Výsledky výzkumu a další informace nejenz oblasti přístupových telekomunikačních sítí.
ISSN 1214-9675
Server vznikl za podpory Grantové agentury ČR.
21. ročník
 Dnešní datum: 31. 01. 2023 Hlavní stránka | Seznam rubrik | Ke stažení | Odkazy

Doporučujeme
Knihu o FTTx

Matlab server - on-line výpočty a simulace

E-learning - on-line kurzy

Kontakt
KTT FEL ČVUT
Napište nám

Redakční rada - pokyny pro autory a recenzenty

Effects of system topologies’ attributes on average consensus algorithm - part II.

Vydáno dne 24. 06. 2015 (5905 přečtení)

In this publication, we focused our attention on examining the effects of the topology on the average consensus algorithm. We examined the number of the necessary iterations for a system to achieve the consensus while altering several parameters: the speed of the algoritm convergence (ε), dispersion and shift of the initial values. In our analysis, we considered networkspokracovanie with the tree, ring, star and mesh topology. At the end, we compared the obtained results.

Keywords: distributed computing; average consensus; ring/star/tree/mesh topologies

Introduction

This paper is a continuance of the publication titled as Effects of system topologies’ attributes on average consensus algorithm I. In this part, we examined how the dispersion of the initial values and a shift of the initial values affected the number of the iterations necessary for a network to achieve the consensus il. The theorethical basis is descibed in [1].

Experiments

Also in this part, we examined how the topology of a distributed system affected the features of average consensus algorithm. We chose four topologies with the same size of 32 elements. The networks are of a tree, ring, star and mesh topology. We altered two parameters: the dispersion of the initial values and the shift of the initial values and examined how these parameters affected il.

The effect of the dispersion

In the third experiment, we examined how the dispersion of data would affect il. The dispersion was achieved applying the formula (1). The results are shown in the followings graphs.

 (1)

Fig. 1 Impact of changes of r - tree topology

In the tree topology, we can see that the function grows fast for small r. Then for increasing r, the function's growth is minimal.

Fig. 2 Impact of changes of r - ring topology

In the ring topology, average consensus behaves like in the previous case. The growth is significantly minimized when r reaches the higher values.

Fig. 3 Impact of changes of r - star topology

When we executed this experiment in the network of the star topology, we can see the result similar to the previous cases. However, there are intervals during which the function is constant and so, il does not change continually. The function is not as smooth as it was in the previous cases.

Fig. 4 Impact of changes of r - mesh topology

In the mesh topology, the parameter r does not have any effect. The function is constant for all the values of r.

Fig. 5 The relative comparision of the results from the second experiment

Impact of the initial shift

In the last experiment, we examined the effect of the parameter p (defined according to (2)) which increases the initial values' size without causing the data dispersion. The results have been depicted in the following graphs.

 (2)

For each topology, the functions is decreasing as p is increasing.

Fig. 6 Impact of changes of p - tree topology

Fig. 7 Impact of changes of p - ring topology

Fig. 8 Impact of changes of p - star topology

Fig. 9 Impact of changes of p - mesh topology

Fig. 10 The relative comparision of the results from the third experiment

Contribution

In this paper, we examined the effect dispersion of the initial values and their shift on the features of the average consensus in the networks with the tree, ring, star and mesh topology. From the results, we can see that the network behviour is very similar. The only exception is the mesh topology, which is very specific in the terms of the connectivity.

Acknowledgment

Research described in this paper was financed by the National Sustainability Program under grant LO1401. For the research, infrastructure of the SIX Center was used.

Literature

[1] Kenyeres, M., Danhel, T., Kenyeres, J., Škorpil, V.: Effects of system topologies’ attributes on average consensus algorithm I. Access server on-line. Praha 2015.

Autor:        M. Kenyeres, T. Danhel, J. Kenyeres, V. Škorpil
Pracoviště: Vysoké učení technické v Brně

Projekty a aktuality
01.03.2012: PROJEKT
Výzkum a vývoj nového komunikačního systému s vícekanálovým přístupem a mezivrstvovou spoluprací pro průmyslové aplikace TA02011015

01.01.2012: PROJEKT
Vývoj adaptabilních datových a procesních systémů pro vysokorychlostní, bezpečnou a spolehlivou komunikaci v extrémních podmínkách VG20122014095

09.10.2010: PROJEKT
Výzkum a vývoj datového modulu 10 Gbit/s pro optické a mikrovlnné bezdrátové spoje, FR-TI2/621

09.01.2010: PROJEKT
Sítě s femtobuňkami rozšířené o řízení interference a koordinaci informací pro bezproblémovou konektivitu, FP7-ICT-2009-4 248891

09.11.2008: PROJEKT
Ochrana člověka a techniky před vysokofrekvenčním zářením, FI-IM5/202

20.06.2008: Schválení
Radou pro výzkum a vývoj jako recenzovaný časopis

01.04.2007: PROJEKT
Pokročilá optimalizace návrhu komunikačních systémů pomocí neuronových sítí, GA102/07/1503

01.07.2006: Doplnění sekce pro registrované

12.04.2005: Zavedeno recenzování článků

30.03.2005: Výzkumný záměr
Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií MSM6840770014

29.11.2004: Přiděleno ISSN

04.11.2004: Spuštění nové podoby Access serveru

18.10.2004: PROJEKT
Optimalizace přenosu dat rychlostí 10 Gbit/s, GA102/04/0773

04.09.2004: PROJEKT
Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě, NPV 1ET300750402

04.06.2004: PROJEKT
Omezující faktory při širokopásmovém přenosu signálu po metalických párech a vzájemná koexistence s dalšími systémy, GA102/03/0434

Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.