Abstrakt

Rozprawa doktorska dotyczy problemu optymalnego rozdziału aplikacji na dwa heterogeniczne środowiska – urządzenie mobilne i chmurę obliczeniową – w celu minimalizacji kosztu jej wykonania. W części wstępnej przedstawiona została problematyka dotycząca urządzeń mobilnych, w tym urządzeń IoT (Internet of Things), architektury chmury obliczeniowej, a także istniejące badania związane ze współpracą pomiędzy urządzeniami mobilnymi i chmurą. W pracy wykazano, że w ogólności problem minimalizacji całkowitego kosztu wykonania z ograniczeniami należy do problemów klasy złożoności NP i jest to pierwsza teza rozprawy. Opracowano dwa modele aplikacji oparte o teorię grafów: model statyczny, w którym parametry wykonania komponentów aplikacji są stałe, oraz model dynamiczny, który może być stosowany do aplikacji o zmiennych parametrach wykonania w kolejnych iteracjach. Model dynamiczny odnosi się do paradygmatu programowania funkcyjno-reaktywnego, którego zastosowanie pozwala na modelowanie złożonych aplikacji interaktywnych za pomocą strumieni zdarzeń i przetwarzających je operatorów. W celu wykazania drugiej tezy rozprawy zaproponowano heurystyczne algorytmy rozdziału, które zostały porównane w testach teoretycznych oraz w badaniach eksperymentalnych: algorytm genetyczny o złożoności wielomianowej oraz iteracyjny algorytm o złożoności liniowej względem liczby komponentów. Do przeprowadzenia badań zaimplementowany został szkielet aplikacji (framework) oraz moduł zarządzający umożliwiający rozdział komponentów aplikacji pomiędzy urządzeniem i chmurą obliczeniową. Zbudowano również środowisko badawcze oparte o chmurę oraz emulator urządzenia mobilnego. Eksperymenty dotyczyły dwóch przykładowych aplikacji: interaktywnej aplikacji mobilnej do gry w szachy oraz aplikacji do monitorowania parkingu przeznaczonej dla urządzeń IoT. Porównano zaproponowane algorytmy rozdziału z uwzględnieniem różnych konfiguracji środowiska i wykazano, że iteracyjny algorytm rozdziału ma zastosowanie w przypadku aplikacji o zmiennej charakterystyce komponentów. W podsumowaniu rozprawy omówiono otrzymane wyniki oraz przedstawiono dalsze kierunku rozwoju.

Autor (1)