Optimal design of communication networks based on topological robustnessOptimal design of communication networks based on topological robustnessΒέλτιστος σχεδιασμός δικτύων επικοινωνιών βασισμένος στην τοπολογική ευρωστία Μεταπτυχιακή Διατριβή Master Thesis 2019-10-072019elΤο πρόβλημα του σχεδιασμού δικτύων αποτελεί γνωστό NP-hard πρόβλημα βελτιστοποίησης με σκοπό την κατασκευή «εύρωστων» τοπολογιών οι οποίες είναι ανθεκτικές σε προκλήσεις (π.χ. φυσικές καταστροφές, κακόβουλες επιθέσεις). Η εργασία εστιάζει σε δίκτυα επικοινωνιών στο επίπεδο «κορμού» (backbone) και αναζητά τη βέλτιστη τοπολογία όπου το δικτυακό κόστος ελαχιστοποιείται, ενώ ταυτόχρονα η τοπολογική ευρωστία δεν είναι μικρότερη από μια επιθυμητή τιμή. Για την αναπαράσταση των δικτύων χρησιμοποιείται η γραφοθεωρητική προσέγγιση, ενώ για την επίλυση του προβλήματος προσαρμόζεται και υλοποιείται ο αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Αποικίας Μυρμηγκιών (Ant Colony Optimization – ACO). Τα παραγόμενα βέλτιστα δίκτυα αναλύονται περαιτέρω και συγκρίνονται με πραγματικά δίκτυα επικοινωνιών, εμφανίζοντας παρεμφερείς τοπολογικές ιδιότητες. Προκύπτει ότι η βασισμένη στην τοπολογική ευρωστία βελτιστοποίηση αποτελεί πιθανό υποβόσκοντα μηχανισμό δημιουργίας των πραγματικών δικτύων. Τέλος, για ορισμένα σενάρια προκλήσεων-διαταραχών (τυχαία αφαίρεση κόμβων, στοχευμένη αφαίρεση κόμβων) εξετάζεται η τοπολογική ευρωστία των παραγόμενων βέλτιστων δικτύων και συγκρίνεται με την τοπολογική ευρωστία τυχαία συνδεδεμένων μη βέλτιστων δικτύων αντίστοιχου κόστους, καταδεικνύοντας την υπεροχή των πρώτων και κατά συνέπεια την αξία του αλγορίθμου στη συγκεκριμένη εφαρμογή.Μεταπτυχιακή Διατριβή που υποβλήθηκε στη σχολή ΜΠΔ του Πολυτεχνείου Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης στην Επιχειρησιακή Έρευνα.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και ΔιοίκησηςManiadakis_Dimitris_MSc_2019.pdfChania [Greece]Library of TUC2019-10-04application/pdf2.4 MBcampus Maniadakis Dimitrios Μανιαδακης Δημητριος Marinakis Ioannis Μαρινακης Ιωαννης Matsatsinis Nikolaos Ματσατσινης Νικολαος Tsafarakis Stelios Τσαφαρακης Στελιος Πολυτεχνείο Κρήτης Technical University of Crete Αλγόριθμος Βελτιστοποίησης Αποικίας Μυρμηγκιών Βελτιστοποίηση τοπολογικού σχεδιασμού δικτύων επικοινωνιών Τοπολογική ανάλυση