Bilgisayar ağ topolojilerinde kapasite ve dolaşım süresinin simülasyon optimizasyonu
Simulation optimization of capacity and roaming duration in computer network topologies
Yazar: NUŞİN UNCU
Danışman: PROF. DR. RIZVAN EROL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Stokastik kuyruk ağları optimizasyon problemlerinin çözümü sistem karmaşıklaştıkça ve büyüdükçe zorlaşmaktadır. Bu problemlerin kapalı formulasyonları olmayabilir veya analitik olarak çözümleri uzun zaman gerektirebilir. Matematiksel olarak ifade edilemeyen problemlerin çözümünde parametreye bağlı fonksiyonların tahmini için simülasyon ve parametrelerin optimum değerlerine ulaşabilmek için optimizasyon yöntemleri eş zamanlı olarak kullanılmaktadır.   
Bu çalışmada, matematiksel olarak modellenmesi zor olan dinamik yönlendirme kuralları içeren bilgisayar ağları optimizasyon problemleri ele alınmıştır. Bu problemlerin çözümünde hem kesikli karar değişkenli hem de sürekli karar değişkenli optimizasyon problemlerine uyarlanabilen harmoni arama sezgiseli, genetik algoritma ve birkaç sezgisel yaklaşımı birarada çalıştıran OptQuest kullanılmıştır.  Öncelikle kesikli karar değişkenli dinamik bilgisayar ağları kapasite belirleme problemi dört farklı topoloji için çözülmüştür. Daha sonra sürekli karar değişkenli bilgisayar ağları mesaj dolaşım süresi optimizasyon problemi için programlar çalıştırılmıştır. Simulasyon programı ile eş zamanlı çalıştırılan optimizasyon algoritmaları, kullanıcı modülü oluşturularak başlangıç verilerinin ve parametrelerin girilmesine olanak sağlamaktadır. Elde edilen sonuçlar kapasite belirleme problemi için topolojiler ve yöntemler bazında, mesaj dolaşım süresi belirleme problemi için yöntemler bazında karşılaştırılmıştır.

Abstract:
The optimization of stochastic queueing networks is getting more difficult as the system gets more sophisticated and larger. There would be no closed form of this kind of problems or analytic methods take very long computational time. Therefore, simulation and optimization techniques are used successively. The simulation technique is used to obtain the expected function value depends on the parameters of the problem which can not be formulated mathematically. Afterwards, optimization methods are used to find optimum function value.
In this study, the computer queueing networks optimization problems with dynamically routing protocols are considered. The harmony search heuristics, genetic algorithms and Optquest which uses heuristic approaches are used to solve the problems for discrete and continuous decision variables. Firstly, dynamically routed computer networks problem with discrete decision variable is solved for four different type network topologies. Lastly, the problem revised for computer networks message roaming duration optimization problem. The user module of simulation optimization program is organized for easy organization of initial variables. The results of the first problem are discussed based on topologies and methods, and the second problem is evaluated based on methods used.