روش های سنکرونیزاسیون که در ادامه نیز اشارهای بسیار مختصر به آن می شود.
از مهمترین شناسه های سیستم آشوب می توان به موارد زیر اشاره کرد:[2]
- حساسیت بسیار بالا به شرایط اولیه
- حساسیت بسیار بالا به تغییر پارامترهای سیستم
- تأثیر فیدبک خروجی بر ادامه فعالیتهای سیستم
با آغاز بحث آشوب در سیستمهای غیرخطی و کنترل آن، روشها و نظریات و تئوریهای کنترلی گوناگونی اعم از خطی و غیر خطی در این زمینه پیشنهاد و ارائه گردید؛ نظیر:
- کنترل فیدبک خطی[1]
- کنترل فیدبک با تأخیر زمانی36]،[34
- کنترل بازگشتی یا 16]Back Stepping Control،[17
- متغیرهای لغزشی [20]
و….
یکی از مباحث مطرح شده در زمینه فوق، مبحث کنترل تطبیقی و یکسان سازی سیستمهای آشوب[3]است که کماکان مسائل زیادی را برای طرح و تحقیق و ارائه در خود جای داده است.
تحقیقات و بررسیهای بسیاری در زمینه کنترل تطبیقی و یکسان سازی سیستمهای دینامیکی آشوب صورت گرفت
و نتایج مطلوبی حاصل گردید که در اغلب آنها “روش کنترل تطبیقی،”تئوری پایداری لیاپانف”،”طراحی تخمینگر
پارامترهای مجهول” و … نقش محوری را بر عهده داشتند.36]،[34
- پیاده سازی قانون کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون آشوب به سیتمهایی نظیر 25]Arneodo،[18
- طراحی و پیاده سازی کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون سیتم آشوب )Chenکلیه پارامترها نامعین)6]،[3
- شناسایی پارامتر و کنترل سیستم Unified Chaotic با دیدگاه کنترل تطبیقی[13]
- اعمال روش قانون کنترل تطبیقی سنکرونیزاسیون سیستمunified با سویچ متناوب پیوسته تأخیردار[30]
- طراحی و پیاده سازی کنترل کننده تطبیقی خالص برای سنکرونیزاسیون سیستم لرنز[35]
در تمام این موارد نتایج شبیه سازی ارائه شده، مهر تأییدی بر اجرای موفق طراحیها بود.
بعد از آشنایی مقدماتی در واقع تعریف مسأله در زمینه سنکرونیزاسون تطبیقی آشوب بصورت زیر مطرح گردید:
با توجه به اینکه سنکرونیزاسیون تطبیقی آشوب به معنای طراحی قانون کنترل بر اساس روش تطبیقی با هدف یکسان و
همانند سازی دو سیستم آشوب یکسان(که اغلب با نامهای Drive & Response Systemsو یا Master & Slave
Systems معرفی می شوند) با شرایط اولیه مختلف یا یکسان سازی دو سیستم آشوب با دینامیک مختلف می باشد:
“چگونه قانون کنترل U براساس روش کنترل تطبیقی با هدف سنکرونیزاسیون سیستمهای آشوب گونه -که در حقیقت یکسان سازی سیستمهای غیرخطی آشوب با مدل نامعین(با پارامترهای مجهول) با دینامیک یکسان و شرایط
.
اولیه مختلف یا با ساختار دینامیکی متفاوت و به فرم کلی x(t) = A.x(t) + f (x) در ناحیه پایداری آنهامی باشد-
،طراحی و پیاده سازی شود؟“
در واقع طراحی قانون کنترل تطبیقی برای سنکرونیزاسیون را می توان به دو دسته طبقه بندی کرد3]،18،:[36
- طراحی که نیاز به مدل دقیق ریاضی و مشخص سیستم دارد و کنترل طراحی شده اغلب ساده است.
- طراحی قانون کنترل برای سیستمهایی که همه یا بخشی از اطلاعات مربوط به سیستم ناشناخته و نامعین
(مجهول) می باشد که معمولا منجر به طراحی یک قانون کنترل پیچیده می گردد.
با توجه به اینکه در کاربردهای عملی، اغلب مدل ریاضی دقیق سیستم قابل دسترس نمی باشد لذا علاقه محققان به اجرایی ساختن کنترل کننده های موثر و ساده افزایش پیدا کرده و توجه فراوانی را معطوف خود داشته است.
کنترل تطبیقی آشوب در علوم بسیاری نظیر مهندسی هوا فضا،امنیت ارتباطی،لیزرهای نیمه هادی، مهندسی پزشکی و …
کاربرد فراوانی یافته است لذا در فصل دوم برای آشکار ساختن اهمیت و ارزش مقوله عنوان شده ، به پاره ای از کاربردهای سنکرونیزاسیون تطبیقی آشوب در زمینه های علمی و عملی اشاره خواهد شد و اهداف و نتایج آن مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار خواهدگرفت که از آن جمله می توان از نمونه های زیر یاد کرد:
- کاربرد همانندسازی(سنکرونیزاسیون)تطبیقی آشوب1 در سیستم انتقال بار[15]
- کاربرد همانندسازی تطبیقی آشوب در کنترل لغزشی و تغییر ساختاری پارامتر[20]
- کاربرد همانندسازی تطبیقی آشوب در عملکرد لیزرهای نیمه هادی تأخیردار کوپل شده[4]
- کاربرد همانندسازی تطبیقی آشوب در سیستم معروف به [14]Loudspeaker
با توجه به اهمیت بیش از پیش و روزافزون کارکرد امنیتی در زمینه جلوگیری از استراق سمع و جاسوسی پیامهای ارسالی و دریافتی در عصر ارتباطات، در فصل پایانی، مقوله امنیت ارتباطی و زمینه کاربردی سنکرونیزاسیون تطبیقی آشوب در این گستره علمی و عملی بیش از پیش مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرد؛ بر این اساس ابتدا به چند طرح معروف در زمینه افزایش ضریب امنیت و حفاظت اطلاعات به هنگام ارسال و دریافت(مخابره)آن اشاره می گردد.
نمونه های زیر به عنوان نمونه ای از روش های اجرایی مختلفی برای امنیت ارتباطی معرفی می گردد:[28]
Chaotic Modulation (3 Chaotic Switching(CSK) (2 Chaotic Masking (1
در ادامه نیز با انتخاب، روش امنیتی CSK نتایج شبیه سازی مربوط به طراحی و پیاده سازی مرحله میانی طرح (یکسان
سازی سیستمهای Master-Slave که سیگنال پیام اصلی در مرحله اول طرح به این زیر سیستمهای آشوب مبدل شده است) ارائه خواهد شد.
به عبارت دیگر برای تطابق و سنکرون نمودن سیگنال پیام با فرض اینکه در مرحله اول به سیگنالهای حامل آشوب
2تبدیل شده است، در دو بخش، طراحی و پیاده سازی کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون سیستمهای آشوب بر اساس روش تطبیقی و تئوری لیاپانف ارائه و تجزیه و تحلیل خواهد شد:
- Chaos Adaptive Synchronization 2. Chaotic Carrier
الف-شیوه ای در طراحی و پیاده سازی سنکرونیزاسیون تطبیقی مدارهای چوا)[Chua]که از مهمترین مدارهای الکترونیکی مولد نواحی جذب آشوب می باشد).[2]
ب- طراحی و پیاده سازی سنکرونیزاسیون تطبیقی سیستم آشوب لو((Luبا یک پارامتر نامعین.[9]
در هر دو مورد، با بهره گرفتن از تئوری پایداری لیاپانف، قانون کنترل مبتنی بر روش کنترل تطبیقی طراحی و جهت پیاده
سازی سنکرونیزاسیون زیرسیستمهایMaster & Slave در مرحله دوم طرح عملیاتی امنیت ارتباطی به سیستم اعمال گردیده و اثبات خواهد شد که سنکرونیزاسیون تطبیقی سیستمهای معرفی شده به درستی و با موفقیت انجام شده است.
نتایج شبیه سازی نیز دلیلی دیگر بر این مدعا خواهد بود.
براساس مراحل یاد شده، مرحله پایانی طرح(آشکار سازی سیگنال و مرحله بازیافت 1پیام اصلی از سیگنالMask شده انتقالی) نیز به روش های گوناگون انجام پذیر است[10] که به عنوان مثال چند روش برای این کار معرفی و توضیحی
نسبتا مختصر برای آشنایی با این مرحله و کلا حلقهء بسته طرح ارسال و در یافت پیام با هدف افزایش ضریب امنیتی ارائه خواهد گردید.
اما در پایان با توجه به اینکه کماکان روش های بسیار نوینی در بالا بردن ضریب امنیتی ارسال و دریافت پیام معرفی،طراحی و اجرا شده و می شوند باید به این نکته نیز اذعان داشت که بخش سوم عملیات ارسال و دریافت پیام-غیر
از فرستنده و گیرنده- که همان جاسوس یا استراق سمع کننده می باشد نیز در حال به روز کردن و Up to date علوم مربوط به زمینه تخصصی خود بوده و راه های نفوذی بسیاری را برای حمله و تهاجم به مراحل مختلف طرحهای پیشنهادی ، آزمایش و جهت کاهش ضریب امنیت ارسال و دریافت پیام،عملی نموده است.
لذا با اینکه مراحل مختلف طرحهای پیشنهادی در این پروژه از نظر تئوری و عملی -چه در طراحی و چه در پیاده سازی
بخشهای فرستنده پیام،مبدل پیام، همانندساز پیام وDetector & Recovering پیام- نتایجی مطلوب را در بر داشته است به هیچ عنوان قابل اطمینان مطلق نبوده و باید راه های نفوذ بسیاری که دسترسی بخش سوم به اطلاعات را امکان
پذیر می سازد شناسایی و با ارائه راهکارهای موءثر و مفید به معرفی طرحهای جدید که از نظر عملی تحقق پذیر هستند به بالا بردن هر چه بیشتر ضریب امنیت و حفاظت اطلاعات در عصر ارتباطات پرداخته شود.
تعریف کلی آشوب ?Chaos)
تعریف مشترکی که برای مفهوم آشوب و سیستمهای دینامیکی Chaotic ارائه شده است، بر این نکته تأکید دارد که تجزیه و تحلیل سیستمهای آشوب، دانش بررسی رفتار سیستمهایی است که اگرچه ورودی آنها قابل تعیین و اندازه گیری است، خروجی این سیستمها غیرقابل پیش بینی بوده و ظاهری کاتوره ای و تصادفی نامنظم (نویز گونه) دارد؛ در واقع می توان آشوب را نا ملموس ترین رفتار حالت ماندگار یک سیستم غیرخطی دانست.2]،[1
می توان تعریف دیگری نیز از آشوب ارائه کرد که به نظریه استوارت معروف است؛بر طبق این نظریه، آشوب به توانایی یک الگو و مدل ساده گفته می شود که اگرچه خود این الگو هیچ نشانی از پدیده های تصادفی در خود ندارد، می تواند منجر به ظهور رفتارهای بسیار بی قاعده در محیط گردد.
از مهمترین شناسه های سیستم آشوب می توان به موارد زیر ارائه کرد:
- حساسیت بسیار بالا به شرایط اولیه
- حساسیت بسیار بالا به تغییر پارامترهای سیستم
- تأثیر فیدبک خروجی بر ادامه فعالیتهای سیستم
نکته قابل توجه درباره حساسیت سیستم آشوب به شرایط اولیه اینست که، خطاهای کوچک در اندازه گیری حالتهای اولیه سیستم بطور نمایی رشد می کنند و در نتیجه پیش بینی حالتهای بعدی سیستم غیر ممکن خواهد بود (معروف به اثر پروانه).
در چند دهه اخیر، تحقیقات قابل توجهی درباره این نوع از سیستمهای غیر خطی انجام شده و در حال پیگیری است؛و با توجه به افزایش کاربردهای سیستمهای دینامیکی غیرخطی آشوب در علوم مهندسی، پزشکی، بیولوژی و … در ادامه نیز توجه و علاقه بسیاری از محققان را برای شناخت هرچه بیشتر علم آنالیز آشوب و علوم و کاربردهای وابسته به آن از
جمله “کنترل آشوب”، “سنکرونیزاسیون آشوب”،”آنتی کنترل” و… به خود معطوف خواهد داشت.[15]
بررسیهای اصلی انجام شده توسطOtt,Grebogi,Yorkeو همچنینPecora,Carrol در زمینه آشوب نیز انگیزه های فراوانی را در فعالیتهای تحقیقاتی ایجاد نمود.یکی از شاخه های ایجاد شده تمرکز بر مسأله آشوب،کنترل و یکسان سازی تطبیقی و…مراجع مربوط به آن بود. نمونه هایی از کاربرد تئوری-عملی کنترل و یکسان سازی تطبیقی آشوب را می توان
در”حفاظت مخابره پبام، بهینه سازی عملکرد سیستمهای غیرخطی،مدل سازی فعالیت مغز، پدیده های شناسایی الگو، دینامیک لیزر های نیمه هادی، سیستمهای عصبی و…. مشاهده کرد.12]،[6
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فرم در حال بارگذاری ...
