آقای محمد حسین رضوانی روز یکشنبه مورخ 8/3/1390 از رساله دکتری خود تحت عنوان شیوه های خود ساز مانده برای شبکه های پوششی با الهام از نظریه های اقتصاد خرد دفاع نمود و موفق به کسب نمره عالی گردید.

چندپخشی پوششی، یا همان چندپخشی در لایه‌ی کاربرد، راه حلی است که برای توزیع محتوا (همچون ویدیو و همایش از راه دور) در شبکه‌های بزرگ نظیر به نظیر، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آن‌جا که کاربران، معمولاً متعلق به حوزه‌های مدیریتی متفاوتی هستند، بنابراین مایل به همکاری با یکدیگر نمی‌باشند. این، بدان معنا است که کاربران، بیشتر تمایل دارند خدمات را از دیگران دریافت کنند و کم‌تر تمایل به ارسال دارند. طبیعتاً این پدیده منجر به کاهش یافتن گذردهی کل سیستم شده و کارایی شبکه را کاهش می‌دهد. یکی از مهم‌ترین مباحث شبکه‌های چندپخشی پوششی، همانا عبارت است از طراحی سازوکارهایی که قادر باشند از خودخواهی ذاتی کاربران، در جهت بیشینه ساختن مطلوبیت کل سیستم، بهره‌برداری نمایند. ما معتقدیم که این مسأله می‌تواند با نظریه‌های موجود در علم اقتصاد خرد، مورد رسیدگی قرار بگیرد. هدف اصلی این نظریه‌ها، بیشینه ساختن رفاه عمومی افراد جامعه است. همچنین، اقتصاد خرد، بهترین ابزار ریاضی است که به کمک آن می‌توان ‌وابستگی‌های پنهان موجود بین تقاضاهای خدمات گوناگون شبکه را مورد بررسی و تدقیق قرار داد. ما بر این اساس، یک سیستم اقتصادی رقابتی، متشکل از الگوریتم‌های پویا طراحی نموده‌ایم تا تعدادی خدمت را از طریق خدمتگزارهای آغازین، برای کاربران شبکه فراهم کند. در این سیستم اقتصادی، پهنای باند مورد نیاز هر خدمت به عنوان «کالا» در نظر گرفته می‌شود. خدمتگزارهای آغازین و کاربرانی که خدمات را به سایر افراد پخش می‌کنند، نقش «تولیدکننده» را بازی می‌کنند و همه‌ی کاربران شبکه نیز نقش «مصرف‌کننده» را بازی می‌کنند. در این سیستم، مدل‌سازی رفتار کاربران به دو شیوه‌ی «استراتژیک» و «غیر استراتژیک» انجام می‌گیرد. در روش استراتژیک، کاربران شبکه بازیکنانی انگاشته‌ می‌شوند که به دنبال بیشینه نمودن مطلوبیت خود، با توجه به حرکات سایر بازیکنان، هستند. لیکن در روش غیراستراتژیک، کاربران هیچ توجهی به حرکت‌های انجام شده توسط سایرین ندارند. ما برای مدل‌سازی استراتژیک از «نظریه‌ی طراحی سازوکار» و برای مدل‌سازی غیراستراتژیک از «نظریه‌ی تولیدکننده-مصرف‌کننده» استفاده می‌کنیم. یکی از نوآوری‌های اصلی این رساله، طراحی الگوریتم‌های خودسازمان برای عملیات «پیوستن» و «جدا شدن» کاربران می‌باشد. مقیاس‌پذیر بودن و همگرا شدن این الگوریتم‌ها به نقطه‌ی تعادل مورد اثبات قرار گرفته است. همچنین، به هر دو طریق نظری و شبیه‌سازی، نشان داده‌ایم که این الگوریتم‌ها منجر به بهبود کارایی شبکه در قالب معیارهای اتّساع مسیر، فشار وارده بر اتصالات فیزیکی و نیز گذردهی شبکه می‌گردند. یکی دیگر از دستاوردهای این رساله استفاده از مفهوم «رفاه عمومی» به عنوان معیاری برای ارزیابی کارایی شبکه‌های چندپخشی پوششی می‌باشد. راه حل ارائه شده، باعث بیشینه شدن نرخ خدمات دریافتی توسط کاربران گردیده و بدین‌ترتیب، از دیدگاه اقتصاد خرد، منجر به بیشینه شدن رفاه عمومی جامعه می‌گردد. واژه‌های کلیدی: شبکه‌ی پوششی، چندپخشی، خودسازمان بودن، تخصیص منابع، اقتصاد خرد.

Abstract:

 Overlay multicasting, also known as application layer multicasting, is a solution concept in order to disseminate the contents (such as videos and teleconferences) in large scale decentralized peer-to-peer networks. Since the peers (the users) usually belong to different administrative domains, they do not tend to cooperate with each other. It means that each peer is likely to download the content of the service from its upstream peers rather than to upload the content to its downstream peers; resulting in decreasing the aggregate throughput and hence, degradation of the performance. Thus, a significant issue in the area of the overlay multicast networks is designing self-organizing mechanisms that can be able to utilize the natural selfishness of the users in such a way that leads to maximization of the total utility of the system. We believe that the aforementioned problem could be investigated using rich theories of microeconomics. Here, the goal is to maximize the social welfare of the economy. Also, microeconomics is the best candidate to address the problem of interdependency of service demands in the multi-service overlay multicast networks. We present a competitive economical system including dynamic algorithms in which a number of services are provided to the users by a number of origin servers. The bandwidth of each offered service can be considered as a commodity and the servers and the users who relay the services to their downstream nodes can thus be considered as producers of the economy. Also, the users can be viewed as consumers in the economy. The system incorporates both cases of strategic and non-strategic modeling approaches regard to the behavior of the overlay peers. In the former, each user is treated as a potential game player who seeks to maximize his or her utility regard to the actions that the other users do, whereas in the latter each user seeks to maximize his or her utility without taking into account the actions of the other users. We use the "theory of mechanism design" and the "theory of producer-consumer" for strategic and non-strategic cases, respectively. One of our key contributions is that we have designed self-organizing algorithms for "join" and "leave" operations. The algorithms are proved to be scalable and convergent to the equilibrium point. With both theoretical analysis and experimental performance evaluation, we have shown that the proposed algorithms lead to improvement of the performance in terms of path stretch, link stress, and the throughput of the network. Another major contribution of our research is that it incorporates the concept of "social welfare" as a metric for performance evaluation of the overlay multicast networks. The presented solution concept causes the maximization of the rates of the demanded services of the users and hence; results in maximization of the social welfare from microeconomics point of view. Keywords: Overlay Network, Multicasting, Self-organization, Resource Allocation, Microeconomics.

ارائه­دهنده:

 محمد حسین رضوانی

  استاد راهنما:

  دکتر مرتضی آنالویی

  هیات داوران:

1- دکتر جعفر حبیبی2-دکتر سیاوش خرسندی 3- دکتر مجمدرضا جاهد مطلق4- دکتر سعید پارسا 5-دکتر رضا برنگی

زمان : یکشنبه 8  خرداد ماه 1390

  ساعت 17

  مکان: دانشکده مهندسی کامپیوتر- طبقه سوم- اتاق 304

 از اساتید بزرگوار، دانشجویان گرامی و دیگر متخصصان و علاقه مندان که در این جلسه شرکت داشته اند تشکر می شود.

  دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی