一种有限资源下的电子产品调试任务并行调度方法技术

技术编号:35816663 阅读:16 留言:0更新日期:2022-12-03 13:40
本发明专利技术公开了一种有限资源下的电子产品调试任务并行调度方法,解决现有方法中未考虑电子产品调试任务特点难以进行并行调度的问题。本发明专利技术采用基于改进禁忌粒子群算法,首先对电子产品调试线模型进行抽象,构建电子产品调试特点下的调试任务并行调度模型。其次,明确调试任务及资源之间的多种约束条件。然后考虑因调试网络延迟等原因造成时间波动的实际情况,最后依据模型设计改进禁忌粒子群算法进行多目标优化求解。行多目标优化求解。行多目标优化求解。

【技术实现步骤摘要】
一种有限资源下的电子产品调试任务并行调度方法


[0001]本专利技术专利涉及电子产品调试任务资源调度优化领域,具体是一种电子产品调试任务并行调度方法。

技术介绍

[0002]调试是多次测试,通过改变一些参数寻求最佳测试数据的过程,调试主要工作就是测试和调整。以往的调试任务排程仅针对任务数量小且调试资源简单的情况,针对调试任务量大及调试资源复杂,如何制定高效快速的任务排程计划成为现代制造业核心技术的重点;传统的调试任务并行调度有些并未考虑调试车间中这些情况:同个产品中不同调试任务在资源或接口冲突时不能同时进行,以及任务之间优先级等特殊情况,灵活性差。而目前绝大多数调试任务调度模型没有考虑电子产品调试任务层级之间的相关性,以至于模型实际优化效果差,充分考虑调试中产品

调试任务层级的相关性可以降低资源的空置率,使模型更贴合实际。还有由于调试网络延迟等原因造成调试时间波动的问题并未解决。
[0003]现有技术中公开一种基于粒子群禁忌组合的并行测试任务调度方法及平台,申请号为201010507233.2;首先将测试资源与测试任务数据存入数据库模块,然后用粒子群禁忌组合方式对数据库提取的测试相关数据进行运算,最后将调度结果存储与数据库或直接在调度结果中显示与比较模块中显示比较,现有技术并没有考虑当前电子产品并行调试调度的约束条件及层级关系,并且没有考虑波动时间,以及粒子群算法收敛效果不好,因此针对现有电子产品调试任务并行调度模型及算法的不足,提出一种基于改进禁忌粒子群算法的电子产品调试任务并行调度方法

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有电子产品调试任务并行调度模型及算法的不足,提出一种基于改进禁忌粒子群算法的电子产品调试任务并行调度方法。本方法针对现有的层级关系欠考虑、约束条件不周全、灵活性差等问题,结合改进禁忌粒子群算法对电子产品调试任务进行有限资源下的并行调度。
[0005]本专利技术的技术方案是一种有限资源下的电子产品调试任务并行调度方法,该方法包括以下步骤:
[0006]步骤1:根据电子产品调试特点,进行调试任务并行调度建模;
[0007]确定调试仪器资源集:R={r1,r2,r3,...,r
n
},其中一个元素表示一个调试仪器资源;
[0008]确定调试任务集:T={t
11
,t
12
,...,t
1m(1)
,t
21
,t
22
,...,t
2m(2)
,...,t
d1
,t
d2
,...,t
dm(d)
},该集合表示共有d 个产品,其中t
j1
,t
j2
,...,t
jm(j)
表示产品j有m(j)个调试任务,设这d个产品共m项任务,
[0009]确定资源任务时间矩阵RTT
n*m
:该矩阵行表示调试资源,列表示参数调试任务,若
某一调试任务t
j
,占用资源r
i
时间time
ij
,则RTT
n*m
(i,j)=time
ij
,否则RTT
n*m
(i,j)=0;
[0010]确定调试任务资源约束集该集合反映了完成调试参数任务的调试资源约束关系,是由资源任务时间矩阵列矩阵RTT
n*m
中所有大于0的分量所对应的资源所组成的集合;
[0011]步骤2:确定调试任务及资源之间的约束条件;
[0012](1)任一调试任务占用任一调试资源的时间time
ij
固定且等于该被调任务的调试时间与调试仪器的状态准备时间的和;
[0013]time
ij
=t
(ij)test
+t
(ij)pre
[0014]其中,t
(ij)test
为资源r
i
调试任务t
j
的调试时间,t
(ij)pre
为资源r
i
调试任务t
j
的准备时间;
[0015](2)每个资源一次只能调试一个任务;
[0016](3)调试任务一旦开始就无法停止;
[0017](4)不同调试任务之间有优先权上的约束;
[0018]定义前驱任务矩阵TP
m
×
m
:表示进行某项调试任务前必须完成的调试任务集,若完成调试任务t
i
的先决条件是t
j
,则TP
m
×
m
(i,j)=1;
[0019]否则TP
m
×
m
(i,j)=0;在后续求解过程中,任务t
j
的前驱任务集P
tj
中的任务都是已完成调试的;
[0020](5)一种或多种资源被某一调试任务占用时不能被其它任务占用;
[0021](6)同一产品不能在同一时间同时进行多个调试任务即同个产品下的不同调试任务起止时间无交集;
[0022]步骤3:确定调试时间波动;
[0023]对于随机的调试时间根据不确定值围绕确定理论值周围波动,不确定参数波动幅度为ε,ε>0,其波动公式如下:
[0024][0025]其中time
ij
表示调试任务t
j
在资源r
i
上进行调试所需要的调试时间。结合以往数据研究,调试时间的波动分布服从标准正态分布,即不确定参数ξ∈N(0,1),正态分布的概率分布函数如下所示;
[0026][0027]其中,x表示积分变量;
[0028]步骤4:计算并行调度方案;
[0029]步骤4.1:初始化
[0030]X
p
=(t
1,1p
,...,t
2,4p
,...,t
i,jp
)表示粒子群算法的编码规则,代表的含义是第p个粒子的位置, t
i,jp
∈T表示第i个产品的第j个任务,且1≤j≤m(j),其中任意两个元素代表不同的任务;
[0031]V
p
=(v
1,1p
,...,v
2,4p
,...,v
i,jp
)代表第p个粒子的速度,V
min
<v
i,jp
<V
max
,V
min
、V
max
分别表示该粒子的最小、最大速度;
[0032]X
p
、V
p
都是m维向量,1≤p≤s,m表示调试任务集中的任务总数,s表示粒子群的种群规模;
[00本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有限资源下的电子产品调试任务并行调度方法,该方法包括以下步骤:步骤1:根据电子产品调试特点,进行调试任务并行调度建模;确定调试仪器资源集:R={r1,r2,r3,...,r
n
},其中一个元素表示一个调试仪器资源;确定调试任务集:T={t
11
,t
12
,...,t
1m(1)
,t
21
,t
22
,...,t
2m(2)
,...,t
d1
,t
d2
,...,t
dm(d)
},该集合表示共有d个产品,其中t
j1
,t
j2
,...,t
jm(j)
表示产品j有m(j)个调试任务,设这d个产品共m项任务,确定资源任务时间矩阵RTT
n*m
:该矩阵行表示调试资源,列表示参数调试任务,若某一调试任务t
j
,占用资源r
i
时间time
ij
,则RTT
n*m
(i,j)=time
ij
,否则RTT
n*m
(i,j)=0;确定调试任务资源约束集该集合反映了完成调试参数任务的调试资源约束关系,是由资源任务时间矩阵列矩阵RTT
n*m
中所有大于0的分量所对应的资源所组成的集合;步骤2:确定调试任务及资源之间的约束条件;(1)任一调试任务占用任一调试资源的时间time
ij
固定且等于该被调任务的调试时间与调试仪器的状态准备时间的和;time
ij
=t
(ij)test
+t
(ij)pre
其中,t
(ij)test
为资源r
i
调试任务t
j
的调试时间,t
(ij)pre
为资源r
i
调试任务t
j
的准备时间;(2)每个资源一次只能调试一个任务;(3)调试任务一旦开始就无法停止;(4)不同调试任务之间有优先权上的约束;定义前驱任务矩阵TP
m
×
m
:表示进行某项调试任务前必须完成的调试任务集,若完成调试任务t
i
的先决条件是t
j
,则TP
m
×
m
(i,j)=1;否则TP
m
×
m
(i,j)=0;在后续求解过程中,任务t
j
的前驱任务集P
tj
中的任务都是已完成调试的;(5)一种或多种资源被某一调试任务占用时不能被其它任务占用;(6)同一产品不能在同一时间同时进行多个调试任务即同个产品下的不同调试任务起止时间无交集;步骤3:确定调试时间波动;对于随机的调试时间根据不确定值围绕确定理论值周围波动,不确定参数波动幅度为ε,ε>0,其波动公式如下:其中time
ij
表示调试任务t
j
在资源r
i
上进行调试所需要的调试时间。结合以往数据研究,调试时间的波动分布服从标准正态分布,即不确定参数ξ∈N(0,1),正态分布的概率分布函数如下所示;其中,x表示积分变量;步骤4:计算并行调度方案;
步骤4.1:初始化X
p
=(t
1,1p
,...,t
2,4p
,...,t
i,jp
)表示粒子群算法的编码规则,代表的含义是第p个粒子的位置,t
i,jp
∈T表示第i个产品的第j个任务,且1≤j≤m(j),其中任意两个元素代表不同的任务;V
p
=(v
1,1p
,...,v
2,4p
,...,v
i,jp
)代表第p个粒子的速度,V
min
<v
i,jp
<V
max
,V
min
、V
max
分别表示该粒子的最小、最大速度;X
p
、V
p
都是m维向量,1≤p≤s,m表示调试任务集中的任务总数,s表示粒子群的种群规模;调试任务t
j
的调试方案j为调试任务号,a
j
为调试任务的调试任务方案总数;方案的占用资源集为n
ji
是占用资源集R
ji
的总资源数,i=1,2,...,a
j
;粒子群算法和禁忌算法的最大迭代次数为N
m1
、N
m2
,禁忌表长度为k;初始化粒子群算法迭代次数N1设为0;步骤4.2:求解调试资源调度矩阵;步骤4.3:更新粒子个体和全局适应度最优值

对当前每个粒子的适应值与个体适应度最优值作比较,若更好,则取该值为粒子个体适应度最优值,否则粒子个体适应度最优值不变;

对当前各粒子个体适应度最优值与全局适应度最优值作比较,若更好,则取该值为粒子全局适应度最优值,否则粒子全局适应度最优值不变;步骤4.4:以自适应权重改进粒子速度与位置更新策略;更新每个粒子速度与位置:v
i+1
=ω
·
v
i
+c1·
random()

【专利技术属性】
技术研发人员:李波谭抗胡家文刘民岷赖复尧周阳明
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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