Введение к работе
Актуальность темы. Эффективность использования сетей массового обслуживания (СеМО) в качестве математических моделей больших сложных систем с сетевой структурой и стохастическим характером функционирования (БСС) обусловила интенсивное развитие в течение последних трех десятилетий теории сетей массового обслуживания и методов анализа и синтеза СеМО. Примерами систем указанного класса могут служить информационно-вычислительные сети, сети передачи данных, гибкие производственные системы. Структурная и функциональная специфика систем этого класса и использование в этих системах развитых подсистем управления со сложными алгоритмами управления существенно затрудняют решение задач анализа, синтеза и оптимизации систем этого класса, возникающих при их проектировании и эксплуатации. В связи с этим в значительной степени возрастают требования к используемым при решении этих задач математическим моделям и методам. Существенный вклад в развитие теории сетей массового обслуживания, разработку и развитие методов их анализа, синтеза и оптимизации внесли отечественные ученые: А.А.Боровков, Г.П.Башарин, В.В.Рыков, В.М.Вишневский, П.П.Бочаров, В.А.Ивницкий, Ю.В.Солодянников, В.А.Жожикашвили. Среди зарубежных специалистов необходимо отметить значительный вклад в развитие этого научного направления таких ученых как Дж.Джексон, Л.Клейнрок, Ф.Келли, Д.Тауслей, К.Чэнди, М.Райзер.
Отображение в модельных СеМО средств и методов управления БСС приводит к построению сетей обслуживания с управлением, которые фактически являются подклассом сетей массового обслуживания. СеМО с управлением обеспечивают не только принципиальную возможность решения целого класса задач анализа и синтеза БСС, но и возможность решения ряда задач, связанных с повышением эффективности управле-
ния БСС.
В основу диссертации положены результаты научных исследований, выполненных при участии автора в Саратовском государственном университете по темам, включенным в план НИР: "Управление сетями массового обслуживания" (шифр "Контур", гос.рег. № 01930007386), "Теория и методы управления сетями массового обслуживания" (шифр "Звено", гос.рег. № 01960007744), "Синтез сетей массового обслуживания с управлением" (шифр "Такт", гос.рег. JV* 01200001098).
Цель диссертационной работы. Развитие теории сетей массового обслуживания с управлением и методов их анализа и синтеза, разработка эффективных методов управления маршрутизацией в сетях массового обслуживания.
Основные задачи.
-
Разработка принципов и методов динамического управления маршрутизацией в сетях массового обслуживания.
-
Анализ сетей обслуживания с динамическим управлением маршрутизацией.
-
Оптимизация параметров управления в сетях обслуживания с динамическим управлением марпгрутизацией.
Методика исследований. При исследовании использовались результаты теории вероятностей, теории случайных процессов, теории поглощающих цепей Маркова, теории массового обслуживания, теории сетей массового обслуживания.
Научная новизна.
-
Разработаны принципы и методы динамического управления маршрутизацией в сетях массового обслуживания.
-
Получены основные характеристики сетей обслуживания с динамическим управлением маршрутизацией.
3. Разработаны методы определения оптимальных значений параметров управления маршрутизацией.
Постановки задач, методы решения и полученные результаты являются новыми.
Научная и практическая значимость. Работа носит теоретический характер, разработаны новые положения, развивающие теорию сетей массового обслуживания с управлением.
Практическая значимость результатов состоит в разработке методов
управления сетями массового обслуживания, разработке методов ана
лиза и синтеза сетей массового обслуживания с управлением марвтрути-
зацией, которые могут использоваться в качестве эффективных матема
тических моделей больших сложных систем с сетевой структурой и стоха
стическим характером функционирования: информационно-
вычислительных сетей, сетей передачи данных, гибких производствен
ных систем и др.
Научные положения и методы, разработанные в диссертации и на основе полученных в ней результатов, используются в учебном процессе Саратовского государственного университета.
Апробация работы. Результаты докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры системного анализа и автоматического управления Саратовского государственного университета и на Первом Всероссийском симпозиуме по прикладной п промышленной математике (Петрозаводск, 2000).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Вклад автора в проведенное исследование. Результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно. Научный руководитель -доктор технических наук, профессор Ю.И.Митрофанов, соавтор совме-
стных публикаций, принимал участие в постановке задач, решаемых в диссертационной работе, в разработке концепций динамического управления маршрутизацией в СеМО, в формировании идей доказательств некоторых утверждений.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объем диссертации - 81 страница. Диссертация содержит 7 таблиц. Список литературы включает 85 наименований.