Добавил:
СПбГУТ * ИКСС * Программная инженерия Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебные пособия / ММвСС (01.09.2016) v2

.pdf
Скачиваний:
103
Добавлен:
15.01.2020
Размер:
5.94 Mб
Скачать

Аналитические модели 2. Логистическая регрессия

dy

r y

 

1

y

 

 

 

dt

 

 

 

K

y y(t)

 

K y

 

e

 

 

 

 

 

 

rt

y(t)

 

 

0

 

 

 

K y

 

e

rt

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

lim y(t) K t

Частным случаем логистической функции является S-функция, как решение для

100

y(x) 1 t 1 e

dy

y 1

y

dt

 

 

y(t)

K

 

 

 

t t

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1 e

b

y(t)

 

 

В 1962 г. Е.М. Роджерсом было предложено использование S-кривой для описания процесса внедрения инноваций

(Diffusion of Innovations).

1. Новаторы.

2. Начальный выбор. распространение технологии среди пользователей наиболее быстро откликающихся на предложение (early adopters).

3. Раннее большинство. На данном этапе происходит распространение

технологии среди половины основной массы пользователей, наиболее

быстро принимающих предложение (early majority).

f1( t )

4. Позднее большинство. На данном этапе происходит распространение технологии среди второй половины основной массы пользователей (late majority).

5. Отстающие. На данном этапе происходит распространение технологии среди пользователей наиболее медленно реагирующих на предложение

(laggards).

50

 

0 0

5

10

15

20

25

15

 

 

 

t

 

 

10

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

2,5%

13,5%

34%

34%

16%

 

0

0

5

10

15

20

25

 

 

 

 

t

161

 

 

 

 

 

 

 

Миграция трафика

Модель миграции основана на следующих положениях:

1.Трафик, производимый пользователями распределяется между технологиями связи;

2.Доля трафика распределяемого на некоторую технологию пропорциональна доле ее пользователей и доступности услуги;

3.При выборе технологии для реализации услуги связи пользователь учитывает стоимость услуги.

Метод оценки миграции трафика учитывает такие факторы как:

1.Стоимость единицы информации, передаваемой через сеть (тариф).

2.Доступность терминалов (услуг) связи (Доля времени, в течение которой доступна услуга (терминал)).

3.Число абонентов.

 

300000

 

 

тысТрафик. часозаняти

250000

4%- в 2007 к 2001

15%-в 2010 к 2001

+0.6%Maxв 2003 к

 

200000

 

 

 

150000

 

y

 

 

 

1

 

100000

 

 

 

50000

 

 

 

0

 

 

 

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Абонент А y

Доступность

Стоимость услуг

yi Абонент B

. . .

y

K

 

 

Год

Трафик ТфОП

Трафик замкнутый в мобильной сети

Пользователи

Пользователи

услуги 1

услуги K

 

162

Миграция на примере ОТТ сервисов

Если вероятность того, что представление о соотношении цена/качество пользователя меньше некоторой величины x равна

p(X x) f (x) 1 e

 

n

 

k

 

pi

 

pi

1

i

;

k

 

i

 

i 1

 

 

n

 

 

 

 

i 1

 

 

 

c x

p

 

(x) 1 p(X x) e

c x

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

p

S

(x ) p

 

 

 

 

 

 

i

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pS (x j )

p j

 

 

 

 

 

 

j 1

 

 

 

 

При наличии альтернативного выбора способов предоставления услуги, например голосовой связи (телефонии) в виде основной услуги оператора связи и услуги ОТТ сервиса (мессенджера) приведенная выше модель трафика будет иметь вид

y

 

Y S

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

p

S

(x

B

)

p

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

B

 

p

 

(x

 

 

) p

 

 

p

 

(x

 

 

) p

 

 

 

 

 

 

 

 

S

B

B

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OTT

OTT

y

 

 

Y S

 

 

Y

 

 

 

 

 

p

 

(x

)

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

OTT

 

 

 

 

OTT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OTT

 

 

 

OTT

p

 

(x

 

) p

 

 

 

p

 

(x

 

 

) p

 

 

 

 

 

 

 

 

S

B

B

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OTT

 

OTT

y

y S

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

163

Задачи оптимизации

164

Примеры постановки задачи оптимизации

1 Качество обслуживания в сети с КК

Рассматривается сеть связи с коммутацией каналов (КК). Структура сети задана графом. Сеть состоит из m узлов связи и n направлений связи (ребер графа).

 

4

2

m

 

5

1

 

 

3

x

j

 

y

j

 

N

Число каналов в j направлений связи

Интенсивность нагрузки в j направлений связи (Эрл)

Общее число каналов в сети = const

6

1. Формулировка задачи

-предметная область - качество обслуживания (вероятность потерь вызовов) -состояние сети задано исходными данными

-требуется найти оптимальное число каналов в каждом из направлений связи для получения минимальных потерь вызовов в сети, при заданном общем числе каналов N.

2. Построение модели системы

-полагаем, что в направлениях сети имеют место простейшие потоки вызовов

-модель направления связи может быть представлена первой формулой Эрланга.

y j v j

p j

 

v j

!

 

;

j 1 n

v j

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y j

 

 

 

 

 

 

 

 

165

 

 

k 0

k!

 

 

3. Выбор параметров управления и показателей состояния

-параметры управления: число каналов в каждом из направлений связи,

-показатели состояния: потери в каждом из направлений связи.

4. Построение целевой функции

x

p

j

j

Выберем в качестве целевого показателя средневзвешенную вероятность потери вызова в сети

 

 

n

y

 

p j ;

 

 

p

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Целевая функция

 

 

x

j

arg min p x

j

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

где

при

n

y y j ;

 

j 1

n

 

x j

N

j 1

 

5.Выбор метода оптимизации целевой функции

6.Решение задачи

Эти этапы будут рассмотрены ниже.

166

2 Надежность сети связи

Рассматривается сеть связи. Структура сети задана графом. Сеть состоит из m узлов связи и n направлений связи (ребер графа).

 

4

2

m

 

5

1

 

 

3

 

6

x

j

 

w

j

 

 

v

j

 

 

 

v

j

 

 

N

 

Число каналов в j направлений связи

Надежность канала в j направлений связи (вероятность исправного состояния

Значимость j направления связи

0 1

n

v j 1

j 1

Общее число каналов в сети = const

1. Формулировка задачи

-предметная область - надежность сети связи (вероятность исправного состояния) -состояние сети задано исходными данными -требуется найти оптимальное число каналов в каждом из направлений связи для получения

максимальной надежности сети, при заданном общем числе каналов N.

2. Построение модели системы

-полагаем, что направление исправно, если исправен хотя бы один канал; -тогда модель направления связи может быть представлена как вероятность его исправного состояния

W

1 1 w

x

 

;

j 1 n

 

j

 

 

 

 

 

j

j

 

 

 

 

167

3. Выбор параметров управления и показателей состояния

-параметры управления: число каналов в каждом из направлений связи,

-показатели состояния: вероятность исправного состояния каждого из направлений связи.

4. Построение целевой функции

x p

j j

Выберем в качестве целевого показателя средневзвешенную вероятность исправного состояния сети

n

 

 

w v j

Wj ;

j 1 n

j 1

 

 

n

где v j 1

j 1

Целевая функция

x

j

arg max w x

j

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

при

n

 

x j

N

j 1

 

5.Выбор метода оптимизации целевой функции

6.Решение задачи

Эти этапы будут рассмотрены ниже.

168

Аналитические методы оптимизации

Безусловная оптимизация

-необходимые и достаточные условия существования экстремума функции

Условная оптимизация

-метод множителей Лагранжа -условия Каруша-Куна-Таккера

169

Экстремумы функции

Допустимый вектор x* (x* , x* , , x* )

является абсолютным (глобальным)

 

1 2

n

 

 

экстремумом f(x), если

f (x*) ( ) f (x) для

x

Допустимый вектор существует 0 f (x * x) f (

*

*

, , x

*

)

x* (x

, x

 

1

2

n

 

такое, что при всех

0

x*)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

является

x

локальным экстремумом f(x), если

справедливо

170