W artykule opisano sposób wykorzystania łańcuchów Markova do generowania ruchu wykazującego cechę samopodobieństwa w skończonej skali czasu. Pomimo problemów z dopasowaniem tego typu źródeł ruchu do danych rzeczywistych dają one możliwość zastosowania dobrze poznanych teorii kolejkowych do modelowania pracy sieci komputerowych.
EN
The article presents the use of Markov Chain to generate a self-similar network traffic if a finite number of time scales is considered. In spite of problems to fit the model to the real data, this approach is recommended because it allows us to apply well known queueing models and modelling techniques for performance evaluation of existing communication and computer networks.
Artykuł przedstawia analizę natężenia ruchu pakietów w sieci Ethernet oraz ruchu ramek MPEG-2 w sieci ATM pod kątem występowania cechy zwanej samopodobieństwem. Zamieszczono krótką charakterystykę procesów samopodobnych oraz wnioski wypływające z samopodobnej natury w ruchu w sieciach komputerowych.
EN
In the paper, we present an analysis of packet traffic in Ethernet and MPEG-2 frames traffic over ATM. We consider the self-similar character of packet streams and give a brief characteristics of self-similar processes. In conclusion some consequences of self-similar traffic nature are discussed.
Artykuł opisuje wpływ doboru modelu źródła ruchu na szacowanie rozkładu długości kolejek w przełącznikach sieciowych. Porównano model bufora w przełączniku używający poissonowskiego źródła ruchu z modelem używającym źródła generującego ruch sampodobny.
EN
The article investigates the influence of stochastic features of the input traffic on the length of packet queues being formed in network switches. We compare queues having Poisson and self-similar input traffic. Both analytical and simulation model are used.
W artykule zostało przybliżone pojęcie samopodobieństwa w odniesieniu do ruchu obserwowanego w sieciach komputerowych. Zaprezentowano wybrane metody testowania samopodobnego charakteru procesów. Przedstawiono również wyniki pomiarów szybkości wybranych tras ruchu w sieciach WAN. Następnie, wykorzystując metody graficzne, dokonano analizy tych wyników pod kątem występowania sampopodobieństwa.
EN
In this paper the idea of self-similarity in reaction to the network traffic has been explained. Selected methods of testing self-similarity processes have been presented. The results of the speed selected routes in WAN have been showed as well. Next, taking advantage of graphical methods, these results have been analysed with regarg to the idea of self-similarity.
The article presents research on the nature of the traffic in wireless local area networks (WLAN). There are presented conditions for assuming the traffic as self-similar. Then undertaken experiments are shown — for the traffic collected in five WLANs, three methods has been used: IDC (index of dispersion) and CV (coefficient of variation) indices, R=S method and method of variance time analysis. The article ends with final conclusions regarding observed dependence.
Organizacja fraktalna nie jest całkowicie nowym bytem w teorii organizacji i zarządzania. Pojęcie organizacji fraktalnej wprowadził H. J. Warnecke wymieniając trzy jej zasadnicze cechy: samoorganizację, samopodobieństwo, witalność [14]. Organizacja fraktalna to idea spajająca kilka już istniejących koncepcji w obszarze nauki teorii organizacji i zarządzania. T. Kotarbiński definiując pojęcie organizacji, zaproponował następującą formułę: "Organizacja to pewien rodzaj całości ze względu na stosunek do niej własnych elementów, mianowicie taka całość, której wszystkie składniki współprzyczyniają się do powodzenia całości" [9]. H. Leavitt przedstawił model organizacji oparty na czterech zasadniczych elementach: celach, strukturze, ludziach i technologii [9]. W zakresie stanowienia celów organizacja fraktalna wykorzystuje dorobek techniki zarządzania przez cele, w zakresie struktury fizycznej - zarządzania procesami, w zakresie struktury społecznej - koncepcji pracy opartej na autonomicznych zespołach, w zakresie technologii - zarządzanie wiedzą. Wszystkie wyżej wymienione części składowe organizacji zorientowane są obecnie na człowieka, jako czynnik przewagi konkurencyjnej przedsiębiorstwa [7]. Człowiek jest kluczowym zasobem organizacji, ponieważ to jego wiedza, dążenia i możliwości determinują dziś powodzenie bądź klęskę organizacji. Ludzie jednak nie funkcjonują w pojedynkę. Proces uelastyczniania struktur organizacyjnych, odchodzenie od wysokiej specjalizacji każdego pracownika, któremu jasno zdefiniowano zadania i sposoby ich realizacji, jest procesem trwającym od kilkudziesięciu lat. Wymaga tego burzliwe otoczenie organizacji. Obecnie przedsiębiorstwa dążą do decentralizacji swoich struktur, budowy ich w oparciu o zespoły posiadające autonomie i prawo do stanowienia o sobie (organizowania się).
EN
The article presents basic features of fractal organization, pointing to its similarity to the way in which civic society is organized. Note of the consolidating character of fractal organization has been taken. The advantage of fractal organization over hierarchical order of relation has been specified: easier crisis resolution, more efficient knowledge creation, better abilities to adaptation.
Praca dotyczy analizy porównawczej metod pomiarowych zjawisk wyższych rzędów w systemach rozproszonych (SR) i składa się z dwóch części. W pierwszej rozważono heurytyczną metodę Hursta i uniwersalną metodę procesów 1/f. Druga zawiera studium przypadków systemu skalowanego w dół (tranzystor MOS) i skalowanego w górę (sieć komputerowa). Badania potwierdzają wszechobecność i uniwersalność procesów 1/f w SR. Charakterystyka logS(f)=f[log(f)], gdzie S(f) jest gęstością widmową mocy, zaś f jest częstotliwością, może być miarą sampodobieństwa i jakości usług.
EN
Paper deal with comparative analysis of measuremant methods of high order effects in distributed systems (DS) and contains two parts. First part concerns of Hurst heuristic method =, and universal method of 1/f processes. Second conains case study of systems scaled down (MOS transitor) and scaled up (computer network. Investigations confirm ubiquity and universal 1/f processes in DS. Characteristic log[S(f)]+f[log(f)], where S(f) is power spectral density but f frequency can be measurement of self-similarity and Qos.
Termin "samopodobieństwo" oznacza pewną właściwość, która zwykle kojarzy się z fraktalami: obiekt odniesienia zostaje powielony na wielu skalach - skalach geometrycznych w geometrii fraktalnej, skalach czasu w przypadku samopodobnych szeregów czasowych (jak np. samopodobny ruch telekomunikacyjny) - lecz obraz obiektu pozostaje niezmieniony. W artykule została przedstawiona analiza samopodobieństwa ruchu wideo MPEG-4. Wyniki pokazują, że samopodobieństwo ruchu generowanego na podstawie sekwencji filmowych kodowanych w standardzie MPEG-4 zależy zarówno od zawartości materiału filmowego, jak i od jakości obrazu oryginalnego.
EN
The term "selfsimilarity" denotes a certain property, which usually is associated with fractals: the reference object is repeated over many scales - geometrical scales in fractal geometry, temporal scales in case of selfsimilar time series (e.g. selfsimilar teletraffic) - but the object structure stays unchanged. In the paper, an analysis of selfsimilar properties of MPEG-4 video traffic is presented. Results shows, that selfsimilarity of an MPEG-encoded sequence depends both on video content and the picture quality.
W sieciach całkowicie optycznych, które powstaną w najbliższych latach, sygnał optyczny nie będzie konwertowany na postać elektroniczną w węzłach pośrednich. Trzeba zorganizować komutację przesłanych w niej pakietów optycznych. Przyjęty standard przewiduje, że będą to pakiety o stosunkowo dużej stałej objętości. W artykule przedstawiono model formowania tych pakietów z pakietów internetowych IP, analizując wpływ procesu formowania na własności ruchu sieciowego
EN
In all-optical networks which will be deployed in the nearest future, the optical signal will not be converted to electronic form in intermediate nodes, hence commutation of optical packets should be designed. According to the established standard, these packets will be of fixed and comparatively large volume. The article presents a model of forming such packets from internet IP packets and studies the influence of this process on statistical features of traffic.
The paper treats of an issue that is interrelated to the prediction inseparably. Namely if one models an economic variable with the aid of a stochastic process one should realize to "hat extent the past behaviour of the process would remain the same in the future. Thereby tie notions of the self-similarity and of the long-run dependence may be used to solve this problem. And the accuracy of the prediction can be confirmed or impaired this way. An attempt of the Hurst exponent estimation with the use of wavelet analysis tools is contained in the article. Five empirical indexes are considered and for all of them the estimation yields the hypothesis of short memory. Therefore even if the prediction is necessary and desirable one should be very sceptical and careful when forecasting the deliberated data.
PL
Artykuł porusza zagadnienia nierozerwalnie związane z prognozowaniem. Mianowicie przy modelowaniu zmiennych ekonomicznych za pomocą procesów stochastycznych należy zastanowić się, na ile przeszłe zachowania procesu będą aktualne w przyszłości. W tym celu bywają stosowane pojęcia samopodobicństwa oraz długoterminowej zależności, które mogą potwierdzić bądź podważyć zasadność predykcji. W opracowaniu przeprowadzono próbę estymacji wykładników Hursta dla pięciu szeregów empirycznych przy wykorzystaniu narzędzi analizy Talkowej. Na tej podstawie postawiono roboczą hipotezę, iż badane szeregi charakteryzują się krótką pamięcią. I mimo iż można i powinno się podejmować próby prognozowania rozważonych szeregów, to jednak postawiona hipoteza stawia pod znakiem zapytania jakość i adekwatność tych prób.
A big impact of self-similar nature of network traffic on queueing performance and Quality of Service in computer networks involves new modeling techniques to provide low computational complexity and better approximation of the real traffic. A discrete-time Markov modulated Bernoulli process is one of the traffic models that captures fractal behavior and can be used in performance testing of queueing systems such as routers or switches. In this paper the model is presented and evaluated from the point of view of the desired self-similarity level. New parameter values that give better results for estimation of Hurst exponent has been proposed. Simulation results are compared with the literature data.
PL
Duży wpływ samopodobnego charakteru natężenia ruchu w sieciach komputerowych na efektywność pracy i poziom usług (Quality of Service) w sieci powoduje powstawanie nowych technik modelowania ruchu o niskiej złożoności obliczeniowej, lepiej dopasowanych do rzeczywistego ruchu. Proces Bernoulliego modulowany łańcuchem Markova będący dyskretnym procesem stochastycznym, ma właściwości które powodują, że przy odpowiednim doborze parametrów może on stanowić dobry model natężenia ruchu w sieci uwzględniający zjawisko samopodobieństwa, a co za tym idzie, może być z powodzeniem stosowany do testowania systemów kolejkowych zarówno teoretycznych jak i rzeczywistych takich jak routery czy switche. W artykule zaprezentowano i sprawdzono model pod kątem możliwości osiągnięcia założonego poziomu samopodobieństwa. Zaproponowano nowe wartości parametrów modelu dające lepsze rezultaty estymacji wykładnika Hursta. Wyniki symulacji porównano z danymi literaturowymi.
Economic systems as complex systems are the source of many unconventional researches. The actual phenomena in complex systems have the non-scalability features and non-scalability does not exist without the power laws. This paper presents the occurrence of power series of rights and self-similarity in the distribution of national income in 2010, in terms of countries, the European Union and the Polish subregions. This means that one can study economic systems using tools of complex systems theory. This applies especially to the study of the mechanisms governing the system at the local level that generate global action.
W niniejszym artykule opisano wpływ doboru źródła ruchu na szacowanie rozkładu długości kolejek oraz prawdopodobieństwa strat pakietów w ruchu sieciowym regulowanym za pomocą mechanizmu cieknącego wiadra. Porównano model tego mechanizmu używający poissonowskiego źródła ruchu z modelem używającym źródła generującego ruch samopodobny.
EN
The article discusses the relations between the characteristics of input traffic and the queue distribution and packet loss probability observed at leacky bucket mechanism which supervises the traffic. The performance of leacky bucket mechanism with Poisson input traffic is compared with the one in presence of self-similar traffic. The analysis is based on discrete time Markov models and on simulation. Numerical results confirm strong influence od self-similarity on the performance of leacky bucket mechanism.
This paper is devoted to simulations the networks with self-similar traffic. The self-similarity in the stochastic process is identified by calculation of the herst parameter value. Based on the results, received from the experimental research of network perfomance, we may conclude that the observed traffic in real-time mode is self-similar by its nature. Given results may be used for the further investigation of network traffic and work on the existing models of network traffic (particularly for new networks concepts like IoT, WSN, BYOD etc) from viewpoint of its cybersecurity. Furthermore, the adequacy of the description of real is achieved by complexifying the models, combining several models and integration of new parameters. Accordingly, for more complex models, there are higher computing abilities needed or longer time for the generation of traffic realization.
Systemy ekonomiczne i społeczne należą do szerokiej klasy systemów złożonych stanowiących przedmiot zainteresowania licznych dziedzin nauki. Istnieje wiele ujęć złożoności takich systemów różniących się sposobem definiowania i objaśniania źródeł skomplikowanych zachowań. Ponieważ złożoność jest jednak zjawiskiem powszechnym i w przyrodzie, wydaje się uzasadnione poszukiwanie pewnego uniwersalnego wzorca powtarzalnego we wszystkich rodzajach systemów złożonych. W artykule przedstawiono nową koncepcję złożoności organicznej rozumianej jako zespół trzech atrybutów: asymetrii, mnogości i interaktywności elementów systemu. System posiadający te cechy będzie dysponować zdolnością wytwarzania złożonych struktur lub zachowań. Prezentowane podejście może być przydatne w tworzeniu modeli ekonomicznych i społecznych systemów złożonych.
EN
Economic and social systems belong to a wide class of complex systems, the subject of research in many areas of science. There are many approaches to the complexity of such systems, which differ in how they define and explain the sources of complex behaviour. As complexity is widespread in nature, it seems legitimate to seek a universal pattern repeated in all kinds of complex systems. This article presents a new concept of organic complexity, understood as a set of three attributes: asymmetry, multiplicity and interactivity of a system’s components. Systems with these characteristics will have the ability to develop complex structures or behaviours. The organic complexity approach can be useful in building models of complex economic and social systems.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Analiza samopodobieństwa i wykrywania nieprawidłowości działania sieci stanowi interesujący problem dla naukowców na całym świecie. W artykule pokazano wykorzystanie współczynnika Hursta, jako parametru na podstawie którego można wykryć wszelkie anomalia pracy sieci. Odchylenia od wartości bazowej parametru Hursta w czasie pracy mogą sygnalizować nieprawidłowości działania. Badania mogą obejmować dowolny typ ruchu np. usługi HTTP.
EN
Self-similarity analysis and anomaly detection in networks are interesting field of research and scientific work of scientists around the world. Simulation studies have demonstrated that the Hurst parameter estimation can be used to detect traffic anomaly – the Hurst values are compared with confidence intervals of normal values to detect anomaly in few kinds of traffic: HTTP protocol, email, SSL.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The earthquake inter-event time distribution is studied, using catalogs for different recent aftershock sequences. For aftershock sequences following the Modified Omori’s Formula (MOF) it seems clear that the inter-event distribution is a power law. The parameters of this law are defined and they prove to be higher than the calculated value (2 – 1/p). Based on the analysis of the catalogs, it is determined that the probability densities of the inter-event time distribution collapse into a single master curve when the data is rescaled with instantaneous intensity, R(t; Mth), defined by MOF. The curve is approximated by a gamma distribution. The collapse of the data provides a clear view of aftershock-occurrence self-similarity.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Sortowanie jest jednym z najczęstszych wykorzystywanych typów przetwarzania w systemach komputerowych. W prezentowanym podejściu sortowanie będzie rozważane jako wprowadzenie porządku w przetwarzanym zadaniu wejściowym oraz algorytm jako fizyczny system (odpowiedzialny za obliczenia). Zazwyczaj analiza zachowania dowolnego algorytmu jest realizowana w kontekście klasycznej złożoności obliczeniowej. W niniejszej pracy istnienie zależności długoterminowych w dynamice przetwarzania jest wyznaczane w oparciu o współczynnik Hurst’a.
EN
Sorting is one of the most frequently used types of processing in computer systems. In presented approach sorting will be considered as an introduction of order into processed input task and algorithm as a physical system (responsible for computations). This analysis shows how the dependencies in processed tasks can influence the behavior of algorithm (or equivalently Turing machine). Normally, analysis of any algorithm behavior is done in terms of classical computational complexity. In this paper the rate of existence of long-term correlations in processing dynamics is calculated basing on Hurst coefficient.
Fractal nature of computer network traffic involves a big impact on performance of queueing systems (routers, switches, etc.), increasing delay values and packet losses. In this article, methods of measurement of network traffic as well as estimation methods of the self-similarity degree are presented and discussed. The most popular time-domain estimation techniques are evaluated from the point of view of reliability: R/S, variance-time and IDC analysis.
PL
Fraktalny charakter natężenia ruchu w sieciach komputerowych wywiera duży wpływ na wydajność systemów kolejkowych (rutery, przełączniki sieciowe, itd.), zwiększając wartości opóźnień oraz poziom strat pakietów. W niniejszym artykule zostanie podjęta dyskusja dotycząca zarówno metod pomiaru natężenia ruchu jak i metod późniejszej estymacji poziomu samopodobieństwa. Najbardziej popularne techniki estymacji w dziedzinie czasu (analiza R/S. variance-time oraz IDC) zostały ocenione z punktu widzenia wiarygodności dostarczanych przez nie wyników.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszej pracy przedstawiono mikroskopię sił atomowych jako zaawansowaną metodę inżynierską, dającą szerokie możliwości w nowoczesnej kontroli jakości wysokiej klasy elementów optyki, fotoniki czy półprzewodników. Ponadto silnie zaakcentowano konieczność opisu morfologii warstwy wierzchniej poprzez podanie wymiaru fraktalnego oraz długości korelacji jako zasadniczych parametrów opisujących samopodobieństwo oraz samoafiniczność powierzchni elementów technicznych. Przytaczaną metodykę poparto badaniami eksperymentalnymi, w ramach których przeprowadzono analizę fraktalną topografii powierzchni cienkiej folii stopu Heuslera typu Ni-Mn-Ga z zastosowaniem metody RMS (Root Mean Square).
EN
This paper introduces the Atomic Force Microscopy as an advanced engineering method that offers great potential in the modern, high-class quality control of optic, photonic, and semiconductor elements. Furthermore, what has been strongly emphasized is a real need to describe the morphology of a surface layer using the fractal parameter and the correlation length as fundamental parameters that describe self-similarity and self-affinity of surfaces of technical elements. The methodology shown in the paper is supported with some effects of experimental work, including fractal analysis of the topography of the surface of thin Ni-Mn-Ga type Heusler alloy with the Root Mean Square (RMS) method.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.