一种内河船舶区域控制器的资源分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：对内河智能船舶区域控制器架构内的所有资源进行表示和描述，建立资源库；建立资源预测模型；对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测；根据资源预测确定执行任务是否执行；根据资源预测调取适当资源执行该任务并适时监控，动态调整执行任务的资源；根据任务完成后情况优化资源预测模型。本发明专利技术先建立资源预测模型，对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测，再根据资源预测调取资源执行任务；其能使得任务能在最小的资源供给量下顺利完成，并满足任务执行的服务质量需求；有利于资源的充分利用。利于资源的充分利用。利于资源的充分利用。

【技术实现步骤摘要】
一种内河船舶区域控制器的资源分配方法及装置


[0001]本专利技术涉及水声定位
，特别是涉及一种内河船舶区域控制器的资源分配方法及装置。

技术介绍

[0002]智能船舶行业发展趋势是智能化、绿色化以及软件定义船舶。智能化、电动化的发展极大的触发了智能船舶的传感器数量、数据量以及处理量。
[0003]这是现有的分布式的架构无法进行负载的，以分布式的资源控制器是无法完成高效满足内河智能船舶功能需要。
[0004]随着内河智能船舶物理和功能架构带来的改变，数据量和传感器的总类增加，迫切需要开发一种新的资源分配方法，来对内河智能船舶的全船资源进行管理，根据内河智能船舶航行的需求，对资源进行动态调度，从而保证内河智能船舶任务执行和功能显示的服务质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有的分布式架构无法协调船舶任务需求的问题，提供一种内河船舶区域控制器的资源分配方法及装置。
[0006]本专利技术采用的技术方案为：一种内河船舶区域控制器的资源分配方法，包括以下步骤：
[0007]对内河智能船舶区域控制器架构内的所有资源进行表示和描述，建立资源库；
[0008]建立资源预测模型；
[0009]对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测；
[0010]根据资源预测确定执行任务是否执行；
[0011]根据资源预测调取适当资源执行该任务并适时监控，动态调整执行任务的资源；
[0012]根据任务完成后情况优化资源预测模型。
[0013]进一步的，对内河智能船舶区域控制器架构内的所有资源进行表示和描述，建立资源库，具体为：
[0014]对内河智能船舶的资源按照使用自编的统一资源定位符和编码技术对资源进行编码：
[0015]使用可拓展标记语言和资源描述框架进行描述；
[0016]使用本体描述各个资源之间的联系；
[0017]以完成描述的资源建立资源库；
[0018]实时监测资源库内的资源状态，对处于空闲状态的资源标注空闲。
[0019]进一步的，建立资源预测模型，具体为：
[0020]以已完成的、类型已知的任务建立历史任务库，并收集历史任务库中任务的资源消耗快照；
[0021]用稀疏编码处理资源快照，量化形成“单词”，得到资源字典；
[0022]将资源字典作为训练数据，训练出一个线性多分类的支持向量机SVM；
[0023]以资源字典、支持向量机SVM建立资源预测模型。
[0024]进一步的，对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测，具体为：
[0025]基于资源预测模型对获得的任务进行分类；
[0026]根据资源预测模型确定该任务的预分配资源量；
[0027]基于任务执行频率的性能预测算法预测在当前预分配资源量下任务被执行的性能指标；
[0028]用二分查找和控制变量方法调整任务的资源供给量，确定使任务顺利完成所需的最小资源。
[0029]进一步的，基于资源预测模型对获得的任务进行分类，具体为：
[0030]截取任务的小部分输入，作为探针运行：
[0031]在探针运行过程中收集资源消耗快照，用稀疏编码处理资源快照，量化形成“单词”，
[0032]将“单词”输入资源预测模型中的SVM分类器，得到该任务类别。
[0033]进一步的，根据资源预测模型确定该任务的预分配资源量，具体为：
[0034]以任务类别检索历史任务库，调取相同任务类别的历史任务，获得历史任务的资源消耗快照；
[0035]求获得历史任务的资源消耗量的平均值作为该任务的预分配资源量。
[0036]进一步的，基于任务执行频率的性能预测算法预测在当前预分配资源量下任务被执行的性能指标，具体为：
[0037]提任务的输入参数和配置参数，生成任务描述函数X
new
，
[0038]X
new
＝{详细输入信息A，QoS性能需求Q，资源消耗模式F
t
},其中，任务的详细输入信息A,包括任务大小，任务类型等；
[0039]逐一增加相邻任务K的数值，用x
n1
；x
n2
；
…
；x
nk
表示任务的K个邻居，d1；d2；
…
；d
k
表示他们到任务的欧拉距离，当新任务周围的密度f(k)首次达到极大值时，将此时的K值作为最适宜预测的最近邻居数；
[0040]计算不同近邻任务的贡献度ψ
i
，
[0041]计算加权函数，对新任务的性能进行预测。
[0042]进一步的，密度f(k)的计算公式为进一步的，密度f(k)的计算公式为
[0043]进一步的，贡献度ψ
i
的计算公式为加权函数为
[0044]本专利技术还提供一种船舶偷排垃圾入水定位装置，包括
[0045]资源描述单元，用于对内河智能船舶区域控制器架构内的所有资源进行表示和描述并建立资源库；
[0046]资源预测模型建立单元，用于建立资源预测模型；
[0047]解析单元，用于解析任务并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测；
[0048]任务确认单元，用于根据资源预测确定执行任务是否执行；
[0049]任务动态执行单元，用于根据资源预测调取适当资源执行该任务并适时监控并动态调整执行任务的资源；
[0050]优化单元，用于根据任务的完成情况优化资源预测模型。
[0051]本专利技术提出一种内河船舶区域控制器的资源分配方法及装置，其先建立资源预测模型，对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测，再根据资源预测调取资源执行任务；其能使得任务能在最小的资源供给量下顺利完成，并满足任务执行的服务质量需求；有利于资源的充分利用。
[0052]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0053]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0054]图1所示为本专利技术提供的一种内河船舶区域控制器的资源分配方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0055]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0056]需要说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：对内河智能船舶区域控制器架构内的所有资源进行表示和描述，建立资源库；建立资源预测模型；对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测；根据资源预测确定执行任务是否执行；根据资源预测调取适当资源执行该任务并适时监控，动态调整执行任务的资源；根据任务完成后情况优化资源预测模型。2.如权利要求1所述的内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特征在于，对内河智能船舶区域控制器架构内的所有资源进行表示和描述，建立资源库，具体为：对内河智能船舶的资源按照使用自编的统一资源定位符和编码技术对资源进行编码：使用可拓展标记语言和资源描述框架进行描述；使用本体描述各个资源之间的联系；以完成描述的资源建立资源库；实时监测资源库内的资源状态，对处于空闲状态的资源标注空闲。3.如权利要求2所述的内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特征在于，建立资源预测模型，具体为：以已完成的、类型已知的任务建立历史任务库，并收集历史任务库中任务的资源消耗快照；用稀疏编码处理资源快照，量化形成“单词”，得到资源字典；将资源字典作为训练数据，训练出一个线性多分类的支持向量机SVM；以资源字典、支持向量机SVM建立资源预测模型。4.如权利要求3所述的内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特征在于，对任务分类并基于资源预测模型对所需要的资源进行预测，具体为：基于资源预测模型对获得的任务进行分类；根据资源预测模型确定该任务的预分配资源量；基于任务执行频率的性能预测算法预测在当前预分配资源量下任务被执行的性能指标；用二分查找和控制变量方法调整任务的资源供给量，确定使任务顺利完成所需的最小资源。5.如权利要求4所述的内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特征在于，基于资源预测模型对获得的任务进行分类，具体为：截取任务的小部分输入，作为探针运行：在探针运行过程中收集资源消耗快照，用稀疏编码处理资源快照，量化形成“单词”，将“单词”输入资源预测模型中的SVM分类器，得到该任务类别。6.如权利要求5所述的内河船舶区域控制器的资源分配方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：文元桥，陈华龙，陶威，陈芊芊，朱曼，黄亚敏，肖长诗，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：