نسل جدید شبکه های توزیع برق، شبکه هوشمند برق یا smart grid است. اتکای ما به انرژی برق و شبکه هوشمند برق برای مدیریت تولید، انتقال، توزیع و مصرف آن باعث شده که هر دو به دارایی مهم و حساس تبدیل شوند. قطع شدن تأمین قدرت برق پیامدها و تأثیرات اجتماعی گسترده ای دارد. بنابراین، امنیت شبکه هوشمند برق به مسئله ای مهم تبدیل شده است. ستون فقرات شبکه برق هوشمند شبکه ی ارتباطی آن هست که اجزای مختلف را به هم متصل می کند و امکان ارتباط دوجانبه را به آن ها می دهد. ویژگی های برتر این شبکه های چندوجهی و گسترده، آن ها را بیشتر در معرض حملات سایبری قرار می دهد. در این زمینه نگرانی های جدی از هک شدن تا حملات تروریستی به منظور جاسوسی تجاری وجود دارد. آسیب پذیری های سیستمی در شبکه هوشمند برق، به مهاجمین اجازه می دهد تا یک مرکز مدیریت کنترل را هک کنند و شرایط توزیع بار الکتریکی را دست کاری نمایند تا به تجهیزات آسیب وارد کنند، شبکه ی هوشمند برق را بی ثبات نمایند یا دسترسی به شبکه ارتباطی را مسدود کنند. این موضوع ازاین جهت دارای اهمیت است که در شبکه هوشمند برق، بیشتر سیستم ها نیازمند اطلاعات بهنگام هستند و هر نوع تأخیر و یا فقدان می تواند بر روی شبکه های قدرت الکتریکی تأثیرگذار باشد. حادثه های سایبری همچون استاکس نت، استفاده از سیستم های امنیت سایبری مبتنی بر تشخیص نفوذ یکپارچه، همچون یک سیستم تشخیص نفوذ خبره و هوشمند را به عنوان نیاز اصلی شبکه های هوشمند برق آینده برای مقابله با خرابکاری های آگاهانه و خسارات غیر عمدی ضروری کرده است. چالش های اساسی که سیستم تشخیص نفوذ در زیرساخت ارتباطی شبکه برق هوشمند با آن مواجه است، حساسیت بالای شبکه و بزرگی شبکه ازلحاظ جغرافیایی و تنوع فناوری های مورداستفاده است. هدف نهایی در این پایان نامه، دست یابی به راهکاری به منظور تأمین امنیت شبکه هوشمند برق با استفاده از تشخیص نفوذ بلادرنگ مبتنی بر مشارکت عامل در شبکه ارتباطی بوده است. مهم ترین نوآوری این تحقیق ارائه راهکار تشخیص نفوذی است که تمرکز آن بر ویژگی ها شبکه ارتباطی شبکه برق هوشمند است و باهدف رفع چالش های اساسی تشخیص نفوذ در زیرساخت ارتباطی شبکه برق هوشمند طراحی شده است. نتایج حاصله نشان داده است که استفاده از روش های ترکیبی تشخیص نفوذ و مناسب سازی آن ها برای دقت و سرعت بیشتر، می تواند به فرآیند تشخیص نفوذ سریع و دقیق تر در شبکه برق هوشمند کمک کند، از طرف دیگر استفاده از راهکارهای توزیع شده، مانند سیستم های چند عامله، جهت ایجاد یک سیستم تشخیص نفوذ مقیاس پذیر و انعطاف پذیر در شبکه های ارتباطی وسیع و ناهمگون شبکه برق هوشمند را اجتناب ناپذیر کرده است.

با وسعت شبکه های کامپیوتری توزیع شده خدمات شبکه ها، اهمیت و محبوبیت بیشتری کسب کرده ، بنابراین احراز هویت کاربر در شبکه های کامپیوتری توزیع شده که نیاز به دسترسی خدمات شبکه ها را فراهم می آورد از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. سیستم های توزیع شده چارچوبی مبتنی بر سیاست های امنیتی ماژولار و مستقل از سیستم را فراهم می کند ،همچنین امکان اتصال کاربران از راه دور به منابع مورد نیاز، باز و مقیاس پذیر بوده، شایان ذکر است که مقیاس پذیری و باز بودن منجر به ناامنی می گردد .سطوح حفاظت و امنیت در سازمان های مختلف به استفاده موثر از سیستم های توزیع شده بستگی داشته ، علاوه بر آن بسیاری از مسائل همچون ذخیره سازی و انتقال داده ها ، پردازش اطلاعات و حل مسائل محرمانه پیچیده را پوشش می دهد. مهم ترین مسائل در سیستم توزیع شده امن بحث احراز هویت کاربران سیستم می باشد

شبکههای حسگر بیسیم نوع خاصی از شبکههای کامپیوتری هستند که گرههای تشکیلدهنده آن حسگرها میباشند. از این شبکهها معمو لاا برای نظارت بر پارامترهایی خاص مانند دما یا برخی ویژگیهای خاص محیط استفاده میشود. این حسگرها به دلیل کوچک بودن قادر به استفاده از منابع انرژی پرقدرت و قابل تجدید نمیباشند. یکی از چالشهای اساسی در این شبکهها کمبود منابع انرژی است. لذا روشهای بسیاری برای مدیریت منابع انرژی این نوع از شبکهها ارائه شده است. یکی از روشهای متداول در این زمینه، خوشهبندی گرهها است، که در آن به جای اینکه تمامی گرهها بهصورت مستقل اطلاعات خود را به سینک ارسال کنند، یکی از گرهها مسئول جمعآوری و ارسال اطلاعات تعدادی از گرههای همسایه خود میشود. در این پایاننامه انتخاب سرخوشه، توسط آتوماتای یادگیر و با استفاده از معیارهای سطح انرژی و فاصله بین سینکها و گرههای حسگر صورت میگیرد. آتوماتای یادگیر با در نظر گرفتن معیارهایی که بهصورت محلی جمعآوری و در قالب سطح انرژی نرمالسازی شده در نظر گرفته میشود، گرهی را به عنوان سرخوشه انتخاب خواهد کرد که دارای سطح انرژی بالاتری بوده و تعداد بیشتری گره را پوشش دهد.همچنین راهکاری برای مسیریابی سینکهای متحرک معرفی میشود که با استفاده از آتوماتای یادگیر و اطلاعات موقعیتی سینکهای متحرک قادر به تعیین مسیر بعدی خود خواهند بود. طبق مقایسهی صورت گرفته، راهکار پیشنهادی جدید از نظر میزان طول عمر شبکه و تأخیرهای پیامهای ارسالی بهبودهایی را نسبت به روشهای پیشین داشته است

با گسترش روزافزون برنامه های کاربردی بر بستر شبکه اینترنت، افزایش تعداد کاربران این شبکه و رشد درخواست های آنان برای دریافت انواع سرویس های چندرسانه ای، به پهنای باند وسیع و با ظرفیت بالا برای ارائه ی سرویس موردنیاز کاربران با کیفیت مطلوب و مناسب نیاز است. شبکه های دسترسی نسل آینده به علت ظرفیت بالا و هزینه ی پایین پیاده سازی، می توانند کیفیت سرویس موردنیاز کاربران را تامین کنند. شبکه نوری غیرفعال اترنت به علت توانایی فیبر نوری در تامین ظرفیت پهنای باند بالا و استفاده از حداقل میزان فیبر نوری به عنوان یکی از مناسب ترین راهکارهای راه اندازی شبکه دسترسی نسل آینده محسوب می شود که علی رغم مزایای متفاوت، با چالش تخصیص پهنای باند برای تامین کیفیت سرویس مناسب رو به روست. در این پایان نامه جهت رفع چالش تخصیص پهنای باند در شبکه های دسترسی نسل آینده مبتنی بر شبکه نوری غیرفعال اترنت، روش هایی مبتنی بر نظریه بازی های همکارانه پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفته است.

یکی از چالش های کلیدی در محیط رایانش ابری، فرآیند زمانبندی منابع است. در این پایان نامه، ما یک روش زمانبندی منابع مبتنی بر شبیه سازی تبرید جمعیت گرا را پیشنهاد کرده ایم. در روش پیشنهادی، ابتدا به زمانبندی منابع در لایه حوزه های مستقل پرداخته ایم و سپس لایه ی ماشین های مجازی مورد زمانبندی قرار گرفته است. در این روش جدید، برنامه های کاربردی کاربران از طریق لایه ی حوزه های مستقل به لایه ی ماشین های مجازی واگذار می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی در مقایسه با روش های بهینه سازی ازدحام ذرات استاندارد، بهینه سازی ازدحام ذرات سلسله مراتبی و شبیه سازی تبرید استاندارد زمان اتمام کارهای کاربران را کاهش داده است. بعلاوه روش پیشنهادی تعادل بار نسبی را میان حوزه های مستقل و ماشین های مجازی ایجاد کرده است. همچنین این روش بهره وری، توان عملیاتی و رضایت مندی کاربران را نسبت به دیگر روش های مورد مقایسه بهبود بخشیده است.