علي فانيان
چکیده فارسی:
امروزه تعداد اشیا و دستگاههای متصل به اینترنت، به طور روز افزون در حال افزایش است. در این شرایط اتصال دستگاههای هوشمند، الگوی جدیدی با نام اینترنت اشیا را پدید آورده است. در اینترنت اشیا، به دلیل حجم بالای دادههای تولیدی، بستر ابر به تنهایی نمیتواند پاسخگوی دادههای تولیدی جهت پردازش باشد. بدین منظور محاسبات مه به عنوان مکملی در کنار محاسبات ابری بکار گرفته شده است. یکی از مسائل مهم در حوزه محاسبات مه، تصمیمگیری در میزان واگذاری بار به سمت ابر است. در این رساله در گام اول به منظور تصمیمگیری در حوزه واگذاری بار یک مسئله بهینهسازی چند هدفه با در نظرگیری همکاری بین نودهای مه در پردازش بار ورودی مدلسازی و ارائه شده است. این تصمیمگیری بر اساس کمینهسازی سه تابع هدف زمان پاسخ، هزینه انرژی و هزینه اجاره منابع پردازشی ابر انجام میگیرد. سپس با بکارگیری روشمجموع وزندار، مسئله بهینهسازی چند هدفه به یک مسئله بهینهسازی تک هدفه تبدیل شده است. در ادامه مسئله ارائه شده با استفاده از الگوریتم پیشنهادی توزیعشده ADMM حل گردیده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد همکاری بین نودهای مه منجر به برقراری یک توازن بین زمان پاسخ، هزینه انرژی در نود مه و هزینه اجاره منابع پردازشی ابر میگردد.
از طرف دیگر، با توجه به کاهش زمان پاسخ، به دلیل پردازش بار بیشتر در لایه مه، هزینه انرژی در این لایه به یک چالش در اینترنت اشیا تبدیل شده است. بدین جهت در گام دوم، نودهای مه دارای قابلیت انرژیهای تجدیدپذیردر کنار انرژی تجدید ناپذیر میباشند. از آنجا که تولید انرژیهای تجدیدپذیر به شرایط آب و هوایی وابستگی دارد، تولید این انرژی در نودهای مه تصادفی خواهد بود. در این رساله، نودهای مه با یکدیگر جهت پردازش دادههای تولیدی همکاری مینمایند و میتوانند بخشی از بار را به نودهای ابر جهت پردازش ارسال مینمایند. با توجه به تفاوت هزینه اجاره منابع ابری مختلف، نودهای مه باید بتوانند با در نظرگیری محدودیت پهنای باند هر یک از منابع ابری، تصمیم بگیرند بار خود را به چه ابری ارسال نمایند. به منظور تصمیمگیری در پردازش بار ورودی در نودهای مه و ابر، در این رساله یک مسئله بهینهسازی چندهدفه با هدف کمینهسازی زمان پاسخ، هزینه انرژی و هزینه اجاره منابع ابری مدلسازی و ارائه شده است. در ادامه مسئله ارائه شده با استفاده از روش پیشنهادی SADMM حل گردیده است. نتایج نشان میدهد، الگوریتم تصادفی ارائه شده با افزایش تعداد تکرارها به راه حل بهینه میل مینماید و میتواند بین سه هدف بیان شده تعادلی را برقرار نماید. مقایسه نتایج با کارهای مشابه نشان میدهد، قابلیت انرژیهای تجدیدپذیرمیتواند در کاهش هزینه انرژی و همچنین هزینه اجاره منابع ابری تاثیر قابل توجهی داشته باشد.

