روش شبیه سازی جدید برای حذف تقابل توزیعی بر روی شبکه های عصبی

روش شبیه­سازی­ جدید برای حذف تقابل توزیعی بر روی شبکه­های عصبی

چکیده

درسیستمتوزیعی،سنکرون­سازیپردازشدستور کارمهمی است. کنترل حذف تقابلیکی ازوظایفعمده­ی سنکرون­سازی پردازش است. در این مقاله،یک روش جدیداز بین مدل­هایرقابتی در ارتباط با حذف تقابلتوزیعی ارائه می­شود. کاربردهای صحیح این مدل­هانه شامل تنوعدراندازه­ی آکومولاتور است و نه بر مبنای توزیع خاصی است. نشان می­دهیم کهتوزیعاستامپ زمانی،عملزمانیودیگرپارامترهایموثرپیش­بینیشده توسطمدل­های رقابتی شبکه­ی عصبیمی­توانندمسائل با بخش­های بحرانی را حل کنند. این مدلبرای پیش­بینیاثراتتشویق (پاداش) بر رویمنحنی­هایمدل همینگو هاپفیلد و تجزیه­ و تحلیلسرعت-دقت شبیه­سازی شده است. دستاوردعمده­ی این مقالهپیاده­سازییک قانونیادگیریاست کهشبکه­هارا براساسمدلرقابتیبرای یادگیریو همراه محرک-پاسخ قادر می­سازد. نشان داده­ایم کهاستفاده ازشبکه­های عصبیبه عنوان یکالگویسیستمتوزیعی برای بهینه­سازیتحمل-خطا، حذف تقابل قابل اعتماد و موجودومدیریتبخش بحرانی ممکن است.

واژگان کلیدی

بخش بحرانی، حذف تقابل توزیعی، شبکه­های عصبی.

1. 1.      مقدمه

بر طبق حذف تقابلی که تحت عنوان بخش بحرانی (CS) نیز بیان می­شود تنها یک پردازش می­تواند بصورت همزمان به منابع محافظت­شده دسترسی داشته باشد. حذف تقابلی بطور گسترده­ای در سیستم­های توزیعیمورد مطالعه قرار گرفته است که در آن­هاپردازش­ها با عبور پیام ناهمزمان ارتباط برقرار می­کنند [13].

حفظ برابری (fairness) معیار بسیار مهمی درحل اکثر مسائل واقعی مورد بحث در مورد منابع است. تعریف معمول مورد قبولبرای حفظ برابری درزمینه­ی حذف تقابل و به منظور اطمینان از درخواست­هایی برایدسترسی بهCS توسط ترتیب استامپ زمانی آن­ها برآورد می­شود. در میان همه­یالگوریتم­های تقابل توزیعی، تنها الگوریتم غیر مبتنی بر رمز لمپارت [10] و ریکارت-آگراوالا (RA) [8] تا حدی برابر (fair) هستند. الگوریتم اکتشافی سینگال [12] نیز تا حدی درجه­یبرابری را تضمین می­کند اما دارایبرابری همانند دو الگوریتم دیگر نیست.در الگوریتم اکتشافی سینگال، یک درخواست اولویت پایین­ترتنها در صورتی که درخواست اولویت بالاتر مورد تاخیر واقع شود می­تواندCSرا قبل از یک درخواست اولویت بالاتر اجرا کند. این الگوریتم دارای معیارهای مختلفی برای برابری است. این الگوریتم مکان­هایی را انتخاب می­کند که CS خود را کم­تر اجرا می­کند و مکان­هاییرا کنار می­گذارد که CSها را بیشتر اجرا کرده است. این الگوریتم رابطه­ی علیت را بین دو درخواست وجود دارد در نظر نمی­گیرد.از این­رو، با برابری توصیف شده توسط ساعت لمپارت تطابق ندارد. الگوریتمِ ساختار اطلاعات پویای سینگال [11] به نظر برابر است. این الگوریتم از مفهوم ساعت لمپارت و رابطه­ی علیت استفاده می­کند. با این­حال، این الگوریتم تنها در صورتی که درخواست اولویت بالاتر مورد تاخیر واقع شود درخواست اولویت پائینی برای اجرای CSرا قبل از یک درخواست با اولویت بالا میسر می­سازد. الگوریتم پیشنهادی در اینجا از معیارهای برابری داده شده توسط لمپارت (با استفاده از استامپ زمانی) استفاده می­کند و در مقایسه با RAبهبود یافته است. علاوه بر این، این الگوریتم نسبت به روندالگوریتم­های قبلی از نظر استفاده از پارامترهای دیگر علاوه بر استامپ زمانی در انتخاب پردازشی که می­تواند به CS دسترسی داشته باشد متفاوت خواهد بود.