Метод планування виконання завдань з управління телекомунікаційними мережами на основі вирішення задач нелінійного булевого програмування

Abstract

UA: Дослідження спрямовано на підвищення оперативності планування розподілу завдань з управління в кластерах телекомунікаційних систем за рахунок розробки методу планування виконання завдань з управління телекомунікаційними мережами на основі вирішення задач нелінійного булевого програмування. Досягнення мети полягає в розробці методу оперативного планування розподілу завдань з управління телекомунікаційними мережами, який дозволяє підвищити значення сумарного коефіцієнту важливості виконаних завдань та зменшити час їх обслуговування шляхом вирішення задач нелінійного булевого програмування у кластерах телекомунікаційних систем з використанням Grid-технології; у створенні моделі функціонування кластера телекомунікаційної Grid-системи, новизна якої полягає у можливості дослідження ефективності використання розробленого методу оперативного планування розподілу завдань з управління телекомунікаційними мережами при різних законах розподілу потоків завдань та інтенсивності обробки їх в кластері та, яка базується на основі використання для планування виконання завдань вирішення задач нелінійного булевого програмування; а також розвитку методу планування розподілу завдань у кластерах телекомунікаційних систем, який дозволив у порівнянні з існуючими методами дискретної оптимізації суттєво зменшити часову складність планування розподілу завдань у кластерах телекомунікаційних систем, забезпечуючи малу похибку результатів рішення шляхом удосконалення методу вирішення задач нелінійного булевого програмування на основі рангового підходу.

EN: The research is aimed at increasing the efficiency of scheduling the distribution of management tasks in clusters of telecommunication systems by developing a method for planning the implementation of tasks for managing telecommunications networks based on solving nonlinear Boolean programming problems. The goal is to develop a method for operational planning of distribution of tasks for managing telecommunications networks, which allows to increase the value of the total importance of completed tasks and reduce the time of their maintenance by solving nonlinear Boolean programming problems in clusters of telecommunication systems using Grid technology; in the creation of a model for the operation of a cluster of telecommunication Grid systems, the novelty of which is the possibility of investigating the effectiveness of using the developed method of operational planning for the distribution of tasks for managing telecommunications networks under different laws of distribution of task flows and the intensity of their processing in a cluster that is based on utilization for execution planning problems of nonlinear Boolean programming; as well as the development of a method for scheduling the distribution of tasks in clusters of telecommunication systems, which made it possible to significantly reduce the time complexity of scheduling the distribution of tasks in clusters of telecommunication systems, in comparison with existing methods of discrete optimization, providing a small error in the results of the solution by improving the method of solving nonlinear Boolean programming problems based on the rank approach. The new results obtained on the basis of the methods and models developed in the dissertation have the following practical significance: a software package has been created that simulates the operation of the cluster using the developed method of operational planning of the distribution of tasks based on solving problems of nonlinear Boolean programming. It is shown that the developed method, in contrast from FCFS methods, allows to reduce the total execution time by 12-24% and increase the value of the total importance factor of the completed task h on more than 50%; A model for solving nonlinear Boolean programming problems is constructed on the basis of the rank approach, which shows that, in comparison with known ones, the approximate procedures for the operational distribution of problems have less time and computational complexity, and a small and asymptotically decreasing error in the solution with increasing dimension of the problem; also formulated practical recommendations for the integration and effective use of the developed method of operational planning in modern planners, which made it possible to increase the efficiency of the implementation of cluster tasks and reduce the waiting time for tasks in the queue by more than 20%.