[發明專利]一種適用于智能工廠的霧計算調度方法

在審

• 申請號: 202010692917.8
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN112035224A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 戴志明;周明拓
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50;G06N3/12
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 錢文斌;黃志達

1.一種適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據給定的容器應用任務和霧計算節點隨機生成多個染色體，并組成一個種群，其中，染色體代表了容器應用集合與霧計算節點的對應關系；

(2)計算當前種群中每個染色體的適應度值；

(3)使用區間劃分輪盤賭選擇算子和區間劃分交叉變異算子對種群中的染色體進行選擇和更新；

(4)判斷當前種群是否滿足種群迭代條件，若滿足則完成資源分配，否則返回步驟(2)。

2.根據權利要求1所述的適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，所述步驟(1)中還包括對生成的染色體進行篩選得到有效染色體和無效染色體的步驟。

3.根據權利要求2所述的適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，對于所述有效染色體計算它們的任務計算時間；對于無效染色體，統計無效染色體中資源使用過度的霧計算節點，將資源使用過度的霧計算節點上的容器應用隨機分配給資源使用量低于閾值的霧計算節點，并生成新的染色體。

4.根據權利要求1所述的適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，所述步驟(3)中使用區間劃分交叉變異算子對種群中的染色體進行更新時：按照種群中各個染色體的適應度值的大小分成突變區間、保留區間和漸變區間，其中，突變區間中染色體的適應度值小于漸變區間中染色體的適應度值，漸變區間中染色體的適應度值小于保留區間中染色體的適應度值；對于不同區間里面的染色體采取不同的交叉變異算子。

5.根據權利要求4所述的適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，所述對于不同區間里面的染色體采取不同的交叉變異算子時，對于保留區間內的染色體采用直接保留的方式進入下一次迭代；對于突變區間里面的染色體采用突變的方式產生新的染色體；對于漸變區間里的染色體采用區間劃分輪盤賭選擇算子選擇出父代，并通過交叉遺傳的方式將染色體進行保留。

6.根據權利要求1所述的適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，所述步驟(3)中使用區間劃分輪盤賭選擇算子對種群中的染色體進行選擇時：選出種群中適應度值為最優的染色體以及最差的染色體，然后將適應度值在最優與最差這個區間劃分為M個等級，將種群的各染色體按照其自身適應度值分配至相應的等級區域；計算M個等級區域中每一個等級區域的染色體平均適應度值；根據得到每一個等級區域的染色體平均適應度值計算每一個染色體被選中的概率，并根據得到的概率對種群中的染色體進行選擇。

7.根據權利要求6所述的適用于智能工廠的霧計算調度方法，其特征在于，所述每一個染色體被選中的概率為其中，P_m為當前等級區域的染色體平均適應度值除以M個等級區域的染色體平均適應度值之和，為染色體x_i的適應度值除以它所處的等級區域中全部染色體的適應度值之和。