<<
>>

Текущее состояние проблемы

Современные приложения для мобильных вычислительных устройств используют вычислительные ресурсы лишь самих устройств, а также дистанционных серверов при подключении к ним через сеть Интернет. Таким образом для создания распределённой вычислительной сети практически не используется возможность коллективного объединения данных, информации с датчиков, а также вычислительных ресурсов различных мобильных вычислительных устройств.

Распределённое использование упомянутых вычислительных ресурсов и данных сильно недооценено в современных мобильных приложениях. Использование распределённых вычислений внутри локальной сети мобильных устройств позволяет получать требуемые результаты, как внутри распределённой вычислительной среды, так и за её пределами. Подобный подход может создать мобильную распределённую вычислительную сеть, предназначенную для обработки различных ресурсоёмких задач. Мобильная распределённая вычислительная сеть может состоять как из мобильных устройств целиком, так и в дополнение к ним использовать дистанционные серверы.

Некоторые мобильные приложения уже извлекают и используют информацию со многих мобильных вычислительных устройств: приложения YouTube и Flickr позволяют пользователям загружать и делиться мультимедиа данными прямо со своих мобильных устройств, приложение Smule предоставляет возможность своим пользователям слушать музыку и видеть на карте местности, что слушают другие пользователи приложения. Такие мобильные приложения требуют серверной инфраструктуры для сбора и обработки информации и оповещения пользователей, тем самым они централизованы.

В то же время есть возможность более оптимального использования мобильных устройств, объединённых в одну локальную сеть. Каждое мобильное вычислительное устройство обладает некоторым количеством ПЗУ, вычислительных ресурсов, датчиков, мультимедиа-устройств, а также зарядом батарей. На данный момент все эти возможности доступны и единолично используются пользователем мобильного устройства. Предположим, что эти возможности доступны тем или иным образом и для остальных пользователей и приложений в локальности сети, что возможно использование некоторого множества мобильных устройств для осуществления масштабных распределённых вычислений. Каждое мобильное устройство будет выполнять конкретные вычисления и обработку распределённых данных, то есть все мобильные устройства в локальной сети распределённо решают общую вычислительную задачу. Мобильные устройства могут использовать ресурсы данной распределённой сети, абстрагируясь от низкоуровневой реализации на каждом мобильном устройстве в сети.

Аналогичный подход изучался при создании сетей из датчиков и распределённых вычислений [2], [56], [80]. В отличие от дата-центров распределённых сетей, в предлагаемой мобильной распределённой сети заложены следующие определения:

1. Каждый вычислительный узел принадлежит уникальному пользователю;

2.

Каждый вычислительный узел мобилен и меняет своё местоположение;

3. Топология сети динамична и подвержена изменениям;

4. Каждый узел сети питается от аккумулятора, что влечёт за собой ограничения по сроку службы внутри сети.

Использование мобильных вычислительных устройств для распределённых вычислений обладает следующими преимуществами по сравнению с традиционными централизованными вычислениями на дистанционных серверах - доступ к мультимедиа-устройствам и датчикам без больших сетевых транзакционных задержек; более эффективный доступ к данным, хранящимся на мобильных устройствах; распределённое владение и обслуживание мобильных устройств. Подобная концепция безусловно поднимает множество вопросов, включая осуществление контроля доступа, стимулирование пользователей к присоединению к распределённой сети, защиту персональных данных и сохранение ресурсов мобильных устройств для самих пользователей.

Один из примеров удобности и востребованности мобильных распределённых вычислений является распределённый обмен мультимедиа-данными. На сегодняшний день с мобильного устройства довольно просто загрузить фото или видео на Интернет-сервисы вроде Flickr или YouTube, по крайней мере когда с мобильного устройства есть стабильный доступ к сети Интернет. Тем не менее, обмен данными таким образом может быть неэкономичным, а иногда и разорительным. Данные должны быть сжаты, снабжены комментариями и лишь после этого отправлены через сетевое подключение в Интернет, что безусловно негативно сказывается на заряде аккумулятора. Отправка данных ложится тяжёлым бременем и на операторов беспроводных сетей связи, которым приходится обрабатывать и передавать большие объёмы данных. В данной ситуации оказываются затронуты и другие пользователи беспроводной сети, сталкивающиеся с падением скорости соединения и общим снижением качества передачи данных. Более того, многие видео и фото файлы, загруженные на такие Интернет-сервисы, просматриваются от силы лишь несколько раз.

Обработка отправки данных в сеть Интернет особенно затруднительна, когда большое количество пользователей мобильных устройств собирается в одном месте. К примеру, во время инаугурации Президента США в 2009 и 2013 годах, при скоплении нескольких миллионов зрителей в на площади в несколько квадратных километров, наблюдались проблемы с мобильной связью и доступом в Интернет с мобильных устройств. Таким образом, многие пользователи мобильных устройств столкнулись с проблемой невозможности загрузить в Интернет и поделиться интересующими их видео- и фото-материалами в то время, когда для них это было наиболее актуально. К тому же, операторы беспроводных сетей связи не могут заранее подготовиться ко всем событиям значительно повышающим сетевой трафик. Примером могут служить события 11 сентября 2001 года, когда в результате паники, вызванной террористическими атаками, резко повысилась нагрузка на беспроводные сети связи, что сделало невозможным совершение звонков и передачи данных. Спустя более чем 10 лет, можно с уверенностью сказать, что несмотря на прогресс в области повышения качества и скорости передачи данных, беспроводные сети не стали лучше справляться с нагрузкой в аналогичных ситуациях.

Более масштабируемый подход к осуществлению обмена мультимедиа-данными с мобильных устройств заключается в отложенной загрузке данных в Интернет, благодаря внедрению распределённых запросов и анализа очередей на загрузку со многих узлов, уменьшающих необходимость пользователям загружать и получать данные через сеть Интернет. Вместо использования Интернета передача больших данных может осуществляться непосредственно внутри локальных сетей мобильных вычислительных устройств. Поисковые запросы могут включать интересующие пользователей время и местоположение, а также показания датчиков мобильного устройства. Таким образом, пользователи получают возможность поиска и просмотра релевантных данных в режиме реального времени без необходимости подключения к сети Интернет. Данный подход к обработке информации особенно актуален при проведении массовых мероприятий - спортивных событий, концертов и т.д., при которых часто выходят из строя беспроводные сети передачи данных.

1.2

<< | >>
Источник: Фирун Константин Борисович. СОЗДАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ НА БАЗЕ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАСПОЗНАВАНИЯ РЕЧИ И ГОЛОСА. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПбГУ.. 2015

Еще по теме Текущее состояние проблемы:

  1. ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
  2. ВАЩЕНКО Юлия Викторовна. ВНЕШНЯЯ ПОЛИТИКА БОЛИВИИ В ЭПОХУ ИНТЕГРАЦИИ: ПРОБЛЕМЫ И ПРОТИВОРЕЧИЯ., 2016
  3. Фролов Алексей Александрович. ПРОБЛЕМА СТИЛЯ МЫШЛЕНИЯ В ФИЛОСОФИИ В.В. РОЗАНОВА. Диссертация. СПбГУ., 2014
  4. Войтик Евгения Анатольевна. СПОРТИВНАЯ МЕДИАКОММУНИКАЦИЯ В РОССИИ: ЭВОЛЮЦИЯ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ. Диссертация, СПбГУ., 2014
  5. Статья 88. Президент Республики Беларусь может быть досрочно освобожден от должности при стойкой неспособности по состоянию здоровья осуществлять обязанности Президента.
  6. СОДЕРЖАНИЕ
  7. ЛАГУТИНА Мария Львовна. ГЛОБАЛЬНЫЙ РЕГИОН КАК ЭЛЕМЕНТ МИРОВОЙ ПОЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ XXI ВЕКА (НА ПРИМЕРЕ ЕВРАЗИЙСКОГО СОЮЗА). ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора политических наук, 2016
  8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  9. ЧАРУМАНИ КАБУН. РОЛЬ АТЭС В ИНТЕГРАЦИОННОЙ СТРАТЕГИИ РОССИИ В АТР. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата политических наук, 2015
  10. Статья 34. Гражданам Республики Беларусь гарантируется право на получение, хранение и распространение полной, достоверной и своевременной информации о деятельности государственных органов,
  11. ДМИТРИЕВА ДАРЬЯ МИХАЙЛОВНА. СТРАТЕГИЧЕСКИЕ АЛЬЯНСЫ КАК ФОРМА МЕЖДУНАРОДНОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОТРУДНИЧЕСТВА (на примере стратегического альянса Renault-Nissan-АвтоВАЗ). ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата экономических наук. СПбГУ., 2014
  12. Львов Александр Александрович. Археология субъекта информационного общества: антропологический аспект. Диссертация, СПбГУ., 2015
  13. Формулировка целей и задач исследования
  14. Большаков Г. А.. Кризис этнической идентичности и массовая миграция в странах Скандинавии: Норвегия, Дания, Швеция. Диссертация на соискание учёной степени кандидата политических наук, 2014
  15. 2.3.1 Общая характеристика библиотеки программ GEANT-4 и условия проведения расчётов
  16. КОНСТИТУЦИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 1994 ГОДА,
  17. *В соответствии со статьей 1 Закона Республики Беларусь «О порядке вступления в силу Конституции Республики Беларусь» вступила в силу со дня ее опубликования.