智能優(yōu)化算法在移動(dòng)云計(jì)算任務(wù)調(diào)度中的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-11-08 20:49
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,移動(dòng)應(yīng)用的數(shù)量和規(guī)模爆發(fā)式地增長(zhǎng)。但是移動(dòng)設(shè)備的資源有限,無法滿足復(fù)雜應(yīng)用對(duì)于資源的需求。借助移動(dòng)云計(jì)算強(qiáng)大的資源,可以將部分任務(wù)轉(zhuǎn)移到具有多個(gè)移動(dòng)設(shè)備的異構(gòu)環(huán)境中執(zhí)行。因此本文對(duì)移動(dòng)云計(jì)算的建模以及智能優(yōu)化算法在其中的應(yīng)用展開研究。針對(duì)移動(dòng)云環(huán)境的特點(diǎn),構(gòu)建任務(wù)調(diào)度模型,使用有向無環(huán)圖(Directed Acyclic Graph,DAG)表示應(yīng)用的功能和內(nèi)部邏輯。采用向上排序值作為任務(wù)選擇執(zhí)行時(shí)段的優(yōu)先級(jí),采用區(qū)間插入技術(shù),確定任務(wù)的執(zhí)行時(shí)段,建立了應(yīng)用完工時(shí)間的數(shù)學(xué)表達(dá),作為調(diào)度的優(yōu)化目標(biāo)。針對(duì)所構(gòu)建的移動(dòng)云環(huán)境任務(wù)調(diào)度模型提出了一種基于粒子群優(yōu)化(Particle Swarm Optimization,PSO)策略的迭代局部搜索調(diào)度算法。當(dāng)PSO搜索陷入局部最優(yōu)時(shí),設(shè)計(jì)鄰位交換的擾動(dòng)算子,使得搜索可以在解空間跳出局部最優(yōu)。搜索和擾動(dòng)交替進(jìn)行確定了新的方向,提高算法求解性能。通過分析上述算法的特點(diǎn),進(jìn)一步提出了一種改進(jìn)的迭代局部搜索調(diào)度算法。使用成本更低、計(jì)算效率更高的模擬退火(Simulated Annealing,SA)算法代替PSO算法,同時(shí)采用了...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 任務(wù)模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 智能優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
2 概述
2.1 移動(dòng)云計(jì)算概述
2.1.1 移動(dòng)云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)
2.1.2 移動(dòng)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)方式
2.1.3 移動(dòng)云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)
2.2 調(diào)度算法概述
2.2.1 傳統(tǒng)調(diào)度算法
2.2.2 啟發(fā)式算法
2.2.3 智能優(yōu)化算法
2.3 本章小結(jié)
3 移動(dòng)云計(jì)算調(diào)度建模
3.1 任務(wù)模型
3.2 任務(wù)優(yōu)先級(jí)
3.3 區(qū)間插入
3.4 調(diào)度方案編碼
3.5 優(yōu)化目標(biāo)
3.6 本章小結(jié)
4 基于粒子群優(yōu)化策略的迭代局部搜索調(diào)度算法
4.1 粒子群優(yōu)化算法
4.1.1 粒子位置
4.1.2 粒子速度
4.1.3 適應(yīng)度
4.1.4 算法描述
4.1.5 改進(jìn)措施
4.2 迭代局部搜索
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
5 改進(jìn)的迭代局部搜索調(diào)度算法
5.1 模擬退火算法
5.1.1 概率準(zhǔn)則
5.1.2 冷卻進(jìn)度
5.1.3 鄰域結(jié)構(gòu)
5.1.4 算法描述
5.2 擾動(dòng)算子
5.3 終止條件
5.4 ILS-SA調(diào)度算法
5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.6 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
6.1 CloudSim
6.2 CloudSim的改進(jìn)
6.2.1 支持DAG任務(wù)圖調(diào)度
6.2.2 延遲執(zhí)行
6.2.3 通用的調(diào)度接口
6.3 可視化移動(dòng)云計(jì)算仿真系統(tǒng)
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3704538
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 任務(wù)模型研究現(xiàn)狀
1.2.2 智能優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
2 概述
2.1 移動(dòng)云計(jì)算概述
2.1.1 移動(dòng)云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)
2.1.2 移動(dòng)云計(jì)算實(shí)現(xiàn)方式
2.1.3 移動(dòng)云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)
2.2 調(diào)度算法概述
2.2.1 傳統(tǒng)調(diào)度算法
2.2.2 啟發(fā)式算法
2.2.3 智能優(yōu)化算法
2.3 本章小結(jié)
3 移動(dòng)云計(jì)算調(diào)度建模
3.1 任務(wù)模型
3.2 任務(wù)優(yōu)先級(jí)
3.3 區(qū)間插入
3.4 調(diào)度方案編碼
3.5 優(yōu)化目標(biāo)
3.6 本章小結(jié)
4 基于粒子群優(yōu)化策略的迭代局部搜索調(diào)度算法
4.1 粒子群優(yōu)化算法
4.1.1 粒子位置
4.1.2 粒子速度
4.1.3 適應(yīng)度
4.1.4 算法描述
4.1.5 改進(jìn)措施
4.2 迭代局部搜索
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
5 改進(jìn)的迭代局部搜索調(diào)度算法
5.1 模擬退火算法
5.1.1 概率準(zhǔn)則
5.1.2 冷卻進(jìn)度
5.1.3 鄰域結(jié)構(gòu)
5.1.4 算法描述
5.2 擾動(dòng)算子
5.3 終止條件
5.4 ILS-SA調(diào)度算法
5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.6 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
6.1 CloudSim
6.2 CloudSim的改進(jìn)
6.2.1 支持DAG任務(wù)圖調(diào)度
6.2.2 延遲執(zhí)行
6.2.3 通用的調(diào)度接口
6.3 可視化移動(dòng)云計(jì)算仿真系統(tǒng)
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3704538
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