מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' יוסי עזר
ביה"ס למדעי המחשב
אוניברסיטת תל-אביב
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2010-2014

אתגר הדינמיות של האלגוריתמים המקוונים

המחקר שלנו עוסק בפיתוח וייעול של אלגוריתמים שנדרשים לנתח באופן אופטימלי נתונים שמוזנים אליהם לא בחבילה אחת, כמו באלגוריתמים קלאסיים, אלא בחלקים

נכתב ע''י יוסי עזר, 15 אוק 2015

אלגוריתמים הם הבסיס לכל העולם הממוחשב, ולכן גם מחקר בסיסי ולא יישומי באלגוריתמים הוא עניין חשוב ומועיל. המחקר שלנו עוסק באתגר מסוים שאינו מסתפק בפעילותם הפשוטה של אלגוריתמים קלאסיים. כדי להבין את המחקר, עלינו להבין קודם מהו אלגוריתם קלאסי. כאשר אלגוריתם קלאסי מקבל קלט כלשהו – כלומר מוזנים לתוכו נתונים – הוא צריך לקחת את הנתונים האלה ולייצר מהם מידע מעובד – מה שנקרא פלט. כך למשל, אלגוריתמים שאמור לזהות את כל המספרים הראשוניים בתוך מאגר גדול של מספרים, אמור לקחת את המאגר הזה – הקלט – ולזהות בתוכו את המספרים הראשוניים – הפלט. במקרה של אלגוריתמים קלאסיים, הקלט מתקבל בחבילה אחת, כך שאחרי עיבוד נתוני הקלט האלגוריתם סיים לבצע את משימתו. המחקר שלנו עוסק בפיתוח וייעול של אלגוריתמים מקוונים – אלגוריתמים שצריכים להתמודד עם קלט שאינו מגיע בחבילה אחת אלא מגיע במספר שלבים, בחלקים. אלגוריתמים מסוג זה הם נפוצים מאוד, מטבע הדברים. בכל פעם שאלגוריתם מקוון מקבל חלק נוסף מהקלט, עליו לבצע החלטה, כלומר לעבד את הנתונים, רק על בסיס הקלט הקיים, בלי כל ידיעה באשר לטיבו של הקלט העתידי. כאן האתגר של האלגוריתם המקוון: עליו לקבל החלטות בהינתן הקלט החלקי כך שבדיעבד ובסך הכל, לאחר שיגיע כל הקלט לאלגוריתם, יתקבלו תוצאות מצוינות ויעילות. ניקח לדוגמה אלגוריתם מסוים שנדרש להקצות משאבים באופן יעיל – נניח לנתב משימות מגוונות לשרתים שונים כך שכל שרת מקבל עומס שווה של משימות – ונניח שעליו לחשב את ההקצאה הזו באופן הדרגתי, פעם אחר פעם, שכן המשימות נשלחות אליו טיפין טיפין. על האלגוריתם לקחת בחשבון שכל החלטה שמתקבלת בכל פעם שמשימות חדשות נשלחות אליו אמורה להוביל בסופו של דבר לתוצאה אופטימלית של הקצאת משאבים עבור סך כל המשימות שבסופו של דבר יישלחו אליו. במחקרנו אנו עוסקים במספר שאלות חשובות הקשורות לאלגוריתמים מקוונים. אנו מתמודדים עם שאלות של תזמון, איזון עומסים, ניתוב חבילות ושאלות אחרות בהקצאת משאבים. השגנו תוצאות לביצועים של אלגוריתמים מסוג זה תוך השוואתם לפתרון הטוב ביותר במבט לאחור. אמנם מחקרנו בעיקר תאורטי, אבל הוא בוודאי יוכל לתרום לשיפור אלגוריתמים ביישומים רבים.

פורסם בתאריך - 25-פברואר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

online algorithms
resource allocation
הקצאת משאבים
approximations algorithms
approximation ratio
competitive ratio
deterministic and randomized algorithms
performance guarantee
worst case analysis
truthful algorithms and single parameter monotone algorithms
אלגורתמים מקורבים
אלגוריתמים מקוונים
יחס קירוב
יחס תחרותי
אלגורתמים דטרמינסטים ואקראיים
ביצועים מובטחים
נתוח המקרה הגרוע ביותר
אלגורתמים כנים ואלגורתמים מונוטונים בעלי פרמטר יחיד
פורסם בתאריך - 25-פברואר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום