論文の概要: Online Distributed Evolutionary Optimization of Time Division Multiple
Access Protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.13190v1
- Date: Wed, 27 Apr 2022 20:47:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 09:01:20.232551
- Title: Online Distributed Evolutionary Optimization of Time Division Multiple
Access Protocols
- Title(参考訳): 時間分割多重アクセスプロトコルのオンライン分散進化最適化
- Authors: Anil Yaman, Tim van der Lee, Giovanni Iacca
- Abstract要約: 我々は,環境駆動型分散ヒルクライミングアルゴリズムによって得られたネットワークの創発特性としてプロトコルを想定する。
エネルギー消費とプロトコル性能の観点から,分散ヒルクライミングがさまざまなトレードオフに達することを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.87717454493713
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the advent of cheap, miniaturized electronics, ubiquitous networking has
reached an unprecedented level of complexity, scale and heterogeneity, becoming
the core of several modern applications such as smart industry, smart buildings
and smart cities. A crucial element for network performance is the protocol
stack, namely the sets of rules and data formats that determine how the nodes
in the network exchange information. A great effort has been put to devise
formal techniques to synthesize (offline) network protocols, starting from
system specifications and strict assumptions on the network environment.
However, offline design can be hard to apply in the most modern network
applications, either due to numerical complexity, or to the fact that the
environment might be unknown and the specifications might not available. In
these cases, online protocol design and adaptation has the potential to offer a
much more scalable and robust solution. Nevertheless, so far only a few
attempts have been done towards online automatic protocol design. Here, we
envision a protocol as an emergent property of a network, obtained by an
environment-driven Distributed Hill Climbing algorithm that uses node-local
reinforcement signals to evolve, at runtime and without any central
coordination, a network protocol from scratch. We test this approach with a
3-state Time Division Multiple Access (TDMA) Medium Access Control (MAC)
protocol and we observe its emergence in networks of various scales and with
various settings. We also show how Distributed Hill Climbing can reach
different trade-offs in terms of energy consumption and protocol performance.
- Abstract(参考訳): 安価で小型の電子回路が登場し、ユビキタスネットワーキングは前例のないほど複雑でスケール性があり、スマート産業やスマートビルディング、スマートシティといった現代的なアプリケーションの中核となっている。
ネットワーク性能の重要な要素はプロトコルスタックであり、ネットワーク内のノードがどのように情報を交換するかを決定する一連のルールとデータ形式である。
システム仕様とネットワーク環境の厳密な仮定から始まり、ネットワークプロトコルを(オフラインで)合成するための正式なテクニックを考案する努力が続けられている。
しかし、オフライン設計は、数値的な複雑さによって、あるいは環境が未知であり、仕様が利用できないという事実のために、最新のネットワークアプリケーションに適用することは困難である。
このような場合、オンラインプロトコルの設計と適応は、よりスケーラブルで堅牢なソリューションを提供する可能性がある。
それにもかかわらず、今のところオンラインの自動プロトコル設計に向けた試みはわずかである。
本稿では,ネットワークプロトコルを創発的特性として想定する。ネットワークプロトコルは,ネットワークプロトコルをスクラッチから構築し,ノードローカル強化信号を用いて,実行時,実行時に,実行時に進化させる環境駆動分散ヒルクライミングアルゴリズムによって実現される。
我々は,3状態時間分割多重アクセス (tdma) 媒体アクセス制御 (mac) プロトコルを用いてこのアプローチをテストし,様々なスケールのネットワークや様々な設定でその出現を観察した。
また,エネルギー消費とプロトコル性能の観点から,分散ヒルクライミングが異なるトレードオフに達する可能性を示す。
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