云計算下基于蟻群優(yōu)化算法的資源分配研究
本文關(guān)鍵詞:云計算下基于蟻群優(yōu)化算法的資源分配研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的爆炸式發(fā)展,越來越多的企業(yè)和個人都傾向于使用互聯(lián)網(wǎng)來開展自己的業(yè)務(wù)和工作,這就導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)中的信息量不斷堆積。伴隨著大量的移動設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng),使信息量的增長趨勢相當(dāng)迅猛。傳統(tǒng)的計算模式已經(jīng)不能滿足用戶對互聯(lián)網(wǎng)的需求,在這樣的大背景下,一種新興的基于分布式計算的計算模型—“云計算”應(yīng)運而生。在云計算的發(fā)展過程中,資源分配問題作為云計算的一項關(guān)鍵技術(shù)還處在研究發(fā)展階段。云環(huán)境下的資源分配主要要解決兩個問題,其一是要充分的利用云環(huán)境中的資源,建立有效的運行機制來協(xié)調(diào)性能與負(fù)載之間的平衡,另一個是如果云環(huán)境中的某一個資源出現(xiàn)損壞、丟失或者需求發(fā)生變化時,資源的分配策略是否可以有效的實時調(diào)整。本文主要研究的是云計算下資源分配算法的優(yōu)化,在總結(jié)前輩工作的基礎(chǔ)上,本文所做的主要研究工作和創(chuàng)新點如下:1.描述了蟻群算法的原理并分析了蟻群算法的優(yōu)缺點,在此基礎(chǔ)上,提出了一些對蟻群算法的改進(jìn):對做變異交叉操作,變異操作可以有效的降低算法陷入局部最優(yōu)解的風(fēng)險,交叉變異操作得出的新解往往比之前的兩條較優(yōu)解更接近于全局最優(yōu)解,這樣可以加快解的收斂以及增加了準(zhǔn)確性;通過本次迭代的最優(yōu)解對該條路徑上的信息素濃度做一次加強,可以增加算法收斂的準(zhǔn)確性。并通過一個實驗驗證改進(jìn)后蟻群算法的性能確實有所提高。2.蟻群算法在算法初期由于信息素濃度是均勻分布的,這就導(dǎo)致算法初期的搜索比較盲目,影響整個算法的收斂速度。在此基礎(chǔ)上,通過融合遺傳算法和蟻群算法作為一種新型的算法RAAG(Refinement Algorithm for ACO and GA),并對兩個算法融合的具體實現(xiàn)進(jìn)行了說明。該算法利用遺傳算法在前期的快速全局搜索能力彌補了蟻群算法的前期搜索能力的不足,通過將遺傳算法的最優(yōu)解轉(zhuǎn)化為蟻群算法的初始信息素,提升了整體算法的性能。最后通過CloudSim仿真平臺實驗驗證了該算法的性能和可行性,總結(jié)本文所做的工作以及對云計算下的資源分配問題的研究進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】:云計算 資源分配 蟻群算法 遺傳算法 分布式
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP18;TP3
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.2 課題研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 本文的主要工作12-13
- 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)13-14
- 第二章 云環(huán)境下資源分配概述14-25
- 2.1 資源分配理論基礎(chǔ)14-18
- 2.1.1 云計算資源管理體系14-16
- 2.1.2 資源分配的定義16-17
- 2.1.3 基于QoS的任務(wù)分類17-18
- 2.2 資源分配相關(guān)技術(shù)18-21
- 2.2.1 并行編程模式18-19
- 2.2.2 虛擬化技術(shù)19-20
- 2.2.3 負(fù)載均衡技術(shù)20-21
- 2.3 常用算法21-23
- 2.4 本章小結(jié)23-25
- 第三章 云計算環(huán)境下蟻群算法的優(yōu)化25-37
- 3.1 蟻群算法的數(shù)學(xué)模型25-28
- 3.2 參數(shù)選定28-31
- 3.3 蟻群算法的優(yōu)化31-33
- 3.3.1 全局信息素濃度強化31-32
- 3.3.2 交叉變異操作32-33
- 3.3.3 與其他算法融合33
- 3.4 參數(shù)轉(zhuǎn)化33-34
- 3.5 實驗仿真與分析34-36
- 3.6 本章小結(jié)36-37
- 第四章 遺傳算法和優(yōu)化蟻群算法的融合37-45
- 4.1 蟻群算法前期搜索存在的問題37-38
- 4.2 RAAG算法設(shè)計思路38
- 4.3 RAAG算法初期38-40
- 4.3.1 遺傳算法模型構(gòu)建38-39
- 4.3.2 遺傳算法的流程39-40
- 4.4 RAAG算法的融合技術(shù)40-42
- 4.4.1 融合點的確定40-41
- 4.4.2 初始信息素轉(zhuǎn)化41-42
- 4.5 RAAG算法后期42-43
- 4.6 算法總流程43-44
- 4.7 本章小結(jié)44-45
- 第五章 實驗仿真及分析45-51
- 5.1 CloudSim簡介45-46
- 5.2 仿真實驗46-50
- 5.2.1 環(huán)境搭建46-47
- 5.2.2 實驗結(jié)果與分析47-50
- 5.3 本章小結(jié)50-51
- 第六章 總結(jié)與展望51-53
- 6.1 總結(jié)51
- 6.2 展望51-53
- 致謝53-54
- 參考文獻(xiàn)54-57
- 附錄57-58
- 詳細(xì)摘要逡逑58-60
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