SWEP-RF: طريقة تقليم التجميع القائمة على نافذة انزلاق الدقة للتنبؤ بأخطاء القطاع الكامنة في حوسبة التخزين السحابي

تتسبب أخطاء القطاعات الكامنة (LSEs) في محركات الأقراص الصلبة في حدوث انقطاعاتٍ كبيرةٍ، وفقدان للبيانات، وانخفاض في موثوقية أنظمة التخزين السحابي واسعة النطاق، مما يُشكِّل تحدياتٍ تقنيةً ويثير مخاوف بيئيةً في سياق إعادة تدوير الكربون. يساعد التنبؤ بـ LSEs على تجنُّب هذه المشكلات والارتقاء بموثوقية السحابة، مع الإسهام في بُنية تحتية سحابية أكثر استدامة. تتفوق المُصنِّفات التجميعية عادةً على المُصنِّفات الفردية في التنبؤ بـ LSE، لكنها قد تؤدي إلى نقص التعميم (underfitting) وترفع من تكلفة الحوسبة واستهلاك الوقت والذاكرة. تعالج هذه الدراسة هذا التحدي من خلال حلٍّ ثنائي المسار: أولًا، تحسين تنوع التجميع (ensemble) في مُصنِّف الغابة العشوائية (RF) الناتج من خلال طريقة تقليم التجميع المعتمدة على نافذة انزلاق الدقة (SWEP-RF)، وثانيًا، استخدام هذا التجميع المُقلَّم للتنبؤ بـ LSEs في التخزين السحابي. ومن خلال التنبؤ الفعّال والحدّ من LSEs، يُقلِّل هذا النهج استهلاك الطاقة غير الضروري وانبعاثات الكربون المُرتبطة باستعادة البيانات وإعادة معالجتها، متوافقًا مع أهداف إعادة تدوير الكربون. يُعظِّم SWEP-RF توزيع الهوامش الدنيا لضبط أداء تنبؤ RF وإنتاج تجميعٍ فرعيٍّ قويٍّ وعالي الكفاءة، مما يعزِّز كفاءة الطاقة العامة للنظم السحابية. كما يُقلِّل نهجُنا حجمَ التجميع مع الحفاظ على دقة التنبؤ العالية، مما يؤدي إلى استخدامٍ أكثر استدامةً للموارد. قمنا بتقييم خوارزميتنا باستخدام مجموعات بياناتٍ من مراكز بيانات Baidu Inc و Backblaze. وأظهرت النتائج التجريبية أنَّ نهجنا يُحقق دقة تنبؤ تتجاوز 98.6%، ومعدل إنذار كاذب (FAR) منخفض يبلغ 0.003%، ومتوسط زمنٍ أطول حتى فقدان البيانات (MTTDL) مع زمن إنذار مسبق (LTA) يصل إلى 383.4 ساعة و 474.3 ساعة على التوالي. يتفوق SWEP-RF على النماذج الكلاسيكية وأحدث التقنيات في دقة التنبؤ و FAR و MTTDL وزمن المعالجة واستهلاك الذاكرة وتوافرية السحابة، مما يبرز أهميته في تعزيز موثوقية التخزين السحابي وتقليل البصمة الكربونية لخدمات السحابة. يُعَدُّ أسلوبُنا حلًا واعدًا لتحسين موثوقية التخزين السحابي من خلال التنبؤ الاستباقي بـ LSE، مع معالجة الحاجة الملحّة إلى ممارساتٍ مستدامةٍ وإعادة تدوير الكربون في الحوسبة السحابية. المزيد