論文の概要: Digital Twinning of a Pressurized Water Reactor Startup Operation and Partial Computational Offloading in In-network Computing-Assisted Multiaccess Edge Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.12011v1
- Date: Mon, 24 Jun 2024 10:13:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-22 11:30:12.135578
- Title: Digital Twinning of a Pressurized Water Reactor Startup Operation and Partial Computational Offloading in In-network Computing-Assisted Multiaccess Edge Computing
- Title(参考訳): インネットワークコンピューティングを用いたマルチアクセスエッジコンピューティングにおける加圧水炉起動動作と部分計算負荷のディジタル双極化
- Authors: Ibrahim Aliyu, Awwal M. Arigi, Tai-Won Um, Jinsul Kim,
- Abstract要約: 本稿では,原子力プラントディジタルツイン(DT)における複雑なヒューマンアクション(HA)の表現の課題について述べる。
本稿では,オフロード決定,オフロード率,リソース割り当てを最適化する分散アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.5499796332553707
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper addresses the challenge of representing complex human action (HA) in a nuclear power plant (NPP) digital twin (DT) and minimizing latency in partial computation offloading (PCO) in sixth-generation-enabled computing in the network (COIN) assisted multiaccess edge computing (MEC). Accurate HA representation in the DT-HA model is vital for modeling human interventions that are crucial for the safe and efficient operation of NPPs. In this context, DT-enabled COIN-assisted MEC harnesses DT (known as a cybertwin) capabilities to optimize resource allocation and reduce latency effectively. A two-stage approach is employed to address system complexity. First, a probabilistic graphical model (PGM) is introduced to capture HAs in the DT abstraction. In the PGM, HA and NPP asset-twin abstractions form coupled systems that evolve and interact through observable data and control input. Next, the underlying PCO problem is formulated as a multiuser game, where NPP assets can partially offload tasks to COIN and MEC. We propose a decentralized algorithm to optimize offloading decisions, offloading ratios, and resource allocation. The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method in capturing complex HAs and optimal resource allocation in DT-enabled NPPs.
- Abstract(参考訳): 本稿では,原子力プラント(NPP)ディジタルツイン(DT)における複雑なヒューマンアクション(HA)の表現と,ネットワーク(COIN)を利用したマルチアクセスエッジコンピューティング(MEC)における部分計算オフロード(PCO)のレイテンシの最小化を課題とする。
DT-HAモデルにおける正確なHA表現は、NPPの安全かつ効率的な操作に不可欠な人間の介入をモデル化するために不可欠である。
この文脈では、DT対応のCOIN支援MECはDT(サイバートウィンとして知られる)機能を利用してリソース割り当てを最適化し、遅延を効果的に低減する。
システムの複雑さに対処するために、2段階のアプローチが採用されている。
まず、確率的グラフィカルモデル(PGM)を導入し、DT抽象化でHAをキャプチャする。
PGMでは、HAとNPPのアセット・ツインの抽象化が結合システムを形成し、可観測データと制御入力を介して進化し相互作用する。
次に、基礎となるPCO問題はマルチユーザゲームとして定式化され、NPPアセットはタスクの一部をCOINとMECにオフロードすることができる。
本稿では,オフロード決定,オフロード率,リソース割り当てを最適化する分散アルゴリズムを提案する。
シミュレーションの結果,DT対応NPPにおける複雑なHAを捕捉し,資源割り当てを最適化する手法の有効性が示された。
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