Institutional Repository
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Optimal design of communication networks based on topological robustness

Maniadakis Dimitrios

Full record


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/3F2161BF-935E-4088-B668-78AE25C0860A
Year 2019
Type of Item Master Thesis
License
Details
Bibliographic Citation Dimitrios Maniadakis, "Optimal design of communication networks based on topological robustness", Master Thesis, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2019
Appears in Collections

Summary

Το πρόβλημα του σχεδιασμού δικτύων αποτελεί γνωστό NP-hard πρόβλημα βελτιστοποίησης με σκοπό την κατασκευή «εύρωστων» τοπολογιών οι οποίες είναι ανθεκτικές σε προκλήσεις (π.χ. φυσικές καταστροφές, κακόβουλες επιθέσεις). Η εργασία εστιάζει σε δίκτυα επικοινωνιών στο επίπεδο «κορμού» (backbone) και αναζητά τη βέλτιστη τοπολογία όπου το δικτυακό κόστος ελαχιστοποιείται, ενώ ταυτόχρονα η τοπολογική ευρωστία δεν είναι μικρότερη από μια επιθυμητή τιμή. Για την αναπαράσταση των δικτύων χρησιμοποιείται η γραφοθεωρητική προσέγγιση, ενώ για την επίλυση του προβλήματος προσαρμόζεται και υλοποιείται ο αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Αποικίας Μυρμηγκιών (Ant Colony Optimization – ACO). Τα παραγόμενα βέλτιστα δίκτυα αναλύονται περαιτέρω και συγκρίνονται με πραγματικά δίκτυα επικοινωνιών, εμφανίζοντας παρεμφερείς τοπολογικές ιδιότητες. Προκύπτει ότι η βασισμένη στην τοπολογική ευρωστία βελτιστοποίηση αποτελεί πιθανό υποβόσκοντα μηχανισμό δημιουργίας των πραγματικών δικτύων. Τέλος, για ορισμένα σενάρια προκλήσεων-διαταραχών (τυχαία αφαίρεση κόμβων, στοχευμένη αφαίρεση κόμβων) εξετάζεται η τοπολογική ευρωστία των παραγόμενων βέλτιστων δικτύων και συγκρίνεται με την τοπολογική ευρωστία τυχαία συνδεδεμένων μη βέλτιστων δικτύων αντίστοιχου κόστους, καταδεικνύοντας την υπεροχή των πρώτων και κατά συνέπεια την αξία του αλγορίθμου στη συγκεκριμένη εφαρμογή.

Available Files

Services

Statistics