管理數據流以提高網絡物理系統的性能

北卡羅萊納州立大學的研究人員開發了一套算法，以通過平衡每個組件對數據的需求與數據的發送和接收速度，來改善從自動駕駛汽車到智能電網的網絡物理系統的性能。

“網絡物理系統集成了傳感器，設備和通信工具，允許系統的所有元素共享信息并協調其活動以實現目標，”有關新算法的論文的合著者Aranya Chakrabortty說。以及NC State大學的電氣和計算機工程教授。“這些系統具有巨大的潛力，美國國家科學基金會將其稱為“實現智能互聯世界”，但這些系統也帶來了挑戰。

“特別是，系統中的物理代理(設備)需要大量的通信鏈接才能有效運行。這導致大量數據流過通信網絡，從而導致路由和排隊延遲。這些延遲可能會導致較長的延遲。等待代理采取行動的時間，從而降低了系統的質量，換句話說，通過如此多的鏈接傳遞的數據太多，以至于系統可能無法實現既定目標-滯后時間是太久了。”

這造成了一個難題。減少通信可能會損害系統性能的質量，因為系統的每個元素都將以較少的信息運行。另一方面，減少通信意味著系統的每個元素都將能夠更快地獲取該信息。

Chakrabortty說：“所以，這都是一個權衡。” “需要在所有三個變量之間取得適當的平衡，即，適當的通信稀疏性，最佳的延遲和代理的最佳可實現的性能。在保持良好平衡的同時，以最佳方式執行任務而且要確保每個代理程序的安全穩定運行也不是一件容易的事。這就是我們算法的用武之地。”

Chakrabortty和研究生Nandini Negi開發了三種算法，這些算法合在一起可以減少來自系統中每個節點的數據請求的總數，但要確保每個節點都能足夠快地接收到足夠的信息，以實現系統目標。

內吉說：“沒有適用于所有網絡物理系統的千篇一律的解決方案。” “但是我們的算法允許用戶確定任何系統的最佳通信解決方案。”