Метод синтезу оптимальних гіпермереж за критерієм максимуму функціональної стійкості
DOI: 10.31673/2412-4338.2019.040411
Анотація
Пропонується метод синтезу структури функціонально стійкої інформаційної мережі. В якості показника функціональної стійкості використовується зв’язність гіпермережі, що характеризує структуру сучасної інформаційної мережі. Такі мережі функціонують під впливом перешкод та завад. Тому увесь час зникають та з’являються лінії зв’язку, підключаються та відключаються вузли. В таких умовах мережа має автоматично реструктуруватись, самостійно налаштовуватись та забезпечувати стійке функціонування. Разом з тим, коли більшість вузлів є мобільними, то енергетичні характеристики таких вузлів не є незалежними. Вони можуть зв’язуватись (налагоджувати лінії зв’язку) тільки з найближчими (в межах радіуса дії), а не з усіма вузлами.
Досліджені методи оптимізації мереж, які базуються на підвищенні зв’язності гіпермережі за рахунок додавання нових ребер не завжди виявляються придатними, оскільки змінюється структура вторинної мережі і, відповідно, необхідно перерахувати ємності пучків каналів цієї мережі. Тому виникає завдання підвищення зв’язності гіпермережі за рахунок розпаралелювання ребер вторинної мережі. В цьому випадку структура вторинної мережі залишається незмінною.
У процесі вирішення вказаного завдання удосконалено математичну модель гіпермережі на базі заданих гіперграфів та розроблено метод синтезу на основі евристичного алгоритму, який дає хороші результати на достатньо широкому класі завдань. Вказаний метод дозволяє реалізувати концепцію самоорганізуючих мереж в частині оптимального реструктурування динамічно змінюваної структури мережі з постійним обчисленням показників функціональної стійкості для управляння надмірністю. Реалізація запропонованого методу дозволить вирішити питання третього етапу забезпечення функціональної стійкості розгалужених інформаційних систем – відновлення функціонування за рахунок перерозподілу надмірності та реструктуризації мережі за критерієм максимуму зв’язності. Ці процеси мають суттєве значення для інформаційних мереж, що повинні функціонувати протягом тривалого часу в автономному режимі без фізичного втручання обслуговуючого персоналу.
Ключові слова: інформаційна мережа, зв’язність, методи оптимізації, надмірність, гіпермережа, функціональна стійкість.
Список використаної літератури
1. Саланда І.П. Система показників та критеріїв формалізації процесів забезпечення локальної функціональної стійкості розгалужених інформаційних мереж / І.П. Саланда, О.В. Барабаш, А.П. Мусієнко // Наукове періодичне видання «Системи управління, навігації та зв'язку». – Полтава: ПНТУ, 2017. – Вип. 1 (41). – С. 122 – 126.
2. Саланда І.П. Методика синтезу розгалуженої інформаційної мережі із заданими структурними характеристиками / І.П. Саланда // Телекомунікаційні та інформаційні технології. – Київ: ДУТ, 2016. – № 1. – С. 95 – 99.
3. Schneider, C., Barker, A., and Dobson, S. (2015) “A survey of self‐ healing systems frameworks.” Software: Practice and Experience, 45(10): 1375-1398. Print.
4. Manzoor A., Rajput U, Phulpoto N, Abbas F, Rajput M. (2018) “Self-healing in Operating Systems.” IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, Vol.18 No.5: 92-98. Print.
5. Hudaib, AA., Fakhouri, HN., Al Adwan, FE., and Fakhouri, SN. (2017) “A Survey about Self-Healing Systems” (Desktop and Web Application). Vol.09 No.01: 71-88. Print.
6. Wang, Z., & Wang, J. (2015) “Self-healing resilient distribution systems based on sectionalization into microgrids.” IEEE Transactions on Power Systems, 30(6): 3139-3149 Print
7. Duarte, DP., Guaraldo, JC., Kagan, H., Nakata, BH., Pranskevicius, PC., Suematsu, AK., and Hoshina, MS. (2016) “Substation-based self-healing system with advanced features for control and monitoring of distribution systems.” In Harmonics and Quality of Power (ICHQP), 2016 17th International Conference on 2016, IEEE: 301-305. Print
8. Barabash O. Diagnostic Model of Wireless Sensor Network Based on Mutual Inspection of Network Elements / O. Barabash, N. Lukova-Chuiko, A. Musienko, I. Salanda // Proceedings of 14 International Conference the Experience of Designing and Application of Cad Systems in Microelectronics (CADSM 2017), 21-25 February, 2017, Polyana-Svalyava (Zakarpattya), Ukraine. – Lviv: Lviv Polytechnic National University, 2017. – P. 303 – 305.
9. Попков В.К. Математические модели живучести сетей связи / В.К. Попков. – Новосибирск: Вычислительный центр СО АН СССР, 1990. – 235 с.
