تم في هذا البحث مقارنة أداء خوارزميات جدولة المهام العشوائية على منصة متعددة النوى بهدف تحديد الخوارزمية الأفضل من ناحية مجموعة من البارامترات المعتمدة من قبل الباحثين في هذا المجال و التي بدورها تعطينا تفاصيل دقيقة حول جودة مثل هذه الخوارزميات عند ت
طبيقها على مجموعة من المهام العشوائية المولدة وفق التوزع الاحتمالي اللوغاريتمي الموحد.
تمت عملية المحاكاة على البرنامج simso و الذي أثبت موثوقية أداء عالية بشهادة العديد من الباحثين في هذا المجال فضلاً عن كونه يقدم إمكانية توليد المهام وفق توزعات احتمالية معينة، و يحاكي تفاصيل دقيقة متعلقة بخصائص المهام العشوائية.
يهدف البحث إلى الاستفادة من وجود عدة وحدات معالجة مركزية
بالإضافة إلى وحدات معالجة رسومية و استغلال العمليات الحسابية التي تقوم بها
وحدات المعالجة الرسومية, بهدف إنشاء آلية لجدولة بيان موجه لا يحوي دائرة,
تهدف إلى تقليل الاتصالات بين الموارد و جدولة المهام المترابطة بأفضل شكل
ممكن.
في هذا البحث تم تقديم نموذج تحليل رياضي لنظام روبوت نقّال مؤلف من ( 7 ) وحدات
تحكم إلكترونيّة تتبادل حوالي ( 23 ) رسالة فيما بينها، بهدف حساب أزمنة الاستجابة
( التأخيرات الزمنيّة ) لجميع الرسائل و استخدام نتائج هذا التحليل كبارامترات دخل لمنهجيّة
مطوّرة (Sampling Time Scheduling)STS و التي تتيح حساب أزمنة أخذ العينات بشكل يحقق أفضل فعاليّة و وثوقيّة للنظام، و كذلك ضمان عملية التحقّق فيما إذا كانت أزمنة الحد الأدنى لرسائل النظام تقابل سيناريوهات الحالة الأسوأ بالزمن الحقيقي.
تعتبر تقنية التطوير بعيد المدى "LTE" من أحدث تقنيات الاتصالات التي تندرج ضمن تقنيات
الجيل الرابع من الاتصالات الخلوية، و التي تدعم سرعات عالية و عرض حزمة كبير، بالإضافة
لتقديمها إمكانيات للتعامل مع جودة الخدمة المرتبطة بأنواع محددة من البيانات، ن
تيجةً لذلك
فإنها تحظى باهتمام واسع و كبير من الباحثين و المستخدمين. إن التحدي الأكبر الذي يواجه
شبكات التطوير بعيد المدى "LTE" هو القدرة على ضمان جودة الخدمة لكل مستخدمي الشبكة
طالما هذه الشبكات تخدّم كل من مستخدمي الصوت و البيانات بنفس الوقت، لذلك جاءت
دراستنا لتبين أثر مجموعة من خوارزميات الجدولة على انتقال بيانات "TCP" و بيانات صوتية
و فيديوية.
يقدم البحث نمذجة و تحليل أداء عدد من خوارزميات الجدولة في أنظمة الزمن الحقيقي متعددة المعالجات. حيث تم تحليل أداء كل من الخوارزميات الثلاث: خوارزمية الجدولة بالزمن الحرج الأقصر أولاً EDF ، و خوارزمية الجدولة بالزمن الأقل خمولاً أولاً LLF ، و خوارزمية
الجدولة بالزمن الحرج أولاً عند الخمول الصفري EDZL . شملت هذه الدراسة جدولة مهام دورية ذات قيود زمنية مساوية لدورها ، و مستقلة، و قابلة للمقاطعة على عدة معالجات متطابقة . تمت مقارنة الخوارزميات الثلاث من ناحية الحمل على المعالج (مشغولية المعالجات)، و من ناحية عدد الهجرات، و عدد المقاطعات، و عدد المرات التي لم تنجح فيها هذه الخوارزميات في تحقيق الحدود الزمنية للمهام، حيث يعتبر الأخير أهم معيار من معايير عملية الجدولة في الزمن الحقيقي. كما تضمنت الدراسة جدولة مجموعات متزايدة من المهام الدورية تبدأ من 4 مهام لتصل حتى 64 مهمة ، و ذلك لدراسة تأثير ازدياد عدد المهام و المعالجات على أداء خوارزميات الجدولة، و كنتيجة يقدم البحث نقاط القوة و الضعف في أداء هذه الخوارزميات و يقترح لكل خوارزمية - حسب نقاط القوة في أدائها- نوع منظومة الزمن الحقيقي التي من الأفضل تطبيقها فيها.
سنقدم في هذا البحث استراتيجية ذاتية التكيف تمكننا من كتابة خوارزمية متوازية تتكيف
مع عدد الموارد المتوفرة على البيئة التفرعية المخصصة لتنفيذ البرنامج المتوازي. إن
التطبيقات المتوازية المدروسة و المعنية بالبحث هي تطبيقات ممثلة بمخطط تدفق البيانات
ا
لمبني ديناميكياً خلال التنفيذ. تقوم الطريقة المقترحة هنا على المزاوجة بين خوارزمية
تسلسلية و أخرى متوازية معتمدين على مبدأ سرقة العمل في جدولة المهام. و نقدم دراسة
لتعقيد هذه الخوارزمية المتكيفة و تحليل لأدائها على معالج و مقارنته مع خوارزمية
تفرعية تقليدية.
في هذا البحث، تمت دراسة مسألة الجدولة الستاتيكية للمهام المستقلة على نظام
معالجات-متعدد متماثلة، و عرض خوارزمية اعتماداً على أمثلة جماعة النحل، و حل
مسألة الجدولة باستخدامها، و مقارنتها مع خوارزمية سابقة قد استوحيت من سلوك النحل
لنفس الغرض و مع الحل الأمثل لمسألة الجدولة المعروضة.
يهدف علم بحوث العمليات إلى إيجاد الحل الأمثل لكثير من المشاكل و في مختلف مجالات الحياة, و من أهمها مسألة تحليل الشبكات. قدمنا في هذا البحث خوارزمية فعالة بزمن خطي( O ( n + k يتم من خلالها تنفيذ جميع أنشطة الشبكة بالكامل ضمن فترة زمنية محددة و بأقل زيادة على التكلفة.
تعتبر جدولة المهام على المعالجات-المتعددة من أهم المسائل المدروسة لجعل المعالجات تعمل من دون أزمنة تأخير، و بالتالي تقليل الزمن الكمي اللازم لإتمام المهام. هذا الأمر جعل الاهتمام يتركز على مسألة الجدولة و خوارزمياتها، و خاصة في أنظمة المعالجات المتعد
دة التي تحتاج لترتيب المهام عمليا من أجل تنفيذها بشكل أمثل.
في هذا البحث، تمت دراسة مسألة الجدولة الستاتيكية لمهام المستقلة على نظام معالجات-متعدد متماثلة، و عرض خوارزمية اعتماداً على أمثة جماعة النحل، و حل مسألة الجدولة باستخدامها، و مقارنتها مع خوارزمية سابقة قد استوحيت من سلوك النحل لنفس الغرض و مع الحل الأمثل لمسألة الجدولة المعروضة.
إن الهدف من الخوارزمية هو إيجاد حل مقبول ذي زمن أصغريّ من خلال خوارزمية جماعة النحل، و دراسة تأثير زيادة عدد المهام عند ثبات عدد المعالجات، و تأثير زيادة عدد هذه المعالجات-من أجل عدد من المهام-على ثبات الخوارزمية المعروضة.
لقد أوضحت دراسة الخوارزمية المفروضة قدرتها على الحصول على قيمة مثلى لدالة الهدف في اختبارات مسائل جدولة ذات حجم صغير و متوسط.
لقد بينت النتائج أن الخوارزمية المفروضة تنتج حلاً أمثل لمسألة الجدولة في أغلب الحالات، و تحسن الخوارزمية التقليدية لأمثلة جماعة النحل.
أظهرت كثير من البحوث قدرة الحجز المسبق على تحسين تخمينات النظام، مما يمكنه من تأمين القيود الزمنية المطلوبة للتطبيقات. تتطلب التطبيقات متعددة المهمات تأمين حجوزات مسبقة متعددة على موارد مختلفة في النظام؛ التي عادة ما تجري عبر التفاوض متعدد المراحل مم
ا يضيف عبئاً زمنياً جديداً إلى زمن الاستجابة الكلي للتطبيق. يتعلق مقدار هذا الزمن الإضافي
بعدد من البارومترات؛ منها حمل النظام، و مقدار التنافسية فيه. تقدم تطبيقات تدفقات الأعمال تعقيداً إضافياً بسبب وجود الارتباطات بين مهماتها؛ فأي رفض أو تأخير لأحد حجوزات مهام الدفق غالباً ما يزيد من زمن انتهاء التطبيق.
تقترح هذه الورقة استخدام الحجوزات المسبقة المرنة المعتمدة على الفجوات الزمنية الناتجة في مجدولات تدفقات الأعمال الاستمثالية من أجل تحسين معدل قبول الحجوزات، و تقدم وكيل الحجز المتعدد المرن الذي يؤمن الحجوزات المطلوبة باستخدام إستراتيجية الموقع الملائم الأول. بينت النتائج المقدمة أن وجود الوكيل المعتمد على الحجوزات المرنة يحسن دوماً من معدل قبول
الحجوزات و بمعدل وسطي قدره ( 22.25 %). أما النتائج الأكثر أهمية هنا فهي استطاعة الوكيل المقترح على تحسين معدلات قبول الحجوزات في البيئات التنافسية؛ و أظهرت أنه بازدياد التنافسية يزداد معدل قبول الحجوزات المرنة وصولاً إلى نسبة ( 48.4 % ) عند وجود 90 مستخدماً متزامناً في النظام.
