Многокритериальная оптимизация фрактальных и мультифрактальных архитектур GRID-систем

При моделировании и проектировании фрактальных и мультифрактальных сетевых архитектур GRID- систем и обслуживающих их глобальных ТКС важное значение имеют не только рассмотренные выше количественные оценки этих архитектур по ряду показателей эффективности, но и методы их многокритериальной оптимизации. Исследуемые сетевые архитектуры оцениваются и оптимизируются по ряду показателей (критериев) эффективности.

Задача многокритериальной оптимизации заключается в построении множества неулучшаемых (недоминируемых) сетевых архитектур по заданным показателям их эффективности. Для решения этой задачи в работах [91–93] предложены подходы, основанные на поиске неулучшаемых альтернатив (сетевых фрактальных архитектур) методами нечётких и переменнозначных логик. Сравнительный анализ этих методов показал [91], что метод, основанный на использовании переменнозначных предикатов, обладает рядом преимуществ. Его применение к поиску наилучших сетевых распределённых архитектур GRID-систем и глобальных ТКС позволил получить следующие результаты [91–93].

Обозначим рассмотренные выше показатели эффективности четырёх базовых и одной смешанной сетевых архитектур (топологий компьютерных узлов и каналов связи) соответствующими буквами:

B – надёжность, вычисляемая по формулам (12.1)– (12.3);
C – стоимость, вычисляемая по формулам (12.8)– (12.10);

W – пропускная способность, вычисляемая по формулам (12.11)– (12.12).

Учитывая плотности значений этих показателей на пяти исследуемых архитектурах, разобъём интервал [0, 1]для каждого из показателей эффективности на интервалы переменной длины в соответствии с расстояниями между полученными оценками. Такое разбиение порождает для рассматриваемых показателей предикаты различной значности r_i, а именно:

r_A =4, r_c =3, r_W =4.

Значения этих переменнозначных предикатов для каждой из оцениваемых сетевых архитектур представлены в табл. 12.2.

Табл. 12.2.

Приведём результаты вычислительного эксперимента по многокритериальной оптимизации сетевых фрактальных архитектур (четыре базовые и одна смешанная сетевые топологии) методом переменнозначных логик [91–93]. На основе исходных данных из табл. 12.1 и 12.2. для случая, когда исследуемые сетевые архитектуры имеют число узлов N=6, каналы связи совпадают по длине и имеют одинаковую пропускную способность. В этом случае наиболее предпочтительно (оптимальной) по трём показателям эффективности A, C и W оказалась смешанная архитектура (топология).

В заключение отметим, что описанные методы многокритериальной оценки эффективности и оптимизации сетевых фрактальных архитектур (топологических структур) позволяют унифицировать и атоматизировать процессы моделирования и проектирования распределённых GRID-систем и глобальных ТКС новых поколений.