I AE S  I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   6 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   2 0 1 7 ,   p p .   91~ 99   I SS N:  2252 - 8938 ,   D OI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ai. v 6 . i3 . p p 9 1 - 99          91       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s jo u r n a l. co m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AI   Firef ly   Alg o rith m So lution to I m p r o v ing  Thresho ld Distribu ted  Energ y  Eff icie nt  Clustering   Alg o rith m  f o r  H e terog e neo us  Wireless  Se nso r  Netw o rk s       B a g ho uri  M o s t a f a ,  Cha k k o r   Sa a d ,   H a j r a o ui Abderr a h ma ne   Un iv e rsit y   o f   A b d e lma lek   Essa â d i,   F a c u lt y   o f   S c ien c e s,  De p a rt m e n t  o f   P h y sic s,    Co m m u n ica ti o n   a n d   De tec ti o n   S y ste m s L a b o ra to ry ,   T e to u a n ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   4 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A u g   6 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A u g   2 0 ,   2 0 1 7       T h e   i m p ro v e m e n t  o f   th e   li f e ti m e   o f   h e tero g e n e o u s  w irele ss   s e n so r  n e tw o rk s   is  a   c h a ll e n g e   f o r  m a n y   re s e a rc h e s.  On e   o f   th e   m o st  i m p o rtan t  p r o to c o ls  to   a c h iev e   th is  g o a l  is  t o   d iv id e   t h e   n e tw o rk   in to   c lu ste rs  t h a t  ru n   b y   a   sin g le   n o d e   c a ll e d   c l u ste r  h e a d   a n d   t h e   o th e rs  h a v e   a tt a c h e d .   Ho w e v e r,   a ll   n o d e s   m u st  f o r m   th e   c lu ste r  in c lu d in g   t h e   n e a re st  n o d e s  t o   t h e   b a se   sta t io n   w h ich   sh o u l d   b e   e x c lu d e d   f ro m   th e   c l u ste rin g   p ro c e ss .   F u rth e rm o re   th e se   n o d e s  c o n su m e   m o re   e n e rg y   sin c e   e a c h   m e m b e r  n o d e   c o m m u n ica tes   d ir e c tl y   w it h   th e ir  c lu ste r  h e a d   a n d   n o t  w it h   th e   b a se   st a ti o n .   T o   e li m in a te t h e se   n o tes   f ro m   c lu ste r  p ro c e ss ,   w e   n e e d   to   f o r m u late   a   n e w  e n e rg y   to tal  o f   t h e   n e tw o rk   w h ich   d e p e n d s o n   th e   n u m b e r  o f   th e se   n o d e s.  In   th is  p a p e r  w e   p ro p o se   a   n e w   tec h n ic  to   o p ti m ize   th is  e n e rg y   w h ich   b a sin g   o n   t h e   f ire f l y   a lg o rit h m .   T h e   d e v e lo p e d   a p p ro a c h   a ll o w s  th e   b o u n d a ry   o f  th e   e x c lu d e d   n o d e s   e ff ici e n tl y .   Co m p u ter  sim u latio n   in   M A TL A B  p ro v e s  th e   su p e rio rit y   o f   th is  m e th o d   c o n c e rn i n g   th e   in c re a se   o f   th e   li f e ti m e   a n d   th e   n u m b e r  o f   th e   re c e iv e d   p a c k e t  m e ss a g e s  c o m p a r e d   to   th e   o th e rs p r o t o c o ls.   K ey w o r d :   C lu s ter i n g   b ased   alg o r it h m   E n er g y - e f f icie n c y   Hete r o g en eo u s   w ir eles s   s e n s o r   n et w o r k s   Natu r e - in s p ir ed   Net w o r k   li f eti m e     Co p y rig h t  ©   2 0 1 7   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B ag h o u r i M o s ta f a,     Un i v er s it y   o f   A b d el m a lek   E s s aâ d i,    Facu lt y   o f   Sc ien ce s ,   Dep ar t m e n t o f   P h y s ic s ,     C o m m u n ica tio n   a n d   Dete ctio n   S y s te m s   L ab o r ato r y ,     T eto u an ,   Mo r o cc o .   E m ail:  b ag h o u r i. m o s ta f a @ f m 6 ed u ca tio n . n et       1.   I NT RO D UCT I O N     W ir eless   s en s o r   n et w o r k   is   a  s et  o f   tin y   n o d es ,   d is tr ib u ted   r an d o m l y   in   t h e  lar g e  ar ea   in   o r d er   t o   ca p tu r e,   d etec t,  co llect  an d   s en d   th e  d ata  to w ar d   t h e  b as e  s tatio n   [ 1 - 2 ] .   T h e  v ar io u s   civ il  a n d   m ilit ar y   ap p licatio n s   en co u r ag e  t h e  u s e  o f   t h ese  n et w o r k s .   E ac h   s en s o r   n et w o r k   co n s i s ts   o f   th r ee   p r in cip al  u n its :   d etec tio n   u n it,  p r o ce s s in g   u n it   an d   co m m u n ica tio n   u n it.  A ll  th ese  u n i ts   ar e  g en er all y   p o w e r ed   w i th   a  b atter y .   T h e  r ep lace m en t  o f   t h ese  b at ter ies  is   n o t  p o s s ib le  b ec au s e   th e  n o d es  ar e  u s u al l y   d ep lo y ed   in   th e  h o s tile   r eg io n s .   Fu r t h er m o r e,   th e  co m m u n icatio n   u n it  co n s u m es  th e  lar g e  p ar t  o f   e n er g y   [ 3 ] .   T h er ef o r e,   m a n y   r esear ch er s   ar e  o r ien ted   to w a r d s   o p tim izi n g   th e  en er g y   co n s u m ed   b y   t h e  n et w o r k   [ 3 ] .   T h e  clu s ter in g   is   th e   m o s t  i m p o r tan t  m eth o d   to   i m p r o v e  th e  li f eti m e  o f   th e  n et w o r k   [ 4 - 5 ] .   L E AC H  ( L o w   E n er g y   A d ap tiv e   C lu s ter i n g   Hier ar c h y )   is   o n e  o f   th e  f ir s t  p r o to co ls   w h ic h   u s e  th is   tec h n iq u e  [ 6 ] .   Ho w e v er ,   it  co n s id er s   th at  t h e   n o d es  h a v e  th e  s a m e  en er g y   lev el,   an d   t h e  s a m e  p r o ce s s i n g   a n d   m e m o r y   ca p ac itie s .   T h is   m ea n s   t h at  t h e   n et w o r k   i s   h o m o g en eo u s .   I n   r ea lit y ,   it  is   i m p o s s ib le  t h a t  th e  n o d es  m ai n tain   t h eir   e n er g y   in   t h e  s a m e     m an n er   [ 7 ] .   T o   o v er co m e   t h i s   p r o b le m ,   SEP   ( Stab le  E lect io n   P r o to co l  f o r   clu s ter ed   h e t er o g en eo u s   W SN)   p r o p o s es  d iv id in g   t h e  n e t w o r k   in   t w o   t y p es:  ad v an ce d   a n d   n o r m al  n o d es  [ 7 ] .   T h is   m ea n s   th at  t h e  n et w o r k   i s   h eter o g e n eo u s .   An o th er   p r o to co l  is   DE E C   ( Dis tr ib u ted   E n er g y   E f f icie n t  C l u s ter i n g )   w h ic h   is   m u ltil e v e l   h eter o g e n eo u s   n et w o r k   [ 8 ] .   A   n e w   e n h a n ce d   v er s io n   o f   DE E C   p r o to c o l  h as  b ee n   p r o p o s ed   is   T DE E C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   9 1   –   99   92   ( T h r esh o ld   Dis tr ib u ted   E n er g y   E f f ic ien t  C lu s ter in g ) .   T h is   p r o to co l   in cr ea s es  th e  n e t w o r k   li f eti m e  b y   in tr o d u ci n g   a  n e w   t h r es h o ld   b ased   o n   th e  r esid u al  e n er g y   to   b ec o m e  C H  [ 9 ] .   C o n tr ar i w is e ,   T DE E C   ass u m e s   th at  t h e  n ea r est   n o d es to   b ase  s tatio n   m u s t c o m m u n icate   w i t h   t h eir   cl u s ter   h ea d .   T h u s   t h er e  is   a   lo s s   o f   e n er g y   in   th e  co n s tr u c tio n   o f   t h e  clu s ter s   an d   in   i n tr a - clu s ter   co m m u n icat io n .   T o   r eso lv e  th is   p r o b lem ,   th e  a u t h o r s     in   [ 10 ]   p r o p o s ed   a   n o v el  ap p r o ac h   ca lled   I T DE E C   ( I m p r o v in g   T h r esh o ld   Dis tr ib u t io n   E n er g y   E f f ic ien t   C lu s ter i n g   A l g o r ith m   f o r   h eter o g en eo u s   W SN)   b ased   o n   eli m i n atio n   o f   t h e  n ea r est  n o d es   to   th e  b ase  s tatio n   in   t h e  elec tio n   p r o ce s s   o f   t h e  clu s ter   h ea d s .   T h en ,   w it h   t h i s   ap p r o ac h   th e  n et w o r k   co n tai n s   t w o   t y p es  o f   th e   n o d es:  t h e  ex c lu d ed   an d   n o t  e x clu d ed .   T h e  n e w   en er g y   to t a l  o f   t h e  n et w o r k   i s   i n tr o d u ce d ,   w h ic h   d ep en d   o n   th e  n u m b er   o f   e x clu d ed   n o d es  an d   n u m b er   o f   clu s ter s .   T h is   en er g y   is   n o n li n ea r ,   w h ic h   r eq u ir es  ef f ic ien t   o p tim izatio n .   T h e  m a th e m ati ca l  an al y s is   o cc u p ies   a  lar g e   s p ac e  o f   m e m o r y   a n d   p r o ce s s o r   o f   n o d es   [ 11 ].   Ov er   th e  last   y ea r s ,   t h e  n e w   al g o r ith m s   b ased   o n   th e  b e h av io r   o f   s w ar m s   h a v e  ap p ea r ed   to   s o lv e  t h e  n o n li n ea r   p r o b lem s   s u c h   as  s w ar m   o p tim izatio n ,   b at  alg o r it h m ,   f ir ef l y   al g o r ith m   a n d   cu c k o o   s ea r ch   [ 12 ].   B et w ee n   th e s e  al g o r ith m s ,   f ir ef l y   alg o r it h m   is   ab le  i n   tr ea t m en t  o f   o p ti m izatio n   p r o b le m s   [ 13 ] .   I n   th is   p ap er ,   w e  ap p l y   t h e  Fire f l y   A l g o r ith m   to   f i n d   th e  o p ti m a l  n u m b er   o f   clu s ter   h ea d   an d   t h e  o p tim a l  n u m b er   o f   ex clu d ed   n o d es i n   o r d er   to   p r o lo n g   t h e  n et w o r k   li f eti m e.   T h e  r est  o f   t h e  p ap er   o r g an i za tio n   i s   d o n e  a s   f o llo w s :  S ec tio n   I I   s u m m ar ize s   t h e  r el ated   w o r k .   T h e  p r o b lem   s ta te m e n t   an d   p r o p o s ed   m et h o d   ar e  p r o v id ed   r esp ec tiv el y   i n   s ec tio n   I I I   an d   I V.   T h e  s y s te m   m o d el  i s   an a l y ze d   i n   s ec tio n   V.   T h e  Si m u latio n   r es u lt s   ar e  ca r r ied   o u t  in   s ec tio n   VI .   Fin a ll y   w e  co n cl u d e  o u r   r esear ch   w o r k   an d   g iv e  s o m e  p er s p ec tiv es i n   s ec tio n   VI I .       2.   RE L AT E D  WO RK   Ov er   t h e  last   y ea r s ,   t h e  r esear ch er s   lo ca ted   t h eir   id ea s   ar o u n d   th e  cl u s ter ed   h eter o g en eo u s   W SN  w it h   th e  g o al  to   p r o lo n g   th e  li f eti m e  o f   th e s e  tin y   n o d es.  Q.   L i   et  al.   h av e  p r o p o s ed   Dis tr ib u ted   E n er g y   E f f icie n t   C lu s ter i n g   P r o to co l  ( DE E C )   [ 8 ] ,   w h ic h   s elec ts   th e  cl u s ter   h ea d   b y   a  n e w   v al u e  o f   p r o b ab ilit y   w itc h   d ep en d   o n   th e  e n er g y   r esid u al  o f   ea c h   n o d e  an d   a v er ag e  e n er g y   o f   t h e  n et w o r k .   T h e y   ap p lied   th eir   id ea s   i n   m u lt i - lev el  an d   t w o   le v el  en er g y   h et er o g en eo u s   s ch e m e s .   P ar u l  Sain i   et  al.   i n   T h r es h o ld   Dis tr ib u ted   E n er g y   E f f ic ien t  C l u s ter i n g   [ 9 ]   p r o p o s e  a  n ew   f o r m   o f   th r e s h o ld   th a t  ea c h   n o d e  d ec id es  to   b ec o m e  a   cl u s ter   h ea d   i n   t h e  c u r r en t   r o u n d   b ased   o n   t h e  r atio   o f   r esid u al   en er g y   an d   a v er ag e  e n er g y   o f   th at  r o u n d   in   r esp ec t  to   t h e  o p tim u m   n u m b er   o f   cl u s ter   h ea d s .   Un f o r tu n a tel y   b o th   p r o to co ls   d o   n o t ta k e  i n to   ac co u n t   th e   n o d es  th at   clo s est   to   th e  b ase   s tat io n ,   w h ic h   co n s u m e  m o r e  en er g y   b y   f o r m i n g   th eir   cl u s ter s .   B .   m o s ta f a  et  al.   in   I m p r o v i n g   T h r esh o ld   Dis tr ib u tio n   E n er g y   E f f icie n t  C lu s ter in g   A l g o r ith m   f o r   h eter o g e n eo u s   W SN  [ 10 ] ,   p r o p o s ed   a   n e w   tec h n i q u e  to   f in d   s o lu tio n   to   th is   p r o b le m   b y   eli m i n ati n g   th e   clo s est  n o d es  to   th e  b ase  s tati o n   f r o m   th e  elec t io n   p r o ce s s .   T h ese  n o d es  co m m u n icate   d ir ec tl y   w it h   th e  b ase   s tatio n   w h ich   ca u s es   lo s s   en e r g y   if   t h eir   n u m b er   b ec o m es   lar g er .   T o   f in d   t h e  l i m it  o f   t h ese  n o d es,  it  m u s t   o p tim ize  t h e  to tal  o f   en er g y   c o n s u m p tio n   w h ic h   ca n   d o   b y   t h e  m at h e m atica l a n al y tic s   b u t  o cc u p y   m u ch   s p ac e   o f   m e m o r y   an d   p r o ce s s i n g .       3.   P RO B L E M   ST AT E M E NT   I n   th i s   p ap er ,   w e  co n s id er   a  s et  o f       n o d es,  w h ic h   ar e  u n i f o r m l y   d ep lo y ed   r an d o m l y   i n   an   ar ea               to   m o n ito r in g   ce r tain   e v e n ts ,   as sh o w n   i n   Fi g u r e  1 .           Fig u r e  1 .   T h r o u g h   th e  cl u s ter i n g   p r o ce s s ,   all  n o d es  m u s t  f o r m   clu s ter s   e v en   t h o s e  w h o   ar e  clo s est to   th e  b ase  s tatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       F ir efly  A lg o r ith m  S o lu tio n   to   I mp r o vin g   Th r esh o ld   Dis tr ib u ted . . .   ( B a g h o u r i Mo s ta fa )   93   Fu r t h er m o r e,   in   t h is   p ap er   w e   co n s id er   a  clu s ter - b ased   to p o lo g y   i n   w h i c h   ea ch   C H  r o u te s   in   ev er y   ti m e  t h e  d ata  r ec eiv ed   f r o m   t h e  m e m b er   n o d es  to   th e  b ase   s tatio n .   Ge n er all y ,   m a n y   s ea r ch er s   ap p lied   th e  d y n a m ic  al g o r ith m   f o r   C H  el ec tio n   in   w h ic h   b ased   o n   th e   p r o b ab ilit y   o f   a   n o d e  to   b ec o m e  a  cl u s ter   h ea d .   I n   a  ce r tain   ti m e,   th is   m e th o d   ca n   in tr o d u ce s   a  lo s s   o f   en er g y   ca u s ed   b y   clo s est  n o d es  wh ich   co n s u m e  m o r e   en er g y   s i n ce   th e y   s e n d   th e  d ata  to w ar d s   th eir   clu s ter   h ea d .   T o   s o lv e  th is   p r o b lem ,   th e  a u th o r s   in   [ 1 0 ] ,   p r o p o s e   to   eli m in a tio n   o f   t h ese  n o t  f r o m   th e  C H  elec tio n .   Ho w ev er ,   th e  in cr ea s e  o f   t h ese  n o tes  d is s ip ates  th e  e n er g y   to tal  o f   th e  n et w o r k   b ec au s e  t h e  d ir ec t c o m m u n icatio n   i n cr e ases   as  w ell.       4.   P RO P O SE D  M E T H O D   T h is   ar ticle  p r o p o s es  to   i m p r o v e  T h r esh o ld   C l u s ter i n g   D is tr ib u ted   E n er g y   ef f icie n t  u s i n g   th e  f ir ef l y   alg o r ith m   ca ll ed   ( FT DE E C )   in   o r d er   to   in cr ea s e  th e  s tab le  r eg io n   a n d   d ec r ea s e  th e  u n s tab l e  r eg io n .   I n   [ 5 ] ,   th e   au th o r s   a m elio r ate  t h is   p r o to c o l  b y   eli m i n atio n   o f   t h e  clo s e s t  n o d es  to   t h e  b ase   s tat io n   t h e  elec tio n   p r o ce s s .   T h ey   in tr o d u ce d   t h e  n e w   to tal  en er g y   co n s u m p tio n   w h ic h   d ep en d s   n o t o n l y   o n   th e   n u m b er   o f   cl u s ter   h ea d   b u t   o n   th e   ex c lu d ed   n o d es  as  w el l.  T o   o p tim ize  t h i s   en er g y ,   t h e  e m p ir ical  m et h o d   is   p r o p o s ed ,   w h ich   h a s   m a n y   d is ad v an ta g es   s u c h   a s   m i n i m u m   e n er g y   v al u e  i s   to   b e   d eter m in ed   b y   t h e   li n ea r   d er iv atio n   a n d   t h e  v al u es   o f   th e  clo s e s t  n o d es  ar e  ch o s e n   ar b itra r ily .   I f   t h e  v a lu e s   o f   th ese  n o d es  b ec o m e  lar g er ,   t h e   n et w o r k   g r ad u all y   s tar t  lo s i n g   it s   e n er g y   a s   t h e y   s en d   t h e  d ata   d ir ec tl y   to   th e   b ase  s tatio n .   A ll   th is   i s   d u e   to   t h e  n o n - d eter m in at io n   o f   t h e  m ax i m u m   v al u e  o f   th e   ex cl u d ed   n o d e s .   T o   s o lv e  th e s e  p r o b le m s ,   we  p r o p o s e  to   u s e  t h e  n o n li n ea r   o p ti m izat io n   o f   t h e   en er g y   co n s u m p tio n   i n   t h e  o r d er   to   f u n d   th e  o p ti m a l  v a lu es  o f   n u m b er   o f   clu s ter   h ea d s   a n d   n u m b er   o f   e x clu d e s   n o d es.  T h e  an al y tica l  m et h o d s   ar e  u n f a v o r ab l e  b ec au s e  t h e  d ev ices  ar e  li m ited   i n   th e  p r o ce s s in g   an d   m e m o r y   ca p ac it y .   I n   t h is   f e w   last   y ea r s ,   th e  n at u r e  in s p ir ed   o p tim izatio n   alg o r ith m s   ar e  p r ese n ted .   On e   o f   f a m o u s   b io - i n s p ir ed   o p ti m izatio n   al g o r ith m   t h at  w ill  b e  u s ed   m ain l y   i n   t h is   p ap er   is   th e  Fire f l y   alg o r it h m .       5.   SYST E M   M O DE L   5 . 1 .   Net w o rk   M o del     T h is   s ec tio n   d escr ib es t h e  n et w o r k   m o d el  an d   o th er   b asic a s s u m p tio n s :   1.   N   s e n s o r s   ar e  u n i f o r m l y   d is t r ib u ted   w ith in   a  s q u ar e  f ie ld   o f   ar ea               .   T h e  B ase  Statio n   i s   p o s itio n ed   at  t h e  ce n ter   o f   th e  s q u ar e  r eg io n .   T h e  n u m b er   o f   s e n s o r   n o d es  N  to   b e  d e p lo y ed   d ep en d s   s p ec if icall y   o n   t h e  ap p licatio n .     2.   A ll   n o d es   ar e  d ep lo y ed   r a n d o m l y   a n d   ca n   f al l  i n   t h e  o n e   o f   t w o   t y p es   o f   r e g io n s   w h ic h   ca n   b e  d ef i n ed   b y   th e  th r e s h o ld   d is ta n ce       f r o m   th e  b ase  s tatio n .     3.   I n   th is   ca s e  w e  d ef i n e  t w o   t y p es  o f   n o d es,  E x clu d ed   an d   n o t  E x clu d ed   n o d es.  T h e  E x clu d e d   ar e   th e  n o d es   th at  n o t e n ter   in   t h e  cl u s ter i n g   p r o ce s s   b ec au s e  th er e  ar e  clo s ed   to   th e  b ase  s tatio n   an d   t h e  o th er   ar e  f ar .   4.   A ll  s en s o r s   ar e  h eter o g e n eo u s ,   i.e . ,   th e y   n o t  h av e  t h e  s a m e  ca p ac ities .   A ll  th e  s en s o r   n o d es  h a v e  a  p ar ticu lar   id en ti f ier   ( I D)   allo ca ted   to   th e m .   E a ch   cl u s ter   h ea d   co o r d in ates th e  M AC   an d   r o u t in g   o f   p ac k e ts   w ith in   t h eir   cl u s ter s   in   F ig u r e  2 .           Fig u r e  2 .   W ir eless   Sen s o r   Netw o r k   m o d el       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   9 1   –   99   94   5 . 2 .   Ra dio   E nerg y   M o del   T h is   s tu d y   ass u m es  a  s i m p le  m o d el  f o r   th e  r ad io   h ar d w ar e   w h er e  th e  tr a n s m itter   d is s ip ates  en er g y   f o r   r u n n i n g   t h e  r ad io   elec tr o n ics  to   tr an s m it   an d   a m p li f y   t h e  s i g n als,  a n d   t h e  r ec e iv er   r u n s   t h e  r ad io   elec tr o n ics  f o r   r ec ep tio n   o f   s ig n als  [ 7 ] .   Mu ltip at h   f ad i n g   m o d el  (       p o w er   lo s s )   f o r   lar g e  d is tan ce   tr an s m is s io n s   an d   t h e  f r ee   s p ac e  m o d el  (     p o w er   lo s s )   f o r   p r o x i m al  tr a n s m i s s io n s   ar e  co n s id er ed .   T h u s   t o   tr an s m it a               m ess a g e  o v er   a  d is t an ce     ,   th e  r ad io   ex p en d s :          (       )                  (   )              (       )             ( 1 )                    (   )                              ( 2 )                (       )   {                                                                         ( 3 )     W h er e  d o   is   th e  d is tan ce   t h r es h o ld   f o r   s w ap p in g   a m p li f icati o n   m o d els,  w h ich   ca n   b e  ca lcu lated   as :           √                             ( 4 )     T o   r ec eiv e  a              m e s s a g e  th e  r ec e iv er   ex p en d s :          (   )                                ( 5 )     T o   ag g r eg ate       d ata  s ig n als o f   le n g t h             ,   th e  en er g y   co n s u m p tio n   w a s   ca lcu la ted   as :                        (   )                          ( 6 )     5 . 3 .   E nerg y   Co ns u m ptio n   B asin g   o n   th e  n et w o r k   m o d el  d escr ib ed   ab o v e,   th e  en er g y   c o n s u m p tio n   is   eq u al  to :                                 (       )                               ( 7 )     W h er e  s   is   th e  n u m b er   o f   t h e   ex clu d ed   n o d es  an d   N  is   n u m b er   o f   t h e  n o d es.  T h is   en e r g y   ca n   b e   ex p lain ed   as  f o llo w :                      *                        +     (       ) [            (       )               (                 )   ]     (       )   *                                   +   ( 8 )     W h er e  c  d en o ti n g   t h e  n u m b er   o f   t h e  c lu s ter s .   T h e  g r ap h ical   r ep r esen ta tio n   o f   t h is   e n er g y   in   t h e  ca s e   th at                 is   illu s tr ated   in   Fi g u r e  3 .           Fig u r e  3 .   Var iatio n   o f   en er g y   co n s u m p tio n   f o r   d if f er en t  v al u es o f   n u m b er   o f   e x cl u d ed   n o d es a n d   n u m b er   o f   clu s ter s   0 5 10 15 20 0 5 10 4 5 6 7 8 9 10 N u m b e r   o f   c l u s t e r s X :   7 . 2 7 Y :   1 0 Z :   4 . 8 3 8 N u m b e r   o f   e x c l u d e d   n o d e s E n e r g y   c o n s u m p t i o n   ( J ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       F ir efly  A lg o r ith m  S o lu tio n   to   I mp r o vin g   Th r esh o ld   Dis tr ib u ted . . .   ( B a g h o u r i Mo s ta fa )   95   As  is   c lear   in   t h e  eq u a tio n   n u m b er   ( 8 )   an d   F ig u r e   3   th at  th e  en er g y   d is s ip ated   in   t h e  n et w o r k   d o es   n o t  o n l y   d ep en d   o n   t h e  n u m b er   o f   clu s ter   h ea d s   b u t  also   o n   th e  n u m b er   o f   e x clu d ed   n o d e s ,   th at  p r o d u ce s   th e   o p tim a l  v a lu e  4 , 8 3 J   at  1 0   ex clu d ed   n o d es  a n d   7   clu s ter s .   Un f o r tu n atel y ,   th e   m o s t  an a l y tical  m et h o d s   ar e   u n s u itab le  f o r   W SNs ,   b ec au s e  th e y   ta k e  u p   a  lo t  o f   m e m o r y   a n d   r eq u ir e  h ea v y   p r o ce s s i n g .   A  n e w   b io - in s p ir ed   al g o r ith m   h a s   ap p ea r ed   an d   it   h a s   s h o w ed   a  g r ea t  a b ilit y   to   s o l v e  d i f f icu l t  p r o b lem s ,   w h ich   is   Fire f l y   alg o r ith m .     5 . 4 .   F iref ly   Alg o rit h m   T h e  Fire f l y   A l g o r ith m ,   d e v el o p ed   b y   Xi n - S h e  Ya n g   i n   2 0 0 8 ,   b elo n g s   w it h   n at u r e - in s p i r ed   m eta - h eu r i s tic  alg o r it h m s .   I t  w a s   b ased   o n   b eh av io r   o f   th e  f las h i n g   c h ar ac ter is tic s   o f   th e  f ir ef l ies  in   o r d er   to   j o in   th eir   m ati n g   co m p a n io n s   ( co m m u n icat io n )   o r   to   attr ac t p r e y   [ 6 ] .   T o   s i m p lify   th e   ca lcu latio n s ,   t h e  a lg o r it h m   i s   g en er ated   b y   t h r ee   f u n d a m e n t al  r u les:   1.   R eg ar d l ess   o f   g en d e r ,   a   f i r ef ly   w ill b e  att r a ct ed   t o   b r ig h t f i r ef l ies.   2.   Fo r   an y   t w o   f lash in g   f ir ef lies ,   th e  less   b r ig h t o n e  w ill m o v es  to   th e  b r ig h te r   o n e.   T h u s   th e ir   att r ac tiv en ess   i s   p r o p o r ti o n al   w ith   th eir   b r ig h tn ess .   I f   th e r e   is   n o   b r ig h te r   f ir ef ly ,   it w ill m o v e  a t  r an d o m .     3.   T h e  b r ig h tn ess   o f   th e  f i r ef ly   r e lates   t o   o b ject iv e  p r o b lem s .   4.   Fro m   th es e  th r e e  r u les ,   th e  Fig u r e  4   s h o w s   th e  f l o w ch ar t  o f   f i r ef ly   alg o r i th m :           Fig u r e  4 .   Flo w c h ar t o f   f ir ef l y   alg o r ith m       T h e  attr ac tiv en e s s   o f   a  f ir e f l y   is   p r o p o r tio n al  to   lig h t  i n ten s it y   o f   th e  ad j ac en t  f ir e f lies   a n d   it  is   g i v en   by   t h e  eq u atio n   ( 8 ) :       (   )                                   ( 9 )   O b j e c t i v e   f u n c t i o n :      (   )   U se r - d e f i n e d   c o n st a n t s:   α   β     γ     G e n e r a t e   a n   i n i t i a l   p o p u l a t i o n   o f   f i r e f l i e s  (   1       …   )         f o r   i = 1   t o   n   f o r   j = 1   t o   n   i f   ( )   ( )     C a l c u l a t e   f i t n e ss  ( )         (   )   a c c o r d i n g   t o   ( E q . 9 )        (       )   a c c o r d i n g   t o   ( E q . 8 )   M o v e   i  t o w a r d s  j  a c c o r d i n g   t o   ( Eq . 1 0 )       t   < M a x I t e r a t i o n   B e st   so l u t i o n   i s    a n d   st o p p i n g   t = t + 1   S o r t   t h e   p a r t i c l e s a c c o r d i n g   t o   t h e i r   f i t n e ss a n d   f i n d   b e t t e r   Y e s   No   M o v e   i   r a n d o ml y     Y e s   No   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   9 1   –   99   96   W h er e  r   is   th e  d is ta n ce   b et w ee n   t w o   f ir ef lie s   t h at  is   g iv en   b y   ( 9 ) ,         r ep r esen ts   th e   in itia l   attr ac tiv e n es s   at          an d       is   an   ab s o r p tio n   co ef f icie n t  w h ic h   co n tr o ls   th e  d ec r ea s e  o f   li g h t i n te n s it y .                ‖           ‖   √ ∑ (           )                       ( 1 0 )     Mo r eo v er ,   th e  m o v e m e n t  o f   f ir e f l y   i   w h ich   is   attr ac ted   b y   a  b r ig h ter   f ir e f l y   j   is   g iv en   b y   t h e   f o llo w in g   eq u at io n   ( 1 1 ) :         (       )       (   )     (     (   )       (   ) )     (                 )           ( 11 )     W h er e          an d           ar e  th e  cu r r en t  p o s itio n s   o f   th e  f ir ef l y   i   an d   j ,   r esp ec tiv el y ,   an d       is   th e  co r r esp o n d en t  attr ac tiv e n es s   f u n ct io n .   I n   t h e  ca s e  w h er e  th e r e  is n ' t  a n y   b r ig h ter   o n e,   it  m o v es  r a n d o m l y   w it h   a  co ef f icie n t o f   r a n d o m izatio n       [     1 ] .   I n   o u r   co n tr ib u tio n ,   w e  b e g i n   b y   g e n er ati n g   t h e  r an d o m   p o p u latio n   o f   n   f ir ef lies .   E ac h   p ar ticle  ca lcu late s   th e ir   lig h t  i n te n s i t y   ( f itn e s s ) .   A t  e v er y   ti m e,   all  f ir ef lies   ar e  s o r ted   b y   o r d er   d ec r ea s in g   ac co r d in g   to   th eir   f itn e s s   a n d   f i n d   th e  b est   o n e.   Af ter   a  p air w i s e  co m p a r is o n   o f   t h e  li g h t  i n te n s it y ,   t h e  f ir ef l y   le s s   li g h t   m o v e s   to w ar d   a  m o r e  b r illi a n t.  T h is   m o v e m en t   d ep en d s   o n   t h e  d is ta n ce   b et w ee n   to w   f ir ef lies .   Du r i n g   t h e  lo o p ,   th e  b est  s o   f ar   s o lu tio n   is   u p d ated   u n til  ter m in al  cr ite r ia  ar e  s atis f ied .   T h e  f lo w ch a r t  o f   FA   ap p lied   to   i m p r o v i n g   T DE E C   is   s h o w n   i n   Fi g u r e  4 .   T h e  r esu lts   o f   f ir ef l y   al g o r ith m   an d   t h e  lo ca tio n   o f   f ir ef lies   ar e  s h o w n   i n   Fi g u r es 5   an d   6 .           Fig u r e  5 .   T h e  in itial lo ca tio n s   o f   5 0   f ir ef lie s           Fig u r e  6 .   T h e  lo ca tio n s   o f   f ir e f lies   a f ter   1 0 0   iter atio n s   N u m b e r   o f   c l u s t e r s N u m b e r   o f   e x c l u d e d   n o d e s 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X :   7 . 2 7 5 Y :   9 . 9 4 7 N u m b e r   o f   c l u s t e r s N u m b e r   o f   e x c l u d e d   n o d e s 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       F ir efly  A lg o r ith m  S o lu tio n   to   I mp r o vin g   Th r esh o ld   Dis tr ib u ted . . .   ( B a g h o u r i Mo s ta fa )   97   As  s h o w n ,   ev e n   af ter   o n l y   1 0 0   iter atio n s ,   th e  alg o r ith m   c o r r ec tly   id en t if ie s   th e  lo ca l  s co p e  o f   th e  Op ti m a.       6.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S   I n   t h is   s ec t io n ,   w e   s i m u late   t h e  p er f o r m an ce   o f   FT DE E C   p r o to co l  u n d er   d if f er en t   s ce n ar io s   u s in g   MA T L A B .   W e  co n s id er   a  m o d el  illu s tr ate  in   th e  Fi g u r e  2   w it h       1     n o d es  r an d o m l y   d is tr i b u ted   in   a   1      1      f ield .   T h e  r ad io   m o d el  an d   n et w o r k   p ar a m eter s   ar e  g i v e n   i n   T ab le  1 ,   w h er ea s   F A   p ar a m eter s   s etti n g s   ar e  s h o w n   in   T ab le  2 .   T h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  p r o p o s ed   m et h o d   is   co m p ar ed   w it h   I T DE E C   an d   T DE E C   p r o to c o ls   in   ter m s   o f   n et w o r k   li f et i m e,   e n er g y   u s e  p er   r o u n d   an d   d ata  r ec eiv e  at   b ase  s tatio n .       T ab le  1 .   R ad io   Mo d el  P a r am e ter s   P a r a me t e r   V a l u e   I n i t i a l   N o d e   E n e r g y   0 . 5 J   N   1 0 0               5 0                     5                      10                             0 . 0 0 1 3                           8 7   m       4 0 0 0   b i t s   R o u n d s   8 0 0 0       T ab le  2 .   Fire f l y   A l g o r ith m   P ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   N u mb e r   o f   p a r t i c l e s   50       0 , 6       2       1   M a x .   o f   G e n e r a t i o n s   1 0 0       T o   ev alu ate  th e  p r o p o s ed   m et h o d ,   w e  co n s id er   t w o   p er f o r m an ce   m etr ics  w h ic h   ar e  Firs t  No d e  Dies  ( FND) ,   o r   s tab ilit y   p er io d   an d   L ast  No d e  Dies ( L ND) ,   o r   in s t ab ilit y   p er io d .           Fig u r e  7 .   Net w o r k   L i f eti m e  co m p ar i s o n       I n   F i g u r e  7 ,   t h e  s i m u latio n   r esu lt  s h o w s   t h at  t h e  p r o p o s ed   m et h o d   o u tp er f o r m s   T DE E C   an d   I T DE E C   p r o to co ls   in   ter m s   o f   FND  r o u n d .   T h e  FN D  f o r   th e   p r o p o s ed   m et h o d   is   1 8 0 7   r o u n d s ,   w h ile  T DE E C   an d   I T DE E C   ca n   o n ly   ac h ie v e  1 2 2 4   r o u n d s   an d   1 5 9 1   r esp ec tiv el y .   A r o u n d   4 8 %  o f   life ti m e  i m p r o v e m e n t  co m p ar es  to   T DE E C   p r o to co l  an d   1 3 . 5 8 %  c o m p ar e  to   I T DE E C   p r o to co l.  T h e  s ig n i f ic an t  i m p r o v e m e n t  is   m ai n l y   d u e  to   a  b etter   ch o ice  o f   n u m b er   o f   C H  an d   n u m b er   ex clu d ed   n o d es.  T DE E C   c o n s id er   th e  clo s es t   n o d es  to   th e  b ase  s tatio n   m u s t   f o r m   t h eir   clu s ter s ;  co n tr ar i wis e,   I T DE E C   d o n ’ t  f i x   t h e  n u m b er   li m i t  o f   t h ese   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   3 ,     Sep tem b er   2 0 1 7   :   9 1   –   99   98   n o d es  w h ich   w ill d r ai n   m o r e  e n er g y   i f   t h e y   b ec a m e  n u m er o u s .   Me an w h ile   th e   p r o p o s ed   m e th o d   co n s id er s   t h e   o p tim u m   n u m b er   o f   b o th   cr iti ca l f ac to r s   s u ch   a s   n u m b er   o f   clu s ter   h ea d s   an d   n u m b er   o f   ex clu d ed   n o d es.             Fig u r e  8 .   T o tal  r esid u al  en er g y   o f   t h e  n et w o r k   o v er   r o u n d s     Fig u r e  9 .   T h r o u g h p u t o f   th e  n et w o r k   o v er   r o u n d s       Fig u r e  8   s h o w s   t h e  v ar iatio n   o f   e n er g y   le v els  b et w ee n   t h e  n o d es  at  ea ch   r o u n d .   I t  clea r l y   s h o w s   th at   en er g y   r es id u al  in   e v er y   r o u n d   f o r   p r o p o s ed   m et h o d   is   h eig h t.  Af ter   th e  L ND,   b o th   p r o to co ls   T DE E C   an d   I T DE E C   d is s ip ated   th eir   en tire   n et w o r k   r esid u al  e n er g y   in   4 2 1 7   an d   5 4 8 8   r o u n d s   r esp ec tiv el y ;  h o w e v er ,   th e   p r o p o s ed   m et h o d   co n s er v e s   m o r e  en er g y   an d   d o n ’ t  lo s e  it  af ter   5 6 1 5   r o u n d s .   B ec au s e  it  d o es  n o t  co n s id er   al l   th e  n o d es  n ea r es t  t h e  b ase  s tat io n   s h o u ld   s en d   t h eir   d ata  d ir ec tl y   to   i t,  b u t  l i m its   t h e  n u m b er   o f   th i s   n o d es  b y   o p tim izin g   t h e  to tal  n et w o r k   en er g y .   T o   p r o lo n g   t h e  n et w o r k   li f eti m e,   it   is   i m p o r tan t  to   m ain tai n   co n tin u o u s   th e   d ata  f r o m   s e n s o r   n o d es  to   th e  b ase  s tatio n .   T h e  Fig u r e   9   s h o w s   th is   d ata  r ec ei v ed   at  th e  b ase  s tatio n   at  ea c h   r o u n d .   I t  is   clea r   t h at  t h e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   p r o v id e  b etter   th r o u g h p u t   co m p ar ed   to   T DE E C   an d   I T DE E C   p r o to co ls ,   th i s   in cr ea s e   i s   j u s tif ied   b y   t h e  ex ten s io n   o f   t h e  n et w o r k   li f eti m e  w h ich   g i v e   th e  FT DE E C   p r o to co l.   Gen er all y ,   w e  ca n   ill u s tr ate  t h e  in cr ea s e  o f   th e  p r o p o s ed   p r o to co l in   th e  Fi g u r es   1 0   an d   1 1 .   I t’ s   n o ted   th at  p er f o r m an ce   m e tr ics  s u c h   as   FND,   L ND,   T h r o u g h p u t   an d   E n er g y   i n cr ea s e  a s   m u c h   t h an   T DE E C   an d   I T DE E C   d u e  to   its   en er g y   e f f i cien c y             Fig u r e  1 0 .   FT DE E C   v s .   T DE E C   in cr ea s e   Fig u r e  1 1 .   FT DE E C   v s .   I T DE E C   in cr ea s e       7.   CO NCLU SI O N   T h e  eli m i n atio n   o f   t h e  clo s e s t  n o d es  to   t h e  b ase  s tatio n   f r o m   t h e  elec tio n   p r o ce s s   p r o v i d es  a  n e w  p r o b lem   t h at  i s   th e   n u m b er   o f   n o d es  th at   s e n d   d ir ec tl y   t h e   d ata  to w ar d s   b ase  s tatio n   in c r ea s e  s i g n i f ica n tl y .   I n   t h is   p ap er ,   an   e n er g y   e f f ic ien t  p r o to co l  FT DE E C   b ased   o n   f ir e f l y   al g o r ith m   h as   b ee n   p r o p o s ed   to   s o lv e   th is   p r o b le m   b y   o p ti m izi n g   th e  en er g y   co n s u m p tio n   o f   t h e  n et w o r k .   T h e  s i m u la tio n   r esu lt s   b y   Ma tlab ,   d em o n s tr ate  th e  ab il it y   o f   d e v elo p ed   alg o r ith m   to   p r o lo n g   lif e  t i m e   n et w o r k   s i g n i f ican t l y   a n d   in cr ea s e   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       F ir efly  A lg o r ith m  S o lu tio n   to   I mp r o vin g   Th r esh o ld   Dis tr ib u ted . . .   ( B a g h o u r i Mo s ta fa )   99   n u m b er   o f   p ac k et  m es s ag e s   r ec eiv ed   b y   t h e  b ase  s tat io n .   A s   f u tu r e  w o r k ,   w e  w il l  test   th i s   p r o to co l  f o r   d if f er e n t v a lu e s   o f   attr ac ti v en e s s ,   r an d o m n es s ,   ab s o r p tio n   an d   n u m b er   o f   f ir e f lies .       RE F E R E NC E S   [1 ]   I. F .   A k y il d iz,  W .   S u ,   Y.  S a n k a ra su b ra m a n ia m ,   E.   Ca y irci,   “ Wi re les s  se n so r  n e tw o rk s:  a   su rv e y , ”   Co mp u ter   Ne two rk s   3 8   ( 4 )  (2 0 0 2 ).   [2 ]   Je n n if e r  Yic k ,   Biswa n a th   M u k h e rjee ,   Dip a k   G h o sa l,   “ W irele ss   se n so r  n e tw o rk   s u rv e y , ”   Co mp u ter   Ne two rk s   Co mp u ter   Ne tw o rk s   5 2   ( 2 0 0 8 )   2 2 9 2 – 2 3 3 0 .   [3 ]   G .   A n a st a si,  M .   Co n ti ,   M .   Di  F r a n c e sc o   a n d   A .   P a ss a re ll a ,   “ En e r g y   Co n se rv a t io n   in   W irele ss   S e n so r  Ne t w o rk s , ”   Ad   Ho c   Ne tw o rk s ,   v . 7   n . 3 ,   p . 5 3 7 - 5 6 8 ,   M a y ,   2 0 0 9 .   [4 ]   G .   G u p ta,  M .   Y o u n is ,   “ L o a d - b a la n c e d   c lu ste r in g   i n   w irele ss   se n so r  n e tw o rk s , ”   in :  Pro c e e d in g s  o f   th e   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Co mm u n ica t io n   ( ICC 2 0 0 3 ) ,   A n c h o ra g e ,   A las k a ,   M a y   2 0 0 3 .   [5 ]   S .   G h ias i,   A .   S riv a sta v a ,   X .   Ya n g ,   M .   S a rra f z a d e h ,   “ Op ti m a l   e n e rg y   a wa r e   c lu ste rin g   in   se n so r  n e two rk s , ”   Se n so rs   M a g a zin e   M DPI   1   ( 1 )  (2 0 0 4 )  2 5 8 – 2 6 9 .   [6 ]   W e n d i  R.   He in z e lma n ,   A n a n th a   Ch a n d ra k a sa n ,   a n d   Ha ri  Ba lak rish n a n ,   “ E n e rg y   e ff icie n t  c o m m u n ica ti o n   p r o to c o l   f o r  w irel e ss   m icro se n so r  n e tw o rk s , ”   IEE E  In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   S y ste m S c ien c e s ,   p p   1 - 1 0 ,   2 0 0 0 .   [7 ]   G .   S m a ra g d a k is,   I.   M a tt a ,   A .   Be sta v ro s ,   S EP :  A   S tab le  El e c ti o n   P ro to c o l  f o r  c lu ste re d   h e tero g e n e o u s  w irele ss   se n so r  n e tw o rk s ,   in :  S e c o n d   In te rn a ti o n a l  W o rk sh o p   o n   S e n s o r  a n d   Act o r  Ne two rk   Pro to c o ls  a n d   Ap p li c a ti o n s   ( S ANP A  2 0 0 4 ) ,   2 0 0 4 .   [8 ]   L i  Qin g ,   Qin g x in   Zh u ,   M in g w e n   W a n g ,   “ DEEC:   De sig n   o f   a   d ist rib u te d   e n e rg y - e ff i c ien t  c lu ste rin g   a lg o rit h m   f o r   h e tero g e n e o u s w irele ss   se n so r  n e tw o rk s , ”   Co mp u ter   Co mm u n ic a ti o n s   2 9   (2 0 0 6 )  2 2 3 0 – 2 2 3 7 .   [9 ]   P a r u l  S a in i ,   A ja y . K.S h a r m a ,   “ En e rg y   E ff icie n t  S c h e m e   f o r  Clu ste rin g   P ro t o c o l  P r o lo n g in g   th e   L i f e ti m e   o f  He tero g e n e o u s  W irele ss   S e n so r  Ne tw o rk s , ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   Co m p u ter   A p p li c a ti o n s   (0 9 7 5   8 8 8 7 ),   v o l.   6 ,   n o . 2 ,   S e p tem b e r  2 0 1 0 .   [1 0 ]   B.   M o sta f a ,   C.   S a a d ,   H.   A b d e rra h m a n e ,   “ I m p ro v in g   T h re sh o ld   Di strib u te d   En e rg y   Eff ici e n t  Clu ste rin g   A lg o rit h m   f o r  He tero g e n e o u s  W irele ss   S e n so r  Ne tw o rk s , ”   Pro c e e d in g s   o f  th e   T h ir d   IE EE   I n ter n a ti o n a l   Co ll o q u iu m   i n   In fo rm a t io n   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y   ( CIS T ’1 4 ) ,   2 0 - 2 2   Oc t.   2 0 1 4 ,   T e to u a n ,   M o r o c c o ,   IEE E  Ex p lo re ,   2 0 1 4 :   4 3 0   –   4 3 4 .   [1 1 ]   R.   Ku lk a rn i  a n d   G .   V e n a y a g a m o o rth y ,   “ P a rt icle   sw a r m   o p ti m iz a ti o n   in   w irele ss - se n so r  n e tw o rk s:   A   b rie f   su rv e y , ”   IEE E  T ra n s.  S y st . ,   M a n ,   Cy b e rn .   C,   A p p l.   Re v .   to   b e   p u b li sh e d .   D OI:  1 0 . 1 1 0 9 /T S M CC.  2 0 1 0 . 2 0 5 4 0 8 0 .     [1 2 ]   X in - Sh e   Ya n g   a n d   X i n g sh i  He ,   (2 0 1 3 ).   “ F iref ly   A l g o rit h m :  R e c e n t  A d v a n c e s  a n d   A p p li c a ti o n s , ”   In t.   J .   S w a rm   In telli g e n c e ,   Vo l.   1 ,   N o .   1 ,   p p .   3 6 – 5 0 .   DO I:  1 0 . 1 5 0 4 / IJSI. 2 0 1 3 . 0 5 5 8 0 1   [1 3 ]   X. - S .   Ya n g ,   “ Cu c k o o   S e a rc h   a n d   F iref ly   A lg o rit h m :  O v e rv i e w   a n d   A n a l y sis,”   S tu d ies   i n   Co mp u ta t io n a l   In telli g e n c e ,   v o l.   5 1 6 ,   n o . 2 0 1 4 ,   p p .   1 - 2 6 ,   2 0 1 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUT H O RS       Ba g h o u ri  M o sta f a   w a s  b o rn   i n   T a n g ier  M o ro c c o .   He ’s  a   m e m b e r  in   th e   P h y sic s  d e p a rtme n t,   T e a m   Co m m u n ica ti o n   S y ste m s,  F a c u lt y   o f   sc ien c e s,  Un iv e rsit y   o f   A b d e lma lek   Ess a â d i,   T e to u a n   M o r o c c o ,   h is  re se a rc h   a re a   is:  ro u ti n g   a n d   re a l  ti m e   p ro to c o ls  f o r  e n e r g y   o p ti m iza ti o n   in   w irel e s s  se n s o rs   n e tw o rk s.  He   o b tain e d   a   M a ste r' s  d e g re e   in   El e c tri c a l  a n d   Co m p u t e r  En g in e e rin g   f ro m   th e   F a c u lt y   o f  S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y   o f  T a n g ier  in   M o ro c c o   in   2 0 0 2 .   He   g ra d u a ted   e n a b li n g   tea c h in g   c o m p u ter   sc ien c e   f o r  se c o n d a ry   q u a li fy in g   sc h o o l  in   2 0 0 4 .   In   2 0 0 6 ,   h e   g ra d u a ted   f ro m   DES A i n   A u to m a ti c s   a n d   in f o rm a ti o n   p ro c e ss in g   a t  th e   sa m e   f a c u lt y .   He   w o rk   tea c h e r  o f   c o m p u ter sc ien c e   in   th e   h ig h   sc h o o l         Ch a k k o r  S a a d   w a s  b o rn   in   T a n g ier  M o ro c c o .   He ’s  a   m e m b e r   in   th e   P h y sic s   d e p a rtme n t,   T e a m   Co m m u n ica ti o n   a n d   d e tec ti o n   S y st e m s,  F a c u lt y   o f  sc ien c e s,  Un iv e rsit y   o f   A b d e l m a le k   Ess a â d i,   T e to u a n   M o ro c c o ,   a n d   h is  re se a rc h   a re a   is:  w ir e les s  in telli g e n t  se n so rs  a n d   th e irs  a p p l ica ti o n s,   f re q u e n c y   e sti m a ti o n   a lg o rit h m s  f o r  f a u lt s  d e tec ti o n   a n d   d ia g n o sis  sy ste m   in   e lec t ro m e c a n ica l   m a c h in e s.  He   o b tain e d   t h e   M a ste r' s  d e g re e   in   El e c tri c a l  a n d   Co m p u ter  En g i n e e rin g   f ro m   th e   F a c u lt y   o f   S c ien c e s   a n d   T e c h n iq u e s  o f   Tan g ier,  M o ro c c o   in   2 0 0 2 .   He   g ra d u a ted   e n a b li n g   tea c h in g   c o m p u ter  sc ien c e   f o r  se c o n d a ry   q u a li fy in g   sc h o o l  in   2 0 0 3 .   I n   2 0 0 6 ,   h e   g ra d u a ted   f ro m   DES A i n   A u to m a ti c s   a n d   in f o rm a ti o n   p ro c e ss in g   a t  th e   sa m e   f a c u lt y .   H e   w o rk s   a s  t e a c h e r  o f   c o m p u ter  sc ien c e   in   th e   h ig h   sc h o o l.       A b d e rra h m a n e   Ha jrao u i   is  a   p ro fe ss o r  o f   th e   Hig h e r  Ed u c a ti o n   a t  Un iv e rsit y   o f  A b d e lm a l e k   Ess a â d i.   He ’s  a   d irec to r  th e sis  in   th e   P h y sic s  d e p a rt m e n t,   Co m m u n ica ti o n   a n d   d e tec ti o n   S y ste m s   lab o ra to r y ,   F a c u lt y   o f   sc i e n c e s,  Un iv e rsit y   o f   A b d e l m a le k   Essa â d i,   T e to u a n   M o r o c c o .   His  re se a rc h   a re a s  a re :  S ig n a l  p ro c e ss in g   a n d   im a g e ,   a u to m a ti o n ,   a u to m a ti o n   sy ste m s,  s im u latio n   sy st e m s,  A n ten n a s  a n d   ra d iatio n ,   m icro w a v e   d e v ic e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.