Väitös tietotekniikan alalta, FM Joel Rybicki

2016-11-19 12:00:00 2016-11-19 23:59:59 Europe/Helsinki Väitös tietotekniikan alalta, FM Joel Rybicki Väitöskirjan nimi on: Counting, clocking and colouring: Fault-tolerant distributed coordination http://sci.aalto.fi/fi/midcom-permalink-1e686406fe8317c864011e699446d7976055a1e5a1e Runeberginkatu 14-16, 00100, Helsinki

Väitöskirjan nimi on: Counting, clocking and colouring: Fault-tolerant distributed coordination

19.11.2016 / 12:00
SOK-sali A301, Runeberginkatu 14-16, 00100, Helsinki, FI

Filosofian maisteri Joel Rybicki väittelee lauantaina 19.11.2016 klo 12 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa. Väitöstilaisuus järjestetään Aalto-yliopiston Töölön kampuksen päärakennuksessa, salissa SOK A301, Runeberginkatu 14-16, Helsinki. Väitöskirjassa "Counting, clocking and colouring: Fault-tolerant distributed coordination" esitetään tehokkaita ja äärimmäisen vikasietoisia hajautettuja algoritmeja tahdistusongelmiin.

Väitöskirja osoittaa, että äärimmäisen vikasietoisia algoritmeja on mahdollista rakentaa tinkimättä tehokkuudesta. Työ esittelee uusia, tehokkaita ja vikasietoisia ratkaisuja monen tietokoneen keskinäiseen tahdistukseen. Eri osien tahdistus on kriittistä laajoissa järjestelmissä: useiden tietokoneiden ja laitteiden yhteistoiminta riippuu usein tarkasta koordinaatiosta, jotta toiminnot suoritetaan oikeassa järjestyksessä. Yllättävät vikatilanteet saattavat kuitenkin estää tämän, jolloin järjestelmä toimii väärin ja pahimmillaan aiheuttaa vakavia virheitä.

Vikasietoisten järjestelmien suunnittelu on haastavaa, sillä kaikkia mahdollisia vikatilanteita on vaikea ennakoida. Aiemmat tahdistusalgoritmit ovat tinkineet vikasietoisuudesta tai resurssitehokkuudesta: joko tahdistus on ollut hidasta, eri osat ovat joutuneet välittämään suuria määriä informaatiota keskenään tai järjestelmä toipuu vain tarkkaan rajatuista vikatilanteista. Väitöstyö esittelee ratkaisuja, jossa informaatiota tarvitsee välittää huomattavasti vähemmän, mutta tahdistus on silti mahdollisimman tehokasta yleisessä tapauksessa: mikään ratkaisu ei voi toipua tilapäisistä häiriöistä nopeammin tai sietää enempää pysyviä vikoja.

Väitöskirjan toinen keskeinen kysymys on miten algoritmien kehittämisen voi ulkoistaa tietokoneille. Toisin kuin ihmiset, tietokoneet jaksavat ongelmitta käydä läpi työläitäkin tapaustarkasteluja. Työ esittelee uusia menetelmiä algoritmien automaattiseen suunnitteluun. Toisin sanoen: algoritmeja, jotka etsivät uusia algoritmeja. Uudet tietokoneiden tuottamat ratkaisut ovat tehokkaampia kuin aiemmin ihmisten suunnittelemat.

Tutkimus syventää hajautettujen järjestelmien teoriaa vikasietoisten algoritmien alueella. Väitöskirjan aihepiiriin ja tuloksiin liittyvää jatkotutkimusta on jo ilmestynyt useissa teoreettisen tietojenkäsittelytieteen konferensseissa.

Väitöstiedote (pdf)

Vastaväittäjä: professori Roger Wattenhofer, ETH Zürich, Sveitsi

Kustos: professori Jukka Suomela, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, tietotekniikan laitos

Elektroninen väitöskirja: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-7065-0