$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

도착 및 이탈시점을 이용한 다중서버 대기행렬 추론
An Inference Method of a Multi-server Queue using Arrival and Departure Times 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.25 no.3, 2016년, pp.117 - 123  

박진수 (Department of Management Information Systems, Yong In University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구는 다중서버 대기행렬시스템의 관측이 제한되어 있는 경우에 시스템 내부 행태를 추론하는 데에 그 목적이 있다. 대기행렬시스템 분석에 있어 도착 및 서비스시간에 자기상관성이 존재하면 이론적으로 모형화하기가 매우 복잡하고 어렵다. 이에 따라 다양한 분석 기법확률과정 모형들이 개발되었다. 본 논문에서는 외부 관측치에 존재하는 자기상관성과 내부 행태를 관측하기 어려운 경우에 대한 추론 방법을 소개한다. 선행연구의 가정을 완화하여 추론 방법을 제시하고 그에 대한 보조정리 및 정리를 제시한다. 제시된 비모수적 방법을 적용하면 서비스시간에 자기상관성이 존재하더라도 외부 관측치만을 사용하여 다중서버 대기행렬의 내부 행태를 추론할 수 있다. 주요 내부 추론 결과로는 대기시간과 서비스시간을 사용하였다. 또한 제시된 방법의 타당성 검증을 위해 실험 결과를 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents inference methods for inner operations of a multi-server queue when historical data are limited or system observation is restricted. In a queueing system analysis, autocorrelated arrival and service processes increase the complexity of modeling. Accordingly, numerous analysis met...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이는 실제 관측치를 이용하여 추론을 수행할 경우 관측치의 수가 적으면 실패할 가능성이 있음을 내포한다. 따라서 본 논문에서는 가상의 시스템을 구성하고 시뮬레이션 수행결과를 이용하여 실험을 통해 보조정리 1과 정리 1이 어느 정도 수준의 관측치 수에서 적용 가능한지 검토해 보도록한다.
  • 각 시스템의 시뮬레이션 결과로부터 도착 및 이탈시점 1,000 쌍(pairs)을 관측하여 본 논문에 제시된 방법론을 적용, 추론을 시도한다. 또한 보조정리 1과 정리 1이 어느 정도의 관측 수준에서 적용 가능한지 알아보기 위해 입력 관측치 수를 변경하면서 해를 도출해 본다.
  • 따라서 실제 시스템에 적용하기에는 한계점들이 다소 존재한다. 본 논문에서는 이러한 한계 상황을 극복하기 위해 비모수적 접근 방법(non-parametric approach)을 통한 추론을 소개한다.
  • 본 논문은 2011년 발표된 Park et al.[9] 연구의 확장으로서 외부 관측치인 도착 및 이탈시점을 이용하여 대기 행렬시스템의 내부 관측치인 대기시간과 서비스시간을 추론하는 데 그 목적이 있다. 본 연구의 선행연구인 Park et al.
  • 본 논문은 기존의 선행연구[9]에 대한 확장연구로서 선입선출 및 후입선출의 대기정책을 갖는 다중서버 대기행렬시스템 추론을 시도하였다. 고객의 도착시점과 이탈시점을 알면 이로부터 서비스 시작시점을 추론하여 대기시간과 서비스시간을 유도할 수 있다.

가설 설정

  • 에 대한 확장연구로서 선입선출 및 후입선출의 대기정책을 갖는 다중서버 대기행렬시스템 추론을 시도하였다. 고객의 도착시점과 이탈시점을 알면 이로부터 서비스 시작시점을 추론하여 대기시간과 서비스시간을 유도할 수 있다. 또한 서버의 수를 모르는 경우에는 제안한 최적화식을 이용하여 이를 추론할 수 있다.
  • 관측은 초기 (empty & idle) 상태에서 시작하며 도착과 이탈의 두 외부 관측만 가능하다. 선행연구의 유일한 가정은 서비스시간의 독립성이다. 이는 제시된 정리 및 그 증명을 위해 사용되며, Park et al.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
모형 분석 방법이 점점 복잡해지고 있는 이유는? 최근 대기행렬시스템 모형이 다양화됨에 따라 모형 분석 방법이 점점 복잡해지고 있다. 특히 대기행렬시스템의 도착 및 서비스시간이 자기상관성을 갖는 상황이 빈번하게 발생함에 따라 마코프 도착과정(MAP, Markovian arrival process)[8]과 같은 다양한 확률 모형이 개발되어 왔다.
마코프 도착과정과 같은 다양한 확률 모형이 개발되어 온 이유는? 최근 대기행렬시스템 모형이 다양화됨에 따라 모형 분석 방법이 점점 복잡해지고 있다. 특히 대기행렬시스템의 도착 및 서비스시간이 자기상관성을 갖는 상황이 빈번하게 발생함에 따라 마코프 도착과정(MAP, Markovian arrival process)[8]과 같은 다양한 확률 모형이 개발되어 왔다. 또한 인터넷 트래픽과 같이 자기유사성(selfsimilarity)이 내포된 데이터의 분석에는 확산과정 근사방법(diffusion process approximation)이 적용된 선행 연구가 있다[7, 12].
Larson의 대기행렬 추론 엔진은 어떤 제약을 극복하기 위해 제안되었는가? 또한 인터넷 트래픽과 같이 자기유사성(selfsimilarity)이 내포된 데이터의 분석에는 확산과정 근사방법(diffusion process approximation)이 적용된 선행 연구가 있다[7, 12]. 그러나 이러한 해석적 모형은 대기행렬시스템에 적용하여 원하는 성능척도를 구하기 어려울 뿐만 아니라 실제 시스템에 적용함에 있어서도 여러 가지 제약이 따른다. 이러한 제약 극복을 위해 Larson의 대기행렬 추론 엔진(QIE, queue inference engine)[4-6]을 필두로 다양한 대기행렬 추론 방법이 대안으로 제안되었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. S. K. Acharya, S. V. Rodriguez-Sanchez, C. E. Villarreal- Rodriguez (2013), "Maximum likelihood estimates in an M/M/c queue with heterogeneous servers, International Journal of Mathematics in Operational Research, Vol. 5, No. 4, pp. 537-549. 

  2. F. Baccelli, B. Kaumann, D. Veitch (2009), "Inverse problems in queueing theory and internet probing", Queueing Systems, Vol. 63 No.1-4, pp. 59-107. 

  3. R. W. Hall, Queueing methods for services and manufacturing, NJ: Prentice-Hall, 1990. 

  4. R. C. Larson (1990), "The queue inference engine: Deducing queue statistics from transactional data", Management Science, Vol. 36, No. 5, pp. 586-601. 

  5. R. C. Larson (1991), "The queue inference engine: Addendum, Management Science", Vol. 37, No. 8, pp. 1062. 

  6. R. C. Larson (2013), "Queue inference engine, in: Encyclopedia of Operations Research and Management Science", Springer, pp. 1228-1234. 

  7. S. Lu, F. J. Molz, H. H. Liu (2003), "An efficient, three-dimensional, anisotropic, fractional brownian motion and truncated fractional levy motion simulation algorithm based on successive random additions, Computers & geosciences, Vol. 29, No. 1, pp. 15-25. 

  8. D. M. Lucantoni, K. S. Meier-Hellstern, M. F. Neuts (1990), "A single-server queue with server vacations and a class of non-renewal arrival processes", Advances in Applied Probability, pp. 676-705. 

  9. J. Park, Y. B. Kim, T. R. Willemain (2011), "Analysis of an unobservable queue using arrival and departure times", Computers & Industrial Engineering, Vol. 61, No. 3, pp. 842-847. 

  10. P. R. Savariappan, P. Chandrasekhar, A. Jose (2012), "Bayesian inference for an impatient M/M/1 queue with balking", Journal of Applied Statistical Science, pp. 317. 

  11. A. Y. Shestopaloff, R. M. Neal (2014), "On bayesian inference for the M/G/1 queue with effcient MCMC sampling", arXiv preprint arXiv:1401.5548. 

  12. M. S. Taqqu (2003), "Fractional brownian motion and long-range dependence", Theory and applications of long-range dependence, pp. 5-38. 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로