กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

โซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์

ในทฤษฎีความน่าจะ เป็น คำตอบ ในรูปแบบผลคูณเป็นรูปแบบคำตอบที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับการกำหนดค่าเมตริกบางอย่างของระบบที่มีส่วนประกอบย่อยที่แตกต่างกัน

โซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์

ในทฤษฎีความน่าจะ เป็น คำตอบ ในรูปแบบผลคูณเป็นรูปแบบคำตอบที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับการกำหนดค่าเมตริกบางอย่างของระบบที่มีส่วนประกอบย่อยที่แตกต่างกัน โดยที่ค่าเมตริกสำหรับกลุ่มของส่วนประกอบสามารถเขียนได้เป็นผลคูณของค่าเมตริกในส่วนประกอบต่างๆ โดยใช้สัญลักษณ์พายตัวใหญ่คำตอบในรูปแบบผลคูณจะมีรูปแบบพีชคณิต

พี(x1,x2,x3,,xn)=บีฉัน=1nพี(xฉัน){\displaystyle {\text{P}}(x_{1},x_{2},x_{3},\ldots ,x_{n})=B\prod _{i=1}^{n}{\text{P}}(x_{i})}

โดยที่Bเป็นค่าคงที่บางค่า คำตอบในรูปแบบนี้มีความน่าสนใจเนื่องจากใช้ต้นทุนการคำนวณต่ำสำหรับการประเมินค่าn ที่มีขนาดใหญ่ คำตอบดังกล่าวในเครือข่ายคิวมีความสำคัญต่อการค้นหาตัวชี้วัดประสิทธิภาพในแบบจำลองของระบบคอมพิวเตอร์แบบมัลติโปรแกรมและแบบแบ่งเวลาใช้งาน

การกระจายสมดุล

โซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์แรกพบได้สำหรับการกระจายสมดุลของห่วงโซ่มาร์คอฟโดยทั่วไปแล้ว แบบจำลองที่ประกอบด้วยส่วนประกอบย่อยอิสระ สองส่วนขึ้นไปจะแสดงโซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์ตามนิยามของความเป็นอิสระ ในตอนแรก คำนี้ถูกใช้ใน เครือข่ายคิวที่ส่วนประกอบย่อยจะเป็นคิวแต่ละคิว ตัวอย่างเช่นทฤษฎีบทของแจ็คสันให้การกระจายสมดุลร่วมของเครือข่ายคิวแบบเปิดเป็นผลคูณของการกระจายสมดุลของคิวแต่ละคิว[ 1 ]หลังจากการขยายจำนวนมาก โดยเฉพาะเครือข่าย BCMPพบว่าสมดุลท้องถิ่นเป็นข้อกำหนดสำหรับโซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์[ 2 ] [ 3 ]

แบบจำลอง G-networkของGelenbeเป็นแบบจำลองแรกที่แสดงให้เห็นว่าไม่ใช่เช่นนั้น ด้วยแรงจูงใจจากความต้องการในการจำลองเซลล์ประสาททางชีววิทยาที่มีกระบวนการจุด เช่น พฤติกรรมการส่งสัญญาณ เขาจึงได้แนะนำแบบจำลองเบื้องต้นของ G-Networks โดยเรียกมันว่าเครือข่ายประสาทแบบสุ่ม [ 4 ] โดยการแนะนำ "ลูกค้าเชิงลบ" ซึ่งสามารถทำลายหรือกำจัดลูกค้ารายอื่นได้ เขาจึงได้ขยายเครือข่ายรูปแบบผลิตภัณฑ์[ 5 ]จากนั้นจึงขยายเพิ่มเติมอีกหลายขั้นตอน โดยเริ่มจาก "ตัวกระตุ้น" ของ Gelenbe ซึ่งเป็นลูกค้าที่มีอำนาจในการย้ายลูกค้ารายอื่นจากคิวหนึ่งไปยังอีกคิวหนึ่ง[ 6 ]ลูกค้ารูปแบบใหม่ที่นำไปสู่รูปแบบผลิตภัณฑ์อีกรูปแบบหนึ่งคือ "การกำจัดแบบกลุ่ม" ของ Gelenbe [ 7 ] Erol Gelenbe และ Jean-Michel Fourneau ได้ขยายแนวคิดนี้เพิ่มเติมด้วยประเภทลูกค้าที่เรียกว่า "รีเซ็ต" ซึ่งสามารถจำลองการซ่อมแซมความล้มเหลวได้: เมื่อคิวถึงสถานะว่างเปล่า ซึ่งแสดงถึง (ตัวอย่างเช่น) ความล้มเหลว ความยาวของคิวสามารถกระโดดกลับหรือ "รีเซ็ต" ไปสู่การกระจายสถานะคงที่โดยลูกค้ารีเซ็ตที่เข้ามา ซึ่งแสดงถึงการซ่อมแซม ประเภทลูกค้าก่อนหน้านี้ทั้งหมดใน G-Networks สามารถมีอยู่ในเครือข่ายเดียวกันได้ รวมถึงมีหลายคลาส และทั้งหมดนี้ยังคงส่งผลให้เกิดโซลูชันในรูปแบบผลิตภัณฑ์ ซึ่งนำเราไปไกลกว่าเครือข่ายแบบย้อนกลับที่เคยพิจารณามาก่อน[ 8 ]

บางครั้งโซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์จะถูกอธิบายว่า "สถานีต่างๆ เป็นอิสระในสภาวะสมดุล" [ 9 ]โซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์ยังมีอยู่ในเครือข่ายคิวจำนวนมาก อีกด้วย [ 10 ]

JM HarrisonและRJ Williamsตั้งข้อสังเกตว่า "แบบจำลองเกือบทั้งหมดที่ได้รับการวิเคราะห์สำเร็จในทฤษฎีเครือข่ายคิวแบบคลาสสิกเป็นแบบจำลองที่มีการกระจายแบบคงที่ในรูปแบบผลคูณ" [ 9 ]เมื่อไม่นานมานี้ ได้มีการเผยแพร่โซลูชันรูปแบบผลคูณสำหรับพีชคณิตกระบวนการมาร์คอฟ (เช่นRCATในPEPA [ 11 ] [ 12 ] ) และเครือข่ายเพทรีแบบสุ่ม[ 13 ] [ 14 ] ทฤษฎีบทศูนย์ความบกพร่องของ Martin Feinbergให้เงื่อนไขที่เพียงพอสำหรับเครือข่ายปฏิกิริยาเคมีที่จะแสดงการกระจายแบบคงที่ในรูปแบบผลคูณ[ 15 ]

งานของ Gelenbe ยังแสดงให้เห็นว่า G-Networks ในรูปแบบผลิตภัณฑ์สามารถใช้ในการจำลองเครือข่ายประสาทแบบ สุ่มสไปค์ได้ และยิ่งไปกว่านั้น เครือข่ายดังกล่าวสามารถใช้ในการประมาณฟังก์ชันค่าจริงที่มีขอบเขตและต่อเนื่องได้[ 16 ] [ 17 ]

การกระจายระยะเวลาการพำนัก

คำว่ารูปแบบผลิตภัณฑ์ยังถูกใช้เพื่ออ้างถึงการกระจายเวลาการพำนักในระบบคิวแบบวงจร โดยที่เวลาที่ใช้โดยงาน ณ โหนด Mจะได้รับเป็นผลคูณของเวลาที่ใช้ ณ แต่ละโหนด[ 18 ]ในปี พ.ศ. 2490 Reich ได้แสดงผลลัพธ์สำหรับคิว M/M/1 สองคิว แบบเรียงต่อกัน[ 19 ]ต่อมาได้ขยายไปสู่คิว M/M/1 จำนวนn คิวแบบเรียงต่อกัน [ 20 ]และได้แสดงให้เห็นว่าสามารถนำไปใช้กับเส้นทางที่ไม่มีการแซงในเครือข่าย Jacksonได้[ 21 ] Walrand และ Varaiya แนะนำว่าการไม่แซง (ซึ่งลูกค้าไม่สามารถแซงลูกค้ารายอื่นได้โดยใช้เส้นทางที่แตกต่างกันผ่านเครือข่าย) อาจเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับผลลัพธ์ที่จะคงอยู่[ 21 ] Mitrani เสนอวิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำสำหรับเครือข่ายง่ายๆ บางเครือข่ายที่มีการแซง โดยแสดงให้เห็นว่าไม่มีเครือข่ายใดแสดงการกระจายเวลาการพำนักในรูปแบบผลิตภัณฑ์[ 22 ]

สำหรับเครือข่ายปิด Chow ได้แสดงผลลัพธ์ที่ใช้ได้กับโหนดบริการสองโหนด[ 23 ]ซึ่งต่อมาได้รับการขยายให้เป็นวงจรของคิว[ 24 ]และไปยังเส้นทางที่ปราศจากการแซงในเครือข่าย Gordon– Newell [ 25 ] [ 26 ]

ส่วนขยาย

  • วิธีแก้ปัญหาโดยประมาณในรูปแบบผลิตภัณฑ์จะคำนวณโดยสมมติว่ามีการกระจายแบบมาร์จินัลที่เป็นอิสระ ซึ่งสามารถให้ค่าประมาณที่ดีของการกระจายแบบคงที่ภายใต้เงื่อนไขบางประการ[ 27 ] [ 28 ]
  • โซลูชันรูปแบบกึ่งผลิตภัณฑ์คือโซลูชันที่สามารถเขียนการกระจายเป็นผลิตภัณฑ์ได้ โดยที่เงื่อนไขมีการพึ่งพาเชิงฟังก์ชันที่จำกัดในพื้นที่สถานะทั่วโลก ซึ่งสามารถประมาณได้[ 29 ]
  • โซลูชันในรูปแบบกึ่งผลิตภัณฑ์ ได้แก่
    • โซลูชันที่ไม่ใช่ผลคูณของความหนาแน่นส่วนขอบ แต่ความหนาแน่นส่วนขอบอธิบายการกระจายในลักษณะประเภทผลคูณ[ 30 ]หรือ
    • รูปแบบโดยประมาณสำหรับการกระจายความน่าจะเป็นชั่วคราวซึ่งช่วยให้สามารถประมาณโมเมนต์ชั่วคราวได้[ 31 ]
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Product-form_solution&oldid=1304119860 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์

ในทฤษฎีความน่าจะ เป็น คำตอบ ในรูปแบบผลคูณเป็นรูปแบบคำตอบที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับการกำหนดค่าเมตริกบางอย่างของระบบที่มีส่วนประกอบย่อยที่แตกต่างกัน

การกระจายสมดุล

โซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์แรกพบได้สำหรับ การกระจายสมดุล ของ ห่วงโซ่มาร์คอฟ โดยทั่วไปแล้ว แบบจำลองที่ประกอบด้วยส่วนประกอบย่อย อิสระ สองส่วนขึ้นไปจะแสดงโซลูชันรูปแบบผลิตภัณฑ์ตามนิยามของความเป็นอิสระ ในตอนแรก คำนี้ถูกใช้ใน เครือข่ายคิว...

การกระจายระยะเวลาการพำนัก

คำว่า รูปแบบผลิตภัณฑ์ ยังถูกใช้เพื่ออ้างถึงการกระจายเวลาการพำนักในระบบคิวแบบวงจร โดยที่เวลาที่ใช้โดยงาน ณ โหนด M จะได้รับเป็นผลคูณของเวลาที่ใช้ ณ แต่ละโหนด [ 18 ] ในปี พ.ศ.

ส่วนขยาย

วิธีแก้ปัญหาโดยประมาณในรูปแบบผลิตภัณฑ์จะคำนวณโดยสมมติว่ามีการกระจายแบบมาร์จินัลที่เป็นอิสระ ซึ่งสามารถให้ค่าประมาณที่ดีของการกระจายแบบคงที่ภายใต้เงื่อนไขบางประการ [ 27 ] [ 28 ] โซลูชันรูปแบบกึ่งผลิตภัณฑ์คือโซลูชันที่สามารถเขียนการกระจายเป็นผลิตภัณฑ์ได้...