Projeto e desenvolvimento de algoritmos escaláveis para problemas de otimização relacionados com o provisionamento de modelos de digital twins

• Processo: 24/04704-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Acordo de Cooperação: MCTI/MC
• Pesquisador responsável: Fábio Diniz Rossi
• Beneficiário: Ângelo Nery Vieira Crestani
• Instituição Sede: Campus Santa Maria. Instituto Federal Farroupilha (IFFar). Ministério da Educação (Brasil). Santa Maria , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/00794-9 - DigiNet: rumo à era das redes inteligentes assistidas por digital twin, AP.R
• Assunto(s): Algoritmos Alocação de recursos Computação em nuvem Otimização Teleinformática
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Algoritmos | alocação de recursos | Computação em Nuvem | Computação na Borda | Digital Twins | otimização | Teleinformática

Resumo

A crescente demanda pela realização de redes autônomas tem motivado a adoção de serviços de rede inteligentes baseados em modelos computacionais de ponta como Computação na Borda (do inglês: Edge Computing). Apesar dos potenciais benefícios de modelos autônomos para gerenciamento de rede, a implementação destes em infraestruturas operacionais e em grande escala envolve riscos substanciais que exigem procedimentos rigorosos de verificação e validação. Nesse contexto, a aplicação de Redes de Gêmeos Virtuais (do inglês: Digital Twin Networks - DTN) está emergindo como uma abordagem viável para a tomada de decisões inteligentes em redes, baseada em modelos de alta fidelidade construídos a partir de representações digitais de dispositivos de rede físicos. Dentre as linhas investigativas de interesse do projeto, destacam-se: (i) otimização do provisionamento de modelos de DTN e (ii) otimização da comunicação entre modelos de DTN e seus correspondentes físicos. A primeira linha investigativa (otimização do provisionamento de modelos de DTN) se baseia na observação de que modelos de DTN são aplicações de software projetadas para tomar decisões estratégicas, e por isso o pleno funcionamento destes requer a escolha otimizada de onde (isto é, em quais nós computacionais) eles serão hospedados. A segunda linha investigativa (otimização da comunicação entre modelos de DTN e seus correspondentes físicos) se baseia na necessidade que modelos de DTN têm de se comunicar de forma eficiente com seus correspondentes físicos para obter dados atualizados e confiáveis para tomadas de decisão. É importante observar que as pesquisas realizadas nestas linhas investigativas se complementam já que tanto a hospedagem quanto a comunicação de modelos de DTN são aspectos fundamentais para a operacionalização desta tecnologia. Este plano de trabalho contempla o desenvolvimento (isto é, análise, projeto, implementação) e avaliação (funcional e desempenho) de algoritmos eficientes e escaláveis para problemas de orquestração difíceis relacionados à otimização do provisionamento de modelos de DTN (primeira linha investigativa de interesse do projeto). Caberá ao bolsista de nível TT4 organizar, preparar, conduzir e reportar as atividades principais necessárias para a atingir os objetivos previstos.