יום רביעי, אוקטובר 20, 2010

פרוייקט בהנדסת תוכנה - רשת אוטונומית

גיבוי לפרסום
התחלתי להתעניין בפרוייקט של פתרון תוכנה לפיזור צמתים של backbone אלחוטי לאחר רעידת האדמה בהאייטי,
לאחר הרעידה התארגנו צוותים מכל העולם בשביל לפתור בעיות בגישות לא קונבציונליות (hackathon). אחת הבעיות שהייתה הייתה פריסת רשתות תקשורת באזור האסון.

הצורה הרגילה לפתור את הבעייה מערבת אנשי הנדסת חשמל (בתחום התקשורת) שנותנים מענה לבעייה ידועה (Anetena placement problem), לאחר הרמת התשתית הארעית (עד כמה שידוע לי דובר על 802.11 אבל זה לא בטוח) אנשי תשתיות פרסו רשתות תקשורת ופותרים בעיות של רשת אמינה, עמידה בהסרת קדקודים.אחת הבעיות היא שהקלים האוטומטיים סגורים הייטב בחברות (כי פריסה של רשת צריכה לדאוג לא רק להצבת צומת ברשת אלה להשפעות על כלל הרשת).

אני רוצה לפתור את הבעייה של יצרת תשתית תקשורת בזמן קצר ע"י כלי שגר - ושכח:

צוות לא הנדסי מקבל סט כלים (drones לדוגמה) ומשחרר אותם לאוויר, היחידות (מל"טים/רכבים ללא נהג וכו') ממקים את עצמם בהתאם לאוסף הבעיות [1] שהם צריכים לפתור.לאחר שינוי ברשת [2] או בתנאים הקיימים [3] היחידות ישנו את מיקומם. יש לציין שברשתות אלחוטיות הסיבה העיקרית לאיבוד מנות הינן הרשת (בשונה מרשת חוטית).

הצורה בה המידע יועבר יכולה ללכת גם בגישה של WMN(קיימות יחידות שמחוברות לרשת האינטרנט), או אף בגישה של פריסת רשתות על כלים נעים (מחקר שנעשה בו זמנית בהארוורד ולוס אנגלס שמדבר על העברת המידע על יחידות נעות ).

הפתרון שלי מתחלק לשניים :

יצרת אלגוריתם (רצויי מבוזר) שיאפשר פתרון של הבעייות [1].
מימוש האלגוריתם בקרנל לינוקס.

מה מצאתי עד היום:

קראתי מספר מאמרים מאונ' הארווארד,קימברידז ספר בנושא Manets בכולם הפתרונות הנידונים הם פתרונות של ראוטינג ברשתות בין אם מבוזרים או לא , בן אם multi hop או LCR (הזול ביותר מבחינת חשמל/ עומס/מחיר ) אבל תמיד כאשר הקמת תשתית איננה נדונה.
מצד שני קיים התחום של חשמל - הצבת האנטנות (שבתחום זה אני צריך עזרה) ותחום הנדסת תקשורת (חישוב עומסי הרשת ששם יש לי קצת ניסיון).
נקודה שכמעט ולא ראיתי אליה התייחסות היתה שרידות הרשת - היכולת של הרשת לעוד בהסרה הופסה של צמתים ונקודה הכשל שלה (חיבור לרשתות אחרות). בגלל שאנו מדברים על WMN יש לנו התייחסות לנקודות חיבור לרשתות אחרות. עד כמה שאני משער יחס של 80-20 (עקרון פרטו) יהווה יחס טוב.


הגישה שלי לפתרון הייתה באמצעות אוסף הכלים שלמדתי ובעיקר מקורס חקר ביצועים:

ניתן באמצעי תוכנה לפתור אוסף משוואות ממעלה ראשונה תחת אילוצים מסוימים - ייתכן וזו אינה הדרך הטובה ביותר אבל בחרתי בה/

לכן אם נרכיב אוסף אילוצים ואוסף משתנים שיהוו תיאור לבעיה ניתן יהיה למקם את היחידות במקום אופטימלי או קרוב לכך.הבעיה היא החיפוש וקבלת המידע (המערכת צריכה ללמוד את השטח) לכן וייתכן ופתרון שמשתמש בעקרונות של תכונות של חיפוש גנטי ייתן מענה טוב יותר (הגרל מיקום / בדוק התאמה וכן הלאה .. ).


[1] -
Maintain maximum connectivity to the other networks (if any)
Maximize the reliability of the network upon node removal.
Maximize the network area coverage.
Minimal feasible cost

[2] -
בגלל שהנקודות הבעיתיות ברשתות הינן נקודות החיבור לרשתות אחרות , יש לדאוג כי אם התווספו נקודות או הוסרו נקודת הרשת תידע להתאים את עצמה.
[3] -
לאחר הצבה ראשונית הרשת תבדוק את מצבה אחת לזמן מסויים.
WMN - Wireless mesh network


התחלתי ללמוד את המחקרים בנושא Optimal Antenna Placement Using a New Multi-Objective CHC Algorithm ו לא מזמן לכן יכול להיות שאני אמצע פתרונות טובים יותר לגישה שלי.
כמו כן רק לאחרונה נתקלתי בנושא של פתרונות של הצבת אנטנה (ומשם אני מושך את זה להצבת היחידות שלי) באמצעים של חיפוש גנטי:

LINEAR ANTENNA ARRAY DESIGN WITH USE OF
GENETIC, MEMETIC AND TABU SEARCH
OPTIMIZATION ALGORITHMS

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה