Skip to content

Modelos LSTM para la prediccion de calidad de servicios cloud

Notifications You must be signed in to change notification settings

ximeguerron/Jisbd2024

Folders and files

NameName
Last commit message
Last commit date

Latest commit

 

History

77 Commits
 
 
 
 
 
 
 
 

Repository files navigation

En esta página, usted encontrará información relevante asociada al artículo Comparación de la precisión de modelos LSTM para la predicción de calidad de servicios cloud: Un cuasi-experimento.

Indice

  1. Datos
  2. Modelos LSTM Univariado
  3. Modelos LSTM Multivariado

1. Datos {#Datos}

El conjunto de datos corresponde a la información obtenida de la monitorización del servicio SAlert, el cual esta compuesto por 16 métricas de calidad como variables de entrada y sus mediciones corresponden en una serie temporal.

1.1. Datasets

Variable Dataset
Free Memory Free Memory_dataset.png
Used Memory Used Memory_dataset.png
Free Disk Free Disk_dataset.png
Used Disk Used Disk_dataset.png
Disk read/s Disk read_s_dataset.png
Disk write/s Disk write_s_dataset.png
NetBytes In NetBytes In_dataset.png
NetBytes Out NetBytes Out_dataset.png
NetPackets In NetPackets In_dataset.png
NetPackets Out NetPackets In_dataset.png
Rx packets Rx packets_dataset.png
Tx packets Tx packets_dataset.png
CPU percent CPU percent_dataset.png
Memory Used percent Used Memory_dataset.png
Disk Used percent Disk Used percent_dataset.png
Uptime Uptime_dataset.png

2. Modelos LSTM Univariados {#LSTMU}

En esta sección ubicamos el código fuente del modelo LSTM Univariado y el resultado de las cinco ejecuciones

Open In Colab

2.1. Iteración 1

Variable Entrenamiento Pruebas
Free Memory Free Memory_train_result.png Free Memory_test_result.png
Used Memory Used Memory_train_result.png Used Memory_test_result.png
Free Disk Free Disk_train_result.png Free Disk_test_result.png
Used Disk Used Disk_train_result.png Used Disk_test_result.png
Disk read/s Disk read_s_train_result.png Disk read_s_test_result.png
Disk write/s Disk write_s_train_result.png Disk write_s_test_result.png
NetBytes In NetBytes In_train_result.png NetBytes In_test_result.png
NetBytes Out NetBytes Out_train_result.png NetBytes Out_test_result.png
NetPackets In NetPackets In_train_result.png NetPackets In_test_result.png
NetPackets Out
Rx packets Rx packets_train_result.png Rx packets_test_result.png
Tx packets Tx packets_train_result.png Tx packets_test_result.png
CPU percent CPU percent_train_result.png CPU percent_test_result.png
Memory Used percent Memory Used percent_train_result.png Memory Used percent_test_result.png
Disk Used percent Disk Used percent_train_result.png Disk Used percent_test_result.png
Uptime Uptime_train_result.png Uptime_test_result.png

Inicio

2.2. Métricas de Precisión

Variable RMSE MAE MAPE
Free Memory Free Memory_mrse.png Free Memory_mae.png Free Memory_mape.png
Used Memory Used Memory_rsme.png Used Memory_mae.png Used Memory_mape.png
Free Disk Free Disk_mrse.png Free Disk_mae.png Free Disk_mase.png
Used Disk Used Disk_mrse.png Used Disk_mae.png Used Disk_mape.png
Disk read/s Disk read_s_mrse.png Disk read_s_mae.png Disk read_s_mape.png
Disk write/s Disk write_s_rmse.png Disk write_s_mae.png Disk write_s_mape.png
NetBytes In NetBytes In_mrse.png NetBytes In_mrse.png NetBytes In_mrse.png
NetBytes Out NetBytes Out_mrse.png NetBytes Out_mrse.png NetBytes Out_mrse.png
NetPackets In NetPackets In_mrse.png NetPackets In_mrse.png NetPackets In_mape.png
NetPackets Out NetPackets Out_rmse.png NetPackets Out_mae.png NetPackets Out_mape.png
Rx packets Rx packets_mrse.png Rx packets_mrse.png Rx packets_mrse.png
Tx packets Tx packets_mrse.png Tx packets_mrse.png Tx packets_mrse.png
CPU percent CPU percent_mrse.png CPU percent_mrse.png CPU percent_mrse.png
Memory Used percent Memory Used percent_mrse.png Memory Used percent_mrse.png Memory Used percent_mrse.png
Disk Used percent Disk Used percent_mrse.png Disk Used percent_mrse.png Disk Used percent_mrse.png
Uptime Uptime_mrse.png Uptime_mrse.png Uptime_mrse.png

Inicio

2.3. Cálculo MRA

Free Memory 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,15934 0,14065 0,12946 0,10459 0,11971
std 0,11323 0,11829 0,11392 0,10321 0,11815
min 0,00012 0,00023 0,00016 0,00002 0,00003
25% 0,11003 0,08072 0,06782 0,04869 0,06237
50% 0,14799 0,12374 0,11651 0,07951 0,10182
75% 0,18923 0,17579 0,15841 0,12726 0,14624
max 1,52110 1,49402 1,53980 1,38043 1,57954

Inicio

Used Memory 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,13165 0,11855 0,12388 0,11475 0,09401
std 0,11769 0,09469 0,11848 0,12294 0,12014
min 0,00007 0,00004 0,00007 0,00018 0,00002
25% 0,07807 0,07383 0,06620 0,04293 0,02958
50% 0,11426 0,10426 0,10700 0,08880 0,06583
75% 0,15894 0,14276 0,15400 0,15408 0,11689
max 1,55377 1,41339 1,54666 1,57722 1,60782

Inicio

Free Disk 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,39327 0,26218 0,30336 0,40992 0,33795
std 0,17899 0,06748 0,08697 0,12887 0,08782
min 0,08927 0,11833 0,07839 0,12674 0,13629
25% 0,22936 0,21448 0,23766 0,30943 0,25806
50% 0,38243 0,26330 0,31212 0,40692 0,34819
75% 0,53830 0,30125 0,35737 0,52198 0,39428
max 0,91217 0,57225 0,65038 0,77156 0,65927

Inicio

Used Disk 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,37287 0,28410 0,29853 0,30329 0,37557
std 0,10981 0,07639 0,17230 0,11061 0,10008
min 0,11532 0,13148 0,00037 0,11261 0,16461
25% 0,28941 0,23126 0,18381 0,22036 0,30348
50% 0,37511 0,28892 0,27027 0,28606 0,37373
75% 0,45005 0,33608 0,41753 0,38510 0,44398
max 0,69442 0,57277 0,76552 0,67038 0,66889

Inicio

Disk read/s 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 376,52280 250,16479 323,42744 298,77967 429,99931
std 1770,97640 1772,82273 1763,92616 1765,29880 1796,11925
min 0,89859 1,74948 0,09071 1,74502 0,01975
25% 167,24944 68,46366 78,56801 125,02401 145,20347
50% 247,79701 106,00414 226,74315 142,04401 225,69562
75% 350,23855 109,25307 249,12335 168,38556 454,12071
max 23972,14668 23594,87092 23616,72048 23514,56400 24168,01485

Inicio

Disk write/s 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 18,37193 18,72588 16,09431 20,33329 12,84666
std 10,23192 10,32020 9,62403 12,15374 8,51375
min 0,00185 0,01326 0,00023 0,00061 0,00900
25% 7,26342 8,11194 6,23049 6,98521 6,17286
50% 23,85157 23,44280 20,05036 24,62560 11,81955
75% 27,69763 27,38998 24,01921 31,48181 17,47082
max 30,42824 34,47646 33,82572 37,81199 43,39380

Inicio

NetBytes In 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,07687 0,07708 0,10034 0,07777 0,07509
std 0,28985 0,29107 0,28751 0,29572 0,29418
min 0,02486 0,00923 0,02478 0,00002 0,00012
25% 0,03409 0,02704 0,06759 0,03444 0,02923
50% 0,06292 0,06857 0,08581 0,05342 0,05511
75% 0,08719 0,08713 0,11216 0,09756 0,09915
max 4,97514 5,01071 4,97419 5,12155 5,09915
Inicio
NetBytes Out 1 2 3 4 5
--------------------- ------------- ------------- ------------- ------------- -------------
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,10284 0,09288 0,85617 0,09631 0,08019
std 0,29572 0,28913 1,59130 0,28933 0,29587
min 0,00020 0,03469 0,00055 0,03021 0,00029
25% 0,03051 0,04230 0,02755 0,03852 0,03664
50% 0,04529 0,07794 0,03547 0,09710 0,06777
75% 0,18649 0,11865 0,60215 0,12171 0,07759
max 5,01326 4,96428 5,03547 4,96979 5,12844

Inicio

NetPackets In 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,11671 0,10788 0,09921 0,11579 0,08025
std 0,29098 0,29000 0,29213 0,29476 0,29110
min 0,00546 0,00183 0,02176 0,00020 0,00130
25% 0,05389 0,03977 0,03702 0,05736 0,03506
50% 0,12318 0,12863 0,09790 0,11101 0,08299
75% 0,14915 0,13504 0,11797 0,12930 0,08481
max 5,05396 4,99812 5,03702 5,12930 4,99870

Inicio

NetPackets Out 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,07924 0,27205 0,07998 0,07610 0,10305
std 0,29211 0,32115 0,29142 0,29224 0,29011
min 0,00002 0,00008 0,02352 0,00095 0,01234
25% 0,01159 0,13729 0,03429 0,02718 0,05139
50% 0,08572 0,19236 0,05268 0,03988 0,07475
75% 0,11187 0,41698 0,07864 0,10758 0,13599
max 5,00569 5,45223 4,97648 5,00095 5,05139

Inicio

Rx packets 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,20660 0,19583 0,20156 0,26065 0,30150
std 1,06144 1,06290 1,06150 1,05360 1,05078
min 0,00793 0,00122 0,03235 0,00000 0,00000
25% 0,02075 0,02380 0,04016 0,09253 0,05322
50% 0,10455 0,07867 0,05261 0,12976 0,19507
75% 0,11340 0,09363 0,06055 0,15125 0,23682
max 20,13794 20,11182 20,13525 20,23218 20,32996

Inicio

Tx packets 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,18548 0,25221 0,20455 0,17454 1,54210
std 1,06482 1,05515 1,06131 1,06682 1,80902
min 0,00000 0,00000 0,00049 0,00012 0,12085
25% 0,02002 0,07104 0,03931 0,01855 0,21857
50% 0,04175 0,12451 0,07959 0,03931 1,26410
75% 0,06641 0,15747 0,08838 0,04919 2,11060
max 20,11987 20,18005 20,14136 20,06091 24,60620

Inicio

CPU percent 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 2,86129 4,00364 2,56774 3,06930 2,60658
std 5,79159 5,32061 5,49029 5,81085 5,92468
min 0,00045 0,00273 0,00091 0,00003 0,00094
25% 1,01011 2,13799 0,96426 1,16127 0,48994
50% 1,52390 3,11688 1,46192 1,73768 1,21166
75% 2,27958 5,01545 2,39327 2,53663 2,26611
max 67,60600 70,88016 66,89603 67,77507 68,98564

Inicio

Disk Used percent 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,26000 0,33059 0,23415 0,22732 0,23186
std 0,06458 0,17701 0,07507 0,05661 0,05496
min 0,12955 0,00230 0,09090 0,11050 0,11852
25% 0,21823 0,12504 0,17921 0,18716 0,19277
50% 0,25827 0,40125 0,21868 0,22028 0,22968
75% 0,30935 0,48333 0,29323 0,27095 0,27218
max 0,45684 0,63772 0,46931 0,43305 0,43318

Inicio

Memory Used percent 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 1,63446 1,72703 1,82227 1,36975 1,53849
std 1,34908 1,43741 1,47484 1,41161 1,44840
min 0,00215 0,00079 0,00017 0,00003 0,00043
25% 1,04103 1,09876 0,98697 0,68920 0,61673
50% 1,45845 1,54736 1,58934 1,13143 1,38038
75% 1,91233 2,06093 2,26674 1,66176 2,07925
max 18,49961 19,25271 18,49570 18,63186 18,35070

Inicio

Uptime 1 2 3 4 5
count 5124 5124 5124 5124 5124
mean 0,09435 0,09932 0,13298 0,11615 0,10183
std 0,02619 0,02483 0,02676 0,03830 0,02624
min 0,04303 0,04596 0,07658 0,04925 0,04055
25% 0,07466 0,08034 0,11113 0,08768 0,08235
50% 0,09306 0,09821 0,13266 0,11014 0,10060
75% 0,11253 0,11775 0,15441 0,13693 0,12286
max 0,16064 0,15991 0,18964 0,22307 0,15596

Inicio

3. Modelos LSTM Multivariados {#LSTMM}

En esta sección ubicamos el código fuente del modelo LSTM Univariado y el resultado de las cinco ejecuciones

Open In Colab

[Inicio](#inicio)

3.1. Iteración 1

Variable Entrenamiento Pruebas
Free Memory Free Memory_train_result.png Free Memory_test_result.png
Used Memory Used Memory_train_result.png Used Memory_test_result.png
Free Disk Free Disk_train_result.png Free Disk_test_result.png
Used Disk Used Disk_train_result.png Used Disk_test_result.png
Disk read/s Disk read_s_train_result.png Disk read_s_test_result.png
Disk write/s Disk write_s_train_result.png Disk write_s_test_result.png
NetBytes In NetBytes In_train_result.png NetBytes In_test_result.png
NetBytes Out NetBytes Out_train_result.png NetBytes Out_test_result.png
NetPackets In NetPackets In_train_result.png NetPackets In_test_result.png
NetPackets Out
Rx packets Rx packets_train_result.png Rx packets_test_result.png
Tx packets Tx packets_train_result.png Tx packets_test_result.png
CPU percent CPU percent_train_result.png CPU percent_test_result.png
Memory Used percent Memory Used percent_train_result.png Memory Used percent_test_result.png
Disk Used percent Disk Used percent_train_result.png Disk Used percent_test_result.png
Uptime Uptime_train_result.png Uptime_test_result.png

Inicio

3.2. Métricas de Precisión

RMSE MAE MAPE
Memory Used percent_rmse.png Memory Used percent_ma.png Memory Used percent_mape.png

Inicio

3.3. Cálculo MRA

Free Memory 1 2 3 4 5
count 5130,0 5130,0 5130,0 5130,0 5130,0
mean 0,28241 0,31229 0,29249 0,27462 0,32591
std 0,13904 0,12656 0,13092 0,12371 0,14492
min 0,00014 0,00132 0,00005 0,00006 0,00008
25% 0,18898 0,22021 0,21426 0,20593 0,23342
50% 0,31256 0,34554 0,31218 0,29005 0,34683
75% 0,36719 0,39485 0,37707 0,34722 0,42260
max 1,37501 1,31839 1,40493 1,35324 1,40265
Used Memory 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,26608 0,27180 0,27624 0,27769 0,27789
std 0,13830 0,12932 0,12885 0,12665 0,13986
min 0,00012 0,00074 0,00008 0,00014 0,00001
25% 0,17455 0,18527 0,19802 0,20443 0,17975
50% 0,29332 0,29344 0,30371 0,29631 0,30555
75% 0,35826 0,34915 0,35196 0,36114 0,36558
max 1,45578 1,40652 1,40197 1,37102 1,44833

Inicio

Free Disk 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,36805 0,17266 0,12506 0,14574 0,34290
std 0,08103 0,10322 0,09427 0,08265 0,14794
min 0,19581 0,00001 0,00021 0,00013 0,07026
25% 0,32378 0,08558 0,05204 0,07119 0,23751
50% 0,35897 0,17366 0,10037 0,15230 0,33271
75% 0,41740 0,25756 0,18279 0,21678 0,46230
max 0,67984 0,52658 0,51738 0,44020 0,78773
Used Disk 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,29358 0,14990 0,22831 0,12628 0,27817
std 0,11260 0,10822 0,09989 0,09734 0,09514
min 0,05798 0,00006 0,00480 0,00009 0,08325
25% 0,21248 0,07428 0,16497 0,03847 0,21269
50% 0,28448 0,12390 0,22989 0,09561 0,26542
75% 0,37036 0,19900 0,28158 0,21138 0,34795
max 0,65849 0,56800 0,63433 0,47738 0,61552

Inicio

Disk read/s 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 858,58005 781,71659 928,29864 605,39797 705,18619
std 1750,87678 1770,04091 1813,90422 1741,27215 1787,65748
min 1,00594 0,62365 0,40980 0,06850 0,87268
25% 443,46779 211,70404 451,69400 211,75353 202,97284
50% 632,85129 532,56074 764,79286 411,84323 434,95335
75% 876,44686 965,01843 1050,08904 685,83477 702,58633
max 24786,28157 23309,02202 24985,23677 23338,46739 23481,95955
Disk write/s 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 31,35074 20,99705 15,69074 15,18520 23,57756
std 20,63969 15,24319 12,24616 10,39073 17,56624
min 0,04974 0,00834 0,00487 0,00876 0,00049
25% 14,15917 8,94544 4,68892 7,24938 9,98567
50% 29,79305 18,67849 12,42525 13,21312 19,58096
75% 44,85026 30,83503 26,06541 20,40204 34,60907
max 143,85237 107,19014 80,97169 77,47413 102,96588

Inicio

NetBytes In 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,28429 0,37393 0,17597 0,22538 0,20274
std 0,35203 0,30155 0,31380 0,30166 0,32113
min 0,00007 0,00015 0,00001 0,00197 0,00001
25% 0,05092 0,22439 0,06978 0,10278 0,08115
50% 0,19854 0,35447 0,12040 0,21361 0,15219
75% 0,47261 0,46839 0,22231 0,28494 0,24103
max 5,35303 4,85552 5,09825 4,94060 5,28115
NetBytes Out 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,36880 0,18572 0,15861 0,29979 0,35150
std 0,30691 0,32039 0,30054 0,33147 0,35249
min 0,00019 0,00002 0,00004 0,00003 0,00043
25% 0,18204 0,06051 0,05737 0,08565 0,19311
50% 0,34408 0,12591 0,13557 0,26924 0,25279
75% 0,48902 0,25075 0,20152 0,43362 0,50927
max 4,89125 5,13405 5,19951 5,07257 5,25163

Inicio

NetPackets In 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,24789 0,24025 0,20984 0,21661 0,18865
std 0,33635 0,33709 0,31503 0,33258 0,32242
min 0,00001 0,00000 0,00000 0,00012 0,00023
25% 0,06280 0,06556 0,07196 0,06457 0,06194
50% 0,20743 0,15665 0,17794 0,13632 0,15291
75% 0,30660 0,37424 0,27737 0,35654 0,24645
max 5,16629 5,09533 5,38321 5,42085 5,30424
NetPackets Out 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,20492 0,36761 0,20391 0,33646 0,30003
std 0,30566 0,30569 0,30511 0,31925 0,33912
min 0,00004 0,07185 0,00030 0,00009 0,00011
25% 0,09672 0,22164 0,09002 0,17708 0,09515
50% 0,16974 0,34030 0,16861 0,29134 0,29640
75% 0,26556 0,41838 0,26462 0,45725 0,38284
max 5,31180 4,82230 5,13153 5,21575 5,03333

Inicio

Rx packets 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,62119 0,40882 0,36628 0,33130 0,45176
std 1,00903 1,04530 1,06119 1,05782 1,04194
min 0,00049 0,00012 0,00000 0,00012 0,00012
25% 0,38773 0,10916 0,10303 0,05615 0,11121
50% 0,52539 0,23004 0,15326 0,12274 0,25568
75% 0,60522 0,36154 0,33902 0,29953 0,52832
max 20,59973 20,28601 20,16614 20,30127 20,59375
Tx packets 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,45018 0,44136 0,30894 0,45805 0,57856
std 1,03897 1,03953 1,05887 1,05086 1,03136
min 0,00220 0,00000 0,00000 0,00000 0,00012
25% 0,19727 0,10916 0,05298 0,13586 0,27164
50% 0,29572 0,34058 0,11084 0,27374 0,38745
75% 0,40704 0,46982 0,25281 0,54370 0,66470
max 20,28467 20,48438 20,24292 20,70996 20,74524

Inicio

CPU percent 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 2,92899 2,89177 3,08422 3,18495 3,34569
std 6,04896 5,86568 5,98560 5,99578 6,09525
min 0,00169 0,00100 0,00271 0,00068 0,00000
25% 0,50200 0,61826 0,94740 0,81709 0,73603
50% 1,27542 1,40559 1,57665 1,79156 1,92252
75% 2,99755 2,93024 2,74250 3,01853 3,56947
max 69,24759 69,53050 69,69336 70,47373 70,90491
Disk Used percent 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,21049 0,10912 0,13542 0,08632 0,23609
std 0,06754 0,06817 0,07630 0,05745 0,05658
min 0,04508 0,00000 0,00026 0,00001 0,13394
25% 0,16177 0,05799 0,07200 0,03171 0,20462
50% 0,20391 0,09806 0,12704 0,10064 0,22693
75% 0,25279 0,14415 0,19159 0,12558 0,26765
max 0,44488 0,32947 0,40548 0,32808 0,45077

Inicio

Memory Used percent 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 3,52795 3,46815 3,42861 2,89382 3,50163
std 1,70585 1,61180 1,56475 1,51895 1,76417
min 0,00033 0,00687 0,00101 0,00029 0,00130
25% 2,35052 2,37607 2,39385 2,07374 2,27479
50% 3,91634 3,72931 3,68677 2,97657 3,85445
75% 4,78203 4,54352 4,41872 3,75646 4,77864
max 17,22146 17,28366 17,05990 17,20566 17,99937
Uptime 1 2 3 4 5
count 5130 5130 5130 5130 5130
mean 0,17980 0,16420 0,16245 0,16141 0,19284
std 0,02467 0,02359 0,02637 0,02363 0,02723
min 0,12506 0,10367 0,07599 0,10571 0,12978
25% 0,16058 0,14112 0,14312 0,13910 0,16878
50% 0,17887 0,16768 0,16326 0,16355 0,19350
75% 0,19856 0,18437 0,18359 0,18086 0,21372
max 0,23613 0,20921 0,21600 0,21024 0,26147

Inicio

Contactos

Si tiene dudas o sugerencias puede contactarse al correo electrónico [email protected]

Inicio

About

Modelos LSTM para la prediccion de calidad de servicios cloud

Topics

Resources

Stars

Watchers

Forks

Releases

No releases published

Packages

No packages published