Akademik Veri Yönetim Sistemi
Çaylak Kayaturan G.(Yürütücü), Özçelik G., Gökçe A.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2021 - 2023
Bilgisayar ağ sistemlerindeki bilgisayarlar arasında veri alış verişinin güvenirliliği, iletişim hızı, ağ içindeki veri trafiği ya da bilgisayarlardaki depolama alanlarının büyük verilerin depolanması için kısıtlı olması gibi nedenler bu alandaki çalışmaları özellikle bilgisayar kullanıcı sayısının son zamanlardaki hızlı artışı ve bir çok işin bilgisayar ortamında yürütülmesi ile daha da yaygınlaşmıştır. Bir tek biligisayar içinde ya da verinin diğer bilgisayar kullanıcılarına iletimi sırasında, kaynakların daha az yer kaplaması için verilerin sıkıştırılarak saklanması ya da sıkıştırılarak iletimi bir çözüm olarak düşünülebilir. Bunun için bir çok çözüm üretilebileceği gibi Bloom filtresi kullanımı da bunlardan biridir. Bloom filtresi bir kümeyi sıkıştırılmış formda temsil etmek için kullanılan bir yapıdır [1], diğer bir ifadeyle Bloom filtresi bir kümeyi 0 ve 1 bitlerinden oluşan sıralı ikilileri ile temsil eden bir yapıdır. Böylece herhangi bir elemanın kümeye ait olup olmadığı kümeyi temsil eden Bloom filtre ile hızlıca ve kolayca kontrol edilebilir. Bu özelliği ile Bloom filtresi zaman ve yer tasarrufu sağlar ancak Bloom filtresi bitlerin rastgele diziliminden kaynaklı olarak ‘yanlış pozitif’ diye adlandırılan bazı hatalar üretebilir. Literatürde Bloom filtresi çalışmalarının asıl amacı kümedeki yanlış pozitif olasılığının mümkün olduğunca azaltılmasıdır.
Bununla birlikte, özellikle gerçek hayat problemlerinde hayatımızın hemen hemen her alanında yer alan kritik altyapı, ulaşım ya da iletişim ağlarında sıklıkla karşılaştığımız saldırılar, ataklar ya da fiziksel bozulmalar yaşanabilmektedir. Bu sorunlara matematiksel çözümler üretebilmek için bu çalışmada bir bilgisayar ağ sistemi modeli bir matematiksel graf ile temsil edilecek. Bu çalışmada, olası tüm graflar üzerinde çözüm oluşturabilecek, bilgisayar ağ sisteminde mesaj ileti sırasında karşılaşılabilecek yanlış pozitiflerin olasılığını ve graf üzerindeki kenalarda oluşabilecek olası fiziksel bozulma durumlarını değerlendirebilen buna bağlı olarak en uygun ve güvenilir ileti yollarını sıralayabilen Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) tekniklerine dayanan bulanık bir metodoloji sunulacaktır.
Bu amaçla, öncelikle graf içinde bilinen iki nokta arasındaki en uygun mesaj iletim yolununun belirlenebilmesi için; bu iki nokta arasındaki olası tüm mesaj iletim yollarını bulabilen ve bu yollara ilişkin farklı parametrelerle (Bloom filtresi uzunluğu, sıralı ikili içindeki 1 bitlerinin sayısı ve kümenin elemen sayısı gibi) oluşturulan Bloom filterinin dikkate alınmasıyla elde edilen yanlış pozitif olasılık değerlerini hesaplayan bir yardımcı algoritma oluşturulacaktır. Burada farklı parametre değerleriyle elde edilen farklı yanlış pozitif olasılık değerleri aracılığıyla mesaj iletim yoluna ilişkin üçgensel bulanık sayı ile temsil edilen yeni bir yanlış pozitif olasılık değeri bulunacaktır. Bununla birlikte, her bir kenar için fiziksel olarak mesaj iletimini engelleyebilecek bozulmalar, kopmalar vb. aksaklıkların modellenebilmesi için her bir kenarın bozulma riski yine bulanık üçgensel sayı ile temsil edilecektir. Yardımcı algoritma ile yine her bir mesaj iletim yoluna ilişkin toplam bulanık üçgensel risk değerinin hesaplanması öngörülmektedir. Böylece, alternatif yolların ve bu yollara ilişkin toplam bulanık risk değerlerinin ve yanlış pozitif olasılık değerlerinin belirlenmesiyle bulanık tabanlı ÇKKV yöntemler için karar matrisinin elde edilmesi hedeflenmektedir. Alternatif mesaj iletim yollarının sıralanabilmesi için Bulanık-TOPSIS ve Bulanık-SAW yöntemleri kullanılacaktır. Daha sonra, dikkate alınan olası bozulmaları temsil eden risk ve yanlış pozitif olasılık kriterlerlerinin farklı ağırlıkları için farklı örnek senaryolar oluşturulacaktır ve her bir senaryo için bu iki yöntemin sonuçlarının değişkenliği ve tutarlılığı istatistiksel olarak analiz edilecektir, bununla birlikte kullanıcılar açısından ideal mesaj iletimi yollarının belirlenebilmesi için elde edilen sıralamalar tek bir sıralamaya Borda Sayım yöntemi ile indirgenecektir. Sonuç olarak, herhangi bir grafta, kullanıcıların bulanık ortamda yanlış pozitif olasılıklı ve bozulmalara duyarlı ideal mesaj iletim yollarını belirleyebileceği, bunu belirlerken elde edilen ideal yolun hangi Bloom filtresi parametre değerleriyle elde edildiğinin gözlemlenebileceği esnek, kriterlerin farklı değerlerine cevap verebilen, etkili bir metodoloji sunmayı hedefliyoruz.
Bazı kabuller ile (graf biliniyor, yolların risk durumlarının bilinmesi ve yolların verilen iki nokta arasındaki en kısa yol olup olmaması gibi) yönlendirilmemiş ağ sistemleri içinde bulanık ortam altında çoklu kriterli karar verme yöntemleri kullanarak en güvenli yol alternatiflerini kullanıcılara sunan bir model elde etmeyi hedeflenmekteyiz. Bu projede teorik olarak matematiksel teoremlerle ispatlanabilir bir model oluştururken, oluşturulan bu modelin olası veri analizlerinin MATLAB bilgisayar programı ile desteklenmesi hedeflenmektedir. Bu çalışma matematiksel teorem ve uygulamalarının bilgisayar ağ sistemlerine uygulamasını içermektedir. Bu çalışmanın özgün değeri ve bu çalışmayı literatür örneklerinden ayıran temel unsur çoklu karar verme yöntemlerinin bulanık ortamlarda Bloom filtereleri ile kodlanmış yolların en uygun alternatifleri kullanıcılara sunmasıdır.