
Bio-Inspired Optimization in Fog and Edge Computing Environments: Principles, Algorithms, and Systems
Es zeichnet sich eine neue Ära der Komplexitätswissenschaft ab, in der von der Natur und der Biologie inspirierte Prinzipien zur Erarbeitung von Lösungen eingesetzt werden. Gleichzeitig nimmt die Komplexität der Systeme durch Modelle wie das Internet der Dinge (IoT) und Fog Computing zu. Wird die Komplexitätswissenschaft, die die Prinzipien der Natur anwendet, in der Lage sein, die Herausforderungen hochkomplexer vernetzter Systeme zu bewältigen?
Bio-inspirierte Optimierung im Fog und Edge Computing: Principles, Algorithms, and Systems ist ein Versuch, diese Frage zu beantworten. Es werden innovative, bio-inspirierte Lösungen für Fog und Edge Computing vorgestellt und die Rolle des maschinellen Lernens und der Informatik hervorgehoben. Von der Natur oder der Biologie inspirierte Techniken sind erfolgreiche Werkzeuge zum Verstehen und Analysieren eines kollektiven Verhaltens. Wie dieses Buch zeigt, wurden Algorithmen und Mechanismen der Selbstorganisation komplexer natürlicher Systeme zur Lösung von Optimierungsproblemen eingesetzt, insbesondere in komplexen Systemen, die adaptiv sind, sich ständig weiterentwickeln und von Natur aus verteilt sind.
Die Kapitel befassen sich mit Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistung von Nebelnetzwerken in realen Anwendungen mithilfe naturbasierter Optimierungstechniken. Sie erörtern Herausforderungen und bieten Lösungen für die Belange der Sicherheit, des Datenschutzes und des Stromverbrauchs in Cloud-Rechenzentrumsknoten und Fog-Computing-Netzwerken. Das Buch untersucht auch, wie:
⬤ Die bestehende Fog- und Edge-Architektur wird genutzt, um Lösungen für zukünftige Herausforderungen zu finden.
⬤ Ein geografisches Informationssystem (GIS) kann mit Fog Computing verwendet werden, um Nutzern in einer städtischen Region den Zugang zu erstklassiger Gesundheitsversorgung zu erleichtern.
⬤ Ein Optimierungsrahmen hilft bei der Verwaltung von Cloud-Ressourcen.
⬤ Fog Computing kann die Qualität, Quantität, langfristige Lebensfähigkeit und Kosteneffizienz in der landwirtschaftlichen Produktion verbessern.
⬤ Virtualisierung kann Fog Computing unterstützen, die zuzuweisenden Ressourcen erhöhen und auf verschiedene Netzwerkschichten angewendet werden.
⬤ Die Kombination von Fog Computing und IoT oder Cloud Computing kann Mitarbeitern im Gesundheitswesen helfen, Krankheiten bei Patienten vorherzusagen und zu analysieren.