Multi-objective task scheduling in heterogeneous fog environments
Heterojen sis ortamlarında çok amaçlı görev zamanlaması
- Tez No: 881350
- Danışmanlar: PROF. DR. SADIK FİKRET GÜRGEN, PROF. DR. HALUK RAHMİ TOPCUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
İnternet, küresel ağa bağlı milyarlarca cihazın muazzam miktarda veri ürettiği Geleceğin İnterneti'ne doğru geliştikçe, geleneksel bulut bilişimin sınırlamaları ortaya çıktı. Sis bilişim, hesaplamayı ve depolamayı ağın ucuna doğru getiren bulut bilişimin dezavantajlarının üstesinden gelmek için önerilmiştir. Sis ortamlarında görev zamanlaması, geleneksel bulut bilişimde zamanlamaya kıyasla yeni zorluklar doğurur. Sis bilişimde görev zamanlaması üzerine yakın zamanda yapılmış birkaç çalışma olmasına rağmen, bunlar çok sınırlıdır ve sis bilişimdeki başlıca zorlukların çoğunu temsil etmezler. Çeşitli düzeylerde heterojenlik ve dinamizm, görev çizelgeleme probleminin sis hesaplama için daha zorlayıcı olmasına neden olur. Bu çalışmada, toplam beş hedefi olan çok amaçlı bir görev çizelgeleme modeli sunacağız ve sis hesaplama için çok amaçlı çok aşamalı iki çizelgeleme algoritması olan MOMRank ve LAMOMRank algoritmalarını öneriyoruz. Ortaya sürülen stratejinin performansı, iyi bilinen çok amaçlı meta-sezgisel (NSGA-II ve SPEA2 algoritmaları) ve literatürden yaygın olarak kullanılan bir algoritma (MOHEFT algoritması) ile üç yaygın çok amaçlı metrik kullanılarak değerlendirildi. Bunun yanında, öne çıkarılan bireysel metrikler ile de fog ortamlarındaki ağ tıkanıklığı ve görev bazlı gecikmenin ölçülmesi hedeflendi. Deney kümemizi birbirine bağımlı iş yükleri içeren Pegasus işakış yükleri ve gerçek zamanlı kısıtları olan DeFog uygulamaları ile oluşturduk. Ek olarak, ara bağlantı ağlarında veri iletimini iyileştirmek için iki görev kümeleme mekanizmasını algoritmalara dahil ediyoruz. Tüm problem örneklemlerinde verilen ampirik değerlendirmelerin sonuçları, veri aktarım maliyetlerini ve görev bazlı gecikmeyi azaltmak için hem algoritmamızın hem de entegre uzantıların önemini doğrulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Limitations of the conventional cloud computing have surfaced as the internet evolves towards Future Internet where billions of devices connected to the global network producing enormous volume of data. Fog computing is proposed to overcome the drawbacks of the cloud computing which brings the computation and storage towards the edge of the network. Task scheduling on fog environments surges new challenges compared to scheduling on conventional cloud computing. Although there are a few recent work on task scheduling in fog computing, they are very limited and they do not represent most of the major challenges in fog computing. Various levels of heterogeneity and dynamism cause task scheduling problem to be more challenging for fog computing. In this thesis, we present a multi-objective task scheduling model with total of five objectives; and we propose two multi-objective multi rank scheduling algorithms for fog computing, the MOMRank and the LAMOMRank algorithms. The performance of the proposed strategies is assessed with well-known multi objective metaheuristics (the NSGA-II and the SPEA2 algorithms) and a widely used algorithm from the literature (the MOHEFT algorithm) using three common multi-objective metrics. Furthermore, set of highlighted individual metrics are also measured to address open issues in fog environments. We populated our workloads with the Pegasus workflows with dependent tasks that will produce network traffic and the DeFog applications that will demand real-time requirements. Additionally, we incorporate two task clustering schemes to the algorithms in order to improve data transmissions on interconnection networks. Results of empirical evaluations given in performance profiles over all instances validate significance of our algorithms in terms of multiobjective metrics, diminishing fog cluster network and reducing latency for real time applications.
Benzer Tezler
- Workforce optimization in aircraft maintenance processes
Uçak bakım süreçlerinde işgücü optimizasyonu
SAFACAN HASANÇEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLFEM TUZKAYA
PROF. DR. HÜSEYİN SELÇUK KILIÇ
- Multi-project scheduling with skill- and capability-based resource constraints: a case study for R&D projects in heating industry
Beceri ve yetkinliğe dayalı kaynak kısıtlamaları ile çoklu proje çizelgeleme: ısıtma endüstrisindeki ar-ge projeleri için bir vaka çalışması
TUĞBA BADUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEYDA AYŞE TOPALOĞLU
- Yapım yönetiminde kaynak planlama yaklaşımları ve kompüter destekli çoklu proje programlama
Resource planning approaches and computer aided multi project scheduling in construction management
ÖZLEM SARICI
- Hiyerarşik grup karar vermeye dayanan proje portföy seçimi ve çizelgelemesi
Project portfolio selection and scheduling based on hierarchical group decision making
ÖZGE ŞAHİN ZORLUOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR KABAK