Текущий выпуск Номер 1, 2025 Том 17

Все выпуски

[ Switch to English ]

Многоагентный протокол локального голосования для онлайнового планирования DAG

Житнухин Н.А., Жадан А.Ю., Кондратов И.В., Аллахвердян А.Л., Граничин О.Н., Петросян О.Л., Романовский А.В., Харин В.С.
 pdf (1617K)

Планирование вычислительных рабочих процессов, представленных направленными ациклическими графами (DAG), имеет ключевое значение для многих областей информатики, таких как облачные/edge задачи с распределенной рабочей нагрузкой и анализ данных. Сложность онлайнового планирования DAG усугубляется большим количеством вычислительных узлов, задержками передачи данных, неоднородностью (по типу и вычислительной мощности) исполнителей, ограничениями предшествования, накладываемыми DAG, и неравномерностью поступления задач. В данной статье представлен мультиагентный протокол локального голосования (MLVP) — новый подход, ориентированный на динамическое распределение нагрузки при планировании DAG в гетерогенных вычислительных средах, где исполнители представлены в виде агентов. MLVP использует протокол локального голосования для достижения эффективного распределения нагрузки, формулируя проблему как дифференцированное достижение консенсуса. Алгоритм вычисляет агрегированную метрику DAG для каждой пары исполнитель – узел на основе зависимостей между узлами, доступности узлов и производительности исполнителей. Баланс этих метрик как взвешенная сумма оптимизируется с помощью генетического алгоритма для вероятностного распределения задач, что позволяет добиться эффективного распределения рабочей нагрузки за счет обмена информацией и достижения консенсуса между исполнителями всей системы и, таким образом, улучшить время выполнения. Эффективность MLVP демонстрируется путем сравнения с современным алгоритмом планирования DAG и популярными эвристиками, такими как DONF, FIFO, Min-Min и Max-Min. Численное моделирование показывает, что MLVP достигает улучшения makepsan до 70% на определенных топологиях графов и среднего сокращения makepan на 23,99% по сравнению с DONF (современная эвристика планирования DAG) на случайно сгенерированном разнообразном наборе DAG. Примечательно, что масштабируемость алгоритма подтверждается ростом производительности при увеличении числа исполнителей и узлов графа.

Цитата: Житнухин Н.А., Жадан А.Ю., Кондратов И.В., Аллахвердян А.Л., Граничин О.Н., Петросян О.Л., Романовский А.В., Харин В.С. Многоагентный протокол локального голосования для онлайнового планирования DAG // Компьютерные исследования и моделирование, 2025, т. 17, № 1, с. 29-44
Citation in English: Zhitnukhin N.A., Zhadan A.Y., Kondratov I.V., Allahverdyan A.L., Granichin O.N., Petrosian O.L., Romanovskii A.V., Kharin V.S.

Multi-agent local voting protocol for online DAG scheduling // Computer Research and Modeling, 2025, vol. 17, no. 1, pp. 29-44

DOI: 10.20537/2076-7633-2025-17-1-29-44
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/3574/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Copyright © 2009–2025 Институт компьютерных исследований