КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ распределения ресурсов
Данная статья посвящена решению задачи распределения вычислительных ресурсов в компьютерных системах. Общий смысл задачи распределения ресурсов - распределить ограниченный ресурс между потребителями оптимальным образом. В работе сформулирована постановка задачи и приведена ее математическая модель. Задача распределения вычислительных ресурсов относится к классу NP-сложных, что обуславливает невозможность или ограниченность применения традиционных средств математического анализа для ее решения. Разработанный авторами подход основан на использовании имитационного моделирования и аппарата сетей Петри для распределения ресурсов между процессами. Так как распределяемый ресурс является вычислительным, главным критерием оптимизации принято время, затрачиваемое на исполнение всех процессов, использующих ресурсы, а для моделирования задачи используются временные сети Петри. Комбинированный подход к решению задачи заключается в совместном применении аппарата сетей Петри для моделирования задачи, а также генетических алгоритмов, успешно показавших себя в решении NP-сложных задач. Для оптимизации модели применены известные генетические алгоритмы и модифицированные генетические операторы кроссинговера и мутации. Авторами разработан программный продукт - подсистема распределения ресурсов. В статье отражены основные функции подсистемы, ее модульная структура. Построена и проанализирована информационная модель подсистемы на основе стандарта IDEF0, отражающая информационные процессы, протекающие в подсистеме. Проведены вычислительные эксперимента на тестовых примерах (бенчмарках), доказывающие эффективность и перспективность разработанного подхода.