[發(fā)明專利]一種基于邊緣計算環(huán)境的數據資源需求預測和調整方法

在審

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• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN111191113A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 高嶺;王文濤;牛秀娟;吳旭東;高全力
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G06F16/9535
• 分類號: G06F16/9535;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 劉華

一種基于邊緣計算環(huán)境的數據資源需求預測和調整方法，步驟為：步驟1，利用數據資源需求預測模塊實現特定場景的資源預測，劃分邊緣計算場景要素，提前獲取場景處理任務所需的歷史資源信息；步驟2，利用數據預測算法，對場景運轉所需的資源信息做出相應預測，輸出場景進行時可用的若干個數據資源模板供后續(xù)使用；步驟3，利用損失參數，評估模板準確性，包括改變參數更新模板和廢棄模板重新訓練；步驟4，利用資源需求預測方法得到的若干個數據資源模板信息，使用相似度思想、專家經驗系數、場景偏好系數等內容，對輸出的模板資源數據做可信任度劃分、場景偏好性調整和專家經驗調整的修正；具有提高調整資源的數量和模板的準確度，可很大程度上解決任務處理的延時問題。

技術領域

本發(fā)明涉及邊緣計算虛擬資源配置技術領域，具體涉及一種基于虛擬資源狀態(tài)的邊緣計算資源預測及調整方法。

背景技術

隨著信息技術的不斷發(fā)展，各種物聯網設備層出不群，終端設備的不斷增加，也帶來了數據量的不斷增加和數據處理要求的不斷提升，以云計算為核心的集中式大數據處理時代，其關鍵技術已經不能適應高效處理邊緣設備產生數據的要求。邊緣計算技術應運而生，通過建立邊緣端，結合邊云協同，構建云端—邊緣端—終端三層體系，邊緣計算將本應上傳到云端計算的數據就近在邊緣端分解，避免了數據傳輸的難題和網絡傳輸的高時延，還有電力、隱私等問題。

邊緣計算應用場景極其廣泛，在網絡信息種類不斷發(fā)展提升、終端設備數據日新月異、網絡傳輸能力不斷提升的當下，從生活的各個方面，凡存在數據生產者和數據消費者的場景，就可以利用邊緣計算來簡化數據計算流程，優(yōu)化數據處理方法，提升用戶使用體驗。由于邊緣計算場景存在的靈活性和多變化移動性等特點，如果存在一種能提前預測到場景任務計算所需資源狀態(tài)的方法，就可以為提前調度作準備，為邊緣端數據計算節(jié)省相當一部分時間，綜合考慮來說是合適的解決思路，可以為用戶帶來更佳的用戶體驗。

本發(fā)明提出的一種基于LSTM的數據預測及結合損失參數調節(jié)模型，利用相似度系數、專家經驗參數、場景偏好系數等來調整的數據預測輸出方法。

發(fā)明內容

為克服上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于邊緣計算環(huán)境的數據資源需求預測和調整方法，具有提高調整資源的數量和模板的準確度，可解決任務處理的延時的特點。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種基于邊緣計算環(huán)境的數據資源需求預測和調整方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，利用數據資源需求預測模塊實現特定場景的資源預測，劃分邊緣計算場景要素，提前獲取場景處理任務所需的歷史資源信息；

步驟2，利用數據預測算法，對場景運轉所需的資源信息做出相應預測，輸出場景進行時可用的若干個數據資源模板供后續(xù)使用；

步驟3，利用損失參數，評估模板的準確性，包括改變參數更新模板和廢棄模板重新訓練；

步驟4，利用資源需求預測方法得到的若干個數據資源模板信息，使用相似度思想、專家經驗系數、場景偏好系數等內容，對輸出的模板資源數據做可信任度劃分、場景偏好性調整和專家經驗調整的修正。

所述的數據資源需求預測模塊，根據邊緣計算所需虛擬資源構建邊緣資源度量模型，所需虛擬資源指邊緣端正常處理任務時所需的物理和虛擬資源，包括：

計算處理器CPU資源RES_CPU；

圖形處理器GPU資源RES_GPU；

邊緣端存儲資源RES_DISK；

邊緣端網絡帶寬資源RES_BW。