Stochastic programming models for provisioning cloud computing resources
Bulut bilişim kaynaklarının tedariği için rassal programlama modelleri
- Tez No: 478656
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KEREM BÜLBÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bulut bilişim, Stokastik programlama, Cloud computing, Stochastic programming
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, bir Hizmet Olarak Sunulan Altyapı (IaaS) bulut hizmeti tüketicisi için, önceden rezerve edilen veya telep üzerine dağıtılan kaynakların tedariği problemi ile ilgileniyoruz. Her ne kadar önceden yapılan rezervasyonlarla dağıtılan kaynakların saatlik ücreti, anlık talep üzerine dağıtılan kaynaklardan düşük olsa da; talebin ve ücretin belirsiz yapısı göz önünde bulundurulduğunda, uç talep değerlerini karşılayabilmek için, rezerve edilen belirli bir kapasitenin üstüne anlık alımlar yapılması cazip oluyor. Öncelikle, temel formülasyonumuz olarak, bulut bilişim kaynaklarının tedariği problemini, riske karşı nötr, dinamik çok-aşamalı rassal bir problem olarak ele alıyoruz. Bu modelde kararlar, gerçekleşmiş belirsizlik ve öncül kararlar göz önünde bulundurularak, dinamik bir şekilde alınıyor. Dinamik modelin önemini vurgulamak için temel formülasyonumuzu, rezervasyon miktarlarını karar verme sürecinin başında, gerçekleşmiş belirsizlikleri gözlemlemeden, belirleyerek, durağan bir modele çeviriyoruz. Son olarak, gelecekte hazır bulunacak kapasiteyi daha fazla görünür kılmak ve olası talep dalgalanmalarında daha pahalı olan anlık talep üzerine sunulan kaynaklardan yapılacak alımların önüne geçmek için; temel formülasyona rezerve kaynaklardan minimum oranda bir alım yapmayı garanti eden şans kısıtlarını ekliyoruz. Bahsedilen bütün formülasyonlara iki alternatif modelleme şekli – düğüm-bazlı ve senaryo-bazlı – uygulanmış ve bu modellerin bilgisayımsal verimlilikleri deneysel çalışmalarda incelenmiştir. Bunun dışında, yönetimsel çıkarımlar yapılabilmesi amacıyla, çıkan sonuçlar da ayrıca incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, we focus on the resource provisioning problem of a cloud consumer from an Infrastructure as a Service (IaaS) type of cloud which could be deployed as on-demand or could be reserved in advance. Even though the hourly usage cost of the reserved instances is smaller than that of the on-demand instances, the inherent uncertainty in demand and price makes it attractive to complement a base reserved capacity with on-demand capacity to hedge against spikes in demand. We first formulate the cloud resource provisioning problem as a risk-neutral dynamic multistage stochastic program, which serves as the base model for further modeling variants. In this model, decisions are made dynamically over time by taking into account both the realized uncertainty and previous decisions at a given decision epoch. To accentuate the value of dynamic modeling, we transform the base model into a static one by deciding on all reservation amounts at the start of the planning horizon without observing the realized uncertainty. Finally, chance constraints integrated into the base formulation require a minimum service level met from reserved capacity, provide more visibility into the future available capacity, and smooth out expensive on-demand usage by hedging against possible demand fluctuations. Two alternate modeling paradigms – node-based versus scenario-based – are applied to all formulation types, and the corresponding computational efficiency is explored in experiments. Furthermore, the solution structure is also investigated in our numerical study with the goal of providing managerial insights.
Benzer Tezler
- Deterministic and stochastic models for practical scheduling problems
Uygulamalı çizelgeleme problemleri için deterministik ve stokastik modeller
ELVİN ÇOBAN GÖKTÜRK
Doktora
İngilizce
2012
İşletmeCarnegıe Mellon Unıversıtyİşletme Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALAN SCHELLER-WOLF
- Stochastic programming models for sustainable issues: Earthquake and forest fires
Doğa olayları için stokastik programlama modelleri: Deprem ve orman yangınları
SELMAN USLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY BARBAROSOĞLU
- Chance-constrained stochastic programming models for humanitarian relief network design
İnsani yardım müdahale ağı tasarımı için olasılıksal kısıt içeren rassal programlama modelleri
ÖZGÜN ELÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLAY NOYAN BÜLBÜL
DOÇ. DR. KEREM BÜLBÜL
- Kan tedarik zinciri ağ tasarımı ve süreç yönetiminde çok aşamalı stokastik programlama modelleri ve çözüm yaklaşımı
Multi-stage stochastic programming models and solution approach for blood supply chain network design and management
GÜL İMAMOĞLU
Doktora
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Y. İLKER TOPÇU
PROF. DR. NEZİR AYDIN
- Mathematical programming approaches for a generation expansion planning problem in a carbon-constrained environment
Karbon kısıtlı çevrede kapasite genişletme planlaması problemi için matematiksel programlama yaklaşımları
FULYA TERZİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ CANER TAŞKIN
DOÇ. DR. SEMRA AĞRALI TAŞKIN