基于两阶段优化的并发流任务计算卸载策略
2022-12-13姚政吴怀宇陈洋
计算机工程 2022年12期
姚政,吴怀宇,陈洋
(1.冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心,武汉 430081;2.武汉科技大学 机器人与智能系统研究院,武汉 430081)
0 概述
随着移动设备在全国各城市中迅速普及和增长,密集型计算任务随之激增[1-2],这给移动设备的计算能力和电池寿命提出了更高的要求。然而,由于微芯片架构和低功耗设计,使得移动设备计算能力有限[3-4],导致设备在处理高密集、低延迟任务时存在较大的延误。同时,设备在处理这些任务时也产生了更多的能耗,这也进一步缩短了设备的续航时间。为解决该问题,研究人员提出移动边缘计算[5],通过在靠近移动设备的网络边缘部署计算资源,使移动设备能够高效地卸载计算密集型任务。相比云计算,数据传输不再需要经过核心网络,移动设备即能够获得较低的传输延迟和较强的续航能力。
计算卸载是移动边缘计算中最突出和广泛讨论的问题之一,其为移动边缘计算的智能核心因素。目前,现有研究工作主要从应用拓扑结构、优化目标多样性和计算资源竞争等特性分别展开,然而很少联合考虑应用拓扑结构、优化目标多样性及计算资源竞争的特性。首先,对于多用户并发型数据流任务计算卸载问题,任务之间不仅会对边缘服务器的计算资源产生竞争,而且也会对移动设备本地计算资源产生竞争,这种双边竞争进一步增加了计算资源竞争的复杂程度。其次,从数学建模角度来讲,决策变量包括任务卸载比例(连续变量)和任务执行顺序(离散变量),因此该问题本质上是一个多目标混合整数问题的求解。……
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