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Enregistrement W4226019773 · doi:10.1109/jiot.2022.3205051

Reinforcement Learning Framework for Server Placement and Workload Allocation in Multiaccess Edge Computing

2022· article· en· W4226019773 sur OpenAlexafffund
Anahita Mazloomi, Hani Sami, Jamal Bentahar, Hadi Otrok, Azzam Mourad

Notice bibliographique

RevueIEEE Internet of Things Journal · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueIoT and Edge/Fog Computing
Établissements canadiensConcordia University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésServerComputer scienceReinforcement learningEdge computingMarkov decision processDistributed computingCloud computingEnhanced Data Rates for GSM EvolutionOptimization problemComputer networkMarkov processArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Cloud computing is a reliable solution to provide distributed computation power. However, real-time response is still challenging regarding the enormous amount of data generated by the IoT devices in 5G and 6G networks. Thus, multiaccess edge computing (MEC), which consists of distributing the edge servers in the proximity of end users to have low latency besides the higher processing power, is increasingly becoming a vital factor for the success of modern applications. This article addresses the problem of minimizing both, the network delay, which is the main objective of MEC, and the number of edge servers to provide a MEC design with minimum cost. This MEC design consists of edge servers placement and base stations allocation, which makes it a joint combinatorial optimization problem (COP). Recently, reinforcement learning (RL) has shown promising results for COPs. However, modeling real-world problems using RL when the state and action spaces are large still needs investigation. We propose a novel RL framework with an efficient representation and modeling of the state space, action space, and the penalty function in the design of the underlying Markov decision process (MDP) for solving our problem. This modeling makes the temporal difference (TD) learning applicable for a large-scale real-world problem while minimizing the cost of network design. We introduce the TD$(\lambda)$with eligibility traces for minimizing the cost (TDMC) algorithm, in addition to$Q$-learning for the same problem (QMC) when$\lambda =0$. Furthermore, we discuss the impact of state representation, action space, and penalty function on the convergence of each model. Extensive experiments using real-world data sets from Shanghai Telecommunication and Citywide Public Computer Centers demonstrate that in the light of an efficient model, TDMC/QMC are able to find the actions that are the source of lower delayed penalty. The reported results show that our algorithm outperforms the other benchmarks by creating a tradeoff among multiple objectives.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,011
Score d'incertitude au seuil0,023

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,023
Tête enseignante GPT0,286
Écart entre enseignants0,262 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2022
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Résumé présentoui

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