[發(fā)明專利]基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法及裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010787260.3 | 申請日: | 2020-08-07 |
| 公開(公告)號: | CN114064261A | 公開(公告)日: | 2022-02-18 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 夏長清;金曦;宋純賀;萬廣喜;許馳;曾鵬 | 申請(專利權(quán))人: | 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所 |
| 主分類號: | G06F9/50 | 分類號: | G06F9/50;G06N3/04 |
| 代理公司: | 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002 | 代理人: | 王倩 |
| 地址: | 110016 遼*** | 國省代碼: | 遼寧;21 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 工業(yè) 邊緣 計算 系統(tǒng) 多維 資源 量化 方法 裝置 | ||
1.基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,包括以下步驟:
獲取多維異構(gòu)資源信息與混合任務(wù)流信息;
根據(jù)多維異構(gòu)資源信息,驗證多維異構(gòu)資源與工業(yè)邊緣計算設(shè)備實時算力的關(guān)系;
根據(jù)混合任務(wù)流信息,計算不同種類任務(wù)執(zhí)行所需算力;
判斷實時算力供給是否滿足當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行所需算力,如果是,則將該工業(yè)邊緣計算設(shè)備加入任務(wù)備選卸載設(shè)備序列,最終將任務(wù)分配到所有任務(wù)節(jié)點中契合度最高的邊緣計算設(shè)備中;如果否,繼續(xù)尋找滿足當(dāng)前任務(wù)算力需求的工業(yè)邊緣計算設(shè)備,當(dāng)全部工業(yè)邊緣計算設(shè)備均不滿足當(dāng)前任務(wù)算力需求時,將所有不滿足算力需求的任務(wù)上傳云端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,在將任務(wù)分配至契合度最高的邊緣計算設(shè)備后,根據(jù)任務(wù)實時執(zhí)行情況,對多維資源與工業(yè)邊緣計算設(shè)備實時算力的關(guān)系進行增量學(xué)習(xí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,所述獲取多維異構(gòu)資源信息與混合任務(wù)流信息具體為:
通過監(jiān)聽各類任務(wù)在邊緣計算設(shè)備中的資源使用情況和執(zhí)行時間開銷獲取多維異構(gòu)資源信息;
通過讀取云端任務(wù)屬性獲取混合任務(wù)流信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,所述根據(jù)多維異構(gòu)資源信息,驗證多維異構(gòu)資源與工業(yè)邊緣計算設(shè)備實時算力的關(guān)系,具體為:
驗證工業(yè)邊緣計算設(shè)備在各任務(wù)類型下的主計算資源算力上限;
驗證影響工業(yè)邊緣計算設(shè)備計算能力的多維資源約束;
協(xié)同考慮工業(yè)邊緣計算設(shè)備主計算資源算力與多維資源約束,建立考慮環(huán)境信息的實時算力與各資源的函數(shù)關(guān)系:
其中C為節(jié)點算力,a和b為調(diào)節(jié)參數(shù),無需調(diào)節(jié)時可以令a=1,b=0;x={x1,x2,x3...}為工業(yè)邊緣計算設(shè)備性能歸一化向量,用于計算不同任務(wù)類型下工業(yè)邊緣計算設(shè)備的絕對算力;y={y1,y2,y3...}為工業(yè)邊緣計算設(shè)備約束歸一化向量,通過對節(jié)點絕對算力進行加權(quán),得到多維異構(gòu)資源統(tǒng)一量化的邊緣計算設(shè)備實時算力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,所述根據(jù)任務(wù)流信息,計算不同種類任務(wù)執(zhí)行所需算力,具體為:
根據(jù)任務(wù)執(zhí)行歷史數(shù)據(jù)樣本即不同算力下的任務(wù)執(zhí)行時間,查找給定任務(wù)i的執(zhí)行時間ei與給定算力ci間的對應(yīng)關(guān)系,得到任務(wù)執(zhí)行時間與給定算力間的函數(shù)關(guān)系:
ei=ci(1+β)ε+δ
其中,β、ε和δ為算力調(diào)節(jié)參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,所述契合度mj的計算方法為:
其中,為主計算資源實時算力利用率即工業(yè)邊緣計算設(shè)備在各任務(wù)類型下的主計算資源算力上限,為瓶頸計算資源實時算力利用率即影響工業(yè)邊緣計算設(shè)備計算能力的多維資源約束,Cm為主計算資源當(dāng)前實時算力,為主計算資源絕對算力,Cb為瓶頸資源當(dāng)前使用情況,為瓶頸資源總量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于工業(yè)邊緣計算系統(tǒng)的多維異構(gòu)資源量化方法,其特征在于,所述對多維資源與工業(yè)邊緣計算設(shè)備實時算力的關(guān)系進行增量學(xué)習(xí),包括:
將歷史多維資源配置作為輸入,與之對應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行時間歷史數(shù)據(jù)樣本作為輸出,建立預(yù)測深度學(xué)習(xí)模型,得到多維異構(gòu)資源與邊緣計算設(shè)備實時算力的擬合關(guān)系;
根據(jù)任務(wù)實時執(zhí)行情況,補充歷史數(shù)據(jù)樣本即任務(wù)在不同算力下的執(zhí)行時間,動態(tài)調(diào)整異構(gòu)多維資源量化方法函數(shù)關(guān)系中的變量值;
根據(jù)任務(wù)實時執(zhí)行情況,補充歷史數(shù)據(jù)樣本即任務(wù)在不同算力下的執(zhí)行時間,動態(tài)調(diào)整任務(wù)執(zhí)行時間與給定算力間的關(guān)系。
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