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Enregistrement W4402892252 · doi:10.1109/tmlcn.2024.3469131

Optimizing Resource Fragmentation in Virtual Network Function Placement Using Deep Reinforcement Learning

2024· article· en· W4402892252 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Machine Learning in Communications and Networking · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueSoftware-Defined Networks and 5G
Établissements canadiensÉcole de Technologie SupérieureCarleton University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésReinforcement learningFragmentation (computing)Computer scienceResource (disambiguation)Function (biology)ReinforcementArtificial intelligenceEngineeringComputer networkBiologyStructural engineeringOperating system

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In the 6G wireless era, the strategical deployment of Virtual Network Functions (VNFs) within a network infrastructure that optimizes resource utilization while fulfilling performance criteria is critical for successfully implementing the Network Function Virtualization (NFV) paradigm across the Edge-to-Cloud continuum. This is especially prominent when resource fragmentation –where available resources become isolated and underutilized– becomes an issue due to the frequent reallocations of VNFs. However, traditional optimization methods often struggle to deal with the dynamic and complex nature of the VNF placement problem when fragmentation is considered. This study proposes a novel online VNF placement approach for Edge/Cloud infrastructures that utilizes Deep Reinforcement Learning (DRL) and Reward Constrained Policy Optimization (RCPO) to address this problem. We combine DRL’s adaptability with RCPO’s constraint incorporation capabilities to ensure that the learned policies satisfy the performance and resource constraints while minimizing resource fragmentation. Specifically, the VNF placement problem is first formulated as an offline-constrained optimization problem, and then we devise an online solver using Neural Combinatorial Optimization (NCO). Our method incorporates a metric called Resource Fragmentation Degree (RFD) to quantify fragmentation in the network. Using this metric and RCPO, our NCO agent is trained to make intelligent placement decisions that reduce fragmentation and optimize resource utilization. An error correction heuristic complements the robustness of the proposed framework. Through extensive testing in a simulated environment, the proposed approach is shown to outperform state-of-the-art VNF placement techniques when it comes to minimizing resource fragmentation under constraint satisfaction guarantees.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,974
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,027
Tête enseignante GPT0,271
Écart entre enseignants0,244 · 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