ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

نموذج تخزين / استرجاع لتطبيقات الحوسبة الشبكية بالاعتماد على سرقة العمل

A checkpoint/recovery Model based on work stealing for grid applications

1280   2   17   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يندرج البحث في مجال التسامح مع الأعطال في البيئات التفرعية الواسعة مثل الحوسبة الشبكية (grid) و عناقيد الحواسيب (cluster) بهدف إيجاد أفضل الطرق للتعامل مع الأخطاء المتعقلة بتعطل أحد الأجهزة الموجودة في البيئة أو الناتجة عن انقطاع شبكة الاتصال و ذلك لضمان استمرارية عمل التطبيقات المتوازية المنفذة ضمن هذه البيئة في ظل وجود الأعطال. قمنا في البحث بدراسة لنموذج البيئة التفرعية المعتمد و التطبيقات المتوازية المنفذة ضمنه، ثم قدمنا آلية تخزين / استرجاع تمكننا من ضمان استمرارية التطبيق في حال ظهور أي عطل باستخدام التمثيل المجرد لحالة التطبيق على المعالجات و المتمثل بمخطط تدفق البيانات (macro dataflow) للتطبيقات التي تستخدم خوارزمية سرقة العمل ( work stealing ) لتوزيع المهام بين المعالجات و تُنفذ في بيئات تفرعية واسعة غير متجانسة و ديناميكية، و ذلك بكلفة بسيطة مضافة لكلفة التنفيذ المتوازي نتيجة حفظ جزء من العمل خلال التنفيذ الطبيعي (fault-free execution) فضلاً عن ذلك تم تقديم نموذج رياضي لحساب التعقيد الزمني (الكلفة) لهذه الآلية المقترحة .


ملخص البحث
يتناول البحث موضوع التسامح مع الأعطال في البيئات التفرعية الواسعة مثل الحوسبة الشبكية وعناقيد الحواسيب، بهدف إيجاد أفضل الطرق للتعامل مع الأخطاء الناتجة عن تعطل الأجهزة أو انقطاع الشبكة لضمان استمرارية التطبيقات المتوازية. يقدم البحث نموذجاً لتخزين واسترجاع البيانات يعتمد على خوارزمية سرقة العمل لتوزيع المهام بين المعالجات، ويستخدم التمثيل المجرد لحالة التطبيق على المعالجات. يتميز هذا النموذج بكلفة إضافية بسيطة نتيجة حفظ جزء من العمل خلال التنفيذ الطبيعي. كما يقدم البحث نموذجاً رياضياً لحساب التعقيد الزمني لهذه الآلية المقترحة. يهدف البحث إلى إيجاد آلية فعالة للتسامح مع الأعطال في بيئات حسابية موزعة وغير متجانسة وديناميكية، مع التركيز على تقليل كلفة التخزين خلال التنفيذ الطبيعي وضمان استمرارية التطبيق في حال حدوث عطل. يعتمد النموذج على تخزين جزء من معلومات التطبيق خلال التنفيذ الطبيعي واسترجاعها لاحقاً في حال وقوع عطل، مع استخدام نقاط تحقق دورية لحفظ حالة التطبيق على المعالج الرئيسي. يتم تحليل كلفة البروتوكول المقترح من خلال دراسة الكلفة الإضافية الناتجة عن حفظ المهام المسروقة وزمن تنفيذ الخوارزمية المتوازية على عدد غير محدود من المعالجات. يستنتج البحث أن الكلفة المضافة إلى زمن التنفيذ المتوازي باستخدام آلية التخزين المقترحة تكون محدودة بعدد المهام المسروقة، وأن الخسارة الناتجة عن الأعطال لن تكون كارثية وتؤدي إلى توقف التطبيق.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يقدم البحث مساهمة قيمة في مجال التسامح مع الأعطال في البيئات التفرعية الواسعة، ويعرض نموذجاً مبتكراً يعتمد على خوارزمية سرقة العمل. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء للبحث. أولاً، قد يكون من المفيد تقديم تجارب عملية أكثر تفصيلاً لتقييم فعالية النموذج المقترح في بيئات مختلفة وتحت ظروف متنوعة من الأعطال. ثانياً، يمكن تحسين الشرح المتعلق بالنموذج الرياضي لحساب التعقيد الزمني لجعله أكثر وضوحاً وسهولة للفهم. ثالثاً، يمكن أن يكون هناك تحليل أعمق لتأثير الكلفة الإضافية على الأداء العام للتطبيقات المتوازية، خاصة في البيئات ذات الأحمال العالية. وأخيراً، يمكن أن يكون هناك توضيح أكثر لكيفية التعامل مع الأعطال المتعددة والمتزامنة في النظام، وتأثير ذلك على استمرارية التطبيق وكفاءة النموذج المقترح.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي هو إيجاد آلية فعالة للتسامح مع الأعطال في بيئات حسابية موزعة وغير متجانسة وديناميكية للتطبيقات المتوازية، باستخدام خوارزمية سرقة العمل ومخطط تدفق البيانات.

  2. ما هي الآلية المقترحة للتعامل مع الأعطال؟

    الآلية المقترحة تعتمد على تخزين جزء من معلومات التطبيق خلال التنفيذ الطبيعي واسترجاعها لاحقاً في حال وقوع عطل، باستخدام نقاط تحقق دورية لحفظ حالة التطبيق على المعالج الرئيسي.

  3. كيف يتم توزيع المهام بين المعالجات في النموذج المقترح؟

    يتم توزيع المهام بين المعالجات باستخدام خوارزمية سرقة العمل، حيث يقوم أي معالج خامل بسرقة مهمة جاهزة من معالج آخر نشط.

  4. ما هي الكلفة الإضافية الناتجة عن استخدام النموذج المقترح؟

    الكلفة الإضافية تكون محدودة بعدد المهام المسروقة في التطبيق، وهي ناتجة عن حفظ المهام المسروقة خلال التنفيذ الطبيعي وزمن وصول المهمة الواحدة إلى الذاكرة المستقرة.


المراجع المستخدمة
AVIZIENIS A, LAPRIE JC and RANDALL B, 2001, Fundamental Concepts of Dependability, in University of New castle upon Tyne, Computing Science
BALA A, CHANA I, 2012, Fault tolerance-challenges, techniques and implementation in cloud computing, in IJCSI Interna tional Journal of Computer Science Issues,Vol. 9, No 1
FRIGO M, LEISERSON CE, and RANDALL KH, 1998 ,The implementation of the Cilk-5 multithreaded language,inProc. ACM SIGPLAN conference on Programming language design and implementation,Pages 212 - 223
قيم البحث

اقرأ أيضاً

نظرا لتطوير التعلم العميق، حققت مهام معالجة اللغة الطبيعية تقدم كبيرا من خلال الاستفادة من تمثيل التشفير الثنائي الاتجاه من المحولات (بيرت). الهدف من استرجاع المعلومات هو البحث في أكثر النتائج ذات الصلة لاستعلام المستخدم من مجموعة كبيرة من المستندات. على الرغم من أن نماذج استرجاع مقرها بيرت أظهرت نتائج ممتازة في العديد من الدراسات، إلا أن هذه النماذج تعاني عادة من الحاجة إلى كميات كبيرة من الحسابات و / أو مسافات تخزين إضافية. في ضوء العيوب، يتم اقتراح نموذج استرجاع منظم في سيامي في بيرت (Bess) في هذه الورقة. لا يرث BESS فقط مزايا نماذج اللغة المدربة مسبقا، ولكن يمكن أيضا إنشاء معلومات إضافية لتعويض الاستعلام الأصلي تلقائيا. علاوة على ذلك، يتم تقديم استراتيجية تعليم التعزيز لجعل النموذج أكثر قوة. وفقا لذلك، نقيم BESS على ثلاثة كوربورا عامة المتاحة، وتتضح النتائج التجريبية كفاءة نموذج الاسترجاع المقترح.
هدفنا من خلال هذه الدراسة في إطار المشروع الفصلي للسنة الرابعة إلى إلقاء الضوء على استرجاع الصور من مجموعة كبيرة بالاعتماد على محتوى صورة هدف , و قمنا بتدعيم هذه الدراسة بتطبيق ضمن بيئة الماتلاب لبرنامج بحث عن الصور المشابهة لصورة مدخلة . و قد تركز بحثنا على ميزتين هامتين يكاد لا يخلو منها أي نظام بحث عن الصور بالاعتماد على المحتوى و هما ميزتي الهيستوغرام اللوني و بنية الصورة texture , ووضحنا الخطوات التي يتم في ضوئها عملية الاسترجاع بدءاً من تحليل الصورة و استخلاص شعاع الواصفات الخاص فيها , و مطابقته مع أشعة الميزات الخاصة بالصور الموجودة في قاعدة البيانات ليتم ترتيب الصور بحسب مدى تشابهها من الصورة الهدف . و تطرقت الدراسة إلى استخدام الفضاء اللوني HMMD كبديل للفضاء اللوني RGB لاستخراج واصفات البنية اللونية على اعتبار أنه نموذج لوني موجه بالمستخدم user oriented و بالتالي نضمن أن نحصل على نتائج أفضل ترضي المستخدم . وقمنا بتدعيم الدراسة بعدد من الأشكال و الأمثلة و المخططات التي توضح محتوى الدراسة النظرية و ما قمنا بعمله في التطبيق ضمن بيئة الماتلاب .
يتم وضع تقدير الجودة على مستوى الجملة (QE) من الترجمة الآلية بشكل تقليدي كملقمة الانحدار، ويتم قياس أداء نماذج QE عادة بواسطة ارتباط بيرسون مع ملصقات بشرية. حققت نماذج QE الأخيرة مستويات ارتباطا غير مرئي مسبقا بأحكام بشرية، لكنها تعتمد على نماذج لغوي ة محلية متعددة اللغات الكبيرة باهظة الثمن بشكل حسابي وجعلها غير ممكنة لتطبيقات العالم الحقيقي. في هذا العمل، نقوم بتقييم العديد من تقنيات ضغط النماذج ل QE والعثور على ذلك، على الرغم من شعبيتها في مهام NLP الأخرى، فإنها تؤدي إلى ضعف الأداء في وضع الانحدار هذا. نلاحظ أن هناك حاجة إلى معلمة نموذجية كاملة لتحقيق نتائج SOTA في مهمة الانحدار. ومع ذلك، فإننا نجادل بأن مستوى التعبير عن نموذج في مجموعة مستمرة غير ضرورية لإحضار تطبيقات المصب في QE، وإظهار أن إعادة صياغة QE كمشكلة تصنيف وتقييم نماذج QE باستخدام مقاييس التصنيف من شأنها أن تعكس أدائها الفعلي بشكل أفضل في الواقع تطبيقات العالم.
اكتسبت أنظمة الحوار مثل Chatbots، والمهام مثل الإجابة على الأسئلة (QA) الجر في السنوات الأخيرة؛ بعد تقييم هذه الأنظمة لا تزال صعبة. وتشمل الأسباب مجموعة متنوعة كبيرة في السياقات واستخدام حالات هذه الأنظمة وكذلك التكلفة العالية للتقييم البشري. في هذه الورقة، نركز على نوع معين من أنظمة الحوار: تطبيقات تفاعل إزاحة الوقت (TOIAIA) ذكي، برامج محادثة محاكمة محادثات وجها لوجه بين البشر والحجيجات الإنسانية المسجلة مسبقا. ضمن القيد أن تویا هو نظام إخراج واحد يتفاعل مع المستخدمين مع توقعات مختلفة، نحدد تحديين: أولا، كيف نحدد إجابة جيدة؟ والثاني، ما هو متري مناسب لاستخدامها؟ نستكشف التحديات من خلال إنشاء مجموعة بيانات جديدة تحدد إجابات جيدة متعددة على أسئلة تویا محددة من خلال مساعدة عمال الأمازون الميكانيكية التركيون. يتيح لنا هذه الرأي من الحشد دراسة الاختلافات في كيفية إدراك المحققين الذين يتويا إجاباتها. تشمل مساهماتنا مجموعة البيانات المشروحة التي نجعلها متاحة للجمهور واقتراح معدل النجاح الخاص بك كتقسيط تقييم أكثر ملاءمة من مقاييس استرجاع الجودة التقليدية واسترجاع المعلومات.
نقدم في هذا البحث نموذج رياضي مستمر للحصول على الحل الأمثل للمشكلة الناتجة عن إضافة آلية للتسامح مع الأعطال في بيئات التنفيذ التفرعية و الموزعة عالية الآداء و هي مشكلة التسوية بين الكلفة المضافة من آلية التسامح مع الأعطال و تأثير الأعطال على بيئة التنفيذ و بالتالي على زمن انتهاء تنفيذ التطبيق المتوازي. طريقة التسامح مع الأعطال المدروسة هي آلية تخزين/استرجاع متزامن و الدراسة المقترحة تعتمد على نمذجة عشوائية مستمرة لمختمف قيود الأداء للتطبيق المتوازي المنفذ على بنية تفرعية موزعة.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا