مقاله نظریه آشوب در رمز نگاری

مقاله دانلودی حاضر دارای فرمت قابل ویرایش ورد بوده و همراه با تصاویر کامل و نیز معادلات مربوطه ارائه گردیده است که در زیر توضیحاتی در خصوص آن و بخشهایی از متن این مقاله آورده شده است.

هدف از این مقاله بررسی چگونگی استفاده از نظریه آشوب در رمز نگاری می باشد. که در ابتدا ، مقدمه ای کوتاه و جالب برای آَشنایی با چگونگی پیدایش نظریه آشوب ارائه شده است.

فصل اول به بررسی بیشتر نظریه آَشوب می پردازد. در فصل بعدی رمز نگاری با چرخش آشوبی مورد بررسی قرار گرفته است و سپس چگونگی رمز نگاری تصاویر ارائه شده است .

در ادامه به کنترل و سنکرون سازی آَشوب در سیستمهای با بعد بالا و پیشرفت های اخیر که در این زمینه داشته و نیز کاربردهای کنترل و همزمان سازی آَشوب می پردازیم.

در این مقاله ما در مورد الگوریتمهای کنترل انطباقی (در حالیکه یک سسیستم آَشوبی دینامیک بر حسب رسیدن به یک حالت با مشخصات مطلوب ، مورد نظر است) توضیح می دهیم .

در فصل هفتم به بیان تولید آَشوب از طریق کنترل بازخوردی از سیستم پایدار فازی تاکاگی سوگنو (TS) که تو.سط یک تابع سینوسی غیر خطی انجام میشود ، می پردازیم .

در انتها نظریه فیلتر های جزئی برای سیستمهای تعیین هویت با روشهای ترتیبی مونت کارلو (که پیشرفتهای اساسی در طول دهه اخیر داشته است) را بیان میکنیم.

نظریه آشوب

نظریه آشوب، به شاخه ای از ریاضیات و فیزیک گفته می شود که مرتبط با سیستم هایی است که دینامیک آنها در برابر تغییر مقادیر اولیه، رفتار بسیار حساسی نشان می دهد؛ به طوری که رفتار های آینده آنها دیگر قابل پیش بینی نمی باشد. به این سیستم ها، سیستم های آشوبی گفته می شود که از نوع سیستمهای غیرخطی دینامیک هستند و بهترین مثال برای آنها اثر پروانه ای، جریانات هوایی و دوره اقتصادی می باشد.

این نظریه، گسترش خود را بیشتر مدیون کارهای هانری پوانکاره، ادوارد لورنتس، بنوا مندلبروت و مایکل فایگن باوم می باشد. پوانکاره اولین کسی بود که اثبات کرد، مساله سه جرم (به عنوان مثال، خورشید، زمین، ماه) مساله ای آشوبی و غیر قابل حل است. شاخه دیگر از نظریه آشوب که در مکانیک کوانتومی به کار می رود، آشوب کوانتومی نام دارد. گفته می شود که پیر لاپلاس یا عمر خیام قبل از پوانکاره، به این مشکل و پدیده پی برده بودند.طی 20 سال گذشته، در حوزه ریاضیات و فیزیک مدرن، روش علمی و تئوری جدید و بسیار جالبی به نام "آشوب" پا به عرصه ظهور گذاشته است. تئوری آشوب، سیستمهای دینامیکی بسیار پیچیده ای مانند اتمسفر زمین، جمعیت حیوانات، جریان مایعات، تپش قلب انسان، فرآیندهای زمین شناسی و ... را مورد بررسی قرار می دهد.

انگاره اصلی و کلیدی تئوری آشوب این است که در هر بی نظمی ، نظمی نهفته است. به این معنا که نباید نظم را تنها در یک مقیاس جستجو کرد؛ پدیده ای که در مقیاس محلی، کاملا تصادفی و غیرقابل پیش بینی به نظر می رسد چه بسا در مقیاس بزرگتر، کاملا پایا (Stationary) و قابل پیش بینی باشد

کنترل و همزمان سازی آشوب

کنترل و همزمان سازی آشوب در سیستمهای با برد بالا: مروری بر برخی از نتایج اخیر

کنترل اشوب با همزمان سازی آشوب سالهای متمادی است که ضرورتا به صورت دو زمینه تحقیقی مجزا گسترش یافته اند. تنها اخیرا مشخص شده است که هر دو موضوع ریشه مشترکی در نظریه کنترل دارند . از این گذشته ، با افزایش وضوح محدودیتها سیستمهای آشوبی با بعد کم در مدل سازی پدیده های جهان حقیقی، تحقیقات انجام گرفته در زمینه کنترل و همزمان سازی سیستمهای آشوبی با بعد بالا توجه بیشتری به خود جلب کرده است. در این مقاله ، به بررسی برخی از پیشرفتهای اخیر در کنترل و همزمان سازی آشوب در سیستمهای با بعد بالا می پردازیم. تاکید اصلی بر روی ریشه های مشترک دو موضوع ارائه شده خواهد بود.

پدیده های آشوبی در تمام سیستمهای طبیعی و وسایل ساخت بشر موجود می باشند . تحقیقات گذشته اساسا بر روی تشخیص و شناسایی رفتار آشوبی تاکید دارد که در وضعیت هایی رخ می دهند که هیچ گونه مداخله هدفگرایی از قبیل کنترل وجود ندارند. اخیرا نظریه ها وروشهایی برای استفاده از ویژگیهای غنی آشوب در رسیدن به اهداف معین ارائه شده است. این نظریه به این صورت است که دوره های گردش آشوبی را با استفاده از کنترلهای کوچک به طور موقت برنامه ریزی شده به دوره های گردش تناوبی دلخواه تبدیل نماییم.پیشنهاد میشود که با انجام چنین کاری میتوان عملکرد سیستم بر حسب برخی از کلاسهای عمومی ، معیارها را بهبود بخشید . یک نظریه دیگر این است که همزمان سازی سیستمهای آشوبی را شناسایی کنیم . کاربرد مورد نظر در اینجا ارتباط ایمن می باشد ، در این مقاله این نظریه ها را در یک چارچوب واحد در نظر خواهیم گرفت

رمزنگاری تصاویر با استفاده از توابع آشوب

با توجه به کاربرد روزافزون کامپیوتر حفظ امنیت و تأیید صحت تصاویر نیز روز به روز اهمیت بیشتری می یابد .

تصاویر مخابره شده ممکن است کاربردهایی چون کاربرد تجاری ، نظامی و یا حتی کاربردهای پزشکی داشته باشند که در هر صورت حفظ امنیت آنها و جلوگیری از دسترسی های غیر مجاز به این تصاویر رمزنگاری آنها را قبل از ارسال روی شبکه ضروری می کند ولی به دلیل ویژگیهای تصاویر خصوصاً حجم زیاد داده های تصویری و ویدئویی استفاده از الگوریتمهای کلاسیک رمز نگاری متن DES ، RSA و ... در این موارد ناکارآمد ، چون اولاً رمز کردن حجم زیاد داده های تصویری به این طریق بسیار وقتگیر خواهد بود و خصوصاً در کاربردهای بلادرنگ عملی نیست و دومین مشکلی که این الگوریتمها دارند طول کلید آنهاست که با توجه به حجم داده های رمزشده استفاده از کلیدهای با طول محدود باعث ضربه پذیری روش در برابر حملات متن رمزشده می گردد .برای غلبه بر این مشکلات افراد بسیاری به ارائه روشهای نوینی در رمزنگاری تصویر پرداخته اند .

در این بخش سعی بر این بوده که با استفاده از ویژگیهای توابع آشوب و امکان تولید کلیدهایی با طول بینهایت (بسیار بزرگ ) الگوریتمی ساده ، سریع و ایمن برای رمزنگاری داده های تصویری ایجاد شود ...

...

رسیدن به آشوب با کنترل انطباقی

ما در مورد الگوریتم های کنترل انطباقی در حالی که یک سیستم آشوبی دینامیک بر حسب رسیدن به یک حالت با مشخصات مطلوب می شود،توضیح می دهیم.

در یک اجرای خاص ،هدف هدایت سیستم به وضعیتی که بیشتر آشوبی یا پیچیده تر از یک وضعیت کنترل شده است را دنبال می کند.اجرای این روش در سیستم های دینامیکی گسسته یا پیوسته آسان است.این بسیار قوی و کارامد است ،و یک برتری آن این است که به دانش بیشتر از جزیئات رفتاری سیستم نیازی نیست.

الگوریتم های کنترل انطباقی تاکنون برای هدف برقرار داشتن رفتار دوره ای در سیستم های غیر خطی اجرا می شدند. اخیرا به الگوریتم های کنترلی که هدفشان سایر رفتارهای دینامیکی می باشند علاقه نشان داده شده است. الگوریتم هایی ضد کنترل نامیده می شوند که مقصودشان برقراری یا افزودن سطح آشوب تعبیر شده در سیستم های دینامیکی می باشد . این تلاش ها به وسیله ی موقعیت هایی عملی که در آن برقراری و افزودن آشوب یک نتیجه ی منطقی و مطلوب می باشد ، تحریک می شود . نمونه های این را می توان در زمینه هایی به گوناگونی : جریان های مختلط ، سیستم های الکترونیکی و واکنش های شیمیایی در جایی که افزایش آشوب باعث بهبود عملکرد می شود یا در کاربردهای بیولوژیکی مانند سیستم عصبی که در آن برقراری آشوب کلیدی برای جلوگیری از رفتار پاتولوژیک می شود، پیدا کرد.

در این بخش ما یک الگوریتم ضد کنترل انطباقی را توضیح می دهیم که ساده و به راحتی قابل اجراست این الگوریتم برای برقراری سطح دلخواهی از آشوب اجرا می شود و برای دستیابی به ارزش هدف گذاری شده توان لیاپونوف محلی یا نرخ افزاینده محلی کاربرد دارد . این تکنیک به حد قابل قبولی عمومی است و می توان آن را گسترش داد تا یک سیستم دینامیکی به ارزش هدف گذاری شده در هر متغیر یا تابع برسد .

...