网格计算资源调度的层次Petri网建模与分析

本文给出了网格计算资源的三层调度方案,并利用层次颜色Petri网对这一调度方案进行了建模与分析。对不同层次的资源调度建立了相应的颜色时延Petri网模型,不同层次的颜色时延Petri网模型可以有不同的行为表现,体现了网格计算资源的异构、自治等特点。给出了层次颜色Petri网的可迭任务图的概念及构造算法,并利用可达任务图,对网格计算资源调度系统的运行状态进行了分析。     

基于广义随机Petri网的网格调度模型

针对网格资源调度中负载不均衡问题,在基于QoS且具有容错性的任务调度算法基础上提出一种基于任务优先级的QoS约束参数的调度策略。采用广义随机Petri网建立网格调度模型,增加Petri网的抑制弧功能,实现优先调度策略。结果证明了该策略优先运行紧迫任务,并且其运行任务时间和费用的综合代价较小。     

基于HCTC_Ptri网的机场主要资源调度模型

针对多跑道机场主要资源调度问题,结合层次Petri网、有色Petri网、时延Petri网和受控Petri网理论,构建一种面向机场主要资源调度的混合Petri网——HCTC_Petri (hierarchical colored timed controlled Petri)网模型.通过设置合理的控制策略、动态调节模型参数,提高运行结果的稳定性.以多个新的航班时刻表为基础,预测机场的资源调度情况.实验结果表明,HCTC_Petri网模型在模拟机场主要资源调度时具有较高的准确性和稳定性,且中转航班进站前的延误总时间和总架次对过站后的延误情况影响较大.     

Petri网格构建探讨

介绍了Petri网的基本定义和对并发系统的描述.指出网格是完全异步并发的基础环境。分析了Web服务和网格资源是构造Petri网格的变化元素和状态元素,进而基于Web services标准和WSRF规范构造了Petri网格体系结构的层次模型,指出Petri网格应用就是构造Petri网模型实例。     

基于Petri网和并发调度标识图的并发任务调度的建模与分析

在云计算及网格计算环境下,由于资源具有分布、异构、动态、自治等特点,其并发任务的调度更加复杂,迫切需要强有力的图形与数学工具对其进行建模与分析。Petri网是描述与分析并发、异步、动态等事件的理想的图形与数学工具。给出了并发任务调度的加权时延Petri网模型。可达标识图是分析Petri网动态特性的一个重要工具,但它不能表达Petri网中变迁的并发关系,尤其是不便于分析被描述系统的时间特性。提出了并发调度标识图的概念,给出了构造时延Petri网的并发调度标识图的算法。最后,利用并发调度标识图分析了并行下载的时间特性。     

一种基于QoS的网格服务调度模型

分析了开放网格体系结构（OGSA）的服务本质,论证了作为网格技术重要组成部分的网格服务调度服务对于服务质量（Qos）的需求,提出了一种基于QoS的网格调度随机高级Petri网模型,并对该模型进行了分解和精化,从而简化了模型的求解,以实现基于服务质量（QoS）的网格服务调度。     

树型网格计算环境下的独立任务调度

任务调度是实现高性能网格计算的一个基本问题,然而,设计和实现高效的调度算法是非常具有挑战性的.讨论了在网格资源计算能力和网络通信速度异构的树型计算网格环境下,独立任务的调度问题.与实现最小化任务总的执行时间不同(该问题已被证明是NP难题),为该任务调度问题建立了整数线性规划模型,并从该线性规划模型中得到最优任务分配方案??各计算节点最优任务分配数.然后,基于最优任务分配方案,构造了两种动态的需求驱动的任务分配启发式算法:OPCHATA(optimization-based priority-computation heuristic algorithm for task allocation)和OPBHATA(optimization-basedpriority-bandwidth heuristic algorithm for task allocation).实验结果表明:在异构的树型计算网格环境下实现大量独立任务调度时,该算法的性能明显优于其他算法.     

基于动态有色Petri网的网格服务工作流模型的研究

在深入了解网格技术、网格服务和网格工作流的概念、特点及其应用的基础上,提出了一种可行的网格服务工作流系统模型,重点介绍了动态优化建模技术、动态调度算法的实现思想.定义了一种动态有色Petri网作为服务工作流的建模工具,支持服务工作流的动态优化建模和动态调度,并为服务工作流模型提供性能评价依据.验证表明采用该模型能够很好地满足用户的QoS要求,并且有助于提高资源利用率.     

基于Stateflow的赋时Petri网仿真实现方法

以合理配置和优化内外资源为目的的生产调度问题已成为制造业的研究热点.通过利用赋时Petri网建模方法对Job Shop生产调度问题建立模型,采用Matlab环境下的Stateflow工具箱实现了对所建Petri网模型的动态可视化仿真,获得了网运行的变迁序列并构建出Petri网的可达图,同时分析了各机器生产效率.该仿真方法降低了Petri网理论分析的难度,仿真结果为制造系统的实际流程设计提供了依据.     

基于有色Petri网的网格调度模型的研究

有色Petri网(CPN)是一种高级网系统，可以为系统建模提供强有力的支持。该文介绍了CPN的基本概念和建模特性，在研究目前网格调度环境的基础上，提出了网格调度的CPN模型，应用状态空间分析法对两种典型的调度算法进行了分析和讨论。     

一类资源组合问题的扩展参数Petri网建模与优化研究

现代企业重组及ＣＩＭＳ资源调度问题是一类典型资源组合优化问题。文中针对这类资源组合优化问题。提出一种新的建模方法－－扩展参数Ｐｅｔｒｉ网。该网通过着色Ｐｅｔｒｉ网和时间Ｐｅｔｒｉ网中引入扩展参数使之对任务执行过程具有很强的模型描述与性能评价能力。另外,在该网中扩展的控制决策层Ｐｅｔｒｉ网模型不仅实现了对资源组合方案选择与评价并且可以方便地与不同的优化策略与优化算法进行集成,使问题的求解更加灵活、高     

COMPLEXITY REDUCTION FOR OPTIMIZATION OF DETERMINISTIC TIMED PETRI-NET SCHEDULING BY TRUNCATION

Methods of applying Petri nets to model and analyze scheduling problems, with constraints such as precedence relationships and multiple resource allocation, have been available in the literature. Searching for an optimum schedule can be implemented by combining the branch-and-bound technique with the execution of the timed Petri net. The resulting complexity problem in a large Petri net is handled by a truncation technique such that the original large Petri net is divided into several smaller subnets. The complexity involved in the analysis of each subnet individually is greatly reduced. However, as illustrated in this paper, the schedules for the subnets obtained by treating them separately may not lead to an optimal overall schedule for the original Petri net. To circumvent this problem, algorithms are developed that can be used to search for a proper schedule for each subnet such that the combination of these schedules yields an overall optimum schedule for the original timed Petri net. These algorithms are based on the idea of Petri net execution and branch-and-bound with modification. Finally, the practical application of the timed Petri net truncation technique to scheduling problems in manufacturing systems is illustrated by an example of multirobot task scheduling.     

考虑非确定加工时间的柔性作业车间调度问题研究

加工时间不确定的柔性作业车间调度问题已逐渐成为生产调度研究的热点。采用区间表示加工时间范围,利用时间Petri网建立区间柔性作业车间调度问题形式化模型,并运用网模型的状态类图进行可达性分析,计算出所有可行变迁触发序列。通过对触发序列的时序分析,提出一种有效的逆向分步法来构造触发序列的时间约束不等式,进而求解线性规划问题来获得最小完工时间下界(上界)的优化调度策略。最后利用实例分析验证了模型及所提方法的正确性和可行性,为实际的区间柔性作业车间调度问题提供有效方案。     

基于任务-资源分配图优化选取的网格依赖任务调度

任务调度是网格应用系统获得高性能的关键.网格计算中一个大型的应用程序往往被分解为具有依赖关系的多个任务.在资源个体差异较大、广域互连的网格环境下任务间的依赖关系对传统的调度策略提出了新的挑战.任务调度的主要工作是为任务分配资源以及确定任务的执行次序,将依赖任务的可能的资源分配方案表示为任务-资源分配图（T-RAG）,在该图的基础上提出了基于T-RAG优化选取的依赖任务调度模型,将依赖任务调度问题转化为图的优化选取问题,解析最优任务-资源分配图可以同时确定资源分配方案和任务的执行次序即为最优调度方案.最后,实现了基于该模型的任务调度算法,该算法与ILHA算法的对比分析表明,在资源差异较大及任务间存在大量数据传输的情况下所提出的算法更优.     

基于GA-PSO的天基预警系统资源调度方法

为解决天基预警系统中的卫星资源调度问题,从预警任务特点出发,在对预警任务进行分解的基础上,建立了资源调度模型．结合传统遗传算法（GA）和粒子群算法（PSO）的优点,采用一种混合遗传粒子群（GA-PSO）算法来求解资源调度问题．该算法在解决粒子编解码问题的前提下,将遗传算法的遗传算子应用于粒子群算法,改善了粒子群算法的寻优能力．实验结果表明,提出的算法能有效解决多目标探测时天基预警系统的资源调度问题,调度结果优于传统粒子群算法和遗传算法．     

基于区块链的云制造系统内可信资源调度方案

针对目前云制造系统中存在的各参与主体间信任问题以及资源调度效率问题,研究了将区块链技术应用于云制造系统中.首先,阐述了区块链技术应用于云制造系统的意义,提出了一种基于区块链技术的云制造系统;其次,设计了基于智能合约的制造资源调度方式,构建制造成本最小、时间最短、合格率最高的资源调度模型并用差分进化算法进行求解;最后,进行实验仿真.结果表明,基于区块链技术的智能合约内进行资源调度方法在保证了系统内各参与主体间相互信任的同时,有效地提高了云制造系统的资源调度效率和资源调度方案的优越性.     

基于效益最优的网格资源调度

网格资源管理和调度是一个非常复杂和重要的研究问题,传统的集中式管理和调度方法很难适用于网格计算环境,基于经济模型的资源管理和调度成为当前的研究热点。论文提出了一个基于效益最优的网格资源调度算法,模拟试验表明新的调度算法具有较好的调度长度。     

Using Timed Petri Net to Model Instruction-Level Loop Scheduling with Resource Constraints

This paper uses timed petri net to model and analyze the problem of instructionlevel loop scheduling with resource constraints,which has been proven to be an NP complete problem.First,we present a new timed Petri net model to integrate functional unit allocation,register allocation and spilling into a unified theoretical framework.Then we develop a state subgraph,called Register Allocation Solution Graph,which can effectively describe the major behavior of our new model.the main property of this state subgraph is that the number of all its nodes is polynomial.Finally we present and prove that the optimum loop schedules can be found with polynomial computation complexity,for almost all practical loop programs.Our work lightens a new idea of finding the optimum loop schedules.     

基于遗传模拟退火算法的制造网格资源调度策略

为有效解决制造网格中资源调度问题,提出了多目标调度优化模型。并根据用户的要求,采用AHP算法确定各目标权重;联系到资源调度问题的特性,设计了基于遗传模拟退火算法的调度策略,最后给出一个典型实例,验证方法的有效性。