ФОРМАЛІЗАЦІЯ ВИМОГ ДО ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ СИСТЕМ ПІДТРИМКИ УХВАЛЕННЯ РІШЕНЬ У ЗАДАЧАХ ОПТИМІЗАЦІЇ ХМАРНИХ РЕСУРСІВ
DOI:
https://doi.org/10.32689/maup.it.2025.2.1Ключові слова:
Інтелектуальні системи підтримки ухвалення рішень, оптимізація хмарних ресурсів, формалі- зація вимог, автоскейлінг, онтологічна модельАнотація
У контексті сучасних хмарних обчислювальних середовищ зростає необхідність впровадження автоматизованих механізмів управління ресурсами з метою забезпечення належного рівня продуктивності та оптимізації витрат. Інтелектуальні системи підтримки прийняття рішень виступають ключовим компонентом таких механізмів, оскільки забезпечують аналіз динамічних метрик і прогнозування змін навантаження для адаптивного масштабування.Мета. Розробка формальної моделі вимог до інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень у задачах оптимізації ресурсів хмарної інфраструктури.Методологія. У межах дослідження здійснено аналіз існуючих підходів до автоскейлінгу та інтелектуальних рішень для керування хмарними середовищами. Застосовано методи системного аналізу для виокремлення категорій вимог та побудови онтологічної моделі, яка включає такі сутності: CloudResource, MonitoringAgent, MLModel, ScalingPolicy та DecisionRecord. Експериментальна валідація виконана шляхом реалізації прототипу в середовищі Kubernetes із застосуванням Prometheus для збору метрик. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає у комплексній формалізації вимог до інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень з урахуванням як функціональних, так і нефункціональних аспектів. Зокрема, до функціональних вимог віднесено моніторинг різнорідних метрик, механізми прогнозування, генерацію рекомендацій щодо масштабування та аудит ухвалених рішень.Висновки. Отримані результати свідчать, що формалізація вимог є необхідною умовою створення надійних і прозорих інтелектуальних систем автоскейлінгу в хмарних середовищах. Запропонована модель забезпечує ефективний баланс між продуктивністю та витратами на інфраструктуру, сприяючи оптимальному використанню ресурсів без погіршення якості обслуговування. У перспективі доцільно розширити онтологію для мультихмарних і безсерверних сценаріїв, розробити методи оперативного оновлення моделей (Concept Drift) та вдосконалити механізми Explainable AI для забезпечення більш прозорого обґрунтування рекомендацій.
Посилання
Ali R. et al. Intelligent decision support systems ‒ An analysis of machine learning and multicriteria decision-making methods. Applied Sciences. 2023. V. 13. №. 22. P. 12426. https://doi.org/10.3390/app132212426
Burroughs S. et al. Towards autoscaling with guarantees on kubernetes clusters. 2021 IEEE International Conference on Autonomic Computing and Self-Organizing Systems Companion (ACSOS-C). IEEE, 2021. P. 295–296. doi: 10.1109/ ACSOS-C52956.2021.00073.
Hejase M., Katis A., Mavridou A. Design, formalization, and verification of decision making for intelligent systems. AIAA SCITECH 2024 Forum. 2024. P. 2409. https://doi.org/10.2514/6.2024-2409
Joshi N. S. et al. ARIMA-PID: container auto scaling based on predictive analysis and control theory. Multimedia Tools and Applications. 2024. V. 83. №. 9. P. 26369–26386. https://doi.org/10.1007/s11042-023-16587-0
Onwujekwe G., Weistroffer H. R. Intelligent Decision Support Systems: An Analysis of the Literature and a Framework for Development. Information Systems Frontiers. 2025. P. 1–32. https://doi.org/10.1007/s10796-024-10571-1
Sabuhi M., Mahmoudi N., Khazaei H. Optimizing the performance of containerized cloud software systems using adaptive PID controllers. ACM Transactions on Autonomous and Adaptive Systems (TAAS). 2021. V. 15. №. 3. P. 1–27. https:// doi.org/10.1145/3465630
Saeed A. Machine Learning Models for Intelligent Decision Support Systems. Journal of AI Range. 2024. V. 1. №. 1. P. 54–66. URL: https://www.researchcorridor.org/index.php/jair/article/view/268
Simeone A., Zeng Y., Caggiano A. Intelligent decision-making support system for manufacturing solution recommendation in a cloud framework. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021. V. 112. № 3. P. 1035–1050. https://doi.org/10.1007/s00170-020-06389-1
Tari M. et al. Auto-scaling mechanisms in serverless computing: A comprehensive review. Computer Science Review. 2024. V. 53. P. 100650. https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2024.100650
Younis R. et al. A Comprehensive Analysis of Cloud Service Models: IaaS, PaaS, and SaaS in the Context of Emerging Technologies and Trend. 2024 International Conference on Electrical, Communication and Computer Engineering (ICECCE). IEEE, 2024. P. 1–6. doi: 10.1109/ICECCE63537.2024.10823401
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Олександр АРТАМОНОВ, Михайло ЛУЧКЕВИЧ

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.