طراحی و ارزیابی یک سیستم منعطف زمان‌بندی وظیفه با استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری در محیط محاسبات fog-cloud

نوع: Type: رساله

مقطع: Segment: دکتری

عنوان: Title: طراحی و ارزیابی یک سیستم منعطف زمان‌بندی وظیفه با استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری در محیط محاسبات fog-cloud

ارائه دهنده: Provider: سکینه سهرابی - مهندسی کامپیوتر

اساتید راهنما: Supervisors: جناب آقای دکتر نصیری و جناب آقای دکتر سخایی نیا

اساتید مشاور: Advisory Professors: جناب آقای دکتر رضا محمدی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: داور داخلی دکتر شکور وکیلیان و داوران خارجی آقای دکتر حسن بشیری و خانم دکتر فرشته آزادی پرند

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 16 - 1405/3/9

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: رشد فزاینده اینترنت اشیا و تولید حجم عظیمی از داده‌ها، چالش‌هایی نظیر افزایش تأخیر، ازدحام شبکه، محدودیت پهنای باند و مصرف بالای انرژی را در محیط‌های ابری ایجاد کرده است. معماری محاسبات مه با نزدیک‌سازی پردازش به منبع تولید داده، می‌تواند تا حد زیادی این مشکلات را کاهش دهد. با این حال، طراحی یک سازوکار کارآمد و انعطاف‌پذیر برای زمان‌بندی وظایف در محیط ترکیبی مه–ابر، با توجه به پویایی و ناهمگنی درخواست‌ها، همچنان یک چالش اساسی در حوزه محاسبات توزیع‌شده باقی مانده است. در این پژوهش، یک مدل چندهدفه و هوشمند برای زمان‌بندی وظایف در محیط مه–ابر ارائه شده است که اهدافی همچون کاهش نرخ لغو وظایف در شرایط ازدحام، اولویت‌بندی کارآمد درخواست‌ها، کاهش هم‌زمان هزینه و تأخیر و افزایش توازن بار کاری را به‌صورت یکپارچه دنبال می‌کند. برای دستیابی به این اهداف، ابتدا الگوریتم عروس دریایی با الهام از رویکرد SA توسعه داده شده است و در ادامه با بهره‌گیری از ایده‌ها و عملگرهای الهام‌گرفته از الگوریتم‌های GA و PSO مورد بهبود قرار گرفته است. خروجی این فرایند، مدل توسعه‌یافتهIJFSAOPG است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مدل پیشنهادی توانسته نسبت به الگوریتم‌های پیشرفته‌ای مانند IJFA، PWAO،EETSPSO وPGABC-PSO عملکرد برتری ارائه دهد. این مدل به‌ویژه در کاهش زمان اجرا و مصرف انرژی، افزایش توازن بار در شرایط ازدحام، و بهبود شاخص‌های کیفیت سرویس در کاربردهای حساس به تأخیر و بلادرنگ مؤثرتر عمل کرده است. بنابراین، مدل IJFSAOPG می‌تواند به‌عنوان یک راهکار قابل اعتماد و کارآمد در مدیریت منابع و زمان‌بندی وظایف در محیط‌های مدرن مه–ابر مورد استفاده قرار گرفته و موجب ارتقای کیفیت سرویس و بهره‌وری این معماری‌ها در مقیاس وسیع شود. واژه‌هاي كليدي: محاسبات مه، اینترنت اشیاء، زمان‌بندی وظایف، الگوریتم‌های فراابتکاری، کاهش مصرف انرژی، کاهش زمان اجرا، توازن بار کاری، کیفیت سرویس