一种基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法及系统技术方案

本申请提出一种基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法及系统，属于信息能源系统优化领域，其中方法包括：建立基本模型；构建最小化终端设备的能耗最小化问题；采用CCR值量化不同的有向无环图的能量需求，基于CCR值，采用迭代自组织数据分析技术算法对有向无环图的集群进行聚类分组；针对计算密集型有向无环图的集群，采用增量控制方案；针对通信密集型有向无环图的集群，采用群智能任务卸载方案，得到有向无环图的集群中每个实时卸载任务的计算卸载目的地；本申请解决了任务卸载过程中终端设备的异构性问题，并保障了大规模信息‑能源系统优化的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于信息能源系统优化领域，具体涉及一种基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法及系统。

技术介绍

1、近几年，信息物理系统(cps，cyber-physical systems)已广泛应用于工业制造领域和我们的日常生活领域。端到端协作，结合移动边缘计算和设备到设备通信，是一种很有前途的计算方式，可以满足大规模cps应用的严格实时需求。然而，由于有限的能源供应和终端设备固有的开放性，在端到端协作的大规模cps中，应该仔细解决能源和可靠性问题。

2、cps是通过利用先进的网络、传感、计算、控制和通信技术来实现的硬件和软件组件的紧密集成。如今，由于互联终端设备的普及，cps的时空维度不断增加。近年来，耦合移动边缘计算(mec，mobile edge computing)和设备到设备(d2d，device-to-device)通信技术的一个吸引人的范式引起了广泛的关注。在通用的mec方式中，单个终端设备上的实时卸载任务能够在本地完成其执行，或将计算指令卸载给mec服务器。然而，这种计算方式不能很好地处理任务卸载过程中终端设备的异构性，导致本地网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，所述硬件构架为由M个终端设备、基站B和边缘服务器S组成的端到端协作的信息物理系统架构，所述边缘服务器S提供多个虚拟化的容器，不同虚拟化的容器计算能力不同。

3.根据权利要求2所述的基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，所述应用模型，包括：将信息物理系统架构中每一个终端设备在有向无环图中相关联，所述有向无环图包括：应用程序中优先级受约束的一组实时卸载任务以及从一个实时卸载任务到另一个实时卸载任务的通信数据集合，实时卸...

【技术特征摘要】

1.一种基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，所述硬件构架为由m个终端设备、基站b和边缘服务器s组成的端到端协作的信息物理系统架构，所述边缘服务器s提供多个虚拟化的容器，不同虚拟化的容器计算能力不同。

3.根据权利要求2所述的基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，所述应用模型，包括：将信息物理系统架构中每一个终端设备在有向无环图中相关联，所述有向无环图包括：应用程序中优先级受约束的一组实时卸载任务以及从一个实时卸载任务到另一个实时卸载任务的通信数据集合，实时卸载任务的执行模式包括：本地模式，d2d模式以及远程执行模式，所述本地模式为不需要边缘服务器s或其他终端设备的帮助下在本地的终端设备完成实时卸载任务的模式，所述d2d模式为通过d2d通信链路将实时卸载任务的计算卸载到另一个终端设备，并在另一个终端设备执行的模式，所述远程执行模式为将实时卸载任务发送到边缘服务器s，并在边缘服务器s上执行实时卸载任务的模式。

4.根据权利要求3所述的基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，所述可靠性模型，为实时卸载任务的可靠度，计算式如下：

5.根据权利要求4所述的基于聚类的有向无环图集群任务卸载方法，其特征在于，所述能源模型，包括：终端设备的静态能量消耗、本地模式下终端设备执行实时卸载任务时的动态能量消耗、d2d模式下执行实时卸载任务时终...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫蕊，李明，孙秋野，王睿，胡旭光，苏涵光，黄博南，孙宇飞，侯敏，郭亮亮，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：