智能建筑室内环境分布式可计算WSN任务调度研究

针对智能建筑室内环境下并行计算的动态任务调度问题,构建了基于分布式CPS思想的无线传感器网络(WSN)模型,并分别设计了基于可计算复杂性的任务分配策略和基于动态调度算法的任务调度策略。通过先将任务分配成若干个子任务,采用多带图灵机输入任务,由合适的计算节点进行计算,形成有向无环图,再按调度优先级排列任务,形成任务调度序列表,依序处理任务,从而达到了将任务分配、调度和执行相结合的目的。实验结果表明该策略可有效减少智能建筑室内环境分布式可计算WSN分布运行时任务之间的通讯时间和等待时间,同时提高了任务调度的成功率,最终优化系统的运行效率。     

基于动态备份的容错网格任务调度*

提出了一种基于自适应备份的网格容错任务调度算法:最高百分之k备份算法.该算法对任务的安全需求和资源的信任等级进行匹配,在系统安全等级较低并且网络和主机可能失效的网格环境中进行容错任务调度.调度时,该算法根据整个网格系统的安全状况,对具有最高安全需求的百分之k的任务进行动态备份,任务备份数根据系统安全状况自适应变化,并对失败的任务重新调度.仿真结果表明,该算法可以有效提高不安全网格环境下的任务调度成功率,具有很好的容错性和可扩展性,优于固定备份数的网格任务调度算法.     

一种冗余调度的可靠网格计算模型

为了解决动态、不稳定的网格环境下的可靠计算问题,提出一种基于冗余调度的可靠网格计算模型.首先给出计算网格系统可靠性的定义,并基于系统可靠性定义给出了冗余调度的可靠网格计算模型,设计了冗余调度算法,模拟实验结果证明了提出的模型可以提高计算网格任务调度的可靠性.为了使提出的模型更好应用于实际网格计算环境,给出基于概率的冗余度优化公式,将该公式引入到冗余调度模型,可以获得优化的调度冗余度,不仅可以提高任务调度系统的可靠性,而且能提高资源的利用率.     

一种自适应的动态网格任务调度算法

GRACE网格资源框架是一个分布式、可计算的经济学体系框架，针对框架中分配网格资源问题，引入近视算法，提出了一种自适应的动态网格任务调度算法。该算法通过在调度过程中动态监测系统的负载平衡度，自适应地选择任务调度策略。经模拟试验证明，该调度算法提高了任务的调度成功率。     

单层树型网格下独立任务的周期性调度

提出单层树型网格下单位独立任务的周期性调度方法,单位独立任务是大小相等的独立任务.首先,为单层树型网格下的单位独立任务调度建立线性规划模型,通过分析整数线性规划求解过程,发现一个单层树型网格平台在节点构成不同时,分别具有非饱和态、临界态或冗余态特征;并且,随着网格节点上任务数的增多,线性规划最优解呈线性增长,任务调度具有周期性特性.据此给出非饱和态、临界态或冗余态网格的定义、性质和判定方法,推导出单位独立任务调度的周期长度.最后,分析了周期性调度的时间复杂性,提出一种周期性调度算法Periodic-Sched.实验结果表明,周期性调度是有效的.单位独立任务的周期性调度将大规模的任务调度问题简化为一个周期内的任务调度,降低了调度问题的复杂度.该调度方法适用于对Hadoop平台的Map任务进行调度.     

基于联系数的网格任务动态调度算法

针对传统网格任务调度模型将每个任务的预期执行时间设定为一个确定常量,无法表达其不确定性的问题,利用一种新的软计算方法——集对分析联系数来表示并处理网格任务预期执行时间的综合不确定性。提出基于联系数的不确定性网格动态调度模型,在线动态调度算法OUD_MCT和批模式动态调度算法BUD_Surferage。数值仿真结果表明,该类算法能较好地描述网格任务预期执行时间的动态性和不确定性,使传统网格调度方法成为其特例,在动态和不确定网格环境中具有良好的理论意义和实用价值。     

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.     

基于任务复制的网格任务调度算法

网格中资源之间存在着通信延迟，通过任务复制的冗余，可以减少任务之间的通信开销，缩短整个计算程序的计算时间。目前网格中的任务调度算法基本上是没有考虑任务复制的；而基于任务复制调度算法往往会产生过多的复制任务，增大系统开销，甚至有可能延迟计算时间。由于基于任务复制的任务调度是一个NP问题，因此本文提出了一种基于任务复制的网格资源调度算法，以减少调度长度为主要目标、减少任务复制量和资源占用量为次要目标。该算法在调度长度和任务复制数量以及占用资源数量方面都等于或优于其它算法。     

仿真网格中一种基于知识的动态任务调度算法

仿真网格是以通用网格技术为基础、面向仿真领域的专用网格,目前国际上对仿真网格的研究尚处于起步阶段.现有的分布式仿真HLA(high level architecture)体系结构中的仿真资源和联邦成员是静态绑定的,网格技术的引入使得仿真资源的动态分配成为可能.根据仿真网格任务调度的特点,在仿真网格中建立了一种任务调度模型,并针对该模型,提出了一种新的基于知识的动态任务调度算法KMO,该算法适用于将N个相互独立的计算需求不同的仿真任务调度到M个随时间动态变化的仿真资源上,它能对若干次调度后的结果进行统计并提炼成"知识"反馈给算法预处理部分,使得该算法在动态多变的环境中能获得比较稳定的性能.实验结果表明,在仿真网格环境中,该算法的性能优于网格中传统的任务调度算法.     

物联网感知层节点任务分布式调度算法研究

针对传统节点任务调度效率低的问题,笔者设计了物联网感知层节点任务分布式调度算法。通过选取任务节点,本算法减少任务集中出现在同一节点的情况,构建任务调度机制,提高调度过程中的资源整合能力。为保证调度的实时性需求,该算法设定调度时间约束,以此完成物联网感知层节点任务分布式调度。实验结果表明,该算法节点任务分布式调度的效率比传统算法效率高,具有实际应用意义。     

基于动态遗传算法的网格计算任务调度

针对网格任务调度的动态特性,提出一种改进的遗传算法——动态遗传算法(DGA),设计了新的编码机制和适应度函数,以及相应的选择、交叉和变异算子。根据网格系统各服务节点的计算能力、负载及网络状态进行动态调度,不仅使总的完成时间最短,尽量使主机的空闲时间最短,同时满足每个任务的截止时间的要求。在OPNET环境中构建了一个局部网格仿真模型,对所提出的动态遗传算法进行了仿真实验,并与其他常见网格任务调度算法进行了对比,结果表明动态遗传算法具有很好的优化能力,提供了较好的服务质量。     

一种新型实时调度算法研究

在许多片上特定应用系统中，任务多且切换频繁，任务切换开销大，有时甚至严重影响系统的可调度性．研究了动态可抢占门限调度算法，它通过初始门限值、动态门限值的计算和优化线程分配，实现了在处理器高利用率下，有效降低任务切换开销的目的，并相应地减少了对内存的需求．动态可抢占门限调度算法是将静态抢占门限算法与动态调度算法有机地结合在一起。完成了由静态到动态无缝转换．     

基于动态关键路径的仿真网格资源调度算法

从仿真系统工作流的关键路径分析，确定关键路径上的联邦成员节点，使网格资源调度方面优先获得保证。簦于仿真网格系统运行的复杂性和不确定性，引入了随机规划理论，提出了仿真网格的动态关键路径概念以及基于动态关键路径的资源调度算法，共同解决当资源有限以及任务相关情况下仿真网格的资源调度问题。具体实现，主要使用遗传算法以及MCP算法。仿真实验结果表明，基于动态关键路径的资源调度算法能够优化仿真网格资源的调度。     

网格环境下一种可调目标的启发式调度策略

针对网格环境下不同类型的任务执行时间相差较大的问题,提出了基于任务平均执行时间的忍耐度的概念,重新构造了启发式规则,体现了任务QoS的要求;并将这种服务质量的需求与任务完成时间相结合,给出了一个可调节的局部目标函数,实现了一种基于任务完成时间和任务服务质量的启发式调度算法OA-Sufferage;最后,给出了服务率(service ratio)的概念和定义,定量地衡量任务得到的服务质量.实验结果表明,该策略优先调度那些等待时间相对于执行时间较大的任务,提高了任务的服务率;而且可以通过调节局部目标函数中的偏好因子(preference factor),追求任务完成时间和QoS的不同目标,更加适合开放复杂的网格环境.     

基于OGSA网格的分层式网格任务调度器设计

文章根据网格任务调度的需求、网格任务调度的特点,在充分分析一般网格任务调度的过程等的基础上,另外考虑到了网格计算环境的一些特点,比如虚拟化、分层次及自治的本质特征,以及在工作流任务协同需求下网格任务的资源依赖、粗粒度、重复执行等特性的前提下,改进设计了一种网格工作流任务主从式分层调度模型,并给出了调度策略和调度算法实现。该调度器模型在实际的网格工作流任务协同系统中得到了较好的应用效果。     

基于网格资源超图模型的可信任务调度

网格任务调度是当前重要的研究领域。网格环境具有动态性、异构性等特点,网格资源的处理性能和稳定性都是影响到任务调度顺利完成的重要因素。为了获得更小的任务完成时间,该文根据网格环境的特点,建立了网格资源超图模型,在该模型基础上对资源按性能进行聚类,并提出一种可信任务调度算法GRHTS。模拟实验结果表明,该基于网格资源超图模型的可信任务调度算法优于同类算法,是一种有效的网格任务调度算法。