انتقال (علم الحاسوب)

الانتقال هو أحد نماذج علم الحاسوب في سياق أنظمة الاتصال يصف تغير آليات هذا الاتصال، أو بعبارة أخرى وظائف نظام الاتصال، وبشكل أدق مكونات الخدمة والبروتوكول. في الانتقال، تُستبدل بآليات الاتصال داخل نظام ما آلياتٌ قابلة للمقارنة وظيفيًا بهدف ضمان أفضل جودة ممكنة، كما تتوضح في جودة الخدمة مثلًا.

  لمعانٍ أخرى، طالع انتقال (توضيح).

الفكرة والمبدأ الوظيفي

تمكّن الانتقالات أنظمة الاتصال من التكيف مع الظروف المتغيرة في أثناء وقت التنفيذ. على سبيل المثال، قد يكون هذا التغير في الظروف ازديادًا سريعًا في الحمل على خدمة معينة سببه تجمع عدد كبير من الناس الذين يحملون الأجهزة المحمولة مثلًا. يؤثر الانتقال غالبًا في آليات متعددة في طبقات اتصال مختلفة من بنية تأخذ شكل طبقات.

تُعد الآليات عناصر مفاهيمية في نظام اتصال شبكي، وهي متصلة بوحدات وظيفية محددة، مثلًا مكون خدمة أو بروتوكول. في بعض الحالات، قد تشتمل الآلية أيضًا على بروتوكول بكامله. على سبيل المثال في طبقة النقل، يمكن اعتبار التطور طويل الأمد (إل تي إي) آليةً. بعد هذا التعريف، هناك العديد من آليات الاتصال المتكافئة جزئيًا في وظائفها الأساسية، مثل الواي-فاي والبلوتوث وزيغبي الخاصة بالشبكات اللاسلكية المحلية، ونظام الاتصالات المتنقلة العام (يو إم تي إس) والتطور طويل الأمد الخاصين بالاتصالات اللاسلكية عريضة النطاق. على سبيل المثال، يملك كل من التطور طويل الأمد والواي فاي وظائفَ أساسية متكافئة، لكنهما مختلفان بشكل كبير تقنيًا من ناحيتي تصميمهما وعملهما. الآليات المتأثرة بالانتقال هي غالبًا مكونات البروتوكول والخدمة. على سبيل المثال، في حالة تدفق/إرسال فيديو عبر الإنترنت، يمكن استخدام ترميز بيانات فيديو مختلف اعتمادًا على معدل إرسال البيانات المتاح. يمكن ضبط هذه التغييرات وتنفيذها عن طريق الانتقالات؛ أحد الأمثلة البحثية على ذلك هو خدمة تكيف الفيديو حسب السياق لدعم تطبيقات فيديوهات الموبايل.[1] من خلال تحليل العمليات الحالية في نظام اتصال ما، من الممكن تحديد الانتقالات التي يجب تنفيذها وفي أي طبقة اتصال من أجل تحقيق متطلبات الجودة. يمكن استخدام الأساليب المعمارية للتنظيم الذاتي والأنظمة التكيفية مثل دورة ماب[2] (مراقبة- تحليل- تخطيط- تنفيذ) كي تتكيف نظم الاتصالات مع الشروط الهيكلية ذات الصلة. يمكن استخدام هذا المفهوم المركزي للحوسبة المستقلة ذاتيًا لتحديد حالة نظام الاتصال، ولتحليل البيانات ومراقبتها، وللتخطيط للانتقال/الانتقالات الضرورية وتنفيذها. الهدف المركزي هو ألا يشعر المستخدمون بالانتقال في أثناء تنفيذ التطبيقات وأن تُنفّذ وظائف الخدمات المُستخدمة بسرعة وسلاسة.

الأبحاث الحديثة

الهدف الرئيسي لمركز الأبحاث التعاونية، الذي أسسته مؤسسة البحوث الألمانية (دي إف جي)، هو دراسة طرق ونماذج وتقنيات تصميم أساسية وجديدة تتيح الانتقالات الآلية والمنسقة والعابرة للطبقات بين الآليات المتشابهة وظيفيًا في نظام اتصال ما. يُركز مركز الأبحاث 1053 ماكي -التكيف متعدد الآليات للإنترنت المستقبلي- على أسئلة بحثية في المجالات الآتية: 1) البحوث الأساسية على طرق الانتقال، و2) تقنيات تكيف أنظمة الاتصال القادرة على الانتقال على أساس الجودة المُحققة والمستهدفة، و3) الانتقالات النوعية والنموذجية في أنظمة الاتصال كما تُرى من منظور تقني مختلف.

أُضفي طابع رسمي على مفهوم الانتقالات يوضح المميزات والعلاقات داخل نظام اتصال ما، وذلك للتعبير عن عملية صنع القرار المرتبطة بهذا النظام وتحسينها.[3] تشتمل لبنات البناء ذات الصلة على 1) خطوط منتجات البرامج الديناميكية، و2) قرارات عملية ماركوف، و3) تصميم المنفعة. في حين أن خطوط منتجات البرامج الديناميكية توفر طريقة للحصول على فراغ تشكيلي كبير ولتحديد تغير زمن تنفيذ الأنظمة التكيفية، توفر عمليات قرار ماركوف طريقةً رياضية لتحديد الانتقالات بين آليات الاتصال المتوفرة والتخطيط لها. في النهاية، تقيس وظائف المنفعة أداء التشكيلات الفردية لنظم الاتصال المعتمدة على الانتقال وتوفر الوسائل لتحسين الأداء في هذه الأنظمة.

انتقلت تطبيقات فكرة الانتقالات إلى شبكات الاستشعار اللاسلكية،[4] وشبكات الهاتف المحمول،[5] والبرمجة التفاعلية الموزعة،[6][7] وتعديل البرامج الثابتة للواي فاي،[8] وتخطيط أنظمة الحوسبة المستقلة ذاتيًا،[9] وتحليل شبكات توصيل المحتوى،[10] والإضافات المرنة للمنظمة الدولية للمعايير لمكدس نموذج الاتصال المعياري،[11] واتصالات المركبات من خلال شبكات الجيل الخامس بتقنية الأمواج المليمترية،[12][13] وتحليل الأنظمة الموزعة المشابهة لنموذج الهيكلة والتجميع،[14] وجدولة بروتوكول التحكم بالنقل (تي سي بي) متعدد الطرق،[15] وتكيفية تدريب الأشعة في معيار 802.11 إيه دي،[16] وتعيين موضع المشغل في بيئات المستخدم الديناميكية،[17] وتحليل مشغلات الفيديو التي تعمل عن طريق تقنية داش (التدفق التكيفي الديناميكي عن طريق برتوكول إتش تي تي بي)،[18] وتدفق معدل البت التكيفي،[19] ومعالجة الأحداث المعقدة على أجهزة الموبايل.[20]

مراجع
  1. S. Wilk, D. Stohr, and W. Effelsberg. 2016. A Content-Aware Video Adaptation Service to Support Mobile Video. ACM Trans. Multimedia Comput. Commun. Appl. 12, 5s, Article 82 (November 2016)
  2. JO Kephart and DM Chess. The vision of autonomous computing. IEEE Computer, 1, pp. 41-50, 2003.
  3. Alt, Bastian؛ Weckesser, Markus؛ وآخرون (2019)، "Transitions: A Protocol-Independent View of the Future Internet"، Proceedings of the IEEE، 107 (4): 835–846، doi:10.1109/JPROC.2019.2895964، ISSN 0018-9219.
  4. Kluge, Roland؛ Stein, Michael؛ Giessing, David؛ Schürr, Andy؛ Mühlhäuser, Max (2017)، Anjorin, Anthony؛ Espinoza, Huáscar (المحررون)، "cMoflon: Model-Driven Generation of Embedded C Code for Wireless Sensor Networks"، Modelling Foundations and Applications، Lecture Notes in Computer Science (باللغة الإنجليزية)، Springer International Publishing، 10376: 109–125، doi:10.1007/978-3-319-61482-3_7، ISBN 9783319614823.
  5. Richerzhagen, N.؛ Richerzhagen, B.؛ Hark, R.؛ Stingl, D.؛ Steinmetz, R. (2016)، "Limiting the Footprint of Monitoring in Dynamic Scenarios through Multi-Dimensional Offloading"، 2016 25th International Conference on Computer Communication and Networks (ICCCN): 1–9، doi:10.1109/ICCCN.2016.7568539، ISBN 978-1-5090-2279-3.
  6. Mogk, Ragnar؛ Baumgärtner, Lars؛ Salvaneschi, Guido؛ Freisleben, Bernd؛ Mezini, Mira (2018)، "Fault-tolerant Distributed Reactive Programming"، Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum Fuer Informatik GMBH, Wadern/Saarbruecken, Germany (باللغة الإنجليزية)، doi:10.4230/lipics.ecoop.2018.1، مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2020.
  7. Margara, A.؛ Salvaneschi, G. (2018)، "On the Semantics of Distributed Reactive Programming: The Cost of Consistency"، IEEE Transactions on Software Engineering، 44 (7): 689–711، doi:10.1109/TSE.2018.2833109، ISSN 0098-5589.
  8. Schulz, Matthias؛ Wegemer, Daniel؛ Hollick, Matthias (01 سبتمبر 2018)، "The Nexmon firmware analysis and modification framework: Empowering researchers to enhance Wi-Fi devices"، Computer Communications، 129: 269–285، doi:10.1016/j.comcom.2018.05.015، ISSN 0140-3664.
  9. Pfannemueller, M.؛ Krupitzer, C.؛ Weckesser, M.؛ Becker, C. (2017)، "A Dynamic Software Product Line Approach for Adaptation Planning in Autonomic Computing Systems"، 2017 IEEE International Conference on Autonomic Computing (ICAC): 247–254، doi:10.1109/ICAC.2017.18، ISBN 978-1-5386-1762-5.
  10. Jeremias Blendin, Fabrice Bendfeldt, Ingmar Poese, Boris Koldehofe, and Oliver Hohlfeld. 2018. Dissecting Apple's Meta-CDN during an iOS Update. In Proceedings of the Internet Measurement Conference 2018 (IMC '18). ACM
  11. Heuschkel, J.؛ Wang, L.؛ Fleckstein, E.؛ Ofenloch, M.؛ Blöcher, M.؛ Crowcroft, J.؛ Mühlhäuser, M. (2018)، "VirtualStack: Flexible Cross-layer Optimization via Network Protocol Virtualization"، 2018 IEEE 43rd Conference on Local Computer Networks (LCN): 519–526، doi:10.1109/LCN.2018.8638106، ISBN 978-1-5386-4413-3.
  12. Asadi, A.؛ Müller, S.؛ Sim, G. H.؛ Klein, A.؛ Hollick, M. (2018)، "FML: Fast Machine Learning for 5G mmWave Vehicular Communications"، IEEE INFOCOM 2018 - IEEE Conference on Computer Communications: 1961–1969، doi:10.1109/INFOCOM.2018.8485876، ISBN 978-1-5386-4128-6.
  13. Sim, G. H.؛ Klos, S.؛ Asadi, A.؛ Klein, A.؛ Hollick, M. (2018)، "An Online Context-Aware Machine Learning Algorithm for 5G mmWave Vehicular Communications"، IEEE/ACM Transactions on Networking، 26 (6): 2487–2500، doi:10.1109/TNET.2018.2869244، ISSN 1063-6692.
  14. KhudaBukhsh, W. R.؛ Rizk, A.؛ Frömmgen, A.؛ Koeppl, H. (2017)، "Optimizing stochastic scheduling in fork-join queueing models: Bounds and applications"، IEEE INFOCOM 2017 - IEEE Conference on Computer Communications: 1–9، arXiv:1612.05486، doi:10.1109/INFOCOM.2017.8057013، ISBN 978-1-5090-5336-0.
  15. Frömmgen, Alexander؛ Rizk, Amr؛ Erbshäußer, Tobias؛ Weller, Max؛ Koldehofe, Boris؛ Buchmann, Alejandro؛ Steinmetz, Ralf (2017)، "A Programming Model for Application-defined Multipath TCP Scheduling"، Proceedings of the 18th ACM/IFIP/USENIX Middleware Conference، Middleware '17، New York, NY, USA: ACM، : 134–146، doi:10.1145/3135974.3135979، ISBN 9781450347204.
  16. Palacios, Joan؛ Steinmetzer, Daniel؛ Loch, Adrian؛ Hollick, Matthias؛ Widmer, Joerg (2018)، "Adaptive Codebook Optimization for Beam Training on Off-the-Shelf IEEE 802.11Ad Devices"، Proceedings of the 24th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking، MobiCom '18، New York, NY, USA: ACM، : 241–255، doi:10.1145/3241539.3241576، ISBN 9781450359030.
  17. Luthra, Manisha؛ Koldehofe, Boris؛ Weisenburger, Pascal؛ Salvaneschi, Guido؛ Arif, Raheel (2018)، "TCEP"، Proceedings of the 12th ACM International Conference on Distributed and Event-based Systems - DEBS '18، New York, New York, USA: ACM Press، : 136–147، doi:10.1145/3210284.3210292، ISBN 9781450357821.
  18. Stohr, Denny؛ Frömmgen, Alexander؛ Rizk, Amr؛ Zink, Michael؛ Steinmetz, Ralf؛ Effelsberg, Wolfgang (2017)، "Where Are the Sweet Spots?: A Systematic Approach to Reproducible DASH Player Comparisons"، Proceedings of the 25th ACM International Conference on Multimedia، MM '17، New York, NY, USA: ACM، : 1113–1121، doi:10.1145/3123266.3123426، ISBN 9781450349062.
  19. Rizk, Amr؛ Koeppl, Heinz؛ Steinmetz, Ralf؛ Ballard, Trevor؛ Alt, Bastian (17 يناير 2019)، "CBA: Contextual Quality Adaptation for Adaptive Bitrate Video Streaming (Extended Version)" (باللغة الإنجليزية)، arXiv:1901.05712 [cs.MM].
  20. Graubner, Pablo؛ Thelen, Christoph؛ Körber, Michael؛ Sterz, Artur؛ Salvaneschi, Guido؛ Mezini, Mira؛ Seeger, Bernhard؛ Freisleben, Bernd (2018)، "Multimodal Complex Event Processing on Mobile Devices"، Proceedings of the 12th ACM International Conference on Distributed and Event-based Systems، DEBS '18، New York, NY, USA: ACM، : 112–123، doi:10.1145/3210284.3210289، ISBN 9781450357821.

وصلات خارجية
  • بوابة علم الحاسوب
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.