SCHEDULING PARALLEL PROGRAM TASKS WITH NON-NEGLIGIBLE INTERTASK COMMUNICATIONS ON TO NUMA MULTIPROCESSOR SYSTEMS

The purpose of this paper is to examine the impact of scheduling parallel tasks onto non-uniform memory access (NUMA) shared-memory multiprocessor systems by considering non-negligible intertask communications and communication contentions. Communication contentions arise from the communication medium having insufficient capacity to serve all transmissions, thereby causing significant contention delays. Therefore, a new scheduling algorithm, herein referred to as the Extended Critical Path (ECP) algorithm is proposed. The proposed algorithm schedules parallel tasks by considering non-negligible intertask communications and the contentions among shared communication resources. Moreover, it ensures performance within a factor of two of the optimum for general directed acyclic task graphs (DATGs). Experimental results demonstrate the superiority of the ECP algorithm over the scheduling algorithms presented in previous literature.     

多资源公平调度器在Hadoop 中的实现

目前Hadoop的作业调度算法都是将系统中的多类资源抽象成单一资源,分配给作业的资源均是节点资源中固定大小的一部分,称为插槽。这类基于插槽的算法没有考虑到系统多资源的差异性,忽略了不同类型作业对资源的不同需求,因此导致系统在吞吐量和平均作业完成时间上性能低下。本文研究了多资源环境下公平调度算法在Hadoop中的实现,设计了一种多资源公平调度器MFS(Multi-resource Fair Scheduler)。MFS采用了DRF(Dominant Resource Fairness)调度思想,使用需求向量来描述作业对各类资源的需求,并按照需求向量中各资源的大小给作业分配资源。MFS能更加充分有效地使用系统的各类资源,并能满足不同类型作业对资源的不同需求。实验表明相比于基于插槽的Fair Scheduler与Capacity Scheduler,MFS提高了系统的吞吐量,降低了平均作业完成时间。     

物联网在公交车智能监控调度系统中的应用研究

介绍了物联网技术的概念、基本特征、发展现状以及物联网中的关键技术,提出了一种公交车智能监控调度模型,并分析了该系统架构中各个模块的功能,以便在一定程度上促进公交系统的发展,同时也促进物联网的建设与发展。     

高速分组交换网络中调度器的设计

为了满足迅猛发展的网络业务对网络服务质量提出的更高要求,使用高速分组网络交换机中的队列调度器可以有效地提供高质量的网络服务。通过采用分级式队列调度和四种队列调度算法有效地实现了队列调度器的设计。并且深入地比较和分析了队列调度器中多种队列调度算法的优缺点,尤其是对DRR调度算法进行了优化和改进。最后。对所设计的电路进行了仿真验证和电路综合,结果表明该调度器可以满足网络对服务质量的更高要求,并且能够应用到高速分组交换网络的调度器设计中。     

基于基因表达式的克隆选择算法求解JSP问题

针对作业车间调度问题的特征,提出一种基于基因表达式的克隆选择算法。在这个方法中,采用基因表达式编程算法中的编码方式来表示调度方案,同时为了提出的方法具有更强的全局搜索能力,运用克隆选择算法作为搜索引擎。最后,验证提出的方法的有效性,对7组Benchmark实例进行测试。实验结果表明,基于基因表达式的克隆选择算法在求解作业车间调度问题中是非常有效的。     

基于滚动时域优化的机场起降动态调度

为了减少作战时军用飞机实际起降时刻与计划起降时刻产生的偏差,提出一种基于滚动时域优化原理的动态机场起降调度策略,分析军用飞机起降过程中的时间窗口约束和尾流间隔约束。对进入每个预测窗口内的飞机队列,以加权提前/延误时间和最小作为目标函数,将军用飞机起降调度模型转换为带到达时间的单机加权E/T调度模型。设计一种针对自然数域的离散粒子群算法,并应用该算法进行模型求解。通过仿真实验确定了算法的参数,仿真结果说明了模型和算法的有效性。     

考虑多样化需求的诊疗设备维护和患者调度联合优化研究

针对诊疗设备维护和住院患者候诊难以有效协调的问题,建立了联合优化模型。首先,假设设备具有离散的劣化状态,将设备的劣化过程建模为连续时间马尔可夫链;其次,考虑到患者对诊疗设备的不同功能频率需求,以及不同劣化状态对患者治疗时间、费用的影响,以患者就诊顺序、检查策略、修复策略为决策变量建立了设备维护和患者调度模型;最后,采用改进后的非支配排序遗传算法对多目标问题进行了求解。实验结果验证了设备维护与患者调度联合优化模型的有效性。改进后的算法提高了整体和局部的搜索能力,且具有鲁棒性。     

考虑疫情扩散传播风险的多目标拼车应急管理优化调度模型

为了解决在疫情背景下传统拼车出行模式面临的交互传染风险,对疫情背景下的拼车管理进行分析,提出了将低风险及潜在风险乘客分开服务的拼车策略。在进一步考虑拼车系统应兼顾的社会效益及服务质量的基础上,构建了在满足基本额定盈利及最小化等待时长的双目标拼车应急管理优化调度模型,并给出了求解该模型的组合模拟退火算法。通过具体算例对模型的有效性进行验证,结果表明模型能够较快收敛到一个稳定值,且计算结果能够反映实际场景,说明了模型及算法的有效性。最后,通过一个仿真实验对所构建模型在病毒传播中的作用进行了分析,结果显示所构建的模型可以有效抑制拼车导致的病毒传播速度。     

阎王鼻子水库生态调度方案分析研究

本文在分析阎王鼻子水库建设前后下游水文情势变化的基础上,根据河道内生态不同需求和不同计算方法,确定水库下游河道基本生态流量和目标生态流量两种需求方案。在充分考虑大凌河流域河道外需水的前提下,研究分析了阎王鼻子水库最大程度满足河道内不同生态需水要求时的调度方案,对改善水库下游河道环境具有一定的指导意义。     

Digital Twin Enhanced Dynamic Job-Shop Scheduling

For dynamic scheduling, which is daily decision-making in a job-shop, machine availability prediction, disturbance detection and performance evaluation are always common bottlenecks. Previous research efforts on addressing the bottlenecks primarily emphasize on the analysis of data from the physical job-shop, but with little connection and convergence with its virtual models and simulated data. By introducing digital twin (DT), further convergence between physical and virtual spaces of the job-shop can be achieved, which greatly enables dynamic scheduling. DT fuses both real and simulated data to provide more information for the prediction of machine availability on one hand; and on the other hand, it helps to detect disturbances through comparing the physical machine with its continuously updated digital counterpart in real time, triggering timely rescheduling when needed. It also enables comprehensive performance evaluation for rescheduling using multiple-dimension models, which can describe geometric properties, physics parameters and behaviors of the machines. In the paper, a five-dimension DT for a machine in the job-shop is introduced first, then the DT-based machine availability prediction, disturbance detection and performance evaluation methods are explored. Based on this, a DT-enhanced dynamic scheduling methodology is proposed. A scheduling process of making hydraulic valves in a machining job-shop is taken as a case study to illustrate the effectiveness and advantages of the proposed method.