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例えば web サービスは一般的にロードバランサーと並列数Nで表されるワーカープロセスによって構築される場合が多いです。

今、あるワーカーが故障した時、そのワーカーが復帰するために必要な時間をtとします。ワーカーは、単位時間あたりλの確率で故障し、その故障確率はそれまでの稼動時間に依らない、とします。
今、このサービスが問題なく稼動してワークロードをさばくためには、最低m個のワーカーがダウンしていない状態で稼動している必要があるとします。

このとき、確率論的に、ある一定の期間 T が与えられたとき、その期間の間のすべてのタイミングにおいて、上記の m 個のワーカーが稼動している確率 p が定義できると思い、これはこれまで出てきた N, m, t, λ, T についての関数になっていると思うのですが、その算出方法が分からずにいます。

質問

上記のような、ある並列システムが最低mの並列度を指定期間において達成している確率を求めたいのでが、これはどのようにすると求められますか?

これが分かることで、逆に算出された確率を信頼度とすることで、求められる信頼度に対して必要な N を求めたいと思い、質問しています。

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  • 課題か何かでしょうか。実務的にはほとんど意味がない計算にしかならないと思います(構成要素の網羅度が足りなさすぎる、ある程度網羅したら複雑すぎて計算は困難)
    – suzukis
    Commented 2022年1月2日 14:22
  • > "N, m, t, λ, T についての関数になっていると思うのですが" 関数形を解析的に書けないように思います。 パラメータの値を具体的に与えたうえでシミュレーションして確率を求める方針をとることはできます。
    – takoika
    Commented 2022年1月2日 15:25

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