Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback

Рандомізовані алгоритми в системах без координації та централізації

Randomized algorithms in systems without coordination and centralization

Рандомізовані алгоритми в системах без координації та централізації

Abstract

Оцінювання складності алгоритмів виходячи тільки з можливості найгіршого варіанту вхідних даних є часто не виправданим. Розробка алгоритмів, які б очікувано швидко працювали на всіх можливих входах має практичне значення. Якщо для задачі існує розумна можливість змоделювати розподіли вхідних величин, то можна скористатися ймовірнісним аналізом як методом розробки ефективних алгоритмів. Коли ж інформації про розподіли вхідних величин недостатньо для їх чисельного моделювання, розробляють алгоритми шляхом надання випадкового характеру частині самого алгоритму – рандомізовані алгоритми. Застосування рандомізації забезпечує функціонування алгоритму при мінімальних потребах у зберіганні внутрішніх станів та подій у минулому, причому самі алгоритми виглядають компактно. В роботі вивчаються задачі, для яких існують відносно ефективні детерміновані алгоритми розв’язання. Але, як буде показано, побудова відповідних рандомізованих алгоритмів призводить до ефектних та ефективних схем паралельних обчислень з лінійною складністю в середньому. Переваги рандомізації особливо проявляються у випадку великих комп’ютерних систем та комунікаційних мереж, які функціонують без координації та централізації. Прикладами таких розподілених систем є, зокрема, мережі популярних нині криптовалют. Застосування рандомізованих евристик дозволяє системі адаптуватися до змінних умов експлуатації та мінімізує ймовірність конфліктів між процесами. В роботі показано переваги застосування рандомізованого алгоритму перед детермінованими алгоритмами для задачі маршрутизації в мережі з топологією гіперкуба. Доведено теорему про оцінку очікуваного числа кроків, необхідних рандомізованому алгоритму Валіанта для доставки всіх повідомлень за адресою. Очікувана лінійна складність алгоритму Валіанта є прямим наслідком доведеної теореми.

Keywords

ймовірнісний аналіз, parallel computing, маршрутизація в гіперкубі, нерівність Маркова, Markov inequality, probabilistic analysis, рандомізований алгоритм, randomized algorithm, паралельні обчислення, складність в середньому, hypercube routing, нерівності Чернова-Хеффдінга, Chernov-Heffding inequalities, average complexity

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    0
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
0
Average
Average
Average
Green