Разработка вероятностно-статистических методов анализа устойчивости высокопроизводительных вычислительных систем и мультисервисных сетей последующих поколений с взаимодействующими компонентами

Номер гранта:18-07-00156
Область научного знания:инфокоммуникационные технологии и вычислительные системы
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Морозов ЕвсейВикторович
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Нахождение условий устойчивости современных инфокоммуникационных систем является исключительно актуальной проблемой. В отличие от традиционных моделей систем обслуживания, такие условия, как правило, не являются интуитивно очевидными, а их доказательство требует глубокой математической техники. Нарушение устойчивости ведет к потере надежности, и даже к разрушению системы. Поэтому поиск условий, гарантирующих устойчивость, не только является критически важным при проектировании систем, но должен предшествовать любому анализу качества обслуживания. В проекте предполагается развитие регенеративного, матрично-аналитического методов, а также соответствующих имитационных и статистических методов анализа устойчивости вероятностных моделей широкого класса высокопроизводительных вычислительных систем и мультисервисных сетей последующих поколений. Все перечисленные методы объединяются понятием вероятностно-статистические методы. Отличительной чертой исследуемых в проекте моделей является существенное взаимодействие между их компонентами, которое выражается, в частности, в наличии различного вида обратных связей между устройствами. Это взаимодействие делает задачу поиска условий устойчивости существенно более сложной, по сравнению с задачей устойчивости классических моделей, где такие условия, как правило, выражаются в явной форме через моменты заданных управляющих распределений.В проекте предполагается развитие регенеративного метода анализа устойчивости на основе соотношений локального баланса между основными процессами, описывающими динамику отдельных компонент системы (величина нагрузки, размер очереди, число повторных заявок на орбите). На основе такого подхода впервые будет проведен анализ условий устойчивости новых моделей систем с повторными вызовами разных классов (с виртуальными орбитами) и интенсивностями повторных обращений, зависящими от состояния орбит. Такие модели мотивированы возрастанием интерференции сигнала при передаче в беспроводных сетях, вызванной быстро растущей плотностью передающих устройств. Впервые регенеративным методом будет исследована устойчивость системы с повторными вызовами разных классов и классической дисциплиной (в которой повторные заявки обращаются на передающие устройства независимо), в случае произвольного распределения времени обращения, а также при неидентичных передающих устройствах. Предполагается развить регенеративный метод анализа нового класса моделей, у которых в условиях устойчивости присутствуют параметры, требующие предварительной статистической оценки. Это свойство в наибольшей степени отражает наличие сложных взаимосвязей между компонентами системы и требует разработки специальных методов оценивания. С помощью матрично-аналитического метода предполагается получить ряд новых результатов для моделей высокопроизводительных вычислительных систем и мультисервисных сетей последующих поколений в случае фазового пространства малой размерности. Основное содержание проекта составляет развитие методов анализа устойчивости, однако разработке новых моделей также будет уделено значительное внимание. В частности, будут разработаны новые модели систем с повторными вызовами, а также модель мультисервисной беспроводной сети с требованиями случайного объема разных классов и дисциплиной обслуживания типа мультивещания,При реализации проекта будут разработаны соответствующие алгоритмы, компьютерные программы, а также проведена их апробация, в том числе, с использованием вычислительных возможностей кластера ЦКП КарНЦ РАН «Центр высокопроизводительной обработки данных».Все исследуемые модели мотивированы практическими задачами, а ожидаемые в результате реализации проекта результаты ориентированы на более эффективное использование ресурсов рассматриваемых систем.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 24.06.2021.
Помог ли вам материал?
0    0