РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ В СРЕДАХ ТУМАННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА БАЗЕ ОНТОЛОГИЙ

Аннотация

Концепция туманных вычислений относительно нова, но внедряется практически по-всеместно. Это связано с интенсивным ростом объемов обрабатываемых данных, по-скольку используемые прежде классические, «облачные» архитектуры становятся недос-таточными в условиях Интернета Вещей. Задача распределения вычислительной нагрузки в гетерогенной вычислительной среде не нова и решалась неоднократно. Однако, извест-ные модели задачи, как правило, не учитывают особенностей сред туманных вычислений, таких, как: – неравноправность вычислительных узлов; – обязательное участие облачного слоя в решении вычислительных задач. Данная статья акцентирует внимание на формаль-ной постановке задаче распределения вычислительной нагрузки с учетом особенностей среды туманных вычислений в случае применения стратегии «разгрузки» устройств. В этом случае предполагается переразмещение части графа задач на некоем подмножестве вычислительных устройств туманного слоя. К постановке задачи распределения вычисли-тельной нагрузки в гетерогенной среде добавляется ограничение, свойственное среде ту-манных вычислений. Задача является многокритериальной, с многими ограничениями, оп-ределяемыми спецификой проектируемой системы, и потому относится к классу np-сложных, что ставит вопрос о получении качественных решений в ограниченные времен-ные сроки. В данной статье предлагается подход на базе уменьшения пространства поис-ка для сформулированной задачи оптимизации путем усечения множества кандидатов вычислительных устройств. Для этого используется онтологический подход: разработана структура онтологии, позволяющей классифицировать переразмещаемый подграф отно-сительно имеющихся ресурсов. На основе разработанной онтологии сформированы прави-ла, применяемые к выбору узлов-кандидатов для размещения подграфа задач, что в итоге позволяет значительно сократить пространство поиска решений.