[發明專利]一種基于復雜網絡的制造網格復雜任務資源節點選擇方法

在審

• 申請號: 201410180427.4
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103944998A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 尹勇;撒繼銘;周祖德
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

1.一種基于復雜網絡的制造網格復雜任務資源節點選擇方法,?其特征在于，包括以下步驟：

(1）對復雜制造任務進行分解：根據制造任務要求，復雜制造任務分解成適合于網格資源節點加工的可并行或串行執行的相關的n個子任務t_i（i?=1，2，…n）；

具體如下：

1.1）將復雜制造任務T按加工需求分解成n個子任務t_i；

1.2）如果t_i是最小子任務，則進入步驟2）；否則進入步驟(1.3）；

1.3）對非最小子任務進行滿意度測評，若達到任務分解平均滿意度后則不必再分解，進入步驟2）；否則回到步驟1.1）繼續對該任務進行分解；

2）對分解后的子任務進行約束關系分析，構建制造網格中針對復雜制造任務的制造資源連通圖，形成制造網格資源節點復雜網絡；

具體如下：

2.1）對步驟（1）中分解的子任務進行約束關系分析，所述約束關系包括自由約束、并聯約束和串聯約束；

2.2）根據各子任務之間的關聯約束關系，構建制造網格中針對復雜制造任務的制造資源連通圖；

2.3）約束關系將復雜制造任務T的子任務t_i在網格上的各個資源節點之間進行分配，獲得各個子任務的所有分配組合，將每種組合對應一種制造網格資源節點調度的網絡結構，從而在制造網格中構建針對復雜制造任務T的制造資源節點復雜網絡；

3）對制造網格復雜網絡包括節點的度及其分布、節點的角色、節點間的平均路徑長度和各個節點的聚類系數的動力學特性進行分析；

4）確定完成復雜制造任務T的4個優化指標TQCS，按照需要設置這4個優化指標TQCS的權重系數；所述優化指標TQCS為：T：執行時間最小；Q：完工質量最好；C：執行成本最低；S：服務質量最佳；

5）用全局最優選擇算法對制造網格的資源節點進行優化選擇。

2.根據權利要求1所述的制造網格復雜任務資源節點選擇方法，其特征在于，所述步驟1.3）中滿意度測評的方法為：

設計組通過模糊變量集{很不滿意，不滿意，一般，滿意，很滿意}來表示，并分別以數值{0，0.25，0.5，0.75，1}來量化表示；平均滿意度設計為：

其中，m為設計組個數，S_ij為設計組j對任務t_i的滿意程度。

3.根據權利要求1所述的制造網格復雜任務資源節點選擇方法，其特征在于，步驟3）中動力學特性分析采用以下公式：

其中，資源節點平均度k表達為：

???????????????????????????（1）

式（1）中，k_i是資源節點的度，N是制造網格中制造資源節點的個數；

資源節點度分布表達為：

???????????????????????????（2）

式（2）中，N為制造網格資源節點總數，N_k為度值為k的節點個數；

節點的角色，用于表示節點在整個制造網格資源節點復雜網絡中所產生的影響力，表示為復雜網絡中通過節點的網絡流：

????????????????????????????（3）

式（3）中，n為制造網格資源節點的個數，g_st為網絡中節點對(Ns,Nt)之間不包括回路的所有路徑數，g_st,i為節點對(Ns,Nt)之間經過節點Ni的路徑數；

資源節點Ni的平均路徑長度為：

????????????????????????????（4）

式（4）中，l_ij為所有連通節點對（N_i,N_j）的通路中經過其它節點最少的路徑的邊數，N為網絡中的節點總數；

資源節點N_i的聚類系數為：

?????????????????????????????（5）

式（5）中，k_i為節點N_i的度，即存在k_i條邊將節點N_i與網絡中其他節點相連，n_i為k_i個節點之間實際存在的邊數。

4.根據權利要求1所述的制造網格復雜任務資源節點選擇方法，其特征在于，所述全局最優選擇算法為遺傳算法或禁忌搜索算法。