Currently, all types of information services tend to integrate the Internet. To transport large
amounts of data and better support for new Internet applications such as voice over IP and video
on demand need to design algorithms for congestion control and efficient management of the
queue. In this paper, we introduce a queue management algorithm - GA-Fuzzy-AQM, a fuzzy
improvement for the well-known RED (Random Early Detection) AQM algorithm. Simulation
results show that queue management algorithm GA-Fuzzy-AQM proposed has better performace
than the traditional RED mechanism.
10 trang |
Chia sẻ: huongthu9 | Lượt xem: 618 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ứng dụng giải thuật di truyền mờ trong bài toán quản lí hàng đợi tích cực AQM, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
13
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 48, số 5, 2010 Tr. 13-22
ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN MỜ TRONG BÀI TOÁN
QUẢN LÍ HÀNG ĐỢI TÍCH CỰC AQM
NGUYỄN PHƯƠNG HUY, LÊ HOÀNG, LÊ BÁ DŨNG
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Quản lí hàng đợi là là một nhóm tổ hợp các phương pháp quản lí hàng đợi (queue
management) và lập lịch trình (scheduling), đây là một trong những cơ chế cung cấp chất lượng
dịch vụ (QoS). Quản lí bộ đệm quyết định việc phân phối bộ đệm và loại bỏ các gói đến theo
một cách thức được quyết định trước khi cần thiết hoặc thích hợp. Trong khi đó lập lịch cho
phép quản lí băng thông phân phối cho các luồng hay nói cách khác là nó quyết định xem gói
nào sẽ được đưa ra từ hàng đợi nào. FIFO (First-In First-Out) là thuật toán lập lịch trình phổ biến
nhất. Gói mất có thể được coi là một hình thức thông báo ẩn của tắc nghẽn.
Do có rất nhiều thuật toán rất hiệu quả được đưa ra trong kĩ thuật quản lí hàng đợi, với quản
lí bộ đệm có các thuật toán: RED, Blue, PBS (chia sẻ bộ đệm từng phần), cắt-đuôi (DT-Drop
Tail).quá trình lập lịch gồm: RR, WFQ, EDF (Earliest Deadline First) Quản lí hàng đợi dựa
trên luồng gồm RED và xRED, dựa trên tốc độ gồm: Blue, PI, KT, Bat, Green, Purple [1, 2, 6 -
10]...
Khi tỉ lệ các gói tin đến cao hơn tỉ lệ gói tin đi của router, kích thước hàng đợi sẽ tăng lên,
cuối cùng vượt quá không gian cho phép của bộ đệm. Một khi bộ đệm đầy, một số gói tin sẽ bị
mất, cắt đuôi (DT) là nguyên tắc mất gói phổ biến nhất, nếu một gói tin đến và lúc đó hàng đợi
đầy, gói tin sẽ bị loại bỏ. Vì vậy, cơ chế DT tương tác kém với các cơ chế điều khiển tắc nghẽn
của TCP và dẫn đến hiệu suất thấp. Active Queue Management (AQM) là phương pháp chủ
động thông báo với bên gửi khi mới bắt đầu tắc nghẽn trước khi xảy ra tràn bộ đệm. Bằng cách
sử dụng cơ chế AQM, bên gửi được thông báo sớm về tắc nghẽn và có thể phản ứng phù hợp [6,
9, 10, 12].
Random Early Detection (RED) [7, 9, 12] là cơ chế AQM, được đề xuất để giải quyết các
vấn đề gây ra bởi DT nêu trên. RED sử dụng sự ngẫu nhiên để giải quyết cả 2 vấn đề khoá đầu
ra và hàng đợi đầy một cách hiệu quả, mà không đòi hỏi bất kỳ thay đổi nào tại các máy chủ kết
cuối. Mục đích của RED là để tránh tràn hàng đợi bằng cách loại bỏ các gói ngẫu nhiên.
RED thiết lập ngưỡng mất gói cực tiểu minth và cực đại maxth. Nếu kích thước hàng đợi
trung bình (avg) vượt quá minth, RED bắt đầu bỏ các gói tin dựa trên một xác suất tùy thuộc vào
avg. Nếu avg vượt quá maxth, mọi gói tin sau đó đều bị loại bỏ [8, 9]. Do sử dụng kích thước
hàng đợi như là chỉ thị tắc nghẽn cho nên không thể biểu thị hoàn toàn mức độ tắc nghẽn. Mặt
khác, kích thước hàng đợi trung bình thay đổi theo mức độ tắc nghẽn và việc thiết lập các thông
số dẫn đến trễ xếp hàng của RED là quá nhạy cảm với tải lưu lượng và việc thiết lập các thông
số [11].
Để giải quyết các vấn đề của cơ chế RED truyền thống, các tác giả phát triển thuật toán
GA-Fuzzy-AQM dựa trên nền RED đã được đề xuất. Trong khi Fuzzy-AQM đã được chứng
minh là tốt hơn AQM đơn thuần [10]. Ý tưởng chính của GA-Fuzzy-AQM là đưa giải thuật di
14
truyền mờ vào thuật toán RED để tối ưu hoá các thông số của luật điều khiển mờ nhằm đạt được
hiệu suất tốt hơn các biến thể Fuzzy-AQM đơn thuần [10, 12].
2. GIẢI THUẬT DI TRUYỀN MỜ TRONG AQM
2.1. Mô hình (Topo) hệ thống
Sơ đồ tổng quát giả sử có một cấu hình mạng như hình 1:
Hình 1. Biểu diễn nút cổ chai từ A sang B
Hình 1 biểu diễn nút cổ chai thể hiện qua kết nối giữa các router A và B. Giữa A và B có
tốc độ truyền dữ liệu là 15 Mbps (khoảng 15000 gói/s). Mỗi một gói tin chứa khoảng 125 bytes
với thời gian trễ khoảng 15 ms. Trên tất các các đường truyền đến A có tốc độ 10 Mbps và độ trễ
là 15 ms với độ lớn của hàng đợi là 300 gói. Hàng đợi A được thực hiện theo các cơ chế đã đề
cập ở trên. Việc xây dựng giải thuật di truyền mờ cho điều khiển AQM sẽ thực hiện theo hai
bước, đó là xây dựng hệ điều khiển mờ và sau đó tinh chỉnh hệ điều khiển sử dụng giải thuật di
truyền.
2.2. Hệ điều khiển mờ cho AQM
Hình 2. Mô hình hệ thống điều khiển mờ cho AQM
Xây dựng thuật toán mờ, thuật toán giải thuật di truyền mờ cho AQM có nhiều điểm khác
biệt so với việc xây dựng các thuật toán PI hoặc PID. Nếu với thuật toán PI và I khó có thể dự
báo dựa trên các sai số sẽ xảy ra trong tương lai thì thuật toán PID cho thấy đây là thuật toán
truyền thống được dùng rất nhiều trong công nghiệp. Nhưng với thuật toán điều khiển mờ và
thuật toán di truyền mờ dùng để điều khiển hệ AQM sẽ mang lại một hình ảnh mới với các đặc
điểm nổi trội sau:
+ Có khả năng đưa các tri thức của các chuyên gian vào điều khiển hệ AQM.
A B
1
2
n
15 ms
10 Mbps
15 Mbps
15 ms d
10 Mbps
15 ms
Bộ
điều
khiển
mờ
Trễ T
Đối
tượng
ĐK
sG0
sGi
sGi
e(kT)
e(kT - T)
q0
q p(kT)
+
-
15
+ Bộ điều khiển sử dụng thuật toán mờ, giải thuật di truyền mờ hết sức mềm dẻo.
+ Có khả năng tìm tối ưu toàn cục.
+ Không cần thiết phải xây dựng mô hình toán học cho hệ thống điều khiển
+ Không nhất thiết phải có một vùng nhớ đệm lớn
Hệ luật cho bộ điều khiển mờ được mô tả trong bảng 1, và các giá trị ngôn ngữ cho các
biến vào và các biến ra thể hiện trên hình 3a, 3b và bảng 1, [3].
Bảng 1. Biểu diễn hệ luật mờ cho bộ điều khiển mờ
p(kT) qc_err (kT - T)
NVB NB NS Z PS PB PVB
q
err(kT)
NVB H H H H H H H
NB B B B VB VB H H
NS T VS S S B VB VB
Z Z Z Z T VS S B
PS Z Z Z Z T T VS
PB Z Z Z Z Z Z T
PVB Z Z Z Z Z Z Z
Hình 3. Các đầu vào a), đầu ra b) và mặt suy diễn c) của bộ điều khiển mờ
2.3 Giải thuật di truyền mờ cho AQM
Giải thuật di truyền sử dụng cho tìm kiếm tối ưu các dạng hàm thuộc được thực hiện theo
các bước sau: Sinh sản, Chọn lọc, Lai ghép và Đột biến.
2.3.1 Mã hoá
Mã hoá là quá trình chuyển đổi một mô hình mờ vào các thông số trong không gian một
chiều của cá thể. Nói một cách khác cá thể (chuỗi giá trị) chứa các thông số cho việc xây dựng
mô hình mờ. Ở đây mô hình mờ với các luật “if..andthen ” sẽ có phần điều kiện là các hàm
thuộc dạng tam giác với độ rộng phải tâm và độ rông trái của nó. Như vậy một cá thể chứa đựng
các thông tin trong giải thuật di truyền bao gồm:
a)
b) . c)
16
- Các giá trị vị trí cho xây dựng hàm thuộc.
- Độ rộng phải, trái, tâm của hàm thuộc.
- Các giá trị thực qua giải mờ trong phần kết quả của luật hình 3.
Quá trình mã hoá sử dụng phép ánh xạ tuyến tính có dạng:
Cij= )CC(12
bC minmaxLmin −
−
+ (1)
Với: b là giá trị dưới dạng thập phân được chuyển đổi sang dạng nhị phân; L là độ dài của chuỗi
nhị phân; Cmax, Cmin là giá trị max, min của gen được định nghĩa bởi người sử dụng
Quá trình mã hoá một gen liên quan đến các cá thể. Giả sử mỗi một thông số có độ dài 10
bits thì một gen sẽ có tổng số 10×3×7×3 = 630 bits, như vậy hệ mờ với dạng luật ifand then
sẽ có dạng:
Hình 4. Một nhiễm sắc thể cho chuỗi mã hoá
Theo hình 4 là quan hệ giữa các giá trị của chuỗi và cấu trúc của thông số vào của hàm
thuộc đối với 1 nhiễm sắc thể. Đó chính là toạ độ của mỗi một hàm thuộc tương ứng liên quan
đến tỉ lệ được chia ra trong tổng các giá trị, ở đây sử dụng ba lớp giá trị của một cá thể. Trong
thực tế tồn tại nhiều cá thể, các cá thể nhận được một cách ngẫu nhiên và quá trình được thực
hiện theo các phép toán di truyền.
Từ hình 4 ta thấy, điểm trái của hàm thuộc một thứ nhất là các bit (1, 2, , 10), tâm của
hàm thuộc một là các bit (11, 12, , 20), điểm phải của hàm thuộc một thứ nhất là các bit (21,
22, , 30), có 7 hàm thuộc cho biến vào một, như vậy 30 × 7 bit đầu là gen của biến vào một.
Điểm trái của hàm thuộc hai thứ nhất là các bit (211, 212, , 220), tâm của hàm thuộc hai là các
bit (221, 222, , 230), điểm phải của hàm thuộc hai là các bit (231, 232, , 240), tương tự có 7
giá trị cho biến vào hai, như vậy 30×7 bit tiếp theo là gen của biến vào hai của phần điều kiện.
Đối với các gen (421.630) sẽ cho ta các giá trị của 7 biến đầu ra. Từ đó xác định được các giá
trị thực, sau đó sẽ được tính như phép giải mờ theo phương pháp trọng tâm. Như vậy vị trí của
các gen trong không gian vào sẽ được thay đổi theo quá trình thực hiện giải thuật.
2.3.2. Lai tạo
Phép toán lai tạo được thực hiện thông qua thay đổi vị trí được sắp xếp cho một hàm thuộc.
Hai cá thể cha mẹ trong quần thể được chọn lựa một cách ngẫu nhiên. Quá trình lai tạo cũng thể
hiện thông qua việc chọn lựa giữa các giá trị cho các vị trí của hàm thuộc. Cấu trúc sẽ thay đổi
giữa các cá thể thông qua các điểm lai tạo. Các thế hệ con cháu sẽ thừa hưởng từ cá thể A (cha)
và cá thể B (mẹ). Như vậy các giả trị của hàm thuộc sẽ thay đổi liên quan đến thế hệ con cháu.
Các con cháu sẽ kế thừa các đặc trưng tốt của bố mẹ thông qua quá trình lai tạo.
2.3.3 Đột biến
1 2 3 4 529 30 211 239 240 421 698 599 601 629 630
Đầu vào cá thể 1.1 Đầu vào cá thể 2.1 Đầu ra cá thể 7
Trái, Tâm, Phải Trái, Tâm, Phải Trái, Tâm, Phải
Đầu ra cá thể 1 tới
cá thể 6
17
Các quá trình đột biến sẽ xẩy ra với các cá thể thông qua quá trình lai tạo với xác suất Pm.
Quá trình đột biến ở đây là chọn lựa chọn thông qua thay đổi các giá trị các bit lên 1 hay xuống
0. Như vậy sẽ cho phép tạo các cá thể mới thông qua lai tạo và đột biến.
2.3.4 Hàm thích nghi
Hàm thích nghi dùng để đánh giá chất lượng các mô hình mờ, nó phản ánh quá trình chọn
lọc tự nhiên theo một mức độ thích nghi nhất định. Ở đây các mô hình xây dựng phản ánh được
các quá trình thay đổi thể hiện trên mức độ thích nghi của hệ thống, hay nói khác đi là mức độ
thích nghi của các cá thể được tính theo:
2]1))(/)([(exp()( −∆−= kekkfm ε (2)
trong đó: ∆ε(k) là sai số giữa 2 thế hệ; e(k) là sai lệch điều khiển.
Sơ đồ điều khiển AQM sử dụng thuật toán điều khiển tổng quát có thể thấy trên hình 5
Hình 5. Sơ đồ hệ thống điều khiển AQM tổng quát
3. THỰC NGHIỆM
3.1. Mô hình toán học của AQM
Hệ điều khiển sử dụng thuật toán điều khiển di truyền mờ sẽ được mô tả ở Hình 6 như sau:
Giả thiết là hệ thống được mô hình hóa với các thông số được tính theo [3],
2
2
2( )
2 1
RsC e
NG s
N
s s
R C R
−
=
+ +
(3)
trong đó: C là tốc độ đường truyền (gói/s); q0 là giá trị hàng đợi mong muốn; q là giá trị hàng
đợi ở đầu ra; N tải (số phiên của TCP), R là RTT (round-trip time); R = 2(q/C +Tp); Tp là giá trị
xác định; P là xác suất mất gói/đánh dấu.
Để có thể thực hiện xem xét môi trường làm việc của mạng. Chúng ta lấy một ví dụ mô
phỏng như sau: Hệ thống mạng máy tính hoạt động như TCP/IP với các thông số như dưới đây:
Cc là lưu lượng đường truyền với Cc = 105 gói/s = 100 Mbps, Rc là RTT = 0,03 s, Nc = 30
tải. Các thông số trên được xác định trong khoảng C∈(0, Cc); R∈(0, Rc); N∈(Nc, +∞ );
Hàm truyền của hệ thống AQM dùng cho RED, được tính từ (3):
2
8 0,03
2
5
.10
2 3( )
2 1 2 100
3 3
Rs s
dt
C
e e
NG s
N
s s s s
R C R
− −
= =
+ + + +
(4)
G(s)
Đối tượng
Thuật toán điều
khiển
q0(k) e(k) u(k) q(k)
-
18
100
3
10
dt 2 100 2100
3 3 3
3 3
5.10 98 98W ( )
3.98
T
T T T
e T zz z
z
z e z e z e
−
− −
−
= − −
− −
−
. (5)
Biến đổi Z của đối tượng (4) sẽ cho (5). Thay số với cách chọn T = 1, ta có:
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
15 30
7
1 0,513417119 3,42782.10 1 5,72143.10 2
2672933,733 2,82558.10 1
q k q k q k q k
u k u k
− −
−
+ = − − + −
+ + −
(6)
3.2. Các kết quả mô phỏng
Hình 6. Mô hình chỉnh định mô hình mờ bằng GA [5]
Cơ sở
tri thức mờ
Giá trị thích nghi
tốt nhất
Kết thúc
Dữ liệu
huấn luyện
Dữ liệu hợp lệ
Kết quả
Lỗi
chuẩn
Luật 1
Luật 2
Luật n
Có thực
hiện tiếp?
Chạy mô hình
mờ
Các tham số
Tối ưu hoá
bằng giải thuật
di truyền
Luật suy
diễn
Các lỗi
phép đo
1.0
µ
0
x
K
C
Chạy các luật
trên dữ liệu hợp
lệ
Tạo quần thể mới
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0
100
200
300
400
500
Response: Goi du lieu dau ra , Goi du lieu yeu cau
a) Bám tín hiệu yêu cầu
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0
0.5
1
1.5
x 10-4 Control:Tin hieu dk, Error:Sai so dk
b) Sai số và tín hiệu điều khiển
c) Hàm thuộc đầu ra của bộ điều khiển mờ
Hình 7. a), b), c) Các kết quả điều khiển mờ khi
chưa sử dụng giải thuật di truyền
d) Bám tín hiệu yêu cầu
e) Sai số và tín hiệu điều khiển
f) Hàm thuộc đầu ra có dạng sau khi chỉnh định
d),e),f) Các kết quả sau khi chỉnh định sử dụng
19
Hình 7 biểu diễn gói dữ liệu đầu ra tiệm cận vói gói dữ liệu yêu cầu q0 = 200 với a) sử
dụng thuật điều khiển mờ và với f) sử dụng giải thuật di truyền mờ. Cũng tương tự như vậy khi
ta so sánh sai số giữa đầu ra với tín hiệu yêu cầu với thuật điều khiển mờ b) và giải thuật di
truyền e). Sự thay đổi dạng hàm thuộc f) khi sử dụng giải thuật di truyền so với dạng hàn thuộc
lúc ban đầu c).
3.3. Đánh giá
Để đánh giá hiệu suất của của Fuzz-GA-AQM so với RED, một thí nghiệm được thực hiện
bằng cách sử dụng NS-2 cho mạng trong hình 1. Với mạng này, các kết nối được bật trong 2
giây và tắt trong 3 giây từ một trong các nút nguồn (n1, n2, n3, n4, , nn) đến nút đích (nd). Ngoài
ra, tất cả các nguồn cho phép hỗ trợ ECN và được bắt đầu ngẫu nhiên sau lần thứ hai của mô
phỏng. Thống kê mất gói được đo sau 10 giây trong khoảng 100 giây mô phỏng. Thống kê mất
gói cũng đo cho RED sử dụng cùng mạng và trong các điều kiện giống hệt nhau. Đối với các
hàng đợi RED, minth và maxth được thiết lập tương ứng 30% và 90% của kích thước hàng đợi.
Cơ chế thông báo tắc nghẽn của RED đã được thực hiện tích cực nhất có thể bằng cách thiết lập
maxp là 1. Với thí nghiệm này, đây là thiết lập lí tưởng của maxp vì nó giảm thiểu cả trễ xếp hàng
và tỉ lệ mất gói tin cho RED.
(a) 1000 kết nối
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 50 100 150 200
Kích thước bộ đệm
Ph
ần
tr
ă
m
m
ất
gó
i
Red
Fuzz-GA-AQM
(b) 4000 kết nối
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150 200
Kích thước bộ đệm
Ph
ầ
n
tr
ăm
m
ấ
t g
ói
Red
Fuzz-GA-AQM
Hình 8. Tỉ lệ mất gói của RED, BLUE và Fuzz-GA-AQM
Hình 8 cho thấy tỉ lệ mất gói quan sát được trên các kích thước hàng đợi khác nhau đối với
cả hai phương pháp Fuzz-GA-AQM và RED với 1.000 và 4.000 kết nối. Trong những thí
nghiệm này, các hàng đợi tại kết nối cổ chai giữa A và B có kích thước từ 100 KB đến 1000 KB.
Trễ hàng đợi 17,08 ms và 178ms như hình 8. Trong tất cả các thí nghiệm, kết nối vẫn duy trì trên
99,9% khả dụng. Theo Hình 7a cho thấy, với 1.000 kết nối. RED với tỉ lệ mất gói ở mức hai con
số cũng như lượng giảm không gian đệm. Đối với Fuzz-GA-AQM cũng duy trì tỉ lệ mất gói khá
nhỏ và tất nhiên tốt hơn so với RED.
Một điểm thú vị trong đồ thị mất gói RED thể hiện trong hình 8a là nó cho thấy lượng mất
gói đáng kể với trễ bộ đệm khoảng 80 ms. Điều này xảy ra vì điểm hoạt động đặc biệt của RED
khi chiều dài hàng đợi trung bình trên maxth tại tất cả các thời điểm. Tuy nhiên khi sử dụng GA
cho thuật toán AQM (trong trường hợp này dùng GA cho RED) cho thấy Fuzz-GA-AQM cải
thiện chất lượng đáng kể so với RED.
20
Theo hình 8b cho thấy, khi số lượng kết nối tăng lên 4.000, Fuzz-GA-AQM vẫn nhanh hơn
đáng kể so với RED. Ngay cả bổ sung thêm không gian bộ đệm, RED vẫn không thể bằng với tỉ
lệ mất gói của Fuzz-GA-AQM là 21,1 ms đối với bộ đệm tại kết nối cổ chai.
Hiệu suất quản lý hàng đợi
9.02
9.04
9.06
9.08
9.1
9.12
9.14
9.16
9.18
9.2
9.22
0 50 100 150
Số lượng kết nối
Th
ôn
g
lư
ợn
g
(M
b/
s)
Red
Fuzz-GA-AQM
Hiệu suất quản lý hàng đợi
0
2
4
6
8
10
12
14
0 50 100 150
Số lượng kế t nối
Ph
ần
tr
ăm
m
ất
gó
i
Red
Fuzz-GA-AQM
(a) Thông lượng so với số lượng kết nối; (b) Phần trăm mất gói so với số lượng kết nối
Hình 9. Hiệu suất quản lí hàng đợi của Red và Fuzz-GA-AQM
Hiệu suất quản lí hàng đợi được chỉ ra trên hình 9. Như hình 9a cho thấy, cả hai hàng đợi
RED và Fuzz-GA-AQM đã được cấu hình tối ưu để duy trì mức thông lượng tương đối cao trên
tất cả các tải. Tuy nhiên, vì RED định kỳ cho phép kết nối là khả dụng, thông lượng của nó vẫn
thấp hơn Fuzz-GA-AQM. Thông lượng của Fuzz-GA-AQM cho thấy cải thiện đáng kể so với
RED truyền thống. Như hình 8b cho thấy, RED duy trì mất gói tin ngày càng cao với số lượng
kết nối tăng. Vì lưu lượng TCP tổng trở nên tích cực hơn giống như số lượng kết nối tăng lên, rất
khó để RED duy trì tỉ lệ mất gói thấp. Biến động về độ dài hàng đợi xảy ra đột ngột làm cho
thuật toán RED dao động giữa thời điểm duy trì đánh dấu và mất gói đến thời điểm đánh dấu tối
thiểu và kết nối kém khả dụng. Như hình 9b) cho thấy, Fuzz-GA-AQM cũng duy trì tỉ lệ mất gói
thấp hơn RED đáng kể.
Hệ quả quan trọng nhất của việc sử dụng Fuzz-GA-AQM là điều khiển tắc nghẽn có thể
được thực hiện với lượng không gian đệm tối thiểu. Điều này làm giảm sự trễ kết cuối qua
mạng, cải thiện hiệu quả của thuật toán điều khiển tắc nghẽn. Ngoài ra, bộ nhớ đệm yêu cầu nhỏ
hơn cho phép thêm bộ nhớ để cấp cho các gói ưu tiên cao, và giải phóng bộ nhớ cho các chức
năng router khác như lưu trữ các bảng định tuyến lớn. Cuối cùng, Fuzz-GA-AQM cho phép thiết
bị định tuyến kế thừa để thực hiện tốt ngay cả với tài nguyên bộ nhớ hạn chế.
4. KẾT LUẬN
Bài báo, mới chỉ dừng lại ở việc sử dụng mô phỏng Fuzz-GA cho AQM (RED) nói chung.
Fuzz-GA-AQM đã chứng tỏ đạt hiệu quả cao hơn so với AQM (RED) truyền thống, điều đó hứa
hẹn có thể cải thiện hiệu suất hoạt động tối ưu bằng giải thuật di truyền cho một số cơ chế AQM
mới như RED, BLUE, GREEN, PURPLE Đặc biệt là với việc sử dụng mô hình kết hợp giữa
hệ mờ và giải thuật di truyền có thể cho phép áp dụng tri thức chuyên gia có sẵn cho hệ thống,
đồng thời có thể chỉnh định được các biến mờ tối ưu của hệ luật nhằm đạt kết quả tốt hơn.
21
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. D. Bauso, L. Giarré, G. Neglia - About the stability of active queue management
mechanisms, American Control Conference 2004, Proceedings of the 2004, 02 May 2005,
pp. 2-3.
2. C. Chrysostomou, A. Pitsillides, G. Hadjipollas, M. Polycarpou, A. Sekercioglu - Fuzzy
logic control for active queue management in TCP/IP Networks, 12th. IEEE
Mediterranean Conference on Control and Automation Kusadasi, Aydin, Turkey, (IEEE
MED'04), 2004, pp. 2-3.
3. C. Chryostomou, A. Pitsillides, G. Hadjipollas and others - Fuzzy logic congrestion
control in TCP/IP best-effort networks, University of Cyprus, Monash University
Melbourne, Australia, 2007, pp. 2-5.
4. J. Chung, M. Claypool - Analysis of active queue management, Network Computing and
Applications 2003, Second IEEE International Symposium on Issue Date: 16-18 April
2003, 28 May 2003.
5. Earl Cox - Fuzzy Model and Genetic Algorythms for Data Mining and Exploration,
Morgan Kaufmann Publishers is an imprint of Elsevier, 2005, pp. 484.
6. G. D. Fatta, F. Hoffmann, G. L. Re, A. Urso - A Genetic Algorithm for the Design of a
Fuzzy Controller for Active Queue Management, Systems, Man, and Cybernetics, Part C:
Applications and Reviews, IEEE Transactions Aug 2003 33 (2003) 3-8.
7. M. Jalili-Kharaajoo, F. Habibipour Roudsari, A. Dehestani, H. Hashemi Fesharaki -
Adaptive Fuzzy Active Queue Management, Islamic Azad University, 2004, pp. 1-7.
8. T. Lehto, M. Laurikkala, T. Ekola, H. Koivisto - Behavior and performance of Fuzzy-
RED AQM algorithm in best-effort networks, NEW2AN, Russia, 2004, pp. 2-6.
9. S. Özeskes - Evaluation of Active Queue Management Algorythms, İstanbul Ticaret
Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Yıl: 4 Sayı: 7 Bahar, 2005, pp. 4-15.
10. M. H. Yaghmaee, H. AminToosi - A Fuzzy Based Active Queue Management Algorithm,
In the prodeeding of International Symposium on Performance Evaluation of Computer
and Telecommunication Systems (SPECTS2003), 20-24 July, Montreal, Canada, 2003,
pp. 458-462.
11. H. Zang - A Dicrete time Model of TCP with AQM, Dong Hua University, China, Simon
Fraser University, Aug 2004.
12. S. T. Zargar and M. H. Yaghmaee - Fuzzy Green: A modified TCP equation-based active
queue management using fuzzy logic approach, International Journal of Computer
Science and Network Security 6 (5A) (2006).
22
SUMMARY
AN APPLICATION OF FUZZY GENETIC ALGORITHM FOR ACTIVE QUEUE
MANAGEMENT - AQM
Currently, all types of information services tend to integrate the Internet. To transport large
amounts of data and better support for new Internet applications such as voice over IP and video
on demand need to design algorithms for congestion control and efficient management of the
queue. In this paper, we introduce a queue management algorithm - GA-Fuzzy-AQM, a fuzzy
improvement for the well-known RED (Random Early Detection) AQM algorithm. Simulation
results show that queue management algorithm GA-Fuzzy-AQM proposed has better performace
than the traditional RED mechanism.
Địa chỉ: Nhận bài ngày 15 tháng 9 năm 2009
Nguyễn Phương Huy, Lê Hoàng,
Đại học Kỹ thuật công nghiệp, Thái Nguyên.
Lê Bá Dũng,
Viện Công nghệ Thông tin.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- ung_dung_giai_thuat_di_truyen_mo_trong_bai_toan_quan_li_hang.pdf