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RouteNet-Gauss: Modelado de redes mejorado por hardware con aprendizaje automático

Created by
  • Haebom

Autor

Carlos G uemes-Palau, Miquel Ferriol-Galm es, Jordi Paillisse-Vilanova, Albert López -Bresc o, Pere Barlet-Ros, Albert Cabellos-Aparicio

Describir

RouteNet-Gauss es una novedosa metodología de simulación de redes que integra una red de banco de pruebas y un modelo de aprendizaje automático (ML) para superar las limitaciones de coste computacional y precisión de los métodos convencionales de simulación de eventos discretos (DES). Al aprovechar el banco de pruebas como acelerador de hardware, genera rápidamente un conjunto de datos de entrenamiento de alta calidad y simula escenarios de red que se asemejan a entornos reales. Los resultados experimentales demuestran que RouteNet-Gauss reduce los errores de predicción hasta en un 95 % y los tiempos de inferencia en 488 veces, en comparación con los métodos de vanguardia basados ​​en DES. Su arquitectura modular configura dinámicamente el modelo en función de características como la topología de la red y el enrutamiento, lo que permite la comprensión y la generalización en diversas configuraciones de red, incluyendo redes con un tamaño hasta 10 veces superior al de los datos de entrenamiento. Además, es compatible con la Estimación Temporal Agregada del Rendimiento (TAPE), lo que proporciona una granularidad temporal configurable y mantiene una alta precisión en las métricas de rendimiento del flujo.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Mejora drásticamente la velocidad y la precisión de las simulaciones de redes basadas en DES existentes.
Generación eficiente de datos de entrenamiento utilizando redes de prueba y garantizando una alta similitud con entornos reales.
La arquitectura modular mejora la adaptabilidad a diversas topologías y escalas de red.
Proporciona granularidad temporal flexible y predicciones de rendimiento de flujo de alta precisión a través de la función TAPE.
Proporcionar herramientas útiles a los operadores de red
Limitations:
Costo y consumo de recursos para construir y mantener una red de pruebas
Experiencia necesaria para entrenar y optimizar modelos de ML
Se necesita una mayor validación del rendimiento de generalización de los modelos ML.
Dificultad para adaptarse perfectamente al entorno de red real (dependiendo de la aproximación del modelo)
La verificación de escalabilidad es necesaria para simulaciones de redes complejas y de gran escala.
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