基于multi-agent的自主調(diào)度算法的研究.pdf

1、大規(guī)模和異構(gòu)性是現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展方向,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和資源分配調(diào)度策略等已經(jīng)沒(méi)有辦法滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要,尤其是在那些用來(lái)進(jìn)行大計(jì)算量任務(wù)的分布式系統(tǒng)中。其問(wèn)題是在于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)中,計(jì)算節(jié)點(diǎn)或存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)等呈現(xiàn)出分散的、分布的特點(diǎn),而且各種節(jié)點(diǎn)之間也是不盡相同的。這些節(jié)點(diǎn)的異構(gòu)性就導(dǎo)致了一些常用的分配算法很難適用,因此就需要多種不同的分配策略。除此之外,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)(網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算)向商用化發(fā)展,它需要滿足的外部用戶

2、的需求也更加的多樣化、復(fù)雜化,對(duì)系統(tǒng)提供服務(wù)的時(shí)效性、可靠性、安全性等的要求也越來(lái)越高;計(jì)算系統(tǒng)的服務(wù)商要在滿足用戶任務(wù)需求的情況下,降低自身運(yùn)營(yíng)成本,這樣才能使得大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)健康有效的長(zhǎng)久發(fā)展下去。因此,對(duì)大規(guī)模計(jì)算系統(tǒng)中的多性能優(yōu)化、建模以及算法的研究是十分必要的。
　　本文對(duì)于上述大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,給出了基于multi-agent的自主調(diào)度的算法,算法考慮了任務(wù)時(shí)效性和可靠性兩種性能要求,對(duì)任務(wù)進(jìn)行劃分并

3、且在計(jì)算節(jié)點(diǎn)中分配。算法求解中使用到了通用生成函數(shù)和模擬退火算法,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　首先,在前人工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,根據(jù)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)和人工智能中多代理系統(tǒng)的機(jī)制,將兩者結(jié)合起來(lái),構(gòu)造基于multi-agent的大規(guī)模自主計(jì)算系統(tǒng)模型。在建立的模型的基礎(chǔ)上,提出任務(wù)劃分和計(jì)算節(jié)點(diǎn)的分配算法。當(dāng)系統(tǒng)收到用戶的計(jì)算服務(wù)請(qǐng)求時(shí),本系統(tǒng)會(huì)根據(jù)服務(wù)的信息進(jìn)行分析,以確定任務(wù)是最短服務(wù)時(shí)間原則還是最低可靠性原則,并據(jù)此

4、將之劃分成多個(gè)小的、可并行執(zhí)行的、耦合度低的EB(可執(zhí)行模塊),并將這些模塊分配給計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行執(zhí)行。
　　其次,提出對(duì)系統(tǒng)各性能的評(píng)估數(shù)學(xué)模型,對(duì)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)效性、可靠性進(jìn)行評(píng)估,然后再借助通用生成函數(shù)技術(shù)來(lái)對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行快速計(jì)算,提出基于最短服務(wù)時(shí)間和最低可靠性原則的服務(wù)計(jì)算模型。
　　最后,針對(duì)本文中提出的優(yōu)化問(wèn)題,采用模擬退火算法來(lái)對(duì)其進(jìn)行求解,并且實(shí)際仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證并求得不同原則下的任務(wù)劃分和計(jì)算節(jié)點(diǎn)的分配,最