基于任务生灭过程模型的边缘计算批处理调度算法分析与设计

移动边缘计算技术为低时延要求、资源敏感的计算任务需求提供解决方案,通过研究任务请求特征以提高调度算法效率是边缘计算的重要研究方向。不同于现有研究将任务请求特征建模为单一随机变量的做法,提出基于任务请求生灭过程模型的边缘计算架构,将求解最优调度决策的过程建模为无限期平均成本马尔可夫决策过程。在使用贝尔曼方程分析问题的过程中,利用任务的生灭特性对未来的请求到达做出估计以判断当前决策对未来系统时延能耗成本的影响,进而辅助确定当前状态的最优决策,并结合任务相关性感知提出批处理任务调度控制算法。所提算法根据生灭状态信息对策略迭代的状态空间和决策空间进行剪枝以降低策略改进的复杂度,突破了策略迭代算法的复杂度瓶颈。仿真结果表明,所提算法相较于传统的策略迭代算法具有明显的低复杂度优势,且能在不同系统条件下保持低时延、能耗成本。     

车联网场景下移动边缘计算协作式资源分配策略

为了有效利用边缘云的计算资源,尽可能降低任务卸载时的平均等待时延,提出了一种满足边缘计算服务器容限阈值和任务卸载成功率约束条件下的多个边缘计算服务器相互协作的资源分配方案,通过单位时间总代价指标优化边缘计算服务器个数.将此方案建模为一个整数优化问题,之后设计了一种最小代价算法求解此优化问题,得到约束条件下的单位时间总代价以及任务平均等待时延.仿真结果表明,与已有方案相比,所提方案降低了单位时间总代价和任务卸载平均等待时延.     

边缘计算环境中基于复制的任务加速机制

随着边缘计算的快速发展,边缘往往需要处理大量的任务,一些边缘集群超载,导致慢任务的产生.文章首次基于多臂赌博机的算法应用于边缘计算环境的任务复制问题.以往的工作通常是将任务从过载边缘复制到空闲边缘,以减少排队和计算时延来换取传输时延.在作出复制决策之前,无法预测被复制到不同边缘的任务的完成时延,这影响了任务复制机制的性能.因此,将多臂赌博机应用于任务复制问题,并对边缘计算性能和链路带宽的随机性进行了描述.文章提出了一种边缘计算环境中基于复制的任务加速机制,证明了该任务加速机制是次线性的.最后,对所提出的任务加速机制的时延性能和服务可靠性进行了仿真评估.与SINGLE和RANDOM相比,此任务加速机制将平均作业完成时间分别提高了56.4％和77.6％.     

车载边缘计算中多任务部分卸载方案研究

现有车载应用设备对时延有更严苛的要求,车载边缘计算(VEC)能够充分利用网络边缘设备,如路边单元(RSU)进行协作处理,可有效地降低时延。现有研究多假设RSU计算资源充足,可提供无限的服务,但实际其计算资源会随着所需处理任务数量的增加而受限,对时延敏感的车载应用造成限制。该文针对此问题,提出一种车载边缘计算中多任务部分卸载方案,该方案在充分利用RSU的计算资源条件下,考虑邻近车辆的剩余可用计算资源,以最小化总任务处理时延。首先在时延限制和资源约束下分配各任务在本地、RSU和邻近车辆的最优卸载决策变量比例,其次以最小处理时延为目的在一跳通信范围内选择合适的空闲车辆作为处理部分任务的邻近车辆。仿真结果表明所提车载边缘计算中多任务部分卸载方案相较现有方案能较好地降低时延。     

边缘计算中云边任务下发策略研究

目前边缘计算的相关研究大部分着眼于如何将设备端数据卸载至边缘端进行处理,而未考虑云中心如何高效率、低延时地将不同任务下发至边缘节点的问题.针对该问题,文中提出了一种边缘计算架构模型,通过对任务进行统一建模,使用改进的Dijkstra算法得到任务下发最优路径,减少所需计算节点数量和提升计算性能,使其能在最短的时间内下发到...     

车载边缘计算研究综述

随着计算密集和时延敏感型车辆应用的爆炸式增长,集中式云架构产生了高工作负载和任务时延阻塞。为了保证服务质量,车载边缘计算应运而生,这种计算模式将计算能力和存储资源,推移到离数据源更近的边缘服务器或边缘网关等边缘节点上,通过在边缘节点进行实时数据处理和决策,可以显著地减少数据传输时延。首先介绍了车载边缘计算的基本概念,接着对现有研究进行了梳理分类,最后讨论了对车载边缘计算的展望和未来研究方向。     

移动边缘计算中智能服务编排和算网资源分配联合优化方法

为了解决边缘网络环境中由于业务差异化、网络环境高度动态化以及算网资源部署去中心化造成的网络服务缓存和算网资源分配效率低等问题,研究并建立了一种去中心化的移动边缘计算服务编排和计算卸载模型;并在算力、存储、带宽等多维资源约束下,以最小化任务处理时延为目标,将服务缓存和算网资源分配联合优化问题抽象为部分可观测马尔可夫决策过程;考虑到服务请求时间依赖性及其与服务缓存间的耦合关系,引入长短时记忆网络来捕获时间相关的网络状态信息,进而提出基于循环多智能体深度强化学习的分布式服务编排和资源分配算法以自主决策服务缓存和算网资源分配策略。仿真结果表明,所提算法在缓存命中率、任务处理时延等方面具有显著的性能提升。     

基于深度强化学习的计算卸载与资源分配策略

为了扩大车载边缘网络的覆盖范围及其计算能力，提出了一种适用于空天地融合车载网的计算卸载架构。考虑计算任务的时延和能耗约束，以及空天地融合车载网的频谱、计算和存储约束，将计算卸载决策和资源分配的联合优化问题建模为一个混合整数非线性规划问题。基于强化学习方法，将原问题转换成一个马尔可夫过程，提出了一种深度强化学习算法以求解该问题，所提算法具有较好的收敛性。仿真结果表明，所提算法在任务时延和成功率方面优于其他算法。     

车联网云边协同计算场景下的多目标优化卸载决策

车联网场景下的计算任务对时延非常敏感,需要云边协同计算来满足这类需求。针对车联网云边协同计算场景下如何高效地进行服务卸载并同时考虑服务的卸载决策以及边缘服务器和云服务器的协同资源分配问题,设计了基于云边协同的车辆计算网络架构,在该架构下,车载终端、云服务器和边缘服务器都可以提供计算服务;通过对缓存任务进行分类并将缓存策略引入车联网场景,依次设计了缓存模型、时延模型、能耗模型、服务质量模型以及多目标优化问题模型;给出了一种基于改进的多目标优化免疫算法的卸载决策方案。最后,通过对比实验验证了所提卸载决策方案的有效性。     

5G边云协同分布式网络架构下任务卸载模型

自动驾驶、增强现实等5G新兴的应用对网络时延和可靠性提出更高的挑战,针对边缘协同框架负载均衡问题,提出一种大规模边云协同分布式网络架构下的任务卸载模型.该模型以最低能耗为目标,根据任务特性与现有网络资源、计算资源和存储资源自适应优化任务卸载决策,通过整合边缘计算与云计算处理能力的优势,保证时延敏感型任务的质量,提高整个...     

基于CMMI的PDM设计

为了提供目前产品数据管理(Product Dato Management,PDM)系统对产品开发过程管理的控制能力,实现产品开发过程中的实时测量与监控,提高管理质量,结合能力成熟度模型(Capability Maturity Model Integration,CMMI)在软件领域的成功经验,适应硬件产品开发领域的需要,在介绍了CMMI的主要思想之后,重点论述了以CMMI为基础定制企业PDM系统的可能性。对产品开发框架进行了分析,提出了基于CMMI的PDM系统概要设计模型。     

通信与计算机领域伪代码一致性审查研究

通信、计算机领域的发明专利审查过程中,针对权利要求书中涉及伪代码的情形存在不同的审查观点.在对伪代码与自然语言、标记性程序语言进行辨析,以及对现行发明专利审查规范进行分析溯源的基础上,提出应站在技术人员的角度,按专利审查的一般标准,判断其是否符合专利申请的撰写规定和授权条件,权利要求是否清晰,再进行一致性审查的建议,对其他领域类似情形的发明专利审查具有借鉴意义.     

基于片上可编程系统的视频车辆跟踪技术研究

针对目前具体产品中算法实现复杂且基于计算机(PC)平台的纯软件环境等问题.提出了一种视频车辆跟踪的嵌入式实现方法.利用可编程片上技术,使得视频检测摆脱PC平台的依赖.以Nios Ⅱ软核处理器和外设知识产权(IP)核为硬件平台,结合模拟/数字信号转换(A/D)和数字/模拟信号转换(D/A)的视频接口,以μC/OS为操作系...     

基于CAS的单点登录系统应用研究

随着信息系统的迅速发展,各类信息化应用系统逐步建立,但是各应用系统之间自成体系,从而导致了每使用一个系统就要重新登录一次,给用户的使用和管理员的管理带来了很多不便.本文研究基于CAS的单点登录系统应用,很好地解决了使用和管理困难问题,介绍了基于CAS的单点登录系统应用设计研究,系统采用用户管理LDAP轻量级目录服务、CAS中央认证服务,设计了一个统一管理界面,通过Web服务传递用户参数,实现了多应用系统的整合.     

基于狄恩流的微混合器的研究

所设计的微混合器是一种基于狄恩流的被动式混合器,该混合器的结构特点是由多个不同半径的弯曲管道双螺旋而成,中部通过"S"形管道将输入管道和输出管道相连。首先分析了狄恩流形成的机理及特点,再通过流体计算软件CFD-ACE+三维模拟并分析了不同流速对二次流强弱以及混合程度的影响,最后利用微细加工技术制作微混合器,罗丹明B溶液与去离子水用作待混合液体,利用Image J软件获取混合图像的灰度值来分析混合器的性能。     

一种多孔硅生物免疫传感器的研究

对多孔硅样品进行热氧化和硅烷化处理,通过共价结合的方法将HYSA生物抗体固定到多孔硅的孔洞中;测量了加入BSA发生抗原抗体反应前后的荧光光谱和反射谱.实验结果表明加入生物分子后多孔硅发光峰消失,抗原抗体反应后发光强度增强,反射谱红移.该项研究为开发免标记的多孔硅光学生物免疫传感器奠定了基础.     

蝇复眼在导弹上的应用研究

通过介绍蝇复眼结构与功能,类比于复眼,从功能上模仿,利用两个调制盘与一个成像探测器,构造一个在导弹导引头上的多模导引的应用,使导弹能够获得目标的三维空间位置,并提出一些在此基础上的解决方案及方法。     

基于MongoDB的文本分类研究

文章基于流行的非关系型数据库MongoDB,结合Spark机器学习库中的朴素贝叶斯分类器和支持向量机,对豆瓣影评及京东商评进行情感分类,并采用准确率、召回率、F-Measure等指标对分类效果进行评价,最后测试了Spark-MongoDB平台的扩展性能。     

基于MapReduce的PageRank算法的研究

在对PageRank算法进行研究的基础上,利用MapReduce编程模型思想对PageRank算法进行改进,设计了在云平台Hadoop环境下运行的基于MapReduce的PageRank分布式并行算法,并在实验中对不同规模的Web图数据集进行了测试,分析不同的Blocksize参数对于算法计算性能的作用以及集群节点数目对于算法运行效率的影响.     

基于隐私保护的聚类研究

数据挖掘技术在发现规律和知识的同时也暴露了一些隐私信息,隐私保护因此成为数据挖掘过程中需要研究的重要问题,其目标是在不访问真实原始数据的条件下,能得到正确的数据挖掘结果.介绍聚类分析过程中的隐私保护问题,讨论了基于隐私保护的聚类分析基本思想.