Aggregation disaggregation methods for computing the stationary distribution of Markov chains with application to multiprogramming system

Other Title(s)

الطرق التبسيطية و التجميعية لحساب التوزيع الاحتمالي المستقر لسلاسل ماركوف مع التطبيق على حاسب إلي متعدد البرامج

Author

al-Zahiri, Rabah Wasil

Source

Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences

Issue

Vol. 6, Issue 1 (31 Dec. 1994), pp.115-135, 21 p.

Publisher

King Abdulaziz University Scientific Publishing Center

Publication Date

1994-12-31

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

21

Main Subjects

Mathematics

Topics

Abstract AR

يدرس هذا البحث تبسيط و تجميع نوع من سلاسل ماركوف المعروفة بسلاسل ماركوف الضعيفة التقارن.

و لهذا النوع من السلاسل تطبيقات هندسية كثيرة مثل شبكات الانتظار التي تستخدم في نمذجة شبكات الحاسب الآلي و شبكات الاتصالات و غيرها من التطبيقات. تم التوصل في هذا البحث إلى صيغة رياضية تحويلية عامة يمكن استخدامها تبسيط النماذج الكبيرة و المعلولة رياضيا إلى نماذج صغيره و غير معلولة رياضيا.

و قد وجد أن الصيغ الرياضية المعروفة الآن ما هي إلا حالة خاصة من التحويلة الرياضية العامة التي قدمت في هذا البحث.

كما تم إيجاد صيغة رياضية مشتقة من الصيغة الرياضية العامة التي ذكرت آنفا تبسط و تقلل من العمليات الحسابية اللازمة لإيجاد النموذج المصغر من سلسلة ماركوف.

و قد استخدمت هذه الصيغة في عمل خوارزمية تحسب التوزيع الاحتمالي المستقر الذي يستخدم في دراسة تقويم الأداء لشبكات الانتظار.

و أخيرا تم تطبيق هذه الطريقة التبسيطية و الخوارزمية التكرارية على حاسب آلي متعدد البرامج ذي ٦ طرفيات، كما يمكن للذاكرة الرئيسية و الفرعية أن تستوعب ٣ برامج في آن واحد.

أيضا قورنت هذه الخوارزمية مع ثلاث خوارزميات تكرارية معروفة في هذا المجال و قد أثبتت المقارنة إن هذه الخوارزمية تحتاج إلى عدد أقل من التكرار في كل الأمثلة التي درست كي تصل إلى القيمة الصحيحة بينما الخوارزميات الأخرى لا تصل إلى القيمة الصحيحة في بعض الأمثلة حتى و أن زيد في عدد التكرار.

Abstract EN

This paper studies the aggregation/disaggregation of nearly completely decomposable Markov chains that have many applications in queueing networks and packet switched networks.

A general class of similarity transformation that transforms the stochastic transition probability matrix into a reduced order aggregated matrix is presented.

This transformation is used to develop an aggregation algorithm to compute the exact stationary probability distribution, as well asO( ek) approximation of it.

The proposed aggregation method is applied to a multiprogramming computer system with six active terminals and the capacity of the CPU and the secondary memory is 3.

This example is used to compare our algorithm with three well-known algorithms.

The simulation studies showed that our algorithm usually converges in less number of iterations and CPU time.

Moreover, it is shown that the other algorithms do not converge in some cases while our algorithm usually converges.

American Psychological Association (APA)

al-Zahiri, Rabah Wasil. 1994. Aggregation disaggregation methods for computing the stationary distribution of Markov chains with application to multiprogramming system. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences،Vol. 6, no. 1, pp.115-135.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-396583

Modern Language Association (MLA)

al-Zahiri, Rabah Wasil. Aggregation disaggregation methods for computing the stationary distribution of Markov chains with application to multiprogramming system. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences Vol. 6, no. 1 (1994), pp.115-135.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-396583

American Medical Association (AMA)

al-Zahiri, Rabah Wasil. Aggregation disaggregation methods for computing the stationary distribution of Markov chains with application to multiprogramming system. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences. 1994. Vol. 6, no. 1, pp.115-135.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-396583

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 133-134

Record ID

BIM-396583