Función de utilidad de tiempo


Una función de tiempo / utilidad ( TUF ), de soltera función de tiempo / valor , especifica la utilidad específica de la aplicación que una acción (p. Ej., Tarea, movimiento mecánico) produce en función de su tiempo de finalización. [1] [2] Los TUF y sus interpretaciones de utilidad (semántica), escalas y valores se derivan del conocimiento de la materia específica del dominio de aplicación. Un ejemplo de interpretación de la utilidad es la importancia relativa de una acción , que de otro modo es independiente de su puntualidad.. La fecha límite tradicional representada como TUF es un caso especial, un paso hacia abajo de la utilidad de 1 a 0 en el momento de la fecha límite, es decir, puntualidad sin importancia. Un TUF es más general: tiene un tiempo crítico, con formas específicas de la aplicación y valores de utilidad en cada lado, después del cual no aumenta. Las diversas definiciones de investigadores y profesionales de tiempo real firme y suave también se pueden representar como casos especiales del modelo TUF.

El criterio de optimalidad para programar múltiples acciones restringidas por TUF históricamente en la literatura ha sido solo la acumulación de utilidad máxima ( UA ), por ejemplo, una suma ponderada (quizás esperada) de las utilidades de finalización de las acciones individuales. Esto, por tanto, tiene en cuenta la puntualidad con respecto a los tiempos críticos. Se han agregado criterios adicionales (por ejemplo, energía, previsibilidad), restricciones (por ejemplo, dependencias), modelos de sistema, algoritmos de programación y garantías a medida que el paradigma TUF / UA y sus casos de uso han evolucionado. De manera más expresiva, TUF / UA permite que la utilidad acumulada, la puntualidad, la previsibilidad y otros criterios de programación se intercambien entre sí para que la programación produzca QoS de aplicación situacional [a]—En oposición a solo la puntualidad per se.

En las Referencias se incluyen varios ejemplos publicados de aplicaciones civiles TUF / UA . La mayoría de las instancias del paradigma se han realizado en sistemas militares clasificados.

El paradigma TUF / UA se creó originalmente para abordar ciertas necesidades de programación basadas en la puntualidad y la aplicación de QoS de varias aplicaciones militares para las cuales los conceptos y prácticas tradicionales en tiempo real no son lo suficientemente expresivos (por ejemplo, para sistemas críticos de puntualidad que no tienen fechas límite) y resiliente (por ejemplo, para sistemas sujetos a sobrecargas de rutina). Una clase de ejemplo de tales aplicaciones es la defensa contra misiles balísticos (teóricamente [3] [4] [5] ).

Posteriormente, numerosas variaciones en el modelo TUF original, el modelo de sistema del paradigma TUF / UA y, por lo tanto, las técnicas de programación, se han estudiado en la literatura académica, por ejemplo, [6] [7] [8] [9] [10] - y aplicado en contextos civiles.

Algunos ejemplos de estos últimos incluyen: sistemas ciberfísicos, [11] IA, [12] sistemas de múltiples robots, [13] programación de drones, [14] robots autónomos, [15] transferencias inteligentes de datos de vehículo a nube, [ 16] control de procesos industriales, [17] sistemas de transacciones, [18] informática de alto rendimiento, [19] sistemas en la nube, [20] clústeres heterogéneos, [21] informática orientada a servicios, [22] redes, [23] y gestión de memoria de verdad [24] y virtual [25]máquinas. Un ejemplo de una acería se describe brevemente en la Introducción del Ph.D. de Clark. tesis. [26] La información sobre cualquier instancia comercial o militar del paradigma puede ser inaccesible públicamente (patentada o clasificada, respectivamente).


Representación de TUF de ejemplo