I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào tối ưu hóa đa mục tiêu trong lập lịch mạng máy tính ảo, một vấn đề quan trọng trong khoa học máy tính. Nghiên cứu này nhằm giải quyết bài toán quản lý tài nguyên hiệu quả trong môi trường mạng máy tính ảo, đặc biệt khi các công việc có thời gian thực thi cố định và các máy ảo có cấu hình đồng nhất. Tối ưu hóa đa mục tiêu giúp cân bằng giữa các mục tiêu như thời gian hoàn thành, chi phí và hiệu suất sử dụng tài nguyên. Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn mang lại giá trị thực tiễn trong việc quản lý các hệ thống máy tính ảo trong giáo dục và nghiên cứu.
1.1. Lý do chọn đề tài
Việc sử dụng hiệu quả tài nguyên trong mạng máy tính ảo là một thách thức lớn, đặc biệt trong môi trường giáo dục và nghiên cứu. Lập lịch mạng máy tính ảo đòi hỏi sự cân bằng giữa nhiều mục tiêu như thời gian hoàn thành, chi phí và hiệu suất. Tối ưu hóa đa mục tiêu là một phương pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề này. Nghiên cứu này tập trung vào việc đề xuất các thuật toán lập lịch và mô hình toán học để tối ưu hóa việc quản lý tài nguyên trong mạng máy tính ảo.
1.2. Phát biểu bài toán
Bài toán được nghiên cứu trong luận văn thạc sĩ này là lập lịch mạng máy tính ảo với các công việc có thời gian thực thi cố định và các máy ảo có cấu hình đồng nhất. Mục tiêu là tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, giảm thiểu thời gian hoàn thành và chi phí. Nghiên cứu đề xuất các mô hình MILP và thuật toán heuristic để giải quyết bài toán này. Các kết quả thực nghiệm được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các phương pháp đề xuất.
II. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Chương này trình bày cơ sở lý thuyết về lập lịch mạng máy tính ảo và tối ưu hóa đa mục tiêu. Các khái niệm cơ bản về bài toán lập lịch, môi trường máy tính ảo, và thuật toán lập lịch được giới thiệu. Nghiên cứu sử dụng các phương pháp như quy hoạch nguyên và thuật toán heuristic để giải quyết bài toán. Các mô hình toán học được đề xuất để tối ưu hóa việc lập lịch trong mạng máy tính ảo.
2.1. Bài toán lập lịch
Bài toán lập lịch là quá trình phân bổ tài nguyên để thực hiện các công việc sao cho thỏa mãn các ràng buộc và tối ưu hóa các mục tiêu. Trong mạng máy tính ảo, bài toán này trở nên phức tạp do sự đa dạng của các công việc và tài nguyên. Nghiên cứu này tập trung vào các công việc có thời gian thực thi cố định và các máy ảo có cấu hình đồng nhất, giúp giảm thiểu độ phức tạp của bài toán.
2.2. Tối ưu hóa đa mục tiêu
Tối ưu hóa đa mục tiêu là phương pháp cân bằng giữa nhiều mục tiêu khác nhau trong bài toán lập lịch. Trong mạng máy tính ảo, các mục tiêu có thể bao gồm thời gian hoàn thành, chi phí và hiệu suất sử dụng tài nguyên. Nghiên cứu này đề xuất các thuật toán heuristic và mô hình toán học để tối ưu hóa đa mục tiêu trong lập lịch mạng máy tính ảo.
III. Kết quả và đánh giá
Chương này trình bày các kết quả thực nghiệm của nghiên cứu. Các mô hình toán học và thuật toán heuristic được đề xuất được đánh giá dựa trên dữ liệu thực tế. Kết quả cho thấy các phương pháp đề xuất có hiệu quả trong việc tối ưu hóa lập lịch mạng máy tính ảo. Các đường cong Pareto được sử dụng để minh họa sự cân bằng giữa các mục tiêu trong bài toán.
3.1. Đánh giá mô hình toán học
Các mô hình MILP được đề xuất trong nghiên cứu được đánh giá dựa trên khả năng tìm ra lời giải tối ưu cho bài toán. Kết quả thực nghiệm cho thấy các mô hình này có hiệu quả trong việc giải quyết bài toán lập lịch mạng máy tính ảo với các công việc có thời gian thực thi cố định và các máy ảo có cấu hình đồng nhất.
3.2. Đánh giá thuật toán heuristic
Các thuật toán heuristic được đề xuất được đánh giá dựa trên hiệu suất và thời gian thực thi. Kết quả cho thấy các thuật toán này có khả năng tìm ra lời giải khả dĩ trong thời gian ngắn, phù hợp với các bài toán thực tế trong mạng máy tính ảo.
IV. Kết luận và hướng phát triển
Nghiên cứu này đã đề xuất các mô hình toán học và thuật toán heuristic để tối ưu hóa lập lịch mạng máy tính ảo. Các kết quả thực nghiệm cho thấy các phương pháp đề xuất có hiệu quả trong việc quản lý tài nguyên và tối ưu hóa các mục tiêu. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc mở rộng nghiên cứu cho các bài toán phức tạp hơn và cải tiến các thuật toán lập lịch để nâng cao hiệu suất.
4.1. Kết luận
Luận văn thạc sĩ này đã đóng góp vào việc giải quyết bài toán lập lịch mạng máy tính ảo thông qua việc đề xuất các mô hình toán học và thuật toán heuristic. Các kết quả thực nghiệm cho thấy các phương pháp đề xuất có hiệu quả trong việc tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và cân bằng các mục tiêu trong mạng máy tính ảo.
4.2. Hướng phát triển
Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc mở rộng nghiên cứu cho các bài toán phức tạp hơn, chẳng hạn như các công việc có thời gian thực thi không cố định và các máy ảo có cấu hình khác nhau. Ngoài ra, việc cải tiến các thuật toán lập lịch để nâng cao hiệu suất và khả năng ứng dụng trong thực tế cũng là một hướng nghiên cứu quan trọng.
