Προσαρμοστικός διαμοιρασμός πόρων σε υπολογιστικά νέφη με χρήση περιεκτών και βαθιάς ενισχυτικής μάθησης

Χρυσόπουλος, Μιλτιάδης; Chrysopoulos, Miltiadis

dc.contributor.author	Χρυσόπουλος, Μιλτιάδης	el
dc.contributor.author	Chrysopoulos, Miltiadis	en
dc.date.accessioned	2022-12-08T09:16:50Z
dc.date.available	2022-12-08T09:16:50Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56376
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24074
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Ελαστικότητα	el
dc.subject	Περιέκτης, Υπολογιστικό Νέφος	el
dc.subject	Βαθιά Ενισχυτική Μάθηση,	el
dc.subject	Ασύγχρονη Ενισχυτική Μάθηση	el
dc.subject	Elasticity	en
dc.subject	Container	en
dc.subject	Offline Reinforcement Learning	en
dc.subject	Cloud Computing	en
dc.subject	Deep Reinforcement Learning	en
dc.title	Προσαρμοστικός διαμοιρασμός πόρων σε υπολογιστικά νέφη με χρήση περιεκτών και βαθιάς ενισχυτικής μάθησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική Μάθηση, Κατανεμημένα Συστήματα	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-08-25
heal.abstract	Η ελαστική διαχείριση πόρων είναι μια πολύ επιθυμητή λειτουργικότητα σε εφαρμογές που σχεδιάζονται και εκτελούνται σε υπολογιστικά νέφη καθώς πολλές συνηθισμένες πολιτικές τιμολόγησης κοστολογούν με βάση την κατανάλωση των πόρων. Είναι λοιπόν αρκετά σημαντική η βέλτιστη χρησιμοποίηση των πόρων ώστε τα κόστη να είναι τέτοια που να δικαιολογούν τη μεταφορά εφαρμογών σε υπολογιστικά νέφη. Η χρήση περιεκτών (containers) για το σχεδιασμό και την μεταφορά εφαρμογών σε υπολογιστικά νέφη είναι μια πιο αποδοτική προσέγγιση σε σχέση με την συνηθισμένη τακτική της χρήσης εικονικών μηχανών. Αυτό γιατί οι εικονικές μηχανές εισάγουν ένα σημαντικό κόστος σε χρόνο και σε πόρους αφού κάθε μηχανή πρέπει να τρέχει δικό της λειτουργικό σύστημα, σε αντίθεσή με τους περιέκτες που διαμοιράζονται τους πόρους της εικονικής ή φυσικής μηχανής. Η χρήση περιεκτών συνδράμει στην ανάπτυξη εφαρμογών με το πρότυπο των microservices όπου η εφαρμογή χωρίζεται σε πολλές μικρότερες ανεξάρτητες οντότητες οι οποίες μπορούν να τρέχουν ανεξάρτητα. Αυτό το πρότυπο ενισχύει τις δυνατότητες της ελαστικής διαχείρισης πόρων αφού η κάθε οντότητα μπορεί να εκτελείται με διαφορετικό αριθμό περιεκτών ανάλογα με τις ανάγκες. Η χρήση περιεκτών δημιούργησε γρήγορα ανάγκες συστημικής οργάνωσης και συντονισμού τους καθώς αυξάνεται το πλήθος και η διαφορετικότητα αυτών στο πλαίσιο μιας ενιαίας εφαρμογής. Το σύστημα Kubernetes είναι ένα σύστημα που εξυπηρετεί ακριβώς αυτό τον σκοπό. Ενώ είναι πολύ αποδοτικό σε ζητήματα συντονισμού των περιεκτών πάσχει σε ζητήματα διαχείρισης πόρων αφού προσφέρει μόνο απλοϊκές προσεγγίσεις , οι οποίες είναι ανεπαρκείς για σύνθετες εφαρμογές όπως μια NoSQL βάση που χρησιμοποιήθηκε στα πλαίσια της εργασίας. Για το λόγο αυτό προτείνουμε ένα μοντέλο βαθιάς ενισχυτικής μάθησης το οποίο λειτουργεί συμπληρωματικά σε ένα σύμπλεγμα μηχανών Kubernetes για τον έλεγχο και τη δυναμική διαχείριση των περιεκτών της εφαρμογής. Για να ξεπεράσουμε θεμελιώδεις δυσκολίες σχετικά με την εκπαίδευση τέτοιων μοντέλων σε ρεαλιστικές συνθήκες και να μειώσουμε το χρόνο και τον αριθμό των αλληλεπιδράσεων του μοντέλου με το σύστημα, χρησιμοποιούμε τεχνικές βελτιστοποίησης της εκπαίδευσης από τη σύγχρονη βιβλιογραφία καθώς και αλγορίθμους ασύγχρονης ενισχυτικής μάθησης. Δείχνουμε ότι το προτεινόμενο σύστημα έχει συστηματική βελτίωση της απόδοσης σε σχέση με το αντίστοιχο σύστημα σύγχρονης εκπαίδευσης και πως καταφέρνει να εξάγει βελτιωμένες πολιτικές λήψης αποφάσεων ακόμα και σε χαμηλής ποιότητας δεδομένων.	el
heal.advisorName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Κωνσταντίνου, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false