Tez No İndirme Tez Künye Durumu
139484
Distributed simulation framework based on load balanced implementation of standard clock algorithm with web based extensions / Standart saat algoritmasının yük dengeli gerçekleştirilmesine dayalı dağıtık benzetim ortamı ve örün tabanlı eklemeleri
Yazar:OSMAN NURİ DARCAN
Danışman: PROF. DR. ALİ RIZA KAYLAN
Yer Bilgisi: Boğaziçi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin:
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2003
120 s.
"Standart Saat" yöntemi, bir modelin farklı parametreli değişkelerinin benzetiminin gerçekleştirilmesinde kullanılır. Bu tezde ilk olarak, yöntemin çoktürel UNIX ağı ortamı üzerinde gerçekleştirilmesiyle "Standart Saat" tabanlı dağıtık benzetim aracı geliştirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, dağıtık benzetim uygulamasının ölçeklenebilirliğini ve yük dengelemesinin etkisini araştırmaktır. İki farklı sezgisel yük dengeleme tekniği önerilmiştir: (1) her değişkenin maliyet tahminine dayalı statik yük dengelemesi ile (2) benzetim sürecinde başarılarına dayalı olarak değişkeleri iş istasyonları arasında geçiren dinamik yük dengelemesi. Başarım kuyruk ağı örnekleri kullanılarak incelenmiştir. Yedi makineye kadar yapılan gerçek zamanlı deneylerden elde edilen sayısal sonuçlarla hızlanma ile gerçekleştirilme ve yük dengeleme verimliliği incelenmiştir. İş istasyonu sayısı arttıkça doğrusala yakın hızlanma elde edilmiştir. Ayrıca yük dengelenmesi ile rassal dağıtıma göre yüzde 8 'e kadar değişen iyileştirme sağlanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, benzetim aracına örün tabanlı bir grafik ara birimi eklenerek kolay kullanımlı ve pratik bir deney yürütme platformu oluşturulmuştur. Böylece, tüm sistem güçlü bir sunucu üzerinde çalışan benzetim aracı ile bu araçla iletişim kuran örün tabanlı bir arayüzden oluşmaktadır. Kullanıcı arayüzü kuyruk ağları için model geliştirme, istenilen deneyleri benzetim aracım kullanarak gerçekleme ve basit çıktı analizi yapmayı platform bağımsız olarak gerçekleştirmeyi sağlar. Son aşamada geliştirilen benzetim ortamına deneysel tasarım yöntemi ve yanıt yüzeyi yöntemi eklenerek örün tabanlı bir benzetim eniyileme aracı prototipi oluşturulmuştur. Bu araç, daha az ancak etkili deneylerin seçilerek yapılmasını ve kısa sürede en iyi sonuçlarının bulunduğu alana ulaşılmasını sağlamıştır. Bu benzetim eniyileme yaklaşımın uygulanabilirliği ve sistemin özellikleri iki düğümlü bir Jackson ağı ve bir imalat sistemi örnekleri üzerinde gösterilmiştir.
Standard Clock approach is used to simulate a number of parametric variants of a single system. In this thesis, a simulation engine based on the distributed implementation of the Standard Clock approach on networks of heterogeneous UNIX workstations is developed. The objective is to examine the scalability of the implementation and study the effect of load balancing. Two different heuristic load balancing techniques are proposed: (1) a static load balancing that is based on estimated cost of each variant and (2) a dynamic load balancing that migrates variants between workstations, based on their estimated performance during the simulation process. Simple queueing models are used to study the performance. Numerical results obtained from real-time simulations on a network of up to 7 workstations are used to investigate the speedup and the efficiency of both the implementation and the load balancing techniques. As more workstations are added to the simulation environment, a sublinear speedup is obtained. In addition, the load balanced distribution has produced an improvement up to 8 per cent compared to random distribution. Secondly, a web based user interface is integrated to this engine to provide an easy to use and practical experimentation platform. The complete system mainly consists of a web based graphical user interface that communicates with a powerful server that runs the engine. The user interface allows creating simulation models of queueing network, performing simulation experiments using the simulation engine, and performing simple output analysis in a platform independent manner. Finally, a prototype for a web based simulation optimization tool is developed by extending the system with the power of experimental design methodology and response surface method. Hence, this tool provides a way of planning which variants to simulate in order to quickly reach the neighbor of the optimal solution. The applicability of this simulation optimization approach and the features of the interface are illustrated using a two-node Jackson network and a manufacturing system as examples.