通过结合模拟和神经网络技术,在一般多队列系统中进行最佳调度
Dmitry Efrosinin1,2, Vladimir Vishnevsky3, Natalia Stepanova4
1Institute for Stochastics, Johannes Kepler University Linz, 4040 Linz, Austria.
本研究引入了一种新的方法,使用模拟和神经网络来优化复杂的排队系统中的调度,以切换成本. 该方法有效地找到最佳的控制策略,在各种服务时间分布中证明强大.
科学领域:
- 运营研究 运营研究
- 计算机科学 计算机科学
- 应用数学 应用数学 应用数学
背景情况:
- 传统的队列理论通常假设对平行队列系统的同质过程或马科维模型.
- 计算最优的调度策略与切换成本和任意分布是计算上具有挑战性的.
研究的目的:
- 开发和验证一种结合模拟和神经网络的方法,以在并行队列系统中实现最佳调度.
- 解决因切换成本和非标准的到达间和服务时间分配而产生的复杂性.
主要方法:
- 多层神经网络用于调度决策,以模拟回火为指导,以实现优化.
- 神经网络被训练在启发式策略上,优化目标是最小化模拟计算的平均成本函数.
- 马尔科夫决策问题用于验证拟议的调度政策的最佳性.
主要成果:
- 模拟神经网络方法有效地确定了路由和调度的最佳决定性控制策略.
- 优化的调度策略表明,对到达间和服务时间分布的特定形状的统计不敏感,前提是它们的第一个时刻是一致的.
- 这种方法对于一般的排队系统,包括资源分配问题,是有效的.
结论:
- 模拟和神经网络的集成为队列理论中复杂的调度问题提供了强大的解决方案.
- 研究结果表明,这些系统的最佳安排政策主要受到平均费率的影响,而不是到达和服务时间的详细分布.
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