【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信，特别涉及一种边缘计算环境下的依赖任务卸载方法及设备。
技术介绍
1、随着移动互联网的发展，智能设备已经成为每个人日常生活中不可或缺的一部分。传统的云计算可以为端设备提供丰富的计算资源，但是随着端设备应用程序的不断扩展复杂，这种集中式的计算模式逐渐无法满足时延、能耗、数据隐私和性能表现等方面的需求。近年来有许多研究提出在云层和端层之间插入一层边缘层，通过将资源丰富的边缘服务器部署在地理位置上离端设备更近的地方来缓解这一问题。边缘计算已经被广泛应用于工业物联网、智慧交通等应用场景，是未来推动实现智慧城市的关键性技术。
2、计算卸载作为边缘计算环境中的一项关键性技术，一直是工业界和学术界研究的热点和难点。计算卸载通过将由端设备产生的计算任务卸载到边缘服务器上执行，从而满足各项用户体验质量(qoe，quality ofexperience)要求。一般的计算卸载方法所针对的目标都是独立任务(independent task)。所谓独立任务就是指将由端设备产生的计算任务看作一个整体，这个独立任务就作为一个可卸载可执行的最小单位。而随着端设备应用程序越来越复杂，一个任务通常可以由多个逻辑上可划分的子任务组成，这些子任务各自负责完成整个任务的一小部分，只有少量的数据交互来形成逻辑上的相互依赖，这样的任务就称为依赖任务(dependenttask)。
3、针对依赖任务进行计算卸载更符合现实发展情况，更有利于充分利用多方计算资源，因此逐渐成为计算卸载方向上新的研究热点。针对依赖任务进行计算卸载需要考虑子任务之
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种边缘计算环境下的依赖任务卸载方法及设备，可以解决依赖任务卸载方法无法对多依赖任务进行卸载的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种边缘计算环境下的依赖任务卸载方法，该依赖任务卸载方法包括：
3、分别针对多个依赖任务中的每个依赖任务，构建依赖任务的有向无环图；有向无环图的节点与依赖任务的多个子任务一一对应，有向无环图中每两个节点之间的有向边用于表示对应的两个子任务之间的依赖关系；
4、构建用于选择策略的策略网络模型；策略用于为待卸载的依赖任务的子任务匹配对应的计算设备；
5、分别针对每个依赖任务，基于依赖任务的有向无环图获取用于表示依赖任务的多个子任务的状态的依赖任务状态表示；
6、获取用于表示所有计算设备的状态的计算设备状态表示；计算设备为用于执行处理多个依赖任务的本地用户设备或边缘服务器；
7、分别针对每个依赖任务，基于依赖任务的依赖任务状态表示和计算设备状态表示，将依赖任务的子任务卸载到计算设备；
8、基于依赖任务状态表示以及计算设备状态表示得到动作空间表示；动作空间表示为每个子任务与子任务对应的计算设备的组合；
9、计算动作空间表示的奖励函数值；
10、利用动作空间表示的奖励函数值更新策略网络模型中的策略；
11、利用策略网络模型为待卸载的依赖任务选择对应的策略，并根据策略对待卸载的依赖任务进行卸载并执行。
12、可选的，基于依赖任务的有向无环图获取用于表示依赖任务的多个子任务的状态的依赖任务状态表示，包括：
13、通过公式：
14、
15、计算第k个依赖任务的依赖任务状态表示
16、其中，k＝1,2,...,k，k表示依赖任务的总数，gat()表示图注意力网络计算，表示第k个依赖任务的状态，
17、其中，adjk表示第k个依赖任务的有向无环图的邻接矩阵，adjk中的元素为第k个依赖任务中各子任务之间的依赖关系，表示第k个依赖任务的所有子任务对应的节点的属性集合：
18、
19、
20、其中，表示第k个依赖任务的第1个子任务对应的节点的属性，表示第k个依赖任务的第i个子任务对应的节点的属性，表示第k个依赖任务的第i个子任务对应的节点的属性，ck,i表示执行第k个依赖任务的第i个子任务需要的计算量，dk,i表示上传到第k个依赖任务的第i个子任务的数据量，lock,i表示第k个依赖任务的第i个子任务的卸载位置，avak,i表示第k个依赖任务的第i个子任务是否可卸载，vk,i表示总任务的有向无环图中第k个依赖任务的第i个子任务对应的节点，vk表示总任务的有向无环图中第k个依赖任务的所有子任务对应的节点的集合，i＝1,2,...,i，i表示第k个依赖任务的子任务总数。
21、可选的，获取用于表示所有计算设备的状态的计算设备状态表示，包括：
22、通过公式：
23、slocations＝mlp(olocations)
24、得到计算设备状态表示slocations；
25、其中，mlp()表示多层感知机计算，olocations表示所有计算设备的状态的集合：
26、
27、
28、其中，表示第1个计算设备的状态，表示第r个计算设备r的状态，表示第r个计算设备的状态，eftr表示第r个计算设备的预计空闲时间，fr表示第r个计算设备的计算能力，r＝1,2,...,r，r表示计算设备的总数。
29、可选的，基于依赖任务状态表示以及计算设备状态表示得到动作空间表示，包括：
30、通过公式：
31、a＝{a1,...,af}
32、
33、获得动作空间表示a：
34、其中，af表示第f个卸载时刻的动作空间表示，表示第f个卸载时刻需要卸载的子任务在有向无环图中对应的节点的编号，表示第f个卸载时刻需要卸载的子任务匹配到的计算设备的编号，f＝2,3,,...,f，f表示第f个卸载时刻。
35、可选的，计算动作空间表示的奖励函数值，包括：
36、通过公式：
37、
38、计算动作空间表示的奖励函数值r；
39、其中，f＝1,2,...,f，f表示第f个卸载时刻，k＝1,2,...,k，k表示依赖任务的总数，表示卸载第k个依赖任务的f个子任务的预计完成时间，表示卸载第k个依赖任务的f-1个子任务的预计完成时间，a1:f表示卸载f个子任务的动作空间表示，a1:t-1表示卸载f-1个子任务的动作空间表示的集合：
40、
41、其中，o＝1,2,...,f，表示第k个依赖任务在第o个卸载时刻需要卸载的子任务的预计完成时间：
42、
43、其中，表示第k个依赖任务在第o个卸载时刻需要卸载的子任务进行卸载的开始时间，表示第k个依赖任务在第o个卸载时刻需要卸载的子任务的执行时延：
44、
45、
46、其中，ck,o本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种边缘计算环境下的依赖任务卸载方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述基于所述依赖任务的有向无环图获取用于表示所述依赖任务的多个子任务的状态的依赖任务状态表示，包括：
3.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述获取用于表示所有计算设备的状态的计算设备状态表示，包括：
4.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述基于所述依赖任务状态表示以及所述计算设备状态表示得到动作空间表示，包括：
5.根据权利要求4所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述计算所述动作空间表示的奖励函数值，包括：
6.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述利用所述动作空间表示的奖励函数值更新所述策略网络模型中的策略，包括：
7.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述利用所述策略网络模型为所述待卸载的依赖任务选择对应的策略，并根据所述策略对所述待卸载的依赖任务进行卸载并执行，包括：
8.一种边缘计算环境下的依赖任务卸载装置
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的依赖任务卸载方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的依赖任务卸载方法。
...【技术特征摘要】
1.一种边缘计算环境下的依赖任务卸载方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述基于所述依赖任务的有向无环图获取用于表示所述依赖任务的多个子任务的状态的依赖任务状态表示，包括：
3.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述获取用于表示所有计算设备的状态的计算设备状态表示，包括：
4.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述基于所述依赖任务状态表示以及所述计算设备状态表示得到动作空间表示，包括：
5.根据权利要求4所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述计算所述动作空间表示的奖励函数值，包括：
6.根据权利要求1所述的依赖任务卸载方法，其特征在于，所述利用所述动...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓衡，曹泽群，桂劲松，李登，王鑫，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。