: O uso de controlabilidade estrutural na avaliação de disseminação de dados em redes veiculares
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Título: O uso de controlabilidade estrutural na avaliação de disseminação de dados em redes veiculares
Título(s) alternativo(s): The use of structural controlability in the evaluation of dissemination and data in vehicle networks
Autor(es): Costa, Filipe Emanuel Silva
Primeiro Orientador: Cabral, Raquel da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Aquino, André Luiz Lins de
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Eunice Palmeira da
Resumo: As Redes Ad Hoc Veiculares (VANETs) estabelecem um novo paradigma na computação móvel, que consiste em possibilitar a comunicação sem fio entre os veículos. Este trabalho mapeou a topologia das VANETs em uma Rede Complexa para identificar nós influenciadores da rede. Para isso foi usada uma métrica de controlabilidade estrutural com a finalidade de avaliar a complexidade de controle das redes em intervalos temporais. A controlabilidade estrutural é uma métrica utilizada no contexto de Redes Complexas, sua finalidade é identificar vértices importantes para o controle de uma rede. Para a realização da avaliação, foram utilizados cinco cenários reais, sendo quatro cenários utilizando comunicação somente entre veículos (V2V) e um cenário utilizando comunicação de veículos para infraestruturas (V2I). A análise da controlabilidade nas redes veiculares foi executada de forma segmentada, permitindo avaliar cada momento da linha do tempo em particular. Conjuntamente, foi realizada uma análise de controlabilidade considerando diferentes raios de comunicação entre veículos, objetivando compreender a influência da topologia no controle das redes. A análise também foi realizada considerando um grafo agregado para cada cenário. Os resultados revelaram como se deu o comportamento de controle de cada cenário, considerando a evolução temporal da rede. Além disso, foi possível compreender que existem momentos em que a rede possui um melhor controle proporcionando um momento apropriado para disseminação de informação. À vista disso, foi constatado que para obter o controle total das redes aqui analisadas, é necessário alcançar cerca de 70% do total de nós da rede.
Abstract: Vehicle Ad Hoc Networks (VANETs) establish a new paradigm in mobile computing, which is to enable wireless communication between vehicles. This work mapped the topology of VANETs in a Complex Network to identify nodes influencing the network. For this, a structural controllability metric was used in order to evaluate the complexity of network control at time intervals. Structural controllability is a metric used in the context of Complex Networks, its purpose is to identify important vertices for the control of a network. In order to carry out the evaluation, five real scenarios were used, four scenarios using communication between vehicles only (V2V) and a scenario using vehicle communication for infrastructures (V2I). The analysis of the controllability in the vehicular networks was executed in a segmented way, allowing to evaluate each moment of the particular time line. Together, a controllability analysis was performed considering different radii of communication between vehicles, aiming to understand the influence of the topology in the control of the networks. The analysis was also performed considering an aggregate graph for each scenario. The results revealed how the control behavior of each scenario occurred, considering the temporal evolution of the network. In addition, it was possible to understand that there are times when the network has a better control providing na appropriate moment for dissemination of information. In view of this, it was found that to obtain total control of the networks analyzed here, it is necessary to reach about 70% of the total nodes of the network.
Palavras-chave: Redes complexas - Controlabilidade
Complex Networks - Controlability
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::COMPUTABILIDADE E MODELOS DE COMPUTACAO
Citação: COSTA, Filipe Emanuel Silva. O uso de controlabilidade estrutural na avaliação de disseminação de dados em redes veiculares. 2019. 68 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional de Conhecimento) – Instituto de Computação, Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional de Conhecimento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2019.
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5514
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