Кіріспе
Үлестірілген есептеу ресурстарының өзін-өзі басқару қасиеттері. Автономиялық есептеу (АК) – операторлар мен пайдаланушыларға ішкі күрделілігін жасыра отырып, күтпеген өзгерістерге бейімделетін, өзін-өзі басқару қасиеттеріне ие үлестірілген есептеу ресурстары. 2001 жылы IBM бастаған бұл жобаның мақсаты – өзін-өзі басқаруға қабілетті компьютерлік жүйелерді жасау, есептеу жүйелерін басқарудың күрделілігін жеңу және осы күрделіліктің одан әрі дамуына кедергі келтіретін қиындықтарды азайту болды.
Autonomic computing (AC) is distributed computing resources with self managing characteristics, adapting to unpredictable changes while hiding intrinsic complexity to operators and users. Initiated by IBM in 2001, this initiative ultimately aimed to develop computer systems capable of self management, to overcome the rapidly growing complexity of computing systems management, and to reduce the barrier that complexity poses to further growth.
Сипаттама
АЖ жүйесінің тұжырымдамасы жоғары деңгейдегі саясатты пайдалана отырып, бейімделу қабілетіне ие шешімдер қабылдауға бағытталған. Ол өз жағдайын үнемі тексеріп, оңтайландырып отырады және өзгеріп жатқан жағдайларға автоматты түрде бейімделеді. Автономиялық есептеу жүйесі бір-бірімен өзара әрекеттесетін автономиялық компоненттерден (АЖ) құралған. АЖ-ны екі негізгі басқару схемасы (жергілікті және жаһандық) тұрғысынан модельдеуге болады: сенсорлар (өзін-өзі бақылау үшін), эффектторлар (өзін-өзі реттеу үшін), білім және жоспарлаушы/адаптер – өзінің және қоршаған ортаның жағдайына негізделген саясатты пайдалану үшін. Бұл архитектура кейде Monitor Analyze Plan Execute (MAPE) деп аталады. Осындай көзқарасқа сүйене отырып, «өзін-өзі реттейтін» автономиялық компоненттерге негізделген әртүрлі архитектуралық құрылымдар жақында ұсынылды. Жақында көп агенттік жүйелер саласындағы маңызды зерттеулерде де ұқсас үрдіс байқалды. Алайда, осы тәсілдердің көпшілігі әдетте орталықтандырылған немесе кластерлік серверлік архитектураларды ескере отырып, күрделі бағдарламалық қамтамасыз ету жүйелерін іске қосу немесе инновациялық қызметтер ұсыну қажеттілігінен гөрі, басқару шығындарын азайту қажеттілігіне бағытталған. Кейбір автономиялық жүйелерде ұялы агенттер бос байланыс арналары арқылы өзара әрекеттеседі. Автономияға бағытталған есептеу – Джиммин Людің 2001 жылы ұсынған парадигмасы, ол күрделі есептеу мәселелерін шешу үшін әлеуметтік жануарлардың ұжымдық мінез-құлқын имитациялайтын жасанды жүйелерді қолданады. Мысалы, құмырсқалар колониясын оңтайландыру осы парадигма аясында зерттелуі мүмкін.
Құрылыс үлгілері
Автономиялық жүйелердің жобалау күрделілігі функционалдық аспектілерді енкапсуляциялау арқылы мәселелерді бөлуді жақсартатын модель-көру-бақылаушы (MVC) үлгісі сияқты жобалау үлгілерін қолдану арқылы жеңілдетілуі мүмкін.
Басқару циклдары
Автономиялық жүйелерде қолданылатын негізгі ұғым – жабық басқару контурлары. Бұл жақсы белгілі ұғым процестерді басқару теориясынан шыққан. Көбінесе, өзін-өзі басқаратын жүйедегі жабық басқару контуры белгілі бір ресурсты (бағдарламалық немесе аппараттық компонентті) қадағалайды және оның параметрлерін қажетті шекте ішінде ұстауға тырысады. IBM мәліметінше, үлкен өзін-өзі басқаратын компьютерлік жүйеде жүздеген, тіпті мыңдаған мұндай басқару контурлары жұмыс істеуі күтілуде.
Тұжырымдамалық модель
Автономиялық жүйенің негізгі құрылыс бөлігі – жүйенің сыртқы операциялық ортасын бақылауға мүмкіндік беретін сенсорлық қабілеті (Sensors Si). Автономиялық жүйенің өзіне мақсат (ниет) және өзін қалай басқаруға болатыны туралы білім (мысалы, бастапқы жүктеу, конфигурациялық білім, сенсорлық деректерді түсіндіру және т.б.) тән, бұл сыртқы араласусыз жүзеге асырылады. Автономиялық жүйенің нақты жұмысын Логика анықтайды, ол мақсатына қол жеткізу үшін дұрыс шешімдер қабылдауға жауапты және операциялық ортаны бақылау арқылы (сенсорлық деректерге негізделген) оған ықпал етеді. Бұл модель автономиялық жүйенің жұмысы мақсатқа бағытталған екенін көрсетеді. Бұған оның миссиясы (мысалы, ұсынуға тиіс қызмет), саясаты (мысалы, негізгі мінез-құлқыны анықтайтын) және "өмір сүру инстинкті" кіреді. Егер бұл басқару жүйесі ретінде қарастырылса, онда ол кері байланыс қатесі функциясы түрінде немесе эвристикалық көмекке ие жүйеде операциялық кеңістігін шектейтін эвристикалар жиынтығымен біріктірілген алгоритм ретінде кодталады.