模具仿真网格及其在优化设计上应用

建立了一个面向优化设计应用的模具仿真网格平台.把该平台划分为仿真网格资源层、基础支持工具层、优化模型资源调度层和仿真网格应用层四个层次,并介绍了各层的主要功能和相关实现技术.基于该平台,发展了一个优化设计网格计算方法,以利用网格环境中充足的仿真资源,协同解决复杂的注塑模优化问题.并利用该算法,对收款机上壳浇口位置进行了优化设计.结果显示:所建立的仿真网格平台能够满足优化设计的需要;所开发的网格算法合理、高效.     

网格任务调度的有向超图划分算法

网格计算是当前一个活跃的研究领域,其中任务调度是一个重要部分.根据网格环境下任务调度及传统DAG图的特点,吸取有向超图的优点,将有向超图理论融合任务调度特征,建立了基于划分的网格任务调度有向超图模型,并在此基础上通过对网格有向超图的划分实现任务对网格资源的映射与调度,提出了一种基于有向超图划分的网格任务调度算法HPGTS.模拟仿真实验结果证明了该模型及其算法的有效性和优越性.     

基于动态定价的网格资源调度系统设计与仿真

现有网格环境下集中式资源管理和调度策略逐渐暴露出扩展性不佳、资源负载不平衡等问题。在基于计算市场模型的网格环境下,利用供求规律,设计并仿真了一种分布式网格资源调度系统。该系统采用用户与资源进行双向选择的模式,通过启发式的策略,动态调节资源价格,控制用户和资源的行为。仿真结果表明该系统能有效解决网格环境中资源负载平衡问题,具有良好的可扩展性和灵活性,在保证服务质量的基础上,任务完成率方面比Nimrod/G提高了22.5%。     

网格环境下复杂过程系统优化计算服务及任务调度策略

针对目前优化计算服务缺乏对一般用户的优化计算支持和灵活的资源共享方式,提出利用网格环境、支持网络计算资源以并行的、协同的方式提供面向服务的优化功能的计算服务系统,并设计了对系统性能具有重要影响的动态任务调度算法,从而使系统能够适应复杂过程系统优化计算以及网格环境的典型特征.相应地,系统采用多任务队列的任务管理方式和计算节点组的资源管理方式,为该调度策略提供实现基础.测试结果体现了基于该调度算法的优化计算服务系统的良好性能,并为设计在该系统下高效运行的并行算法提供了参考依据.     

支持资源预留的网格计算仿真平台

资源预留是实现网格作业服务质量保证的重要方法。对网格资源管理机制和调度算法的研究主要是通过仿真进行的。给出了一个离散事件驱动的仿真平台,实现了对本地调度器、全局调度器、资源监测器、资源代理、网格用户、本地用户等主要网格实体的仿真,实现了主要的调度算法,提供了网格提前预留、网格协同预留、本地提前预留和底层处理单元的预留功能,可用于资源预留相关的并行计算和网格计算环境中的资源管理和调度算法的仿真。     

基于资源性能评估的网格任务调度算法

在保障本地任务QoS需求并尊重网格节点本地调度策略的条件下,为网格用户提供QoS保障是计算服务网格环境中任务调度的一个重要目标和面临的新问题.根据对网格节点相关资源可用性历史数据进行统计、分析得出的结果,利用概率论方法对网格节点的资源能力进行评估,对网格节点状态进行划分并得到资源的平均状态;利用信息论中熵的概念对网格节点状态动态变化的不确定性进行评估并得到刻画网格节点状态不确定性的定量值.在此基础上,建立了一种基于性能评估的分布式调度框架,并提出了一种基于性能评估的网格任务调度算法.对GridSim进行了改进与扩展,基于改进与扩展后的GridSim对提出的算法进行仿真并与相关算法进行比较,实验结果表明了本所提出的调度算法在网格用户QoS保障程度、网格任务执行makespan以及负载均衡等方面的有效性.     

时序约束下科学工作流的动态调度研究

随着分布计算技术的迅速发展,利用广域分布的计算资源构建并执行科学工作流,已成为当前学术界和工业界关注的热点问题.为满足用户和计算控制机制的需求,往往需定义科学工作流的时序约束.但是,由于任务处理时间具有不确定性,在运行过程中容易出现时序违反.为保证科学工作流的正确执行,迫切需要能根据实时运行状态自动实现动态调度的方法.针对已有研究方法的不足,本文提出了一种基于遗传蚁群混合算法的科学工作流动态调度优化方法.首先,建立了时序约束下的科学工作流动态调度模型,该模型综合考虑了科学工作流的时间与成本优化目标,并融合了基于概率的时序约束满足性需求;然后,采用改进的遗传蚁群混合算法实现模型求解.该算法通过设计提高种群搜索导向性及保持种群多样性的策略,从求解精度及求解速度两方面提高了求解效率.最后,通过与现有方法的多组实验对比,说明了本文算法的优越性.     

灾害链中多资源应急调度模型与算法

灾害事故的应急资源调度是减少生命财产损失的有效手段.针对灾害链中多资源应急调度问题, 建立了多资源多受灾点应急调度模型,设计了基于图论中网络优化和线性规划优化思想的启发式算法,并分析了算法复杂性.该算法根据应急资源在原生灾害和次生灾害中的需求对资源进行分类,对灾害链中都需要的公共应急资源, 通过对模型线性松弛解的修正,降低问题的复杂性, 减少算法的计算时间;而对原生或次生灾害中需要的应急资源, 运用领域搜索方法寻找出救点,得到满意的资源调度方案. 最后通过算例验证了算法的有效性和可行性,表明算法适合较大规模的计算, 并能满足应用中的实时性要求.     

基于Petri网共享合成的网格计算资源调度方案

网格计算资源具有分布、异构、动态、自治等特点,一方面需要一个有效的资源调度方案,另一方面需要强有力的图形与数学工具对其进行建模与分析.通过对现有方案的分析,提出了网格计算资源的三层调度方案,该方案与已有的方案相比,更能体现网格资源的特点.为不同层次的调度者构造了不同的有色时延Petri网模型,并利用Petri网的共享合成得到整个系统的Petri网模型.通过对Petri网可达性的分析,获得如吞吐量、负载平衡、调度时间等资源调度的一些重要特性.     

基于网格计算的SAR回波分布式仿真

为了解决SAR分布目标回波仿真中的计算瓶颈,首次把网格计算思想引入其中.利用FTP、TCP/IP协议构建网络通信引擎服务,利用静态和动态调度算法构建网格资源调度模块,利用面向对象技术、多线程技术等构建了网格资源监测模块,网格资源管理模块、回波计算模块、仿真控制模块等,实现了SAR回波仿真网格,通过多个计算节点的协同工作来完成仿真任务.试验表明,该网格平台具有高计算效率、易搭建、易访问、价格低廉、突破地理限制等优点.     

Multiple QoS modeling and algorithm in computational grid

Multiple QoS modeling and algorithm in grid system is considered. Grid QoS requirements can be formulated as a utility function for each task as a weighted sum of its each dimensional QoS utility functions. Multiple QoS constraint resource scheduling optimization in computational grid is distributed to two subproblems: optimization of grid user and grid resource provider. Grid QoS scheduling can be achieved by solving sub problems via an iterative algorithm.     

基于动态规划的装配线物料搬运节能调度方法

为有效提升混流装配线的生产效率与环境效益,提出了装配线多载量小车物料搬运节能调度方法.以最小化最大线边库存与总能耗为目标,建立了多目标混合整数规划模型.通过问题性质分析,将混合优化问题转为离散优化问题,降低了模型复杂度.针对动态规划算法维数灾问题,提出了基于剪枝规则的多目标规划算法:通过剪枝规则剪除被支配状态,缩减搜索空间以提高计算效率.其中,为满足动态规划的马尔可夫性,定义了新的状态表示方式.最后,仿真实验验证了所提出的调度方法的优越性与算法的有效性.     

考虑休班公平及同班次约束的呼叫中心排班优化问题

国内呼叫中心企业制定人力排班表时,越来越关注员工诉求及体现人性化管理理念.考虑坐席人员双休日休班公平性和周内工作日上班时间规律性,构建以多周为计划周期的呼叫中心排班优化问题整数规划模型.在对问题结构和优化性质分析基础上,提出构造性启发式算法.使用企业实例数据对模型和算法性能进行评估.计算结果表明规划模型只适于求解小规模问题最优解,而启发式算法能够以小计算成本获得较大规模问题优化解.最后计算分析得出了这些员工诉求因素对排班人力成本影响的量化结果.     

数据网格资源协同分配问题研究

针对网格资源动态、自治、分布的特点以及数据网格中存在的数据复制问题,提出了基于市场机制,具有分布式特性,并且支持数据复制机制的数据网格资源分配体系结构(data grid maket-based architecture,DG-MA)。在此基础上,采用多单位组合拍卖模型(multi-unit combinatorial auction,MUCA)对数据网格中的资源协同分配问题进行建模,给出了用分支界限技术求多单位组合拍卖问题最优解的具体算法,从而得到了基于市场机制的数据网格资源协同分配最优方案。     

一种求解工程调度中资源水平问题的遗传算法

结合资源受限情况下工程调度中资源水平问题的特点 ,提出了一种有效的遗传算法 .文中对解的编码方式、遗传算子的定义及算法结构进行了描述 .通过对大量被普遍应用的标准问题的求解实验表明 ,遗传算法是求解 RLP的一种有效算法 .     

卫星地面站资源调度优化模型及启发式算法

针对涉及合理确定各地面站各类设备的数量及其分布,对设备进行最优调度,提高地面系统资源利用率等卫星地面站资源优化问题,建立了一种非线性泛函优化模型,并根据实际,在适当假设的基础上建立了系统的0-1规划模型。为了求解模型,提出基于地面站资源冲突消解策略,提出了一种启发式调度算法。利用该算法,研究了一个5站10星问题的调度方案,并与人工经验调度方案进行了比较。结果表明,采用这种启发式调度算法,卫星获得服务的时间增加,平均每天服务总圈数没有明显下降,说明该算法是有效的。     

不确定条件下的含存储时间有限的FlwoShop生产调度

针对企业中的不确定性因素 ,研究了不确定条件下的 Flow Shop生产调度问题 ,建立了基于模糊规划理论的模糊处理时间下的含存储时间有限型中间储罐的 Flow Shop的调度模型 ,将“中间值最大隶属度”算法从线性推广到非线性的调度模型中来 ,将模糊的优化问题转换为普通的优化问题 ,最后结合模拟退火算法 ( SA)进行优化求解 ,仿真结果证明了采用该算法的可行性