Temporospatial organization of circuits and tasks over the cloud

Abstract

The rapid and on-going spread of computational systems has changed the way that researchers tackle minimization problems of NP-hard class. Users demand on faster electronic devices and better online experience increasingly affects modern computer and network architectures while it triggers new (optimization) problems to be solved. Solutions to such problems may have substantial similarities and differences regarding the techniques which are used as well as the general framework in which the problem is set. For instance, IC placement problem exhibit spatial aspects while Cloud scheduling consists of temporal ones. In this thesis we propose and evaluate efficient alternatives to both directions (spatial and temporal) under the objective to minimize running time, to improve solutions quality and to reduce simultaneously energy consumption and inter-node network traffic, while meeting the quality requirements.

Η ταχεία και συνεχιζόμενη ανάπτυξη των υπολογιστικών συστημάτων έχει αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές αντιμετωπίζουν τα προβλήματα ελαχιστοποίησης της κλάσης NP-hard. Οι απαιτήσεις των χρηστών για ταχύτερες ηλεκτρονικές συσκευές και πιο ποιοτική εμπειρία στο διαδίκτυο επηρεάζουν όλο και περισσότερο τις σύγχρονες αρχιτεκτονικές υπολογιστών και δικτύων ενώ οδηγεί στην επίλυση νέων προβλημάτων (βελτιστοποίησης). Οι λύσεις σε τέτοια προβλήματα μπορεί να έχουν σημαντικές ομοιότητες και διαφορές σχετικά με τις χρησιμοποιούμενες τεχνικές, καθώς και στο γενικό πλαίσιο στο οποίο έχει τεθεί το πρόβλημα. Για παράδειγμα, το πρόβλημα του IC placement εμφανίζει χωρικές πτυχές, ενώ ο χρονοδρομολόγηση εργασιών σε υπολογστικό νέφος αποτελείται από χρονικά χαρακτηριστικά. Στην παρούσα Διατριβή προτείνουμε και αξιολογούμε αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις και στις δύο κατευθύνσεις (χωρικές και χρονικές) με στόχο την ελαχιστοποίηση του χρόνου εκτέλεσης, τη βελτίωση των λύσεων και τη ταυτόχρονη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και της διαδικτυακής κίνησης.