Aproximaciones en análisis de rendimiento de un sistema de colas controlable con servidores heterogéneos
Autores: Efrosinin, Dmitry; Stepanova, Natalia; Sztrik, Janos; Plank, Andreas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Aproximaciones en análisis de rendimiento de un sistema de colas controlable con servidores heterogéneos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistema de colas
Política de control óptima
Servidores
Número medio de clientes
Algoritmo de iteración de políticas
Técnica de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El documento estudia un sistema de colas heterogéneo de múltiples servidores controlables donde los servidores operan a diferentes tasas de servicio sin prelación, es decir, los tiempos de servicio son ininterrumpidos. La política de control óptima asigna a los clientes entre los servidores de tal manera que el número medio de clientes en el sistema alcance su valor mínimo. Se utilizan el modelo de decisión de Markov y el algoritmo de iteración de políticas para calcular la política de asignación óptima y las correspondientes características de rendimiento medio. La política óptima, al descuidar la débil influencia de los servidores lentos, es de tipo umbral definida como una secuencia de niveles de umbral que especifica las longitudes de la cola para el uso de cualquier servidor más lento. Para evitar cálculos que consumen mucho tiempo para sistemas con un gran número de servidores, nos centramos aquí en una evaluación heurística de los umbrales óptimos y comparamos esta solución con los valores reales. También desarrollamos métodos simples de límite inferior y superior basados en la aproximación por un sistema de colas heterogéneo equivalente con prelación para medir el número medio de clientes en el sistema que opera bajo la política óptima. Finalmente, se utiliza la técnica de simulación para proporcionar un análisis de sensibilidad de la solución heurística a los cambios en la forma de las distribuciones de tiempos entre llegadas y de servicio.
Descripción
El documento estudia un sistema de colas heterogéneo de múltiples servidores controlables donde los servidores operan a diferentes tasas de servicio sin prelación, es decir, los tiempos de servicio son ininterrumpidos. La política de control óptima asigna a los clientes entre los servidores de tal manera que el número medio de clientes en el sistema alcance su valor mínimo. Se utilizan el modelo de decisión de Markov y el algoritmo de iteración de políticas para calcular la política de asignación óptima y las correspondientes características de rendimiento medio. La política óptima, al descuidar la débil influencia de los servidores lentos, es de tipo umbral definida como una secuencia de niveles de umbral que especifica las longitudes de la cola para el uso de cualquier servidor más lento. Para evitar cálculos que consumen mucho tiempo para sistemas con un gran número de servidores, nos centramos aquí en una evaluación heurística de los umbrales óptimos y comparamos esta solución con los valores reales. También desarrollamos métodos simples de límite inferior y superior basados en la aproximación por un sistema de colas heterogéneo equivalente con prelación para medir el número medio de clientes en el sistema que opera bajo la política óptima. Finalmente, se utiliza la técnica de simulación para proporcionar un análisis de sensibilidad de la solución heurística a los cambios en la forma de las distribuciones de tiempos entre llegadas y de servicio.