<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=us-ascii">
</head>
<body style="word-wrap: break-word; -webkit-nbsp-mode: space; line-break: after-white-space;" class="">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">This is an announcement of Ahsan Pervaiz's Dissertation Defense.</span><br class="">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">===============================================</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Candidate: Ahsan Pervaiz</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Date: Tuesday, April 25, 2023</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Time:  11:00 am CST</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Remote Location: </span><b class="ContentPasted12 ContentPasted11" style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px; background-color: rgb(255, 255, 255);"><a href="https://uchicago.zoom.us/j/95848322579?pwd=Mi9ObEkyUTAvZmJIR2pRQ0U2SXp1UT09" id="LPNoLPOWALinkPreview" class="">https://uchicago.zoom.us/j/95848322579?pwd=Mi9ObEkyUTAvZmJIR2pRQ0U2SXp1UT09</a></b><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Location: JCL 390</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Title: </span><span style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 16px; background-color: rgb(255, 255, 255);" class="">Frameworks for General-Purpose Adaptation in Computing Systems</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Abstract: </span><span style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255);" class="">Modern computer systems are becoming increasingly complex.
 Apart from functional correctness, they are expected to provide strict guarantees on their quality-of-service, expressed as goals over important quantifiable metrics such as latency, in the face of unpredictable changes in operating conditions and workloads
 during the execution of the system. Furthermore, these systems expose a plethora of tunable parameters that, combined with the unpredictable external conditions, impact the quality-of-service of the system. It is a well-established fact that no single configuration
 of the tunable parameters is optimal for all workloads and operating conditions, hence, systems are required to dynamically</span><span style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255);" class=""> </span><i style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255);" class="">adapt</i><span style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255);" class=""> </span><span style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255);" class="">their
 tunable parameters to cope with dynamic changes in workloads and operating conditions.</span>
<div class="ContentPasted0 elementToProof" style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255);">
<div class=""><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="elementToProof ContentPasted0">The systems community views adaptation as a crucial capability for systems to deliver reliable quantitative behavior in the presence of dynamic external factors. However, developing modules for robust adaptation is
 difficult and requires specialized knowledge of machine learning and/or control theory. This increases the burden on developers who are expected to be experts in the aforementioned fields along with their system specific domain. To alleviate this burden, prior
 work suggests packaging adaptation modules as a library or in the runtime of a language. During execution, systems can simply instantiate these modules by providing them with the goal that needs to be met and the parameters that can be adapted to meet the
 goal. Once instantiated, the frameworks then continually monitor the relevant behavior of the system and adapt the configurations on behalf of the system to ensure that the system continues to meet its goal.</div>
<div class="elementToProof"><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="elementToProof ContentPasted0">However, A major limitation of prior frameworks is that they are implemented for a specific, narrow set of goals and knobs. Hence, they cannot be used for complex adaptive systems that must meet different goals using
 different sets of knobs for different deployments, or different execution stages of one deployment. For such scenarios developers are expected to embed different frameworks in their systems to support different goals. This, in turn, increases the size of the
 system code base and makes development and deployment more difficult.</div>
<div class=""><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="ContentPasted0">In our research we explore the benefits of providing a single generalized adaptation framework that is agnostic of knobs and goals. We show the deployment and runtime benefits of using such a framework in a number of real-world systems
 including a networked video analytics pipeline.</div>
<div class="ContentPasted0">Our research shows that it is not only possible to implement a generalized adaptation framework but that using such a framework is more favorable from a development, deployment and performance perspective.</div>
<div class=""><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="ContentPasted0">Another problem in the same domain is that of colocation. To maximize resource utilization and efficiency, system administrators, such as cloud providers, colocate multiple systems on the same hardware. However, when multiple adaptive
 systems are colocated they negatively interfere with each other leading to misbehavior which results in significant degradation of quality-of-service.</div>
<div class=""><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="ContentPasted0">Prior works have recognized the problem of negative interference and have suggested many approaches to mitigate it. Such approaches require all colocatable systems to be enumerated beforehand. However, this restricts the system administrators'
 ability to colocate different systems. Furthermore, they impose severe restrictions on the systems that use them. For example, they impose restrictions on the mehanisms that the systems can use for adaptation. Similarly, they require information of internal
 details of the colocatable systems to be shared amongst each other. Often times prior work also requires all colocated systems to delegate their adaptation to a monolithic adaptation module. Such restrictions render approaches suggested by prior work impractical
 for real-world use where proprietary information can seldom be shared, and development can seldom be coordinated between stakeholders.</div>
<div class=""><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="ContentPasted0">In the latter part of this body of work we explore a general framework that can be used by all systems individually to allow harmonious execution of colocated adaptive systems without any restrictions on the methods used for adaptation,
 explicit coordination or information sharing. We show that such a system is beneficial because it provides a degree of freedom to stakeholders to develop their systems independently without worrying about the other systems that they may be colocated with their
 systems.</div>
<div class=""><br class="ContentPasted0">
</div>
<div class="ContentPasted0">Hence, the contributions of this body of work are frameworks for: (1) adding complex, generalized adaptation in computing systems and (2) ensuring their successful and harmonious execution when they need to be colocated with each
 other.</div>
</div>
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Advisors: Henry Hoffmann</span><br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<br class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">
<span class="" style="font-size: 14.666666984558105px;">Committee Members: Henry Hoffmann, Shan Lu, Haryadi Gunawi</span><br class="">
<br class="">
</body>
</html>