ScienceGuide staat voor verdieping. Dit is het platform waar de actualiteit en achtergrond elkaar ontmoeten op een inhoudelijke en doordachte wijze. Onder het uitklapteken vind je dus een toelichting, geheugensteun of voetnoot die de redactie of de auteur toevoegt. Dit doen wij om ervoor te zorgen dat wij in onze artikelen grondig en gedetailleerd in kunnen gaan op belangrijke details, zonder de lezer kwijt te raken.
Wiskunde helpt tegen de file
Nieuws |
de redactie
27 april 2009 | Er zijn nog 10 wachtenden voor u. In de file, voor de kassa, korter wachten in een rij, wie wil het niet? Wemke van der Weij van het CWI in Amsterdam ontwikkelde nieuwe, zeer efficiënte wiskundige methoden om wachtrijen te bekorten.
Hierbij wordt de bedieningscapaciteit over meer klanten verdeeld. Van der Weij promoveerde op 23 april aan de Vrije Universiteit Amsterdam op haar proefschrift ‘Queueing Networks with Shared Resources’. Zij bewees experimenteel dat haar resultaten leiden tot grote verbeteringen in de prestatie van wachtrijsystemen, zoals webservers.
De afgelopen decennia werden deze systemen succesvol bestudeerd en verbeterd met de wiskundige wachtrijtheorie. Onderzoekers namen daarbij vaak aan dat de bedieningscapaciteit – hoeveel klanten worden in een bepaalde tijd geholpen – van elke rij onafhankelijk is van het aantal wachtende klanten in andere rijen. Bij veel moderne toepassingen zoals webservers, fileservers, databaseservers, mobiele netwerken en gedistribueerde softwaresystemen gaat dit echter niet op. Daar wordt de totale bedieningscapaciteit dynamisch over de verschillende wachtrijen verdeeld. Dit heet gedeelde capaciteit. “Ik gebruik wel eens het beeld van een supermarkt om dit te verduidelijken, waar een groenteboer of slager de bakker kan helpen als het daar erg druk is”, aldus Van der Weij.
Wiskundige Van der Weij bestudeerde verschillende eigenschappen van wachtrijen met gedeelde capaciteit. Zij ontwikkelde nieuwe inzichten en optimale strategieën voor het toewijzen van capaciteit aan klanten in wachtrijen waarin de klanten bedieningscapaciteit delen. De resultaten zijn in een testomgeving onderzocht en gevalideerd. Zij leiden tot aanzienlijke verbeteringen in de prestatie van de systemen. Uit tests met webservers bleek bijvoorbeeld dat de prestatie van zwaarbelaste servers enorm verbeterd kan worden door de juiste toewijzing van capaciteit aan de verschillende webgebruikers.
