I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   6 ,  Dec em b er   201 7 ,   p p .   3 5 7 0 ~ 3 5 7 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 6 . pp 3 5 7 0 - 3577     3570       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Co m pa ra tive  Stu dy  of Neural  Net w o rk s  A lg o rith ms  f o r Cloud  Co m pu ting C PU  Scheduling       G ibet   T a ni H icha m ,  E l A m r a ni Cha k er ,  E la a cha k   L o t f i   L a b o ra to r y   o f   In f o rm a ti c s S y ste m s an d   T e lec o m m u n ica ti o n s (L IS T) ,  A b d e lm a l e k   Essa a d i  Un iv e rsity ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   24 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u n   2 2 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J u l 1 0 ,   2 0 1 7       Clo u d   Co m p u ti n g   is  th e   m o st  p o w e r f u l  c o m p u ti n g   m o d e l  o f   o u r  ti m e .   W h il e   th e   m a jo r  IT   p ro v id e rs  a n d   c o n su m e rs   a re   c o m p e ti n g   to   e x p lo it   t h e   b e n e f it s   o f   th is  c o m p u ti n g   m o d e l  in   o r d e r  to   th riv e   t h e ir  p ro f it s,  m o st  o f   th e   c l o u d   c o m p u ti n g   p latf o rm s  a re   stil l  b u i l t  o n   o p e ra ti n g   sy ste m s   th a t  u se s  b a sic   CP U   (Co re   P r o c e ss in g   Un it )  sc h e d u li n g   a lg o rit h m s   th a t  lac k s  th e   i n telli g e n c e   n e e d e d   f o r  su c h   i n n o v a ti v e   c o m p u ti n g   m o d e l.   Co rre sp d o n d in g ly ,   th is  p a p e r   p re se n ts  th e   b e n e f it s  o f  a p p ly in g   A rti f icia l  N e u ra l  Ne t w o rk s   a l g o r it h m s  in   re g a rd s  to   e n h a n c in g   CP U  sc h e d u li n g   f o r  Clo u d   Co m p u ti n g   m o d e l.   F u rth e rm o re ,   a   se t  o f   c h a ra c terist ics   a n d   th e o re ti c a l   m e tri c s   a r e   p ro p o se d   f o r  th e   sa k e   o f  c o m p a rin g   th e   d iff e r e n t  A rti f icia l  N e u ra l  Ne t w o rk s   a lg o rit h m s   a n d   f in d i n g   th e   m o st  a c c u ra te   a lg o rit h m   f o r  Clo u d   Co m p u t in g   C P U   S c h e d u l in g .   K ey w o r d :   C lo u d   c o m p u tin g   C P U  s ch ed u lin g   Neu r al  n et w o r k s   Co p y rig h t  ©   2 0 1 7 I n stit u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Gib et  T an i H ich a m ,     L ab o r ato r y   o f   I n f o r m atics  S y s te m s   a n d   T elec o m m u n icat io n s   ( L I ST ) ,   A b d el m a lek   E s s aa d i U n iv er s it y ,   R o u te  Z iate n ,   B . P .   4 1 6   T an g ier ,   Mo r o cc o   E m ail:  g ib et. tan i. h ic h a m @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   C P U  ( C o r e  P r o ce s s in g   U n it)  s ch ed u li n g   is   t h e  p r o ce s s   o f   as s ig n in g   co m p u te  r e s o u r ce s   to   a  p ar ticu lar   j o b   o r   task   s u b m itted   f o r   ex ec u tio n   o n   a  s p ec if ic  s y s te m .   T h e  allo ca tio n   o f   co m p u te  r eso u r ce s   f o llo w s   a   p r ed ef in ed   s ch ed u lin g   alg o r it h m   o n   t h e  s y s te m   ( g e n er all y   d ec lar ed   o n   th e  o p e r atin g   s y s te m   k er n el) .   Up   to   th is   m o m en t,  t h e  m aj o r ity   o f   c o m p u ter   s y s te m s   ar e  u s i n g   s i m p le  s c h ed u li n g   alg o r it h m s   t h at  w er e  d ef i n ed   o n   th e  p ast  2 0   y ea r s   ( s u ch   as  First  C o m e  Fir s t  Ser v ed ,   R o u n d   R o b in   o r   P r io r ity   s ch ed u li n g )   an d   th a t  s t ill  g i v e   r e m ar k ab le  r es u lt s   f o r   d ail y   u s e   b ases   w it h   s o m e  m i n o r   m o d i f icat io n s .   Ho w ev er ,   w i t h   t h e  e x tr ao r d in ar y   ad v an ce   o f   co m p u ter   e n g i n ee r in g ,   th e   m aj o r   s h i f t  o f   t h e  wo r ld   in to   t h e  i n ter n e t  a n d   w it h   t h e  b ir t h   o f   C lo u d   C o m p u tin g ,   t h ese  b asic CP U  s ch ed u li n g   alg o r it h m s   ar e  s tar ti n g   to   b ec o m e  d ep r ec ated .   T h e  m aj o r   p r o b lem   w it h   th e  ex is t in g   C P U  s ch ed u li n g   al g o r ith m s   is   t h e  lo w   p er f o r m a n ce   r elate d   to   th e  ti m e - co n s u m in g   j o b s   th at  co m e s   w it h   th e  C lo u d   m o d el  o f   co m p u ti n g   ( Of f er in g   I T   r es o u r ce s   as  s er v ice s :   I n f r as tr u ct u r es,  p lat f o r m s   an d   A p p licatio n s ) ,   th er e f o r e  th e y   p r o d u ce   a  p o o r   r esp o n s e  ti m e   th at  i s   n o t  s u itab le   f o r   lar g e - s ca le   en v ir o n m e n ts .   On   th e   s a m e  co n tex t,  m an y   i n v esti g ato r s   ar e  p r o m o ti n g   A r ti f icial   Ne u r al   Net w o r k s   ( A NN)   as  a  s o lu tio n   to   o p tim ize  th e  e x is tin g   al g o r ith m s ,   t h u s   as s is tin g   C lo u d   C o m p u ti n g   p r o v id er s   an d   u s er s   m a k e   in telli g en t   d ec is io n s   r eg ar d i n g   t h eir   i n v est m e n t s   o n   t h is   o u t s ta n d in g   t ec h n o lo g y .   Sev er a l   n eu r al  n et w o r k s   al g o r ith m s   ar e  av ailab le  an d   co m p ar in g   t h e m   in   t h e  ai m   o f   ch o o s in g   t h e  b est  alg o r ith m   f o r   C P U  s c h ed u li n g   i s   a   co m p lica ted   m i s s io n   g i v in g   th e   v a s t   ap p licatio n   f i eld s   o f   n e u r al  n et wo r k s .   I n   t h is   p ap er ,   a  s et  o f   p r ac tical  f ea t u r es  h a s   b ee n   co n s id er ed   to   ass ess   a n d   ev alu ate  t h e  ex is ti n g   n e u r al  n et w o r k s   alg o r it h m s   an d   f o r e m o s t c h o o s i n g   t h e  m o s t a p p r o p r iate  alg o r ith m   f o r   C l o u d   C o m p u t in g   C P U  s c h ed u li n g .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C o mp a r a tive  S tu d y  o f Neu r a l  N etw o r k s   A lg o r ith ms fo r   C lo u d   C o mp u tin g   C P U  S ch e d u lin g   ( Gib et  Ta n i H )   3571   2.   CL O UD  CO M P UT I N G   P R E S E NT A T I O N   C lo u d C o m p u ti n g   i s   a   m o d el  f o r   en ab lin g   u b iq u ito u s ,   o n - d e m an d   n et w o r k   ac ce s s   to   a   s h a r ed   p o o l  o f   co n f i g u r ab le  co m p u t in g   r eso u r ce s   [ 4 ]   [ 5 ] .   B y   s t u d y i n g   t h is   n e w   s er v ice  d eli v er y   m o d el  o r ig in ates   t h e   ch alle n g e   o f   m a n ag in g   h u n d r ed s   o f   t h o u s a n d s   o f   u s er s   an d   ap p licatio n s   r eq u est s .   T h er ef o r e,   a  C lo u d   C o m p u tin g   p r o v id er   s h o u ld   co n s id er   in te lli g en t   in f r astr u c tu r e  d ep lo y m e n t  i n   o r d er   to   estab lis h   a  C lo u d   C o m p u tin g   o f f er ,   w h ic h   in s u r es  tr an s p ar e n c y ,   s ca lab ilit y ,   s e cu r it y   a n d   f o r e m o s t  ce ler it y .   A   C lo u d   C o m p u tin g   o f f er   r an g e  f r o m   o f f er in g   a n   e n d   u s er   a  s p ec i f ic  I T   in f r astr u ctu r e  ( s to r ag e,   s er v er s ,   n et w o r k …) ,   to   p r o p o s in g   co m p lica ted   ap p licatio n   an d   s o f t w ar e  s o l u tio n s   ( C R M,   E R P …)   an d   all  o f   th is   is   o r g an ized   o n   a  la y er ed   ar ch itect u r e  ( Fig u r e  1 ) .               Fig u r e  1 .   C lo u d   C o m p u ti n g   L a y er ed   A r ch itect u r e  an d   Deli v er y   Mo d el       On e  o f   th e  ce n tr al  clo u d   p r o v id er s ’   o b j ec tiv es  is   th e  p r o v is io n in g   o f   p h y s ical  r eso u r ce s   f o r   u s er s   o r   a  s p ec if ic  ap p licatio n .   T h u s ,   a  clo u d   p r o v id er   s h o u ld   s e lect  an d   co n tr o l  th e  a llo ca tio n   o f   th e  co r r ec t  r eso u r ce   w h et h er   a  clo u d   u s er   r eq u est  it  as  a  s er v ice  ( I aa S)  o r   a  clo u d   ap p licatio n   o f   th e  h i g h er   la y e r s   n ee d s   it  ( P aa S  o r   SaaS) .       3.   NE URA L   N E T WO RK S AN D  ARTI F I CI AL   I NT E L L I G E NC E     3 . 1 .   O v er v ie w   A r ti f icial  Neu r al  Net w o r k s   ( ANN)   is   an   i n f o r m atio n - p r o ce s s in g   p ar ad ig m   th a t  s i m u lates  t h e  h u m a n   b r ain .   I t  w as  d esi g n ed   to   m i m ic  t h e  w a y   t h e  h u m an   b r ain   ex ec u te s   a  s p ec if ic  ta s k   o r   f u n ct io n   [ 6 ]   [ 7 ] .   T h is   k in d   o f   n et w o r k s   “Fi g u r e  2 ”  i s   co m p o s ed   o f   s ev er al  ca lc u la tio n s   u n ites   ca lled   n e u r o n s ,   wh ich   ar e  co m b in e d   in   la y er s   an d   o p er atin g   i n   p ar allel.   T h e  i n f o r m atio n   w ill   b e  p r o p ag ated   la y er   to   la y er ,   f r o m   t h e   in p u t  la y er   to   th e  o u tp u t  la y er .   T h e  A NNs   h av e  t h e  ab ilit y   to   s to r e  e m p ir ic al  k n o w led g e  a n d   m a k e  i t  av a i lab le  f o r   th e  u s er s .   T h e  k n o w led g e   o f   t h e   n et w o r k   w il l  b e  s to r ed   in   s y n ap tic   w ei g h ts ,   o b tai n ed   b y   t h e  p r o ce s s   o f   ad ap tatio n   o r   lear n in g .           Fig u r e  2 .   A r ti f icial  n eu r al  n et w o r k       B ased   o n   th e  w e ig h t s   an d   tr a n s f er   f u n ctio n s   [ 7 ] ,   th e  ac t iv a tio n   v a lu e  is   p as s ed   f r o m   n o d e  to   n o d e .  E ac h   n o d e  s u m s   t h e   ac tiv at io n   v al u es  it  r ec eiv e s ,   an d   th e n   m o d i f ie s   th e  v a lu e  b ased   o n   it s   tr an s f er   f u n ct io n .   T h e  ac tiv atio n   p r o ce d u r e  f o ll o w s   a   f ee d   f o r w ar d   p r o ce s s   a n d   th e  d i f f er en ce   b et w ee n   t h e   p r ed icted   v alu e  an d   th e  ac tu al  v al u e  ( er r o r )   w ill  b e  p r o p ag ated   b ac k w ar d   b y   a p p o r tio n in g   t h e m   to   ea ch   n o d e's  w ei g h ts   ac co r d in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   3 5 7 0 – 3 5 7 7   3572   to   th e   a m o u n t  o f   t h e  er r o r   th e  n o d e  i s   r esp o n s ib le  f o r   ( e. g . ,   g r ad ie n t  d esce n t   al g o r ith m   [ 8 ] ) ,   as  s h o w n   i n   Fig u r e  3 .           Fig u r e  3 .   Feed   f o r w ar d   in p u t d ata  an d   b ac k w ar d   er r o r   p r o p ag atio n       3 . 2 .  Act iv a t io n   F un ct io n   T h e  A cti v atio n   f u n ct io n   [ 8 ]   tr an s late s   t h e  in p u t  s i g n al s   to   o u tp u t   s i g n al.   T h er e  ar e  s e v er a l  k i n d s   o f   ac tiv atio n   f u n ctio n s : U n it st ep ,   Sig m o id ,   Ga u s s ian ,   etc.   ( Fi g u r e  4 ) .             Fig u r e  4 .   A cti v atio n   f u n c tio n s   Un it st ep ,   Si g m o id ,   an d   Gau s s ian       3 . 3 .  T y pes   o f   Art if icia l N eur a l N et wo rk s   A r ti f icial   Neu r al  Net w o r k s   [ 7 ]   [ 8 ]   ar e  g en er all y   clas s if ied   in to   f ee d - f o r w ar d   a n d   f ee d b ac k   n et w o r k s .   T h e  Feed - f o r w ar d   [ 7 ]   n et w o r k   is   a   n o n - r ec u r r en t   n et w o r k ,   wh ich   co n tai n s   i n p u t s ,   o u tp u ts ,   an d   h id d en   la y er s ;   th e  s i g n a ls   ca n   o n l y   tr a v el  i n   o n e  d ir ec tio n .   I n p u t  d ata  i s   p a s s ed   o n to   a  la y er   o f   p r o ce s s i n g   ele m en t s   w h er e  it  p er f o r m s   ca lc u latio n s .   I t in cl u d es P er ce p tr o n   an d   R ad ial  B as is   Fu n ctio n   n e t w o r k s .   Feed - f o r w ar d   n et w o r k s   ar e  u s ed   o f te n   in   d ata  m in in g .   M u lti - la y er   [ 7 ]   P e r ce p tr o n   “ Fi g u r e  5 ”  is   o n e  o f   th e  f ee d - f o r w ar d   n et w o r k s ;  it  h a s   th e  s a m e   s tr u ctu r e  o f   a  s in g le   la y er   P er ce p tr o n   w i th   o n e  o r   m o r e  h id d en   la y er s .   T h e  lear n in g   al g o r ith m   u s ed   in   t h is   n et w o r k   is   t h e  b ac k   p r o p ag atio n   [ 9 ] .   I t  co n s is t s   o f   t wo   p h ases :  t h e  f o r w ar d   p h ase  wh er e  th e  ac t iv at io n s   ar e  p r o p ag ated   f r o m   t h e  i n p u t  to   t h e  o u tp u t  la y er ,   a n d   t h e   b ac k w ar d   p h ase,   w h er e   th e   er r o r   b etw ee n   t h e   o b s er v ed   ac tu al  a n d   t h e  r eq u ested   n o m i n al  v al u e  i n   t h e  o u tp u t   la y er   is   p r o p ag ated   b ac k w ar d s   i n   o r d er   to   m o d i f y   th e  w e ig h ts   a n d   b ias v alu es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C o mp a r a tive  S tu d y  o f Neu r a l  N etw o r k s   A lg o r ith ms fo r   C lo u d   C o mp u tin g   C P U  S ch e d u lin g   ( Gib et  Ta n i H )   3573       Fig u r e  5 .   Mu lti  – la y er   P er ce p tr o n       B ac k w ar d   p r o p ag atio n :  P r o p a g ates  t h e  er r o r s   b ac k w ar d   b y   ap p o r tio n in g   th e m   to   ea ch   u n i t  ac co r d in g   to   th e  a m o u n t o f   th e  er r o r   ea ch   u n it i s   r esp o n s ib le  f o r ,   s ee   Fig u r e  6 .       Fig u r e  6 .   E r r o r   p r o p ag atio n       T h e  Feed - b ac k   [ 1 0 ]   n e t w o r k   h as   f ee d - b ac k   p at h s ,   m ea n i n g   th e y   ca n   h a v e  s ig n al s   tr a v eli n g   i n   b o th   d ir ec tio n s   u s i n g   lo o p s .   A l l  p o s s ib le  co n n ec t io n s   b et w ee n   n e u r o n s   ar e  allo w ed .   S in ce   lo o p s   ar e  p r ese n t  i n   th is   t y p e  o f   n et w o r k s ,   it  b ec o m es   a  n o n - lin ea r   d y n a m ic  s y s te m ,   w h ic h   c h an g es  co n ti n u o u s l y   u n til  i t  r ea ch es  a   s tate  o f   eq u ilib r i u m .   Feed - b ac k   n et w o r k s   ar e  o f te n   u s ed   i n   ass o ciati v e  m e m o r ies   an d   o p ti m izatio n   p r o b le m s   w h er e  th e  n et w o r k   lo o k s   f o r   t h e  b est ar r an g e m e n t o f   i n ter co n n ec ted   f ac to r s .     3 . 4 .  T ra ini ng   T ec hn iq ues   T r ain in g   tech n iq u e s   o r   lear n i n g   al g o r ith m s   h a v e   a  s ig n i f i ca n t  i m p ac t   o n   th e   p er f o r m a n ce   o f   t h e   n eu r al  n et w o r k .   T h e  ch o ice  o f   a  s u itab le  lear n i n g   alg o r i th m   i s   th er e f o r e  ap p licatio n   an d   in f r as tr u ct u r e  d ep en d en t.  T h er e  ar e  v ar ieties   o f   lear n i n g   a lg o r it h m s   t h at  ca n   b e  u s ed   to   tr ai n   a  n e u r al  n et w o r k ,   b elo w   is   t h e   d escr ip tio n   o f   s o m e  al g o r ith m s   th at  w i ll b e  u s ed   in   t h i s   co m p ar ativ e  s tu d y .   B a ck - pro pa g a t io n :  an   ab b r ev iatio n   o f   b ac k w ar d   p r o p ag atio n   o f   er r o r   alg o r it h m   [ 1 2 ]   w as  o r ig in all y   in tr o d u ce d   in   th e  1 9 7 0 s .   I t  is   a  m et h o d   o f   tr ain in g   ar tific ia l  n eu r al  n et w o r k s   b ased   o n   th e  g r ad ien t  d escen t   [ 1 3 ] ,   o n e  o f   t h e  o p ti m izatio n   m et h o d s .   I t  ca lcu la tes  th e   g r ad ien t  o f   a  lo s s   f u n ctio n   w it h   r esp ec t   to   all   th e   w ei g h ts   i n   t h e  cu r r en t  n et w o r k .   T h e  alg o r ith m   i s   d escr ib ed   b elo w :       T ab le  1 .   B ac k - P r o p ag atio n   T r ain i n g   al g o r ith m   1.   I n i t i a l i z e   w e i g h t s t o   smal l   r a n d o m v a l u e s    2.   C h o o se   i n p u t   p a t t e r n   3.   P r o p a g a t e   si g n a l   f o r w a r d   t h r o u g h   n e t w o r k   4.   D e t e r mi n e   Er r o r   ( E)   a n d   p r o p a g a t e   i t   b a c k w a r d s  t h r o u g h   n e t w o r k   t o   a ss i g n   c r e d i t   t o   e a c h   u n i t   5.   U p d a t e   w e i g h t   b y   me a n s g r a d i e n t   d e sce n t   :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   3 5 7 0 – 3 5 7 7   3574   B ac k p r o p ag atio n   ac tio n   ca n   c au s e  c h a n g e s   i n   th e   w ei g h t   o f   th e  p r es y n ap tic  co n n ec t io n s ,   th er e  is   n o   s i m p le   m ec h a n is m   f o r   a n   er r o r   s ig n al  to   p r o p ag ate  t h r o u g h   m u ltip le  la y er s   n et w o r k ,   a n d   it  i s   a m o n g   th e   d is ad v an ta g es o f   th is   lear n in g   m et h o d .   Resili ent   P ro pa g a t io n :  Hein r ich   B r au n   cr ea ted   r esil ie n t  p r o p ag atio n   “Rp r o p ”,   an   ab b r e v iatio n   o f   r esil ien t   b ac k - p r o p ag atio n ,   i n   1 9 9 2   [ 1 4 ] .   I t  is   a   lear n i n g   h eu r is tic   f o r   s u p er v is ed   lear n i n g   i n   f ee d - f o r w ar d   ar tif icial  n e u r al  n et w o r k s .   “Rp r o p ”  i s   co n s id er ed   th e  b est al g o r ith m ,   m ea s u r ed   in   ter m s   o f   co n v er g e n ce   s p ee d ,   ac cu r ac y   a n d   r o b u s tn es s   w it h   r esp ec t to   tr ain in g   p ar a m eter s   [ 1 6 ] .     “Rp r o p ”  is   s i m i lar   to   t h e  b ac k - p r o p ag atio n   al g o r ith m .   Ho w e v er ,   it   h a s   t w o   m ain   ad v a n tag e s   o v er   b ac k   p r o p ag atio n :      Tr ain in g   w it h   “ R p r o p ”  is   o f te n   f a s ter   th a n   tr ain in g   w it h   b ac k   p r o p ag atio n .     “Rp r o p ”  d o es  n o t  r eq u ir e  th e  s p ec if icatio n   o f   an y   f r ee   p ar am eter   v al u es,  as  o p p o s ed   to   b ac k   p r o p ag atio n   th at  n ee d s   v al u es  f o r   th e  lear n i n g   r ate.   T h e  m ai n   d is ad v a n ta g e  o f   “ R p r o p ”  is   th at  it  is   a  m o r e  co m p lex   al g o r ith m   to   i m p le m e n t  th an   b ac k   p r o p ag atio n .     G enet ic  a lg o rit h m   t ra ini ng :  T h e  Gen etic  alg o r it h m s   [ 1 6 ]   ar e  alg o r ith m s   f o r   o p ti m iz atio n   an d   lear n in g   b ased   o n   s e v er al  f ea t u r es  o f   n a tu r al  s elec tio n .   T h ey   ca n   also   b e  u s ed   f o r   tr ain in g   o f   ar tific ial  n eu r a l   n et w o r k .   T h e  d esig n   o f   t h e  alg o r ith m   w as  in s p ir ed   b y   o b s er v atio n   o f   n at u r al  ev o l u tio n   p r o ce s s .   T h e  g en etic   alg o r ith m   p er f o r m s   s e v er al  o p er atio n s   in c lu d i n g   [ 1 7 ] :       T ab le  2 .  Gen etic  tr ain in g   al g o r ith m   1.   R a n d o m  i n i t i a l i z a t i o n   o f   t h e   p r e l i mi n a r y   p o p u l a t i o n .   2.   In - l o o p   e v a l u a t i o n   o f   e v e r y   c h r o mo so me   b y   me a su r i n g   i t s f i t n e ss.   3.   C o mp a r i so n   w i t h   t h e   m i n i mal   d e si r e d   f i t n e ss.   4.   S e l e c t i o n   o f   t h e   f i t t e st   s u b se t   o f   c h r o mo so me s.   5.   P e r f o r m c r o ssi n g - o v e r ,   w h i c h   i s e x c h a n g e   o f   f e a t u r e s fr o m t h e   se l e c t e d   s u b se t   o f   c h r o mo so me s.   6.   I n t r o d u c e   m u t a t i o n s,   w h i c h   a r e   r a n d o m c h a n g e s a p p l i e d   t o   r a n d o ml y   c h o se n   f e a t u r e s o f   t h e   c h r o mo so me s.   7.   R e t u r n   t o   t h e   2 n d   p o i n t .       Du r in g   tr ai n in g   p r o ce s s ,   ev er y   c h r o m o s o m e  o n   t h e   g e n etic  al g o r ith m   e v o l v es  f r o m   all  t h e   co n n ec tio n   w eig h t s   f r o m   th e   a r tif icial  n eu r al  n et w o r k .   O t her  t ra ini ng   m et ho d s :  T h e r e  ar e  o th er   tr ai n i n g   m e th o d s   t h at  ca n   b e  u s ed   to   tr ai n   s e v er a l a r tific ial  n eu r al  n e t w o r k s ,   e. g .   “ Scaled   C o n j u g ate  Gr ad ien t  [ 1 8 ] ,   C o m p eti tiv e  L ea r n i n g   [ 1 9 ] ,   L ev en b er g - Ma r q u ar d t  [ 2 0 ] ,   Ho p f ield   lear n i n g   [ 2 1 ] ,   etc. ”,   m o s t  o f   t h o s e  al g o r ith m s   b elo n g   to   t h e  s u p er v is ed   l ea r n in g   f a m il y ,   an d   ea ch   o f   t h e m   h as  s p ec if ic  f e atu r es ,   ad v a n ta g es,  a n d   d is ad v an ta g e s   th a t  m o s tl y   ca n ’ t  b e  ad ap ted   to   C P U  s ch ed u lin g   p r o b le m atic.       4.   NE URA L   N E T WO RK S AN D  CL O UD  CO M P UT I N G   C P U  SCH E DU L I N G   C P U  s ch ed u li n g   is   in v o lv ed   i n   ea c h   o f   th e  C lo u d   C o m p u ti n g   la y er s   ( Fi g u r e  1 ) ,   w h er ea s   it   w ill  a f f ec t  s ig n i f ica n tl y   th e  p lat f o r m s   p er f o r m an ce   ( Op er ati n g   S y s te m ) ,   m id d le w ar e  an d   s o f t w ar e  r esp o n s es.  Hen ce ,   ch o o s in g   t h e  ac c u r ate  alg o r it h m   f o r   C P U  s c h ed u lin g   w i ll   h av e  a   m a s s i v e  i m p ac t  o n   t h e  C lo u d   d eliv er y   r esp o n s e  ti m e  an d   p r esen t s   a  f i n er   alter n ati v e  to   ex p a n d in g   th e  in f r as tr u ct u r es  i n   o r d er   to   p r o m o te  ce ler it y ,   th u s   r ed u ci n g   co s ts   r elat iv e  to   ac q u ir in g   t h e  n e w   i n f r as tr u ct u r es,  m an a g e m en t,  p r o v i s io n i n g ,   m o n ito r in g   an d   tr o u b lesh o o tin g . T h e  f in e s t  C P U  s ch ed u li n g   al g o r ith m   o n   a  C lo u d   C o m p u tin g   m o d el  s h o u ld   p r ed ict  th e   a m o u n t  o f   ti m e   ( T im e   Qu a n t u m )   th a t  i s   es s en tial  f o r   ea ch   tas k   s u b m itted   f o r   ex ec u tio n   in   r esp ec t  to   t h e   f o llo w in g   d ir ec tio n s :     R ed u ce   t h e  n u m b er   o f   co n te x t   s w itch e s   ( th e  a m o u n t o f   ti m e s   th e  C P U  s w itc h es  f r o m   a  ta s k   to   an o th er )     R ed u ce   t h e  av er ag e  a m o u n t o f   ti m e  t h at  a  tas k   s p en t o n   th e  w ait in g   li s t.     R ed u ce   t h e  av er ag e  a m o u n t o f   ti m e  n ec e s s ar y   to   ca r r y   o u t th e  ex ec u tio n   o f   a  tas k .   B y   s t u d y in g   th e s e  g u id elin e s   an d   th e  ex i s ti n g   C P U  Sc h ed u li n g   alg o r ith m s ,   w e  w e r e  ab le  to   e m p h a s ize  th e  f o llo w i n g   A N N   k e y   cr iter ia  t h at  w ill a f f ec t th e  C lo u d   C o m p u ti n g   s er v ice  d e liv er y   m o d el:     R esp o n s e  T i m e  ( S 1 ) : T h e  a m o u n t o f   ti m e  n ec e s s ar y   to   p r o d u ce   a  r esu lt .     T r ain in g   m eth o d s   ( S 2 ) : S u p p o r t o f   A N N  ex i s ti n g   tr ai n i n g   m eth o d s     T r ain in g   d u r atio n   ( S 3 ) :  T h e  am o u n t  o f   ti m e  r eq u ir ed   to   co ac h   th e  al g o r ith m   b ef o r e  it  c an   s tar t  ta k in g   d ec is io n .     I n teg r atio n   ( S 4 ) :  Si m p l icit y   o f   co d in g   an d   i n teg r atio n   with   ex is ti n g   p latf o r m s   ( Op er atio n   s y s te m s ,   H y p er v i s o r s ,   C lo u d   p r o v is io n i n g   p lat f o r m s ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C o mp a r a tive  S tu d y  o f Neu r a l  N etw o r k s   A lg o r ith ms fo r   C lo u d   C o mp u tin g   C P U  S ch e d u lin g   ( Gib et  Ta n i H )   3575   A   th eo r et ic  w eig h t  th at   v ar ie s   f r o m   0   to   1   h a s   b ee n   g i v e n   to   ea ch   o n e   o f   t h e  cr i ter ia  m en t io n ed   ab o v e   th at  r ep r esen t it s   i m p o r ta n ce   to   s o lv in g   t h e  s c h ed u li n g   p r o b le m atic:   R esp o n s e  T i m e:  w 1   =  0 . 3 5 ,  T r ain i n g   m et h o d s :  w 2   =  0 . 2 5 ,  T r ain i n g   d u r at io n :  w 3   =  0 . 3 ,  I n teg r atio n :  w 4   =  0 . 1   ∑  = 1 4 = 1       5.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h e  ev alu at io n   co n s id er ed   in   th is   p ap er   co n s is ts   o f   e v alu a ti n g   th e   t y p e  o f   ar ti f icial   n e u r al   n et w o r k s   b ased   o n   th e  cr iter ia  d escr ib e d   o n   th e  p r ev io u s   s ec tio n .   A c co r d in g   to   liter at u r e,   th er e  ar e   a  v ar iet y   o f   ANN   T y p es  a n d   ea ch   o n e  o f   t h e m   h as  p r o v e n   it s   ca p ac it y   i n   o n e  o r   m u ltip le  f ield s .   T h e  c h al len g e   is   to   f in d   th e   A N N  t y p e   th a t  ca n   b e  ad ap ted   th e  m o s t   to   C P U  s ch ed u lin g   f o r   cl o u d   co m p u ti n g   an d   th is   b y   r ev ie w i n g   t h e   A r ti f icial  Ne u r al  Net w o r k   al g o r ith m s   ap p licatio n s   o n   t h e  f ie ld :       T ab le  3 .  A NN  A p p licatio n s   T y p e   OF   A N N   A p p l i c a t i o n   A d a p t e d   f o r   C PU   S c h e d u l i n g   /   S y st e m   r e s o u r c e s m a n a g e m e n t   M u l t i - l a y e r   P e r c e p t r o n   [ 2 2 ]   S u p e r v i se d   l e a r n i n g [ 2 3 ]   P a t t e r n   r e c o g n i t i o n   [ 2 4 ]   S p e e c h   r e c o g n i t i o n   [ 2 4 ]   I mag e   r e c o g n i t i o n   [ 2 4 ]   M a c h i n e   t r a n sl a t i o n   [ 2 4 ]   “ M u l t i - l a y e r   P e r c e p t r o n ”   h a s   b e e n   u se d   t o   o p t i m i z e   j o b   s c h e d u l i n g   r e su l t s  [ 3 ] .   R B F   n e t w o r k   [ 2 5 ]   M a c - K e y   G l a ss C h a o t i c   t i me   se r i e s [2 6 ]   L o g i st i c   M a p   [ 2 7 ]   P r e d i c t i o n   N o n   L i n e a r   sy st e m [ 2 6 ]   [ 2 7 ]   F o r e c a st i n g   [ 2 8 ]     R B F   n e u r a l   n e t w o r k   i s u se d   i n   t h e   p r e d i c t i o n   o f   t h e   t i me   a n d   r e so u r c e s c o n s u me d   b y   a p p l i c a t i o n s   [ 4 0 ]   K o h o n e n   se l f - o r g a n i z i n g   n e t w o r k   [ 2 9 ]   M e t e o r o l o g y ,   O c e a n o g r a p h y   [ 3 0 ]   P r o j e c t   p r i o r i t i z a t i o n     a n d   se l e c t i o n   [ 3 1 ]   --   R e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k   [ 3 2 ]   H a n d   w r i t i n g   a n d   sp e e c h   R e c o g n i t i o n   [ 3 3 ]   C o mp u t e r   V i s i o n   [ 3 4 ]   L a n g u a g e   P r o c e ssi n g   [ 3 5 ]   R e c u r r e n t   N e u r a l   N e t w o r k   h a s  b e e n   u se d   t o   o p t i m i z e   t h e   n u m b e r   o f   q u e u e s a n d   q u a n t u m   t o   d e c r e a se   t h e   r e sp o n se   t i me   o f   p r o c e sse s a n d   i n c r e a se   t h e   p e r f o r man c e   o f   sch e d u l i n g .   [ 4 1 ] .   M o d u l a r   n e u r a l   n e t w o r k s  [ 3 6 ]   P r e d i c a t i o n   [ 3 7 ]   P a t t e r n   r e c o g n i t i o n   [ 3 8 ]   C l a ssi f i c a t i o n   [ 3 9 ]   --       T ab le  4 .  A NN  Sco r in g   T y p e   OF   A N N   R e sp o n se   T i m e   T r a i n i n g   m e t h o d s   T r a i n i n g   d u r a t i o n   In t e g r a t i o n   M u l t i - l a y e r   P e r c e p t r o n   0 . 8   -   B a c k - p r o p a g a t i o n   -   R e si l i e n t   b a c k - p r o p a g a t i o n   -   G e n e t i c   a l g o r i t h mi c   0 . 3   0 . 6   0 . 8   R B F   n e t w o r k   0 . 7   -   G r a d i e n t   D e sce n t   -   K a l man   F i l t e r i n g   -   G e n e t i c   A l g o r i t h mi c   0 . 3   0 . 5   0 . 7   K o h o n e n   se l f - o r g a n i z i n g   n e t w o r k   0 . 1   -   S e l f - O r g a n i z i n g   M a p   0 . 1   0 . 1   0 . 1   R e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k   0 . 5   -   R e c u r r e n t   l e a r n i n g   -   Ex t e n d e d   K a l man   -   G r a d i e n t   d e sce n t   -   G l o b a l   o p t i m i z a t i o n     0 . 4   0 . 4   0 . 5   M o d u l a r   n e u r a l   n e t w o r k s   0 . 1   -   M o d u l a r   n e u r a l   n e t w o r k   t r a i n i n g   a l g o r i t h m   0 . 1   0 . 1   0 . 1       T h e  o v er all  s co r e  f o r   ea ch   alg o r ith m   i s   ca lcu la ted   as f o llo w :   S =     ∑  ∗  4 = 1     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 7   :   3 5 7 0 – 3 5 7 7   3576       Fig u r e  6 .   A NN  al g o r ith m s   Ov er all  Sco r e       A cc o r d in g   to   f i g u r e  6 ,   t h e  M u lti - la y er   P er ce p tr o n   A NN   att ain ed   t h e  f in e s t  s co r e,   f o llo wed   b y   R B F   n et w o r k   a n d   R ec u r r en t   Neu r al   Net w o r k   r esp ec ti v el y .   T h er ef o r e,   Mu lti - la y er   P er ce p tr o n   is   th e  A N N  t y p e   th a t   ca n   b etter   an s w er   to   th e  p r o b le m atic  o f   C P U  s ch ed u li n g   o n   C lo u d   C o m p u ti n g .       6.   CO NCLU SI O N   T h e  s tu d y   en g a g ed   o n   th is   p a p er   is   a  th eo r etica l  ev alu atio n   o f   A r ti f icial  Ne u r al  Net w o r k s   an d   th eir   ab ilit ies  to   s o lv e  t h e  p r o b le m   r elate d   to   C P U  s c h ed u li n g   o n   C lo u d   C o m p u t in g .   A   s et  o f   co n ce p tu al  m etr ic s   h av e   b ee n   co n s id er ed   to   s co r e  ea ch   A N N  t y p e  a n d   tr a i n i n g   tech n iq u e s   a n d   th a t  is   in   r eg ar d s   to   s p ec if ic  cr iter ia  u s ed   to   e v al u ate  t h e  p er f o r m an ce   o f   th e  s c h ed u li n g   alg o r ith m s   i n   t h e  C lo u d   t h at  ca n   b e  r es u m ed   o n   r ed u cin g   th e  av er ag e  w ait in g   t i m e  o f   tas k s   o n   th e  ex ec u tio n   q u eu e  an d   s ti m u lati n g   t h e  r esp o n s e  ti m e.   I n   s p ite   o f   th e  d if f ic u lt ies  en co u n ter ed   in   o r d er   to   s p o t  th e  ac cu r ate  A N N  t y p e  s u ited   f o r   th e   C P U  s ch ed u l in g   ch alle n g e  o n   t h e  C lo u d ,   th e  Mu lti - la y er   P er ce p tr o n   A NN  r ad iates  as  th e  b est  ca n d id ate  to   an s w er   to   ea ch   o f   th e  cr iter ia  co n s id er ed   d u r in g   t h e  ev al u atio n   an d   ass e s s m e n t.   T h is   ac co m p lis h m e n t  w i ll  b e  ex p an d ed   b y   co n d u cti n g   m o r e  s t u d ies  a n d   tes tin g   o n   t h e  Mu lti - la y er   P er ce p tr o n   A NN  a lg o r it h m   u s in g   s p ec if ic  s i m u lato r s .   Fu r t h er m o r e,   a n   i m p le m en ta tio n   o f   t h e  al g o r ith m   in   o n e  o f   clo u d   co m p u t in g   p la tf o r m s   in   o r d er   to   ass ess   t h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  al g o r ith m   o n   r ea l  b ased   s itu a tio n s .     RE F E R E NC E S   [1 ]   F .   Da río Ba p t ista,  S .   Ro d rig u e s,   F .   M o rg a d o - Dia s.  “ P e rf o rm a n c e   c o m p a riso n   o f   A NN   train in g   a lg o rit h m s  f o r   c las si f ica ti o n ” ,   In telli g e n t  S i g n a l  Pro c e ss in g   ( W IS P) ,   2 0 1 3   IEE E  8 t h   In ter n a ti o n a l  S y m p o siu m .   [2 ]   R.   Ca ru a n a ,   A .   Nic u les c u - M izil,   “ A n   e m p iri c a l  c o m p a riso n   o f   su p e rv ise d   lea rn in g   a lg o rit h m s” ,   Pro c e e d in g s  o f   th e   2 3 rd   in ter n a ti o n a l  c o n fer e n c e   o n   M a c h in e   lea r n in g .   ACM ,   2 0 0 6 .   [3 ]   M .   M a q a b leh ,   H.  Ka ra jeh ,   R.   M a sa ’d e h , “ Jo b   S c h e d u l in g   f o r   Clo u d   Co m p u ti n g   Us in g   Ne u ra l  Ne tw o rk s ” ,   Co mm u n ica ti o n s a n d   Ne two rk ,   2 0 1 4 ,   6 ,   1 9 1 - 2 0 0 .   [4 ]   C.   El   Am ra n i,   K.B.   F il a li ,   K.  Be n   A h m e d ,   A . T .   Dia ll o ,   S .   T e lo lah y ,   “ A   Co m p a rti v e   S tu d y   o f   Clo u d   Co m p u ti n g   m id d lew a re ” ,   IEE E/ ACM   In ter n a ti o n a l  S y mp o si u m o n   Cl u ste r,  Clo u d   a n d   Gr id   Co mp u ti n g ,   2 0 1 2 .   [5 ]   G . T .   Hic h a m ,   E.   Ch a k e r,   “ Clo u d   Co m p u ti n g   C P U  A ll o c a ti o n   a n d   S c h e d u li n g   A lg o rit h m s  U sin g   Clo u d S im   S im u lato r” ,   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l   o f  El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g ,   Vo l.   6 ,   N o .   4 ,   A u g u st 2 0 1 6 .   [6 ]   M .   A b d e ll a ,   T .   M a r wa la ,   “ T h e   U se   o f  G e n e ti c   A l g o rit h m s  a n d   Ne u ra l  Ne tw o rk s  to   A p p ro x im a te   M issin g   Da ta  in   Da tab a se ” ,   Co mp u ti n g   a n d   In fo r ma ti c s ,   V o l  2 4 ,   2 0 0 5 ,   5 7 7 – 5 8 9 .   [7 ]   S a e d S a y a d :  h tt p :/ /w ww . s a e d sa y a d . c o m /artif icia l_ n e u ra l_ n e tw o rk . h tm .   [8 ]   J.  S k o rin - Ka p o v ,   K.W .   T a n g ,   “ T r a in in g   A rti f icia l  Ne u ra l  N e t w o rk s :  Ba c k p ro p a g a ti o n   v ia  No n li n e a r  Op ti m iza ti o n ” ,   J o u rn a l  o f  Co m p u ti n g   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   CIT   9 ,   2 0 0 1 ,   1 ,   0 0 1 – 0 1 4 .   [9 ]   D.Ka u l,   N.  A n a m ,   S .   G a ik wa d ,   S .   T i w a ri,   “ Do m a in   Ba se d   C a teg o risa ti o n   Us in g   A d a p ti v e   P re p ro c e ss in g ” ,   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  f o r R e se a rc h   in   Ap p li e d   S c ien c e   &   En g in e e rin g   T e c h n o lo g y ,   V o l u m e   4 ,   F e b ru a r y   2 0 1 6 .   [1 0 ]   S . E.   F a h lm a n ,   “ A n   Em p iri c a l  S tu d y   o f   L e a rn in g   S p e e d   in   Ba c k p ro p a g a ti o n   Ne tw o rk s” ,   Ca rn e g ie  M e ll o n   Rep o rt ,   No   CM U -   Cs,  p p .   88 - 1 6 2 .   [1 1 ]   S .   P a d m a p riy a ,   S .   A n d a v a n ,   “ A   S tu d y   o n   A lg o rit h m ic  A p p ro a c h e s  a n d   M in i n g   M e th o d o l o g ies   In   Da ta  M in in g ” ,   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  C o mp u ter   S c ien c e   T re n d s  a n d   T e c h n o l o g y ,   Vo lu m e   3 ,   Iss u e   1 ,   Ja n - F e b   2 0 1 5 .   0 . 6 2 5   0 . 5 5   0 . 1   0 . 4 7 5   0 . 1   0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 M u lt i-l a y e r P e rc e p tro n RBF   n e two rk Ko h o n e n   se lf- o r g a n izin g n e two rk Re c u rre n t n e u ra l   n e two rk M o d u lar n e u ra l n e two rk s Sco r e   A NN  A lg o r ith m s   Ov era l l   Sco r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C o mp a r a tive  S tu d y  o f Neu r a l  N etw o r k s   A lg o r ith ms fo r   C lo u d   C o mp u tin g   C P U  S ch e d u lin g   ( Gib et  Ta n i H )   3577   [1 2 ]   E. R.   Da v id ,   E. H.  G e o ff re y ,   J. W .   Ro n a ld .   “ L e a rn in g   re p re se n tatio n s  b y   b a c k - p ro p a g a ti n g   e rro rs” ,   Na t u re   In ter n a t io n a l  W e e k ly Jo u rn a l  o f  S c ien c e ,   1 9 8 6 .   [1 3 ]   A .   S n y m a n , “ P ra c ti c a l  M a th e m a ti c a l  Op ti m iza ti o n :  A n   In tr o d u c ti o n   t o   Ba sic   Op ti m iza ti o n   T h e o ry   a n d   C las sic a l  a n d   Ne w   G ra d ien t - Ba se d   A lg o rit h m s ” ,   S p ri n g e r  P u b li s h in g ,  I S BN 0 - 3 8 7 - 2 4 3 4 8 - 8 ,   2 0 0 5   [1 4 ]   M .   Ried m il ler,  H.  Bra u n ,   “ Rp r o p   -   A   F a st  A d a p ti v e   L e a rn in g   A lg o rit h m ” ,   Pro c e e d in g s  o f  t h e   In ter n a ti o n a l   S y mp o si u m o n   Co m p u ter   a n d   In f o rm a ti o n   S c ien c e   VII ,   1 9 9 2 .   [1 5 ]   M .   Ried m il ler,  H.   Bra u n ,   “ A   d irec t  a d a p ti v e   m e th o d   f o r  f a ste r  b a c k p ro p a g a ti o n   lea rn in g :   T h e   R P R OP  a lg o rit h m ” ,   Pro c .   IEE E   In t.   Co n f.   O n   Ne u ra l  Ne two rk ,   p p .   5 8 6 - 5 9 1 ,   1 9 9 3 .   [1 6 ]   A . E.   Ei b e n ,   “ G e n e ti c   a l g o rit h m s   w it h   m u lt i - p a re n t  re c o m b in a ti o n ” ,   P PS N  III:  Pro c e e d in g s  o f  t h e   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Evo l u ti o n a ry   Co m p u t a ti o n ,   7 8 – 8 7 ,   I S BN 3 - 5 4 0 - 5 8 4 8 4 - 6 .   [1 7 ]   B. P .   Jia n g ,   “ Ne u ra l  Ne tw o rk   Alg o rit h m   Op ti m ize d   b y   Ge n e ti c   A l g o rit h m   a n d   Its  S im u latio n ” ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Co m p u ter   S c ien c e ,   Iss u e s 1 0 ,   2 0 1 3 ,   5 1 6 - 5 1 9 .   [1 8 ]   M .   F o d sle tt e ,   “ A   s c a led   c o n ju g a te  g r a d ien t  a lg o rit h m   f o r  f a st - su p e rv ise d   lea rn in g .   Ne u ra l   Ne t w o rk s” ,   DAI M I  P B   339 ,   1 9 9 3 .   [1 9 ]   R.   Da v id ,   D.   Zi p se r,   J.L .   M c Clell a n d ,   “ P a ra ll e l  Distri b u te d   P r o c e ss in g ” ,   M IT   Pre ss ,   Vo l.   1 ,   pp.   1 5 1 – 1 9 3 .   [2 0 ]   D.  M a rq u a rd t,   “ A n   A l g o rit h m   f o r  L e a st - S q u a re s  Esti m a ti o n   o f   N o n li n e a r  P a ra m e ters ” ,   S IAM   J o u rn a l  o n   Ap p li e d   M a th e ma ti c s ,   V o l.   1 1 ,   No .   2 ,   J u n e   1 9 6 3 ,   p p .   4 3 1 – 4 4 1 .   [2 1 ]   M a c   Ka y ,   J.C.   Da v id ,   “ Ho p f ield   Ne tw o rk s” ,   In fo rm a ti o n   T h e o ry ,   In fer e n c e   a n d   L e a rn i n g   Al g o rith ms .   C a mb ri d g e   Un ive rs it y   Pre ss .   p .   5 0 8 .   IS BN   0 5 2 1 6 4 2 9 8 1 .   [2 2 ]   Ro se n b latt,   F ra n k ,   “ P r in c ip les   o f   Ne u ro d y n a m ic s:  P e rc e p tr o n s  a n d   th e   T h e o ry   o f   Bra in   M e c h a n ism s” .   S p a rt a n   Bo o k s,  W a s h in g to n   DC ,   1 9 6 1   [2 3 ]   G .   C y b e n k o ,   “ A p p ro x ima ti o n   b y   su p e rp o si ti o n s  o f   a   sig m o id a l  fu n c ti o n ” ,   M a t h e ma ti c s  o f  Co n tro l,   S ig n a ls,   a n d   S y ste ms ,   2 (4 ),   3 0 3 – 3 1 4   [2 4 ]   P . D  W a ss e r m a n ,   T .   S c h w a rtz,  “ Ne u ra l  n e tw o rk s.  II.   W h a t  a re   th e y   a n d   w h y   is  e v e r y b o d y   so   in t e re ste d   in   t h e m   n o w ? ” ,   IEE E  Exp e rt ,   1 9 8 8 ,   Vo l u m e   3 ,   Iss u e   1   [2 5 ]   H.  Ha v il u d d i n ,   I. T a h y u d in ,   “ T ime   S e ries   P re d ictio n   Us i n g   Ra d ial   Ba sis  F u n c t io n   Ne u ra l  Ne tw o rk ” , In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l  a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g , Vo l.   5 ,   N o .   4 ,   A u g u st 2 0 1 5 .   [2 6 ]   E. S .   Ch o n g ,   S .   C h e n ,   B.   M u lg re w ,   “ G r a d ien t  Ra d ial  Ba sis  F u n c t io n   Ne tw o rk s  f o r  No n li n e a r  a n d   No n sta ti o n a ry   T i m e   S e ries   P re d ictio n ” ,   IEE E   T r a n sa c ti o n s  o n   Ne u ra l   Ne two rk s ,   V o l .   7 ,   No .   1   [2 7 ]   R.   Zam o ra ,   D.Ra c o c e a n u ,   N.Z e rh o u n i,   “ Re c u rre n t  ra d ial   b a sis   f u n c ti o n   n e tw o rk   f o r  ti m e - s e ri e s  p re d ictio n ” ,   En g i n e e rin g   Ap p li c a ti o n s   o f  Arti fi c ia l  In tell ig e n c e ,   E lse v ier,  2 0 0 3 .   [2 8 ]   L .   Yu ,   K.  Ke u n g   L a i,   S .   W a n g ,   “ M u lt istag e   RBF   n e u ra l  n e tw o rk   e n se m b le l e a rn in g   f o r  e x c h a n g e   r a t e s f o re c a stin g ” ,   Ne u ro c o m p u ti n g .   [2 9 ]   Ko h o n e n ,   T e u v o ,   “ S e lf - Org a n ize d   F o rm a ti o n   o f   T o p o l o g ica ll y   Co rre c t  F e a tu re   M a p s” ,   Bi o lo g ica l   Cy b e rn e ti c s.   4 3   (1 ):  5 9 – 6 9 .   Do i : 1 0 . 1 0 0 7 /b f 0 0 3 3 7 2 8 8 .   [3 0 ]   Y.L iu ,   R. H.  W e isb e rg ,   “ A   re v ie w   o f   se l f - o rg a n izin g   m a p   a p p li c a ti o n s  i n   m e teo ro lo g y   a n d   o c e a n o g ra p h y ” ,   S e lf - Or g a n izi n g   M a p s - A p p li c a ti o n s a n d   N o v e l  Al g o rit h m De sig n ,   2 5 3 - 2 7 2 .   [3 1 ]   G.   Zh e n g ,   V .   V a ish n a v i,   “ A   M u lt id im e n sio n a l  P e rc e p tu a l  M a p   A p p r o a c h   to   P ro jec t  P ri o rit iza ti o n   a n d   S e lec ti o n ” ,   AIS   T r a n sa c ti o n s  o n   Hu ma n - Co m p u ter   In ter a c ti o n ,   ( 3 )  2 ,   p p .   8 2 - 1 0 3 .   [3 2 ]   A .   G ra v e s,  M .   L iw ic k i,   S .   F e rn a n d e z ,   R.   Be rto lam i,   H.  Bu n k e ,   J.  S c h m id h u b e r,   “ A   No v e l  Co n n e c ti o n ist  S y ste m   f o r  Im p ro v e d   Un c o n stra in e d   Ha n d w rit in g   Re c o g n it io n ” ,   IEE E  T r a n sa c ti o n s  o n   Pa tt e rn   An a lys is   a n d   M a c h in e   In telli g e n c e ,   v o l.   3 1 ,   n o .   5 ,   2 0 0 9 .     [3 3 ]   H.  S a k ,   A . W .   S e n io r,   F .   Be a u f a y s,   “ L o n g   sh o rt - term   m e m o r y   re c u rre n t  n e u ra l  n e tw o rk   a rc h it e c tu re s  f o r  larg e   sc a le   a c o u stic m o d e li n g ” ,   Pro c .   I n ter s p e e c h ,   p p   3 3 8 - 3 4 2 ,   S i n g a p o re ,   S e p t.   2 0 1   [3 4 ]   T rip a th i,   S u b a rn a ,   “ Co n tex t  M a tt e rs:  Re f in in g   Ob jec t  De tec ti o n   in   V id e o   w it h   Re c u rre n t  Ne u ra l  Ne tw o rk s” ,   a rXiv   p re p rin t  a rXiv :  1 6 0 7 . 0 4 6 4 8   ( 2 0 1 6 ).   [3 5 ]   S o c h e r,   Rich a r d ,   L in ,   Ng .   Cli f f ,   Y. A n d re w , M a n n in g ,   D.  Ch r i sto p h e r,   “ P a rsin g   Na tu ra l  S c e n e s  a n d   Na tu ra l  L a n g u a g e   w it h   Re c u rsiv e   N e u ra l  Ne t w o rk ” ,   T h e   2 8 th   In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   M a c h in e   L e a rn in g   (ICM L   2 0 1 1 ).   [3 6 ]   A .   F a ro o q , “ Bio l o g ica ll y   In sp ired   M o d u lar  Ne u r a l  Ne tw o rk s ” ,   Ph D  Diss e rta ti o n ,   Vi rg i n i a   T e c h .   2 0 0 0   [ In tern e t  A c e ss   ]   h tt p :/ /sc h o lar.l i b . v t. e d u /t h e se s/a v a il a b le/e td - 0 6 0 9 2 0 0 0 - 1 2 1 5 0 0 2 8 /u n re stricte d /etd . p d   [3 7 ]   T .   Ki m o to ,   K.   A sa k a w a ,   M .   Yo d a ,   M .   T a k e o k a ,   “ S to c k   m a rk e t  p re d ictio n   sy ste m   w it h   m o d u lar  n e u ra l  n e tw o rk s” ,   In ter n a t io n a l  J o in t   Co n fer e n c e   o n   Ne u ra l  Ne two rk s ,   P a g e s 1 - 6 .   P isc a ta w a y ,   NJ ,   US A   1 9 9 0 .   [3 8 ]   L .   M u i,   A .   A g a r w a l,   A .   G u p ta,  P . W .   S h e n - P e i,   “ A n   A d a p ti v e   M o d u lar  Ne u ra l  Ne tw o rk   w it h   A p p li c a ti o n   t o   Un c o n stra in e d   Ch a ra c ter  Re c o g n it io n ” ,   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  Pa tt e rn   Rec o g n it io n   a n d   Art if ici a l  I n telli g e n c e ,  V o l .   8 ,   No .   5 ,   P a g e s 1 1 8 9 - 1 2 0 4 .   Oc to b e r  1 9 9 4 .   [3 9 ]   P .   Blo n d a ,   V .   L a f o rg iv a ,   G .   P a sq u a riello ,   G .   S a talin o ,   “ M u lt isp e c tral  c las si f ica ti o n   b y   m o d u lar  n e u ra l  n e tw o rk   a rc h it e c tu re ” ,   In ter n a ti o n a l  Ge o s c ien c e   a n d   Rem o te  S e n sin g   T e c h n o l o g ies ,   D a ta   An a lys is  a n d   In te rp re ta ti o n ,   Vo l.   4 .   P a g e s 1 8 7 3 - 1 8 7 6 .   Ne w   Yo rk ,   1 9 9 3 .   [4 0 ]   M a tsu n a g a ,   A n d ré a ,   A . B. F .   Jo sé ,   “ On   th e   u se   o f   m a c h i n e   lea rn in g   to   p re d ict  th e   ti m e   a n d   re so u rc e s  c o n su m e d   b y   a p p li c a ti o n s” ,   Pro c e e d in g s  o f  th e   2 0 1 0   1 0 t h   IEE E /A CM   In ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   o n   Clu ste r,  C lo u d   a n d   Gr i d   Co mp u t in g .   IEE E  Co m p u ter   S o c i e ty ,   2 0 1 0 .   [4 1 ]   L .   Be c c h e tt i,   S .   L e o n a rd i,   S . A   M a rc h e tt i,   “ A v e r a g e - Ca se   a n d   S m o o th e d   Co m p e ti ti v e   A n a l y sis  o f   th e   M u lt il e v e l  F e e d b a c k   A l g o rit h m ” ,   M a th e ma ti c s o f  Op e ra ti o n   Res e a rc h ,   V o l .   3 1 ,   2 0 0 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.