反馈调节【加性增大,乘性减小AIMD】

AIMD在本质上属于自适应控制理论信号处理/反馈系统、和系统调度/优化算法领域。它通过对系统反馈的动态响应调整资源分配(比如网络带宽、内存容量、速率上限),以实现系统的稳定和高效,而不是直接通过对观测数据做数理统计分析/推断。在实际系统中,AIMD可能会用到统计学方法提供的观测数据,比如滑动平均后的RTT、丢包率、命中率等——但算法自身是调控逻辑而非统计结论。很多操作系统、网络协议的“反馈信号”本身来自于统计数据(如一段时间丢包率、平均延迟),AIMD用这些作为判断是否“线性增/EWMA减”或“乘性退”的触发点。

其核心操作包括两部分:

  1. Additive Increase(加性增大)

    • 每收到“系统正常”的反馈时,就线性递增速率/资源分配。例如每个时钟周期增加一个固定单位(+α)。

    • 使资源利用率逐步大幅度提升。

  2. Multiplicative Decrease(乘性减小)

    • 一旦检测到“系统过载/拥塞”反馈(如丢包、延迟骤增),就按比例快速减小速率/资源分配(如减半,×β, β<1)。

    • 能迅速响应避免系统崩溃。

简化公式描述:

 

最经典的应用——TCP拥塞控制

 

操作系统中的AIMD举例