<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Discrete and Continuous Models and Applied Computational Science</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2658-4670</issn><issn publication-format="electronic">2658-7149</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">17891</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/2312-9735-2018-26-1-28-38</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Mathematics</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Математика</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">A Heterogeneous Fork-Join Queueing System in Which EachJob Occupy All Free Servers</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Система обслуживания с делением и слиянием требований,в которой требование занимает все свободныеобслуживающие приборы</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Osipov</surname><given-names>O A</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Осипов</surname><given-names>О А</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Osipov O. A. - assistant of Department of System Analysis and Automatic Control of Saratov State University (SSU)</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>Осипов Олег Александрович - ассистент кафедры системного анализа и автоматического управления СГУ</p></bio><email>oleg.alex.osipov@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Saratov State University (SSU)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2018-12-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>12</month><year>2018</year></pub-date><volume>26</volume><issue>1</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 26, NO1 (2018)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 26, №1 (2018)</issue-title><fpage>28</fpage><lpage>38</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2018-02-28"><day>28</day><month>02</month><year>2018</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2018, Osipov O.A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2018, Осипов О.А.</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Osipov O.A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Осипов О.А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/miph/article/view/17891">https://journals.rudn.ru/miph/article/view/17891</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>In this paper, we consider a multiserver queueing system with heterogeneous servers in whicheach job is split to be serviced into a number of tasks, one for each free server. The tasks areserviced independently, but service time depends on weight of the tasks. A job is considered tobe complete only when all the tasks associated with the job have been executed to completion.Applying a matrix-geometric approach, we obtain the exact expression for the stationarydistribution of the number of jobs in the system under exponential assumptions. Using thedistribution, we derive other important performance measures. Special attention is paid to thesojourn time in the queueing system (the time to complete a job). Finally, some numericalexamples and a section of conclusions commenting the main research contributions of thispaper are presented.The results can be used for the performance analysis of multiprocessor systems and othermodern distributed systems.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>В работе рассматривается много приборная система массового обслуживания с ожиданием, требования в которой делятся в момент начала обслуживания на фрагменты так, что они одновременно занимают все свободные обслуживающие приборы. Предполагается, что обслуживающие приборы имеют различные интенсивности обслуживания. Фрагменты обслуживаются независимо друг от друга, интенсивность обслуживания фрагмента зависит от его величины. Фрагмент, завершивший своё обслуживание, освобождает обслуживающий его прибор. Требование будет считаться обслуженным только после того, как будет завершено обслуживание всех его фрагментов, сразу после чего фрагменты требования объединяются, и полученное исходное требование покидает систему обслуживания.В предположении о пуассоновском входящем потоке и экспоненциальных длительностях обслуживания фрагментов на приборах для описанной системы обслуживания с использованием матрично-геометрического метода получены точные выражения для основных стационарных характеристик. Особое внимание уделено длительности времени пребывания требований в системе обслуживания. Приводится численный пример анализа системы рассматриваемого типа, обсуждаются результаты работы и перспективы дальнейших исследований.Представленная в работе система обслуживания может применяться в качестве модели современных многопроцессорных вычислительных систем, а также других систем с параллельным и распределённым принципом функционирования.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fork-join queueing systems</kwd><kwd>heterogeneous servers</kwd><kwd>matrix-geometric method</kwd><kwd>multiprocessor systems</kwd><kwd>distributed computing systems</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>системы массового обслуживания с делением и слиянием требова-ний</kwd><kwd>неоднородные приборы</kwd><kwd>матрично-геометрический метод</kwd><kwd>многопроцессорные системы</kwd><kwd>распределённое и параллельное выполнение</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">R. Corrˆea, I. Dutra, M. Fiallos, F. Gomes (Eds.), Models for Parallel and Distributed Computation, Springer US, 2002. doi:10.1007/978-1-4757-3609-0.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Models for Parallel and Distributed Computation / Ed. by R. Corrˆea, I. Dutra, M. Fiallos, F. Gomes. - Springer US, 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Y. Narahari, P. Sundarrajan, Performability Analysis of Fork-join Queueing Systems, Journal of the Operational Research Society 46 (10) (1995) 1237–1249. doi:10.1057/jors.1995.171.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Narahari Y., Sundarrajan P. Performability Analysis of Fork-join Queueing Systems // Journal of the Operational Research Society. - 1995. - Vol. 46, No 10. - Pp. 1237- 1249.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">L. Flatto, S. Hahn, Two Parallel Queues Created by Arrivals with Two Demands I, SIAM Journal on Applied Mathematics 44 (5) (1984) 1041–1053. doi:10.1137/0144074.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Flatto L., Hahn S. Two Parallel Queues Created by Arrivals with Two Demands I // SIAM Journal on Applied Mathematics. - 1984. - Vol. 44, No 5. - Pp. 1041-1053.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">R. Nelson, A. N. Tantawi, Approximate Analysis of Fork/Join Synchronization in Parallel Queues, IEEE Transactions on Computers 37 (6) (1988) 739–743. doi:10.1109/12.2213.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Nelson R., Tantawi A. N. Approximate Analysis of Fork/Join Synchronization in Parallel Queues // IEEE Transactions on Computers. - 1988. - Vol. 37, No 6. - Pp. 739-743.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">S.-S. Ko, R. F. Serfozo, Response Times in</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Ko S.-S., Serfozo R. F. Response Times in || Fork-Join Networks // Advances in Applied Probability. - 2004. - Vol. 36, No 3. - Pp. 854-871.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Аппроксимация времени отклика системы облачных вычислений / А. В. Горбунова, И. С. Зарядов, С. И. Матюшенко, К. Е. Самуйлов, С. Я. Шоргин // Информатика и eё применения. - 2015. - Т. 9, вып. 3. - С. 31-38.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Generalized Parallel-Server Fork-Join Queues with Dynamic Task Scheduling / M. S. Squillante, Y. Zhang, A. Sivasubramaniam, N. Gautam // Annals of Operations Research. - 2008. - Vol. 160, No 1. - Pp. 227-255.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Вышенский С. В., Григорьев П. В., Дубенская Ю. Ю. Идеальный синхронизатор маркированных пар в сети разветвление-объединение // Обозрение прикладной и промышленной математики. - 2008. - Т. 15, № 3. - С. 385-399.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Green L. A Queueing System in Which Customers Require a Random Number of Servers // Operations Research. - 1980. - Vol. 28, No 6. - Pp. 1335-1346.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Rumyantsev A., Morozov E. Stability Criterion of a Multiserver Model with Simultaneous Service // Annals of Operations Research. - 2015. - Vol. 252, No 1. - Pp. 29-39.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Omahen K., Schrage L. A Queueing Analysis of a Multiprocessor System with Shared Memory // Proceedings of the Symposium on Computer Communication Networks and Teletraﬃc. - 1972. - Pp. 77-88.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Kumar A., Shorey R. Performance Analysis and Scheduling of Stochastic Fork-Join Jobs in a Multicomputer System // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. - 1993. - Vol. 10, No 4. - Pp. 1147-1164.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Javidi T. Cooperative and Non-Cooperative Resource Sharing in Networks: A Delay Perspective // IEEE Transactions on Automatic Control. - 2008. - Vol. 53, No 9. - Pp. 2134-2142.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Thomasian A. Analysis of Fork/Join and Related Queueing Systems // ACM Computing Surveys. - 2014. - Vol. 47, No 2. - Pp. 17:1-17:71.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Обзор систем параллельной обработки заявок / А. В. Горбунова, И. С. Зарядов, К. Е. Самуйлов, Э. С. Сопин // Вестник РУДН. Серия: Математика. Информатика. Физика. - 2017. - Т. 25, вып. 4. - С. 350-362.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>He Q.-M. Fundamentals of Matrix-Analytic Methods. - New York: Springer, 2014.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Neuts M. F. Matrix-Geometric Solutions in Stochastic Models: An Algorithmic Approach. - Baltimore: The Johns Hopkins University Press, 1981.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>David H. A., Nagaraja H. N. Order Statistics. - John Wiley &amp; Sons, Inc., 2003.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Gantmacher F. R. The Theory of Matrices. - Chelsea Publishing Company, 1959.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Ланкастер П. Теория матриц. - М.: Наука, 1973.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
