Tóm tắt Luận án tiến sĩ Khoa học Máy tính: Nghiên cứu một số thuật toán lập lịch trên môi trường tính toán đám mây

Mục đích cơ bản của luận án này là đề xuất các thuật toán lập lịch công việc thời gian thực áp dụng cho lớp các bài toán song song trên TTĐM. Luận án đưa thêm tham số chi phí, kết hợp việc phân nhóm tài nguyên và xử lý song song để đưa ra lịch trình tối ưu về chi phí và thời gian cho các yêu cầu người dùng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Khoa học Máy tính: Nghiên cứu một số thuật toán lập lịch trên môi trường tính toán đám mây ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN HOÀNG HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VẤN ĐỀ LẬP LỊCHTRÊN MÔI TRƯỜNG TÍNH TOÁN ĐÁM MÂY CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH MÃ SỐ: 62.48.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Văn Sơn 2. PGS.TS. Nguyễn Mậu Hân HUẾ, NĂM 2016Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Văn Sơn. Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng. 2. PGS.TS. Nguyễn Mậu Hân. Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.Phản biện 1: PGS.TS. Trần Đình Quế, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.Phản biện 2: PGS.TS. Hồ Sỹ Đàm, Đại học Hòa Bình, Hà Nội.Phản biện 3: TS. Hoàng Bảo Hùng. Trường Cao Đẳng Công nghệ Thông tin hữunghị Việt Hàn, Đà Nẵng.Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Huế họp tại:............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Vào hồi ... giờ ... ngày ... tháng ... năm ......Có thể tìm hiểu luận án tại:Trung tâm Thông tin - Thư viện trường Đại học Khoa học, Đại học Huế. Nghiên cứu một số thuật toán lập lịch trên môi trường tính toán đám mây MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Tính toán đám mây (TTĐM) ra đời xuất phát từ nhu cầu tính toán và yêu cầu dịch vụ với chi phí thấp của người sử dụng. Thực tế, để giải quyết công việc các tổ chức cần tìm ra năng lực tính toán mạnh mẽ và chi phí thấp hơn. Hiện nay có 2 cách cơ bản để giải quyết vấn đề này. Thứ nhất: nâng cấp cơ sở hạ tầng để tính toán, cách này sẽ tốn chi phí và nhân lực lớn; Thứ hai: tận dụng nguồn tài nguyên nhàn rỗi trong các tổ chức hoặc thuê các nguồn tài nguyên từ bên ngoài. Cách giải quyết thứ hai này chính là mục tiêu của TTĐM. TTĐM là sự phát triển của tính toán phân tán, vì vậy nó gặp phải nhiều thách thức lớn cần phải giải quyết. Hiện nay, ngày càng nhiều nhà cung cấp dịch vụ trên TTĐM, mỗi nhà cung cấp có chính sách quản lý tài nguyên khác nhau. Các tài nguyên này rất đa dạng, không đồng nhất và khác nhau về mặt kiến trúc, giao diện, khả năng xử lý, v.v.. Sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên này hoàn toàn không dễ dàng. Tại mỗi thời điểm có thể có rất nhiều người dùng yêu cầu dịch vụ trên TTĐM, mỗi người dùng có các yêu cầu về ràng buộc khác nhau. Vì vậy, làm sao để đưa ra một lịch trình tối ưu cho người dùng và đem lại lợi ích lớn nhất cho nhà cung cấp là một thách thức lớn cần phải giải quyết. Bài toán lập lịch trên TTĐM phức tạp hơn nhiều so với bài toán lập lịch truyền thống vì việc lập lịch trên TTĐM phải xét trong môi trường phân tán, động, các tài nguyên từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, các yêu cầu của người dùng có các ràng buộc chất lượng dịch vụ khác nhau, v.v.. Mô hình ứng dụng trong TTĐM cũng đa dạng hơn rất nhiều so với các mô hình tính toán truyền thống, do đó phải nghiên cứu những thuật toán cụ thể để đáp ứng nhu cầu cho những dạng ứng dụng cụ thể. Chính vì vậy, bài toán kiểm soát đầu vào và lập lịch cho yêu cầu người dùng trên TTĐM là một bài toán khó, chúng ta phải tìm ra các thuật toán tối ưu để giải quyết các bài toán này. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu nghiên cứu lập lịch công việc theo hướng hiệu năng về hệ thống, nhằm mục đích tận dụng tối đa hiệu năng của hệ thống. Trên TTĐM, các nhà nghiên cứu tập trung nghiên cứu lập lịch công việc theo hướng hiệu năng về kinh tế nhằm đem lại lợi nhuận cho nhà cung cấp, thời gian thực hiện nhỏ nhất cho người dùng đồng thời phải thỏa mãn các ràng buộc đặt ra của nhà cung cấp và người dùng. Các thuật toán lập lịch trên TTĐM thường là các thuật toán lập lịch động. Vì vậy, làm sao tối ưu thời gian đưa ra lịch trình là vấn đề mà các nhà khoa học hiện nay đang quan tâm và nghiên cứu. Xuất phát từ việc tìm hiểu, nghiên cứu các đặc điểm và các thách thức về các vấn đề lập lịch trên TTĐM, chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu một số thuật 1 Nghiên cứu một số thuật toán lập lịch trên môi trường tính toán đám mây toán lập lịch trên môi trường tính toán đám mây”.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: các tác nhân và hệ thống lập lịch trong TTĐM. Phạm vi nghiên cứu: luận án tập trung nghiên cứu mô hình của tác nhân PaaS và xây dựng các thuật toán kiểm soát đầu vào và lập lịch ở mức nền tảng.3. Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng 3 phương pháp: phương pháp tổng hợp và mô hình hóa, phương pháp hệ thống hóa, phương pháp thực nghiệm khoa học.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học • Đề xuất các thuật toán lập lịch công việc thời gian thực áp dụng cho lớp các bài toán song song trên TTĐM. Luận án đưa thêm tham số chi phí, kết hợp việc phân nhóm tài nguyên và xử lý song song để đưa ra lịch trình tối ưu về chi phí và thời gian cho các yêu cầu người dùng. • Xây dựng mô hình toán học cho nhà cung cấp PaaS và đề xuất các thuật toán kiểm soát đầu vào và lập lịch theo hướng tối ưu đa mục tiêu trên TTĐM. Áp dụng 2 heuristic ACO và PSO, luận án xây dựng công thức để tính thông tin heuristic và xác xuất của mỗi con kiến; xây dựng hàm thích nghi, vị trí tối ưu cục bộ của mỗi cá thể và vị trí tối ưu toàn cục của cả bầy đàn. Từ đó, xây dựng bài toán và đề xuất các thuật toán kiểm soát đầu vào và lập lịch theo hướng tối ưu đ ...