Постников В.М. - Методические указания к выполнению домашних заданий (1044765), страница 6
Текст из файла (страница 6)
д.) коэффициент нормализации определяют из выраженияХ−kij = i ,Х ij(П3.8)где X + = max Xij — значение i-го локального критерия, соответствующеемаксимальному значению среди сравниваемых вариантов решения; X i− = min X —j ijijзначение i-го локального критерия, соответствующее минимальному значению средисравниваемых вариантов решения.Критерий 2 — взвешенное произведение показателей сравнения оборудования:nY = max ∏ (kij )αil j∈m i=1(П3.9)Критерий 3 — мера близости показателей сравниваемых вариантов оборудования кидеальному варианту:n2Y = min ∑ αi (1 − kij )lj i=1(П3.10)Критерий 4 — максиминная свертка или гарантированный результат:(Y = max min αi kijlj i)(П3.11)Критерий 5 — ранжирование вариантов оборудования по набору показателейсравнения (локальных критериев) по методу Борда:nR j = ∑ riji =1(П3.12)R = min R jlj(П3.13)где rij — ранг (место), который имеет j-й вариант по i-му показателю, при этом за первоеместо дается один балл, за второе — два балла и т.
д.Лучшим считают вариант с наименьшей суммой рангов R .lПри наличии качественных показателей сравнения вариантов необходимо использоватьвербально-числовые шкалы, которые позволяют осуществлять перевод качественныхзначений в количественные. Например типовую вербально-числовую шкалу можнопредставить в следующем виде::Отлично .......................................... 1,0Очень хорошо...................................
0,9Хорошо.............................................. 0,8Удовлетворительно.......................... 0,6Посредственно.................................. 0,4Плохо................................................. 0,230Пример. Проведите сравнение и ранжирование трех вариантов серверов по двадцатилокальным критериям, используя в качестве интегрального критерия взвешенную суммупоказателей сравнения. Показатели сравнения серверов приведены в табл.
П3.1Таблица П3.1Показатели работы серверовКодПоказатель работы сервераЗначение показателя работыфактора (локальный критерий или фактор)варианта сервераВ1В2В3Х1Суммарная тактовая частота ядер (ГГц)7,26,46,0Х2Суммарная тактовая частота разгона ядер7,87,27,0(ГГц)Х3Пропускная способность шины QPI (Гбайт/с)25,625,619,2Х4Кэш 1, задержка доступа (нс)1,111,251,33Х5Кэш 1-процессор, пропускная способность115,2102,496,0(Гбайт/с)Х6Кэш 2, задержка доступа (нс)4,445,05,32Х7Кэш 2-Кэш 1, пропускная способность шины57,651,248,0(Гбайт/с)Х8Суммарный объем Кэш 2 для двух ядер4,04,02,0(Мбайт)Х9Кэш 3, задержка доступа (нс)10,011,2512,0Х10Кэш 3-Кэш 2, пропускная способность28,825.624,0(Гбайт/с)Х11Объем Кэш 3 процессора(Мбайт)8,08,012,0Х12ОП задержка при случайном доступе (нс)25,025,030,0Х13ОП, суммарная пропускная способность25,651,242,64(Гбайт/с)Х14ОП, объем (Гбайт)16,032,032,0Х15Шина PCI-E v2.0 суммарная пропускная4,04,05,0способность (Гбайт/с)Х16Диск, среднее время поиска цилиндра (мс)6,56,05,0Х17Диск, частота вращения шпинделя (об/мин)72001000010000Х18Диск, пропускная способность интерфейса300320320(Мбайт/с)Х19Кэш диска (Мбайт)326464Х20Шина USB 3/0 суммарная пропускная4,84,86,0способность (Гбайт/с)Процессоры серверов рабочей группы построены на основе технологии Intel Coreтретьего поколения и относятся к семейству Ivy Bridge , которое изготавливается по 22-нмтехпроцессу.Процессоры являются полностью разблокированными, поэтому их базовая тактоваячастотав принципе может быть увеличена до допустимой частотыразгонапутемизменения коэффициента умножения опорной частоты тактового генератораВ процессорах используется шина QuickPath Interconnect (QPI) , котораяосуществляет связь между процессорами, ядрами и северным мостом материнской платыи заменила шину Front Side Bus (FSB).31Шина QPI состоит из пары односторонних каналов.
Для рассматриваемых серверовпропускная способность одного канала составляет 4,8 или6,4 миллиарда передач всекунду. Одна передача содержит два байта полезной нагрузки, поэтому теоретическаяпропускная способность одного канала составляет 9,6 или 12,8 Гбайт/с, а суммарнаяпропускная способность шины соответственно 19,2 или 25,6 Гбайт/с.Задержкапри случайном доступекКэш1, Кэш2 и Кэш3соответственносоставляет 4, 16 и 36 тактов процессора Передача данных между ядром процессора иКэш1, а также между Кэш1 и Кэш2 осуществляется по 32 байта, а между Кэш 2 и Кэш 3по 16 байт. Тактовая частота шины процессор-Кэш 1 равна тактовой частоте процессора,а тактовая частота шин Кэш1 – Кэш2 и Кэш2 – Кэш3 равна половине тактовой частотыпроцессора.Задержка доступа к оперативной памяти (ОП) при случайномсоставляет пять тактов ОП, адоступе к нейпропускная способность ОП ( Vоп ) определяется последующей формулеVоп = Fк ⋅ Lк ⋅ Kоп ⋅ K кГде Fк - частота работы канала ОП для передачи данных (МГц);Lк - разрядность канала ОП (байт);K оп - число передач данных по каналу ОП, выполняемых за один такт(для ОП типа DDR 3 - две передачи);K к - количество каналов ОП, используемых для передачи данных.Решение.
В табл. П3.2 приведены результаты попарного сравнения вариантов сцелью отбора среди них парето-оптимальных вариантов.Таблица П3.2Сравнение вариантов серверов на Парето-оптимальностьВариант сервераВариант сервераВ1В2В100В200В300Результат сравнения00Парето-оптимальностьДаДавариантаАнализ данных, приведенных в табл. П3.2 показывает, чтосравниваемых серверов являются Парето-оптимальными иВ30000Давсе вариантытребуется проведение ихдальнейшего сравнения.Коэффициенты важности показателей сравнения серверов назначаембазового критерия.
Для этого разбиваем все показатели на группы важности.32по методуВ первую группу включаем следующие шесть показателей сравнения (с кодовымиобозначениями Х8, Х11, Х14, Х15, Х19 и Х20), которые считаем наименее значимыми изнабора рассматриваемых показателей.Во вторую группувключаемодиннадцать показателей (с кодовымиобозначениями Х2, Х3, Х4, Х5, Х6, Х7, Х9, Х11, Х12, Х13 и Х19 ), которые считаемболее значимыми, по сравнению с первыми, в два раза.В третью группу включаем три показателя (с кодовыми обозначениями Х1, Х16 иХ17), которыесчитаем более значимыми, по сравнению с первыми, в четыре раза.Поэтому имеем следующие исходные данные:g = 3 - количество групп показателей сравнения серверов;n =61n = 112n = 3 - количество показателей, которые соответственно входят в3состав 1- ой, 2-ой и 3-ей группы;k =11k = 2 и k = 4 - коэффициенты, которые соответственно показывают степень23превосходства критериев 2-ой и 3-ей группы над критериями 1-ой группы.После подстановки исходных данных в выражение (П3.1) имеем:6 ⋅ α + 11 ⋅ 2 ⋅ α + 3 ⋅ 4 ⋅ α = 1Решая это уравнение, имеемα = 0,025Подставляем вычисленное значение ( α ) в выражение (П3.3) иполучаем: значениякоэффициентов важности показателей сравнения серверовα1 = 0,025 , α 2 = 0,05 , α 3 = 0,1Рассчитанные значения коэффициентов важности показателей сравнения серверов, атакже нормализованные значения этих показателей, вычисленные по формулам (П3.7) и(П3.8), приведены в табл.П3.333Таблица П3.3Код локальногокритерияХ1Х2Х3Х4Х5Х6Х7Х8Х9Х10Х11Х12Х13Х14Х15Х16Х17Х18Х19Х20Локальные критерии сравнения серверовКоэффициент важностиНормированное значение локальногокритериялокального критерия (α )i0,10,050,050,050,050,050,050,0250,050,050,0250,050,050,0250,0250,10,10,050,0250,025ki111111111110,66610,50,50,80,7690,7200,9370,50,80,87985nY j = ∑ αi kijiki20,8880,92310,8880,8880,8880,88810,8880,8880,6661110,80,8331110,80,91640ki30,8330,8970,7500,8330,8330,8330,8330,50,8330,83310,8330,83311111110, 89018Значения интегрального критерия, вычисленные по формуле (П3.6), приведены втабл.П3.3 (в последней строке) и представляют собой аддитивную свертку локальныхкритериев.
Ранжирование вариантов серверов, проведенное согласно выражению (П4.6)показывает, что сервера следует расположить в следующем порядке В2 ≻ В3 ≻ В1 , Приэтом сервер с кодовым наименованием В2 является наилучшим среди сравниваемых.Однако расхождение в значениях интегрального критерия для рассматриваемыхсерверов составляет менее 5%.В данном случае интегральные критерии показывают относительную эффективностьфункционирования сравниваемых серверов, полученную на основе анализа ихпаспортных технических параметров.34Приложение 4Выбор маршрута прокладки кабеля для сети кольцевой архитектурыс использованием метода «иди в ближний узел».Метод “иди в ближний узел” самый простой среди методов, используемых для выборамаршрута прокладки кабеля, и основан на правиле, согласно которому кабель проходитчерез все узлы сети только один раз и каждый узел может быть соединен только с двумясоседними узлами.Порядок решения задачи методом “иди в ближний узел” имеет следующий вид:1 Определяем множество узлов (V), через которые должен пройти кабель2.