Open-loop scheduling for minimizing polynomial functions of age of information
Bilgi yaşi fonksiyonlarinin minimizasyonu
- Tez No: 978795
- Danışmanlar: PROF. DR. NAİL AKAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bilgi Yaşı (AoI), bir durum güncelleme sistemindeki bilginin güncelliğini nicel olarak ifade eden bir ölçüttür. Bu ölçüt, gerçek zamanlı izleme sistemleri, Nesnelerin İnterneti (IoT) ağları ve görev-kritik haberleşme sistemleri gibi zamanında bilgi güncellemelerinin hayati önem taşıdığı uygulamalarda önemli bir rol oynar. Bu çalışma, çok kaynaklı ve tek sunuculu İsteğe-Bağlı-Üretim (GAW) modeline sahip durum güncelleme sistemlerinde, bilgi yaşından bağımsız çevrimsel zamanlama yaklaşımlarını incelemektedir. Temel hedef, ayrık zamanlı bir çerçevede bilgi yaşının doğrusal olmayan bir fonksiyonunun beklenen değerini en aza indirmeye çalışan bir çizelgeleme politikası geliştirmektir. Bu amaç doğrultusunda, verilen bir döngüsel çizelgeleme desenine bağlı olarak her kullanıcının bilgi yaşı dağılımını elde etmek için ayrık zamanlı soğurucu Markov zincirleri teorisi kullanılmaktadır. Böylece, her bir kullanıcının bilgi yaşına uygulanan doğrusal olmayan bir maliyet fonksiyonunun beklenen değeri hesaplanabilmekte ve bu değer çalışmada, Bilgi Değeri (VoI) olarak adlandırılmaktadır. Son olarak, bilgi yaşının polinomsal bir maliyet fonksiyonu altında minimize edilmesini amaçlayan çevrimsel çizelgeleme deseni oluşturmak üzere meta-sezgisel bir arama algoritması geliştirilmiş ve yöntemin geçerliliği, sayısal sonuçlarla desteklenmiştir.
Özet (Çeviri)
Age of Information (AoI) is a metric that quantifies freshness of information in a status update system, making it crucial for applications where timely updates are essential, such as real-time monitoring systems, IoT networks, and mission-critical communication systems. This thesis explores age-agnostic cyclic scheduling in multi-source, single-server Generate-At-Will (GAW) status update systems, where the goal is to minimize the expected value of a non-linear polynomial function of AoI in a discrete-time setting. In the literature, approaches that aim to minimize the weighted sum of average AoI often rely solely on the first two moments of packet service times. However, the use of non-linear functions of age as the information freshness metric, requires an analytical model to obtain the distribution of AoI which also uses the distributions of packet service times as input to the model. In this work, given a cyclic transmission pattern, we use the theory of discrete-time absorbing Markov chains to obtain the distribution of the AoI of each user, which then allows us to find the expected value of any non-linear function of individual ages, referred to as the Value of Information (VoI) in this work. Subsequently, using the proposed analytical method, we propose a metaheuristic based space-search algorithm, specifically leveraging the Simulated Annealing (SA) technique, to obtain a cyclic schedule with the goal of minimizing a polynomial cost function of age. Numerical results are presented to validate the proposed approach.
Benzer Tezler
- Energy-delay and energy-age trade-off in sleep-wake scheduling of queuing systems
Kuyruk sistemlerinde uyku-uyanıklık zamanlamasında enerji-gecikme ve enerji-bilgi yaşı dengelemesi
ÖMER GÜRSOY
Doktora
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. NAİL AKAR
- Multi-model scheduling control of nonlinear systems using closed-loop gap metric
Düzlemsel olmayan sistemlerin kapalı döngü aralık metriği kullanılarak çok modelli çizgileme denetimi
ERDEM ARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAMURDAN
- Gain scheduling-based control design for full authority digital engine control of turboshaft engines in helicopter applications
Helikopter uygulamaları için turboşaft motorların tam yetkili sayısal motor kontrolü (FADEC) amacıyla kazanç zamanlamalı kontrol tasarımı
MASOUD NOROUZI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- Design a variable stability systems with nonlinear and linear approaches for a continuous flight envelope
Değişken kararlılık sisteminin doğrusal ve doğrusal olmayan yaklaşımlarla geniş bir uçuş zarfında tasarımı
SADETTİN BALCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- Kapasite ihtiyaç planlaması ve sonlu çizelgeleme
Capacity requirements planning and finite scheduling
CÜNEYT DEĞERTEKİN
