Мультиагентна інформаційна технологія адаптивної маршрутизації в мобільних комп‘ютерних мережах

Abstract

Дисертацію присвячено вирішенню задачі підвищення ефективності функціонування та покращення масштабованості ситуативних мобільних комп’ютерних мереж в умовах високої рухливості їх вузлів шляхом реалізації механізму самоорганізації мережі на основі використання мультиагентної інформаційної технології. Здійснений аналіз принципів самоорганізації природних мультиагентних систем доводить ефективність реалізації мультиагентної технології адаптивної маршрутизації ситуативних мобільних комп’ютерних мереж на основі методу мурашкової оптимізації. Розроблено моделі інтелектуального агента маршрутизації та заснованого на агентах децентралізованого процесу маршрутизації в мобільних мережах, зручні з точки зору реалізації механізмів адаптації поведінки агентів маршрутизації в умовах недетермінованої топології мережі. Доведено теорему зв’язності мережі, на основі якої запропоновано матема¬тичну модель та розроблено метод призначення потужностей передавання вузлам ситуативної мобільної мережі. На основі запропонованих методів та моделей розроблено мультиагентну інформаційну технологію адаптивної маршрутизації ситуативних мобільних комп’ютерних мереж, комп’ютерне моделювання якої підтвердило високу ефективність її використання до розв’язку задач маршрутизації СММ. Впровадження розробленої технології адаптивної маршрутизації дозволило підвищити ефективність функціонування і покращити масштабованість ситуативних мобільних комп’ютерних мереж відносно різних метрик у середньому на 8–12% порівняно з відомими протоколами маршрутизації.

Диссертация посвящена решению задачи повышения эффективности функционирования ситуативных мобильных компьютерных сетей в условиях роста их размера и высокой подвижности сетевых узлов. На основе осуществленного анализа принципов самоорганизации природных агентных систем показана эффективность реализации мультиагентной информационной технологии адаптивной маршрутизации ситуативных мобильных компьютерных сетей на основе метода АСО. Разработана математическая модель интеллектуального агента маршрутизации, которая позволяет агенту принимать решения относительно лучшего следующего перехода к месту назначения на основе локальной информации. Разработана математическая модель мультиагентной децентрализованной маршрутизации ситуативной мобильной компьютерной сети, отличающаяся учетом локализованного консенсуса и механизмами процедуры выбора, выполнения действий и адаптации агента, что позволило повысить показатель полезности системы маршрутизации сети. Доказана теорема связности сети, на основе которой предложена математическая модель и разработан метод назначения мощностей передачи узлам ситуативной мобильной компьютерной сети. На основе предложенных методов и моделей разработана мультиагентная информационная технология адаптивной маршрутизации ситуативных мобильных компьютерных сетей. Внедрение разработанной технологии адаптивной маршрутизации позволило повысить эффективность функционирования и масштабируемость ситуативных мобильных компьютерных сетей относительно разных метрик в среднем на 8–12% в сравнении с известными протоколами маршрутизации. Результаты внедрения позволяют сделать вывод о правильности принципиальных положений, которые легли в основу работы.

The dissertation considers to the task of functioning efficiency increase and scaling of situation mobile computer networks (SMN) in conditions of high dynamic of their nodes by realization of self–organization network mechanism on the basis of the use of information multiagent technology. There had been analyzed the self–organization principles of the natural agent systems which proved efficiency of multiagent technology of the adaptive routing realization of SMN on the basis of ant optimization method. There had been developed the models of intelligent routing agent and decentralized routing based on agents process in SMN. There had been proved the theorem of network connectivity, on the basis of which there had been offered the mathematical model and the method setting the passing nodes powers of SMN setting. On the basis of the suggested methods and models, there had been developed the multiagent information technology of the adaptive routing of mobile situations computer networks. The computer design of this technology confirmed high efficiency of its using to solve the tasks of SMN routing. Introduction of the developed technology allowed to improve efficiency of functioning and SMN scaling in relation to different metrics with average by 8–12% in comparison with the known routing protocols.