№ | Слайд | Текст |
1 |
 |
Моделирование сетевого взаимодействия астрономических роботизированныхкомплексов Ставропольский государственный университет Дмитриев Николай Владимирович |
2 |
 |
Задачи:Учебно-эстетические Астрофотография Учебно-научные Мониторинг ИСЗ Поиск новых и сверхновых звезд Изучение атмосферных явлений Обнаружение и расчет траекторий астероидов, сближающихся с Землей и объектов «косм. мусора» Научные Поиск оптических ореолов GRB Поиск экзопланет Фотометрия и спектроскопия |
3 |
 |
Сеть малых телескопов – сеть массового обслуживанияОбслуживающие аппараты - телескопы малого и среднего диаметра. Транзакты (обслуживаемые заявки) - Заявки на активные виртуальные наблюдения: удаленный доступ роботизированный мониторинг браузерное наблюдение с указанием параметров - Заявки на пассивные виртуальные наблюдения: мониторинг текущих задач, без возможности контроля получение астрофизических данных ранее прошедших наблюдений Каналы связи – общедоступные сети и Internet |
4 |
 |
Географическая распределенность1 2 3 4 5 6 7 8 Зона (В. Д.) До 30° До 55° До 75° До 95° До 115° До 135° До 155° Свыше 155° Число узлов 8 46 14 13 4 3 3 1 Потери, % 19 17 25 25 6 33 0 0 |
5 |
 |
Этапы разработки и внедренияПоиск потенциальных участников (университетские центры и научные организации) Разработка, либо приобретение телескопов, имеющих базовые средства автоматизации, стандартизация Единоначальное либо иерархическое управление сетью из центра, отвечающего за прием заявок и принятие решений (контролируется оператором) Автоматизация процесса принятия решений Делегирование ряда функций центра конечным узлам сети (стратегия коллективного управления) Ведение раздельных очередей заявок |
6 |
 |
Модель сети с runtime-потерями?i ? ?i (все входящие заявки обслуживаются) Runtime-потери – неудовлетворительный результат, получившийся вследствие аппаратного сбоя, ошибок в процессе наблюдений либо из-за изменившихся погодных условий Взаимодействие узлов сети целесообразно рассматривать как марковский процесс с непрерывным временем Входящий поток заявок - простейший |
7 |
 |
Граф состояний сети (N=2)P0(t) – вероятность перехода в состояние 0 (обслуженная заявка поступила в центр, или заявок нет). Считаем, что в случае поступления в центр новой заявки, она немедленно отправляется на один из узлов P1(t), P2(t) – вероятности переходов в состояния 1 или 2 (заявка обслуживается на телескопе 1 или 2) P3(t) – поглощающее состояние (неудачное обслуживание) |
8 |
 |
Решение, полученное для N=2Решение получено с использованием уравнения Колмогорова, преобразований Лапласа, методов матричной алгебры |
9 |
 |
Решение, полученное для N-узловПараметры F* можно будет оценить, исходя из статистических данных о погоде, а также путем накопления и анализа данных об аппаратных сбоях |
10 |
 |
Модель сети с явными потерямиВ реальных условиях возникают ситуации, когда заявка не может быть исполнена, ввиду того, что все узлы сети заняты Астрономический прибор может выполнять в определенный момент времени только одну заявку (телескоп может осуществлять мониторинг только одной области неба) Далеко не каждую заявку можно поставить в очередь (мониторинг скоротечного, быстропеременного события и тд) |
11 |
 |
Имитационная модель сети типа M/G/m/LM – время прихода заявки распределено экспоненциально G – длительность обслуживания произвольная (для расчета промежутков длительности обслуживания используется гиперэкспоненциальное распределение) m – сеть с кол-вом узлов, равным m L – дисциплина обслуживания с явными потерями Разработана программная реализация модели: Входные данные: число телескопов, продолжительность этапа наблюдений, параметр, характеризующий входящий поток и ряд параметров, характеризующий длительность обслуживания, число итераций. Выходные данные: файл с информацией, необходимой для статистической обработки. Особенно важной является информация, характеризующая качество обслуживания (потери по числу заявок, длительность интервалов простоя). |
12 |
 |
Численные эксперименты с модельюВходящая нагрузка (представлена на графиках далее) Длительность этапа обслуживания – 600мин (10 ч) Продолжительность обслуживания 1 заявки – от 10 до 70 мин. При заданных параметрах, коэффициент вариации составил 113% Число телескопов – 20 Каждая точка графика усреднена по 10 итерациям |
13 |
 |
Потери по числу заявокРасхождения обусловлены тем, что формула Эрланга не учитывает потери, вызванные остановкой системы вследствие окончания периода обслуживания (в данном случае – восхода Солнца и прекращения наблюдений) Целесообразно использовать имитационное моделирование |
14 |
 |
Оптимизация времен простояПри простое телескопы сети целесообразно занять неприоритетными задачами. |
15 |
 |
Спасибо за внимание |
«Моделирование сетевого взаимодействия астрономических роботизированных комплексов» |
http://900igr.net/prezentacija/informatika/modelirovanie-setevogo-vzaimodejstvija-astronomicheskikh-robotizirovannykh-kompleksov-128218.html