<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2025.50.3.024</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">1998</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Применение гибридного алгоритма балансировки для управления распределением вычислительных задач в высоконагруженных системах</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Application of a hybrid load balancing algorithm for managing the distribution of computational tasks in high-load systems</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Дойчев</surname>
              <given-names>Владимир Сергеевич</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Doichev</surname>
              <given-names>Vladimir Sergeevich</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>doychevvs@gmail.com</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Сибирский федеральный университет</aff>
        <aff xml:lang="en">Siberian Federal University</aff>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2025.50.3.024</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=1998"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Актуальность исследования обусловлена стремительным ростом объемов обрабатываемых данных и широким распространением облачных технологий, что делает эффективное распределение вычислительных задач в высоконагруженных системах ключевой проблемой современной информатики. Существующие методы балансировки нагрузки часто не учитывают гетерогенность ресурсов, динамику workloads и необходимость многоцелевой оптимизации, что ограничивает их эффективность. Целью работы является разработка гибридного алгоритма балансировки нагрузки, сочетающего преимущества алгоритмов Artificial Bee Colony (ABC) и Max-Min для повышения производительности и ресурсоэффективности распределенных систем. В исследовании использован метод имитационного моделирования в среде CloudSim для оценки предложенного алгоритма при различных сценариях нагрузки (от 100 до 5000 задач). Задачи классифицируются на «легкие» и «тяжелые» на основе их вычислительной сложности (MIPS), после чего ABC применяется для быстрого распределения простых задач, а Max-Min – для оптимизации выполнения ресурсоемких заданий с целью минимизации общего времени выполнения (makespan). Сравнительный анализ с базовыми алгоритмами (FCFS, SJF, Min-Min, Max-Min, PSO, ABC) показал, что гибридный подход обеспечивает на 15–30 % лучшее время выполнения задач при высокой нагрузке (5000 задач), демонстрируя высокую адаптивность и масштабируемость. Результаты исследования подтверждают, что гибридные алгоритмы, объединяющие эвристические и метаэвристические методы, представляют собой перспективное решение для динамических облачных сред. Предложенный метод эффективно сочетает оперативность распределения легких задач и стратегическое планирование ресурсоемких операций, что делает его применимым в реальных ЦОДах и распределенных системах. Практическая значимость работы заключается в повышении энергоэффективности, снижении затрат и обеспечении качества обслуживания (QoS) в облачных вычислениях.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The growing volume of processed data and the widespread adoption of cloud technologies have made efficient task distribution in high-load computing systems a critical challenge in modern computer science. However, existing solutions often fail to account for resource heterogeneity, dynamic workload variations, and multi-objective optimization, leaving gaps in achieving optimal resource utilization. This study aims to address these limitations by proposing a hybrid load-balancing algorithm that combines the strengths of Artificial Bee Colony (ABC) and Max-Min scheduling strategies. The research employs simulation in the CloudSim environment to evaluate the algorithm’s performance under varying workload conditions (100 to 5000 tasks). Tasks are classified into "light" and "heavy" based on their MIPS requirements, with ABC handling lightweight tasks for rapid distribution and Max-Min managing resource-intensive tasks to minimize makespan. Comparative analysis against baseline algorithms (FCFS, SJF, Min-Min, Max-Min, PSO, and ABC) demonstrates the hybrid approach’s superior efficiency, particularly in large-scale and heterogeneous environments. Results show a 15–30% reduction in average task completion time at high loads (5000 tasks), confirming its adaptability and scalability. The study concludes that hybrid algorithms, integrating heuristic and metaheuristic techniques, offer a robust solution for dynamic cloud environments. The proposed method bridges the gap between responsiveness and strategic resource allocation, making it viable for real-world deployment in data centers and distributed systems. The practical significance of the work lies in increasing energy efficiency, reducing costs and ensuring quality of service (QoS) in cloud computing.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>облачные вычисления</kwd>
        <kwd>планирование</kwd>
        <kwd>распределение задач</kwd>
        <kwd>виртуальные машины</kwd>
        <kwd>гибридный алгоритм</kwd>
        <kwd>балансировка нагрузки</kwd>
        <kwd>оптимизация</kwd>
        <kwd>cloudsim</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>cloud computing</kwd>
        <kwd>scheduling</kwd>
        <kwd>task allocation</kwd>
        <kwd>virtual machines</kwd>
        <kwd>hybrid algorithm</kwd>
        <kwd>load balancing</kwd>
        <kwd>optimization</kwd>
        <kwd>CloudSim</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Durairaj S., Sridhar R. Coherent Virtual Machine Provisioning Based on Balanced Optimization Using Entropy-Based Conjectured Scheduling in Cloud Environment. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2024;132. https://doi.org/10.1016/j.engappai.2024.108423</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Han Zh., Tan H., Wang R., Chen G., Li Yu., Lau F.Ch.M. Energy-Efficient Dynamic Virtual Machine Management in Data Centers. IEEE/ACM Transactions on Networking. 2019;27(1):344–360. https://doi.org/10.1109/tnet.2019.2891787</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Gaggero М., Caviglione L. Model Predictive Control for Energy-Efficient, Quality-Aware, and Secure Virtual Machine Placement. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering. 2019;16(1):420–432. https://doi.org/10.1109/TASE.2018.2826723</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Mohammad O.K.J., Salih B.M. Improving Task Scheduling in Cloud Datacenters by Implementation of an Intelligent Scheduling Algorithm. Informatica. 2024;48(10). https://doi.org/10.31449/inf.v48i10.5843</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Ahmed A., Adnan M., Abdullah S., Ahmad I., Alturki N., Jamel L. An Efficient Task Scheduling for Cloud Computing Platforms Using Energy Management Algorithm: A Comparative Analysis of Workflow Execution Time. IEEE Access. 2024;12:34208–34221. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3371693</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Zolfaghari R., Rahmani A.M. Virtual Machine Consolidation in Cloud Computing Systems: Challenges and Future Trends. Wireless Personal Communications. 2020;115(3):2289–2326. https://doi.org/10.1007/s11277-020-07682-8</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Geeta K., Prasad V.K. Multi-Objective Cloud Load-Balancing with Hybrid Optimization. International Journal of Computers and Applications. 2023;45(10):611–625. https://doi.org/10.1080/1206212X.2023.2260616</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Stavrinides G.L., Karatza H.D. An Energy-Efficient, QoS-Aware and Cost-Effective Scheduling Approach for Real-Time Workflow Applications in Cloud Computing Systems Utilizing DVFS and Approximate Computations. Future Generation Computer Systems. 2019;96:216–226. https://doi.org/10.1016/j.future.2019.02.019</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Belgacem А., Beghdad-Bey К. Multi-Objective Workflow Scheduling in Cloud Computing: Trade-Off Between Makespan and Cost. Cluster Computing. 2022;25(1):579–595. https://doi.org/10.1007/s10586-021-03432-y</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Jena U.K., Das P.K., Kabat M.R. Hybridization of Meta-Heuristic Algorithm for Load Balancing in Cloud Computing Environment. Journal of King Saud University – Computer and Information Sciences. 2022;34(6):2332–2342. https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2020.01.012</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>