【摘要】：多核計算、網格計算、云計算是近年來信息技術領域的研究熱點,其技術的核心在于分布式并行計算的調度,而調度模型和調度算法是調度最重要的兩個方面。因此,本文研究分布式并行計算的任務調度模型和任務調度算法,所做的主要工作如下:? 1)提出了一種更加實用的任務調度模型? 從計算模型、任務模型、性能模型三個方面對現(xiàn)有任務調度模型進行了分析和總結,并充分考慮到所要建立的模型能兼顧簡單性和精確性。因為模型過于精確,則導致求解的復雜性或無法求解;如果模型過于簡單,則難以描述實際系統(tǒng)。所以,必須在模型的實用性和準確性之間謀求折衷。? 2)設計了三種基于實用模型的調度算法? 基于提出的更加實用的任務調度模型,設計了求解該模型的三種調度算法。首先,研究模擬退火算法的基本思想并結合提出的任務調度模型,設計相應的調度算法,通過仿真研究該算法的性能。其次,為調度策略尋優(yōu),研究遺傳算法,提出了一種自適應遺傳算法,通過仿真表明該算法具有較好的性能及較高的解質量。最后,為簡化調度算法及進一步提高性能,研究如何用蟻群算法求解該模型的任務調度問題,通過仿真表明該算法具有更好的性能和更高的解質量。? 3)實現(xiàn)了一個可高度擴展的分布式并行計算平臺? 根據(jù)本文提出的任務調度模型,經過比較模擬退火算法、自適應遺傳算法或優(yōu)化的蟻群算法,選定蟻群算法。確定調度算法之后,本文主要從系統(tǒng)功能需求、架構設計、關鍵技術細節(jié)設計和系統(tǒng)評價四個方面講述系統(tǒng)的實現(xiàn)。經過實驗表明:該系統(tǒng)具有較強的通用性和擴展性,為高性能計算提供了一種較好的解決方案。?
【圖文】：

理機的執(zhí)行時間之和。如果目標函數(shù)值越大，表示解的質量越好，反之，，則解的質量較100]。 3.1.5 算法描述根據(jù)上面的分析，我們設計用模擬退火算法求解任務調度問題，關鍵問題是如何產生合法的新解，提出了如下操作過程： 1) 在 S 中隨機地選取兩個任務列表iL 和jL ，并且隨機生成一個任意的數(shù) n ( 0≤ n≤h由 n 確定交換點； 2) 把iL 和jL 兩個任務列表中交換點以后列表互換，得到新解 S '。 定理 3.1 交換點選擇滿足下述條件：緊跟交換點前面的任務即前驅iT ， HTni( )≤；跟交換點后面的任務即后繼jT ， HTnj( )≥，交換右部后仍然是一個合法的調度。

圖 4.2 自適應算法中進化代數(shù) l 與處理機數(shù) m、任務數(shù) n 的關系圖 4.3 本章小結 分布式并行計算的任務分配與調度問題屬于 NP 完全問題，傳統(tǒng)的優(yōu)化算法很難求得最優(yōu)解，雖然已有人將遺傳算法應用解決此問題，但結果并不能令人滿意。本文提出的算法在性能和解的質量上要優(yōu)于文[102]的傳統(tǒng)算法及文[103]的改進算法，主要是采用了自適應的選擇、交叉和變異操作。仿真實驗結果表明，自適應遺傳算法是可行和有效的，無論在精度上還是收斂速度上都較傳統(tǒng)和改進的遺傳算法有較大程度的提高。因此，自適應遺傳算法顯示出在任務分配與調度上所具有的優(yōu)越性。
【學位授予單位】：湖北師范學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP338.6

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鄒林剛;郝礦榮;丁永生;吳怡之;;并行分布式無線生理傳感器網絡的任務調度模型研究[J];傳感技術學報;2009年02期

2 鐘求喜,謝濤,陳火旺;基于遺傳算法的任務分配與調度[J];計算機研究與發(fā)展;2000年10期

3 林劍檸,吳慧中;基于遺傳算法的網格資源調度算法[J];計算機研究與發(fā)展;2004年12期

4 張勇;張曦煌;;改進型蟻群算法的多處理機任務調度研究[J];計算機工程與應用;2007年35期

5 崔明義;張新祥;蘇白云;張瑞;;用蟻群算法實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)空間曲線的描述[J];計算機工程與應用;2008年30期

6 陳佐瓚;徐勝超;;面向互聯(lián)網計算資源共享的自適應調度模型[J];計算機工程與應用;2010年21期

7 毛國君,楊名生,宋廣軍;局域同構分布式系統(tǒng)的自適應任務分配算法[J];計算機工程與應用;1996年05期

8 鐘求喜;謝濤;陳火旺;;任務分配與調度中的遺傳算法:知識表示與遺傳算子研究[J];計算機科學;2000年06期

9 王慶先;孫世新;尚明生;劉宴兵;;并行計算模型研究[J];計算機科學;2004年09期

10 尚明生;;網格計算中的任務調度模型研究[J];計算機工程;2006年02期

相關博士學位論文 前10條

1 張艷;分布并行算法設計、分析與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2001年

2 張帆;過程系統(tǒng)優(yōu)化的分布式并行計算[D];浙江大學;2002年

3 黃金貴;網絡并行計算環(huán)境中基于多處理機任務的調度研究[D];中南大學;2003年

4 劉文捷;網格環(huán)境下主動式安全系統(tǒng)的通信機制研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

5 盧國明;基于P2P的網格資源管理關鍵技術研究[D];電子科技大學;2006年

6 李建國;實時異構系統(tǒng)的集成動態(tài)調度模型與算法研究[D];中南大學;2006年

7 孔曉紅;網絡計算環(huán)境中基于智能算法的任務調度研究[D];江南大學;2007年

8 何琨;多任務調度問題的研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2006年

9 陳寶文;蟻群優(yōu)化算法在車輛路徑問題中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

10 劉波;蟻群算法改進及應用研究[D];燕山大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 邱元杰;電網自動化分布并行操作系統(tǒng)中智能化任務調度的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2001年

2 張琦;校園網格系統(tǒng)中的資源管理和任務調度[D];華中科技大學;2004年

3 劉釗;演化計算在搜索與優(yōu)化問題中的應用[D];中國地質大學;2004年

4 敖磊;求解TSP問題的改進蟻群算法[D];西安電子科技大學;2005年

5 侯鋒;空間信息柵格中基于市場機制的任務調度模型研究[D];國防科學技術大學;2004年

6 唐覓;支持并行任務的多約束網格調度模型研究[D];吉林大學;2006年

7 韋苗苗;智能優(yōu)化算法及應用的研究[D];山東大學;2006年

8 劉越嶼;結合蟻群算法的GIS技術在多時間窗口車輛路徑問題中的應用[D];汕頭大學;2007年

9 翁佩純;基于網格的CSCL資源管理與調度模型研究[D];華南師范大學;2007年

10 牛川川;計算網格中任務調度算法和策略的研究[D];南京理工大學;2007年

本文編號：2666353