KNAW

Onderzoek

A Study on Queues and Levy Processes

Pagina-navigatie:


Wijzig Onderzoekgegevens


Titel A Study on Queues and Levy Processes
Looptijd 10 / 2008 - 09 / 2012
Status Lopend
Onderzoeknummer OND1331826
Leverancier gegevens NWO

Samenvatting

De bestudering van random walks en wachtrijen vormt een aktieve onderzoekstak binnen de toegepaste kansrekening en de stochastische besliskunde, met toepassingen in vele gebieden (zoals communicatienetwerken, productie- en logistieke systemen, etc.). Daarnaast is de theorie van L´evy-processen een belangrijk onderdeel van de kansrekening. Hoewel de literatuur op beide gebieden zeer goed ontwikkeld is, is aanmerkelijk minder aandacht besteed aan problemen in de 'doorsnijding' van beide. Het doel van dit project is een systematische analyse van problemen gelegen in de doorsnijding van random walks, wachtrijen en L´evy-processen. In Deel I zullen we ´e´en-dimensionale wachtrijmodellen analyseren, die gevoed worden door een L´evy proces. Aldus bekijken we generalisaties van de klassieke M/G/1-achtige wachtrijen, waar de input een zgn. compound Poisson-proces is (dat valt binnen de klasse van L´evy-processen). We richten ons vooral op wachtrijen met de extra eigenschap dat de bediening nu en dan uitvalt, voor een duur die afhangt van de voorafgaande (onafgebroken) tijd dat de bediening w`el functioneerde. Daarnaast willen we ook L´evy-processen bestuderen waarin de Laplace-exponent verandert als functie van de werklast. In Deel II bekijken we meer-dimensionale modellen: zgn. polling modellen gevoed door L´evyprocessen, netwerken van wachtrijen met L´evy-invoer, en modellen van twee wachtrijen met gekoppelde (afhankelijke) invoer. Het doel is zowel exacte als asymptotische resultaten af te leiden. Deze asymptotische resultaten kunnen volgen via Laplace-getransformeerden, maar ook bijvoorbeeld door gebruik van large-deviations-methoden, of door middel van een zgn. verandering van maat.

Samenvatting (EN)

Random walks and queues are active research topics in applied probability and stochastic operations research, with applications in computer-communications, manufacturing and many other fields, while Lévy processes form an important topic in probability theory. Although there is a huge and mature literature on random walks and queues, as well as on Lévy processes, there is only a relatively small collection of studies devoted to their interface. The goal of the project is to systematically investigate problems at the interface of random walks, queues and Lévy processes. In Part I we shall study one-dimensional queueing models with as input a Lévy process. This generalizes the classical M/G/1-type queues, in which the input process is a compound Poisson process - which is a special case of a Lévy process. We mainly focus on queues with the additional feature of server vacations, which may depend on the previous busy period. We also consider Lévy processes, reflected at the origin, for which the Laplace exponent changes when a certain workload threshold is exceeded. In Part II we study multi-dimensional models: Polling models with Lévy input, networks of queues with Lévy input, and two-queue models with a coupled input. We aim for both exact and asymptotic workload results. These asymptotic results could follow from Laplace transforms obtained, but also for instance by applying large-deviations techniques or change-of-measure arguments.

Betrokken organisaties

Betrokken personen

Onderzoeker K.M. Kosinski (MSc.)
Projectleider Prof.dr. M.R.H. Mandjes

Omhoog
Ga terug naar de inhoud
Ga terug naar de site navigatie