Разработка моделей, методов асимптотического анализа и ускоренного оценивания показателей эффективности и качества обслуживания высокопроизводительных, распределенных вычислительных систем и коммуникационных сетей

Номер гранта:18-07-00147
Область научного знания:инфокоммуникационные технологии и вычислительные системы
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Румянцев АлександрСергеевич
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

В проекте будут разработаны вероятностные модели и развиты методы асимптотического анализа и ускоренного оценивания показателей эффективности и качества обслуживания высокопроизводительных и распределенных вычислительных систем, а также современных коммуникационных сетей. Такие системы характеризуются огромным числом обслуживающих устройств и пользователей с различными требованиями к качеству обслуживания. Сложность моделей современных систем, как правило, не позволяет получать аналитические результаты в явном виде, пригодном для их практического использования. В этом случае наиболее эффективными оказываются асимптотические методы, когда анализ проводится в предположении большого (растущего) числа обслуживающих устройств, пользователей, или при растущей нагрузке. Во многих случаях такой анализ позволяет предсказать свойства системы с достаточной точностью. При этом для эффективного оценивания вероятностей редких событий будут применяться методы ускоренного оценивания.При реализации проекта будут построены и исследованы, в том числе, численными методами, вероятностные модели показателей эффективности высокопроизводительного вычислительного кластера. Анализ этих моделей будет ориентирован на решение задач оптимизации при удовлетворении заданных требований качества обслуживания. Для моделирования отдельных процессов высокопроизводительного вычислительного кластера планируется применять стохастические рекуррентные соотношения. Для доверительного оценивания показателей эффективности системы планируется применять разработанный авторами проекта метод регенеративных огибающих. Планируется развить метод расщепления плотности для построения моментов регенерации и ускорения оценивания показателей качества обслуживания модели.Для распределенных вычислительных систем типа Desktop Grid будет разработана модель для расчета времени выполнения проекта на основе гауссовской аппроксимации и оценок времени достижения гауссовским процессом заданного уровня. Будут рассмотрены асимптотические модели, приводящие к броуновскому процессу, или к фрактальному броуновскому процессу.В исследовании коммуникационных сетей планируется основное внимание уделить системам с ненадежными каналами, гибридным системам и большим графам интернет-типа. Будет исследована модель гибридной системы передачи информации с ненадежными каналами, различающимися скоростью передачи и надежностью. Планируется применить метод ветвления траекторий для ускоренного оценивания вероятности отказа, функции надежности и среднего времени до отказа. На основе метода ветвления траекторий будет разработан алгоритм ускоренного оценивания стационарных вероятностей состояний цепи Маркова, описывающей поиск информации в графе интернет-типа большой размерности. Исследования в проекте опираются на методы теории массового обслуживания, теории восстановления, теории регенерирующих и гауссовских процессов, методы имитационного моделирования и ускоренного оценивания. Предполагается разработка соответствующих алгоритмов и программ и их апробация, в том числе с использованием высокопроизводительных вычислительных ресурсов КарНЦ РАН.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 24.06.2021.
Помог ли вам материал?
0    0