網格環(huán)境下的工藝準備資源管理研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代企業(yè)環(huán)境向復雜化、分散化、動態(tài)化、知識化方向的發(fā)展，網絡化制造、虛擬制造、敏捷制造、全球制造等先進制造模式相繼出現(xiàn)，并在制造業(yè)領域發(fā)揮著不同程度的作用，為推動制造業(yè)信息化做出了巨大的貢獻。由于網格技術的特點與提供的新功能能夠極好地吻合網絡化制造系統(tǒng)的需求，將網格技術引入網絡化制造，構建支持全球資源共享與協(xié)作的網格制造系統(tǒng)，具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本論文主要研究了基于網格框架的工藝準備系統(tǒng)體系結構(PPSG)及其資源管理技術

2、，主要包括如下幾方面： 1)首先介紹了課題組研究的早期成果—數(shù)字化敏捷工藝準備系統(tǒng)(DAPPS)的總體結構、功能規(guī)劃與系統(tǒng)特色；在分析了DAPPS實施過程中的問題后，研究了網格技術在工藝準備系統(tǒng)中應用的需求分析；提出了基于網格框架的工藝準備系統(tǒng)(PPSG)，給出了PPSG基于OGSA的六層體系結構；研究了PPSG的應用流程，在此基礎上分析了PPSG系統(tǒng)實施中資源管理的重要性及其關鍵技術。 2)研究了網格工藝準備資源的查找

3、與定位算法。研究了網格環(huán)境下工藝準備資源的分類與描述；提出了一種基于資源聚類的分級網格資源發(fā)現(xiàn)方法：在分析了工藝準備網格的小世界特性后引入小世界概念，按照資源的類別構造資源虛擬組織，并基于屬性對資源進行動態(tài)聚類——根據(jù)網格QoS需求提出以復合λ值模糊聚類樹為基礎，資源簇內聚合度和資源簇間分離度為目標的資源聚類優(yōu)化的數(shù)學模型；運用并行GA進行優(yōu)化，建立了適合資源聚類模型的并行GA操作流程；同時針經典遺傳算法存在的“早熟”不足，設計了一種新

4、穎的矩陣交叉方法，并以應用實例證明了該聚類方法的高效性。最后，按照資源簇中心優(yōu)先、逐級擴散的查找策略在資源覆蓋網內實現(xiàn)資源的查找與定位。 3)研究了基于信息公理與粗集理論的網格資源QoS優(yōu)選。結合網格環(huán)境與工藝準備資源的特點，給出了5種QoS度量的概念及其量化定義。提出了基于信息公理與粗集理論的資源模糊優(yōu)選模型：利用公理設計論中的信息公理將模糊數(shù)學與香農信息論相結合對網格資源進行定量評價，以信息熵(信息含量)對資源作出評價；最后

5、，引入粗集理論中的依賴度，利用條件屬性類對決策屬性類的依賴度來代替常規(guī)的權重確定方法。 4)研究了基于QoS的網格工藝準備資源經濟調度。分析了網格資源管理體系結構的特點及基于經濟模型進行資源管理的優(yōu)點；研究了基于經濟模式的網格工藝準備資源分配模型，將資源分配問題分為確定各類資源的均衡價格、根據(jù)資源價格及各自策略實現(xiàn)有效的資源分配與調度兩個子問題；提出了基于QoS的網格工藝準備資源調度模型與算法，基于經濟學原理研究了網格資源價格與

6、需求的動態(tài)調整與確定，從而使得資源請求者與資源擁有者的效用最大化。 5)研究了基于資源預測的網格工藝準備資源預留機制。提出了在資源預留請求時考慮資源性能與任務時間特性的預測，建立了預測任務起始時間與持續(xù)時間的預測系統(tǒng)模型。提出了一種改進的殘差GM(1，1)模型進行資源性能的預測；同時基于資源性能的預測，結合知識推理，研究了任務時間特性的預測。最后，提出了基于預測的工藝準備資源預留、接納與響應控制算法，提高網格系統(tǒng)的服務質量。 6