В 2011 г. продолжен   анализ устойчивости   системы с повторными вызовами, с конечным буфером  и   постоянной   скоростью  возвращения блокированных заявок с орбиты  в систему.  (Достаточные условия  устойчивости такой системы были найдены в 2010.)  В систему поступает входной поток восстановления,  времена обслуживания  на приборах имеют общее распределение, а  интенсивность  возвращения заявок в систему не зависит от числа блокированных заявок на орбите.  Такая система хорошо моделирует  работу   телефонных линий, протоколов множественного доступа ALOHA,  протокола  TCP с короткими сообщениями.   В   частности, было показано, что условия  стационарности такой системы  включают  первые моменты  заданных  случайных величин, а также  стационарную  вероятность потери в некоторой (более   простой для анализа)  системе с потерями.  Имитационные  исследования, проведенные в 2011 г., подтвердили, что найденные условия  на самом деле являются критерием  устойчивости  для ряда систем с повторными вызовами, в частности, для системы  без буфера с распределением  Парето времени обслуживания. На основе обобщенной формулы Литтла  выведены предельные соотношения для  вероятности блокировки, как в стационарном, так и в нестационарном режиме (когда орбита неограниченно растет).  Доказано, что в области стационарности вероятность блокировки может быть надежно оценена  на основе классической регенерации,  а в области нестационарности – на основе так называемой квази-регенерации. Исследованы свойства различных статистических   оценок вероятности блокировки,  включая  эффект уменьшения дисперсии. 
 
 В 2011 г. предложена модель вычислительного кластера на основе модифицированной рекурсии Кифера-Вольфовица для многосерверной системы G/G/s, в которую поступают  заявки, каждая из которых требует случайное число обслуживающих устройств  с идентичным временем обслуживания  на всех этих устройствах. Такая модель гораздо труднее для анализа, чем классические модели  ввиду идентичности времен обслуживания.   Исследованы моментные свойства компонент (векторного) процесса загрузки в том числе, в случае, когда время обслуживания имеет тяжелый хвост. Имитационный эксперимент, проведенный на модели,  показал хорошее согласие   с данными о реальной работой кластера  в течение года.
 
 Рассмотрена проблема оценивания характеристик гауссовской очереди в случае нескольких независимых источников. Основное внимание уделено оценке так называемой  вероятности переполнения. Рассмотрен вопрос  оценивания основных характеристик гауссовских очередей, т.е. систем с гауссовским входным потоком. Основное внимание было уделено системе с фрактальным броуновским входным  процессом, для которой  исследована  аппроксимация вероятности большого уклонения процесса загрузки.  Приведен краткий обзор основных теоретических результатов для  процесса загрузки  в гауссовской очереди.  Результаты имитационного моделирования  дали хорошее согласие с известными аналитическими  результатами.
 
 В 2011 г. предложен метод параллельного оценивания вероятностей редких событий в системах обслуживания с адаптацией к числу свободных ресурсов (кластера). Предложенный метод является модификацией разработанного ранее метода ускоренного регенеративного имитационного моделирования (УРИМ) вероятностей перегрузок в системах обслуживания. Моделирование траектории наблюдаемого случайного процесса по циклам регенерации с расщеплением на заданных уровнях дает возможность «распараллелить» вычисления оценки искомой вероятности. Регенеративный подход (так же как для метода УРИМ) позволяет обосновать состоятельность и асимптотическую нормальность получаемых оценок. После расщепления каждая траектория вычисляется в своем потоке (либо на отдельном процессоре). Число расщеплений на каждом уровне не превышает число возможных потоков (свободных процессоров) — системные ограничения. В зависимости от выбора реализации метода, должны быть учтены ограничения, введенные администратором вычислительной системы (кластера).
                    Проекты
                    
                    Вероятностный анализ регенеративных и гауссовских коммуникационных систем с использованием методов высокопроизводительных вычислений
2011-2013 г.г.рук. Морозов Е.В.
тема НИР, N 60
Последние изменения: 16 февраля 2012                        
                    

