并行程控采样优化法

三倍降低违约概率

针对具有fork-join和split-merge并行结构的三阶段无线信息物理系统，以事件年龄违约概率为优化目标，提出了一种基于随机网络演算的采样周期优化算法，其解接近最优。

Yanxi, Zhang · 梅牧雨 · Dongqi, Yan · Xu, Zhang · 杨清海 · 姚明旿

IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 2024

技术优势

给出闭合上界

基于max-plus理论和随机网络演算，推导出事件年龄违约概率的Chernoff上界，为系统设计提供理论依据。

模型涵盖多种并行

刻画了fork-join和split-merge等不同并行结构的服务过程，将分析方法扩展到多阶段并行系统。

解接近最优

通过求解Chernoff上界得到的启发式更新周期，在仿真中接近最小化三阶段WCPS的事件年龄违约概率。

应用场景

• 无线网络控制系统：优化采样周期，降低事件年龄违约概率，保证控制信息新鲜度。
• 工业物联网：在并行处理的工业传感网络中，确保实时监控数据的时效性。
• 并行计算系统：处理fork-join等并行结构，为多阶段并行系统提供AoE保证。