[發明專利]集成區塊鏈的傳感邊緣云任務卸載中CPU資源可信共享系統

在審

• 申請號: 202110186724.X
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN112783662A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉建華;沈士根;吳宗大;方朝曦;李琪;方曙琴
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06N3/04
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

1.一種集成區塊鏈的傳感邊緣云任務卸載中CPU資源可信共享系統，其特征在于，包括邊緣節點和簇頭節點；

所述邊緣節點，用于為傳感設備提供計算任務卸載服務，其按照預測的卸載任務量大小越大CPU資源單價越高的原則調節CPU資源單價，提供給簇頭節點以達成計算任務卸載服務的智能合約；

所述簇頭節點，用于根據邊緣節點提供的CPU資源單價為傳感設備報價并收集傳感設備的出價行動{p_o,t}、以及傳感設備反饋的邊緣節點CPU可信度投票獎勵，并根據傳感設備的出價及邊緣節點CPU可信度投票獎勵采用強化學習算法選擇可信的邊緣節點以達成智能合約并卸載計算任務；

所述邊緣節點和所述簇頭節點具有區塊鏈，用于存儲所述智能合約；所述智能合約包括：經智能合約雙方的邊緣節點和簇頭節點私有秘鑰進行簽名的計算任務的大小D_j、邊緣節點的價格、訓練時長、以及合約生成時間戳。所述智能合約執行時，合約雙方的邊緣節點和簇頭節點分別注入預設數量的比特幣，如果雙方中任何一方不遵守智能合約，則智能合約代理扣除各自區塊中預先注入的比特幣以懲罰其惡意行為；若雙方遵守了智能合約，則智能合約代理在扣除使用CPU資源的報酬后歸還區塊中注入的比特幣。

2.如權利要求1所述的集成區塊鏈的傳感邊緣云任務卸載中CPU資源可信共享系統，其特征在于，所述邊緣節點，采用循環神經網絡根據簇頭節點提供的當前的計算任務卸載量大小序列中第l個作為當前的卸載量大小計算其相應預測的計算任務卸載量大小

3.如權利要求2所述的集成區塊鏈的傳感邊緣云任務卸載中CPU資源可信共享系統，其特征在于，所述當前的計算任務卸載量大小按照如下方法計算：

其中，β表示所有的傳感設備計算任務卸載密度，表示傳感設備簇j中卸載計算任務的傳感設備個數，ε＝{0,1,2,...,μ(t)}，μ(t)為在時間t傳感設備簇j中傳感設備卸載的計算任務數量，λ為卸載率。

4.如權利要求2所述的集成區塊鏈的傳感邊緣云任務卸載中CPU資源可信共享系統，其特征在于，所述循環神經網絡的記憶塊包括輸入層、控制層、神經網絡和輸出層。

所述輸入層用于輸入第l個計算任務卸載量大小長期記憶為c_t-1和短期記憶h_t-1。

所述控制層包括三個控制門：以及分別采用以下邏輯：

其中，σ表示sigmoid激活函數，把函數值映射為0到1區間；W_i^T,表示權重；b_f,b_i,b_c表示偏置；tanh表示激活函數，映射數據為-1到1區間。

所述輸出層用于輸出第l個預測的計算任務卸載量大小按照如下方法計算：

其中，表示權重，b_o表示偏置；

長期記憶的更新方法如下：

短期記憶按照如下方法獲取：將的計算任務卸載量大小序列作為短期記憶，即

5.如權利要求4所述的集成區塊鏈的傳感邊緣云任務卸載中CPU資源可信共享系統，其特征在于，所述循環神經網絡在時間間隔T內按照如下方法訓練獲得網絡權重W_i^T,和偏置b_f,b_i,b_c,b_o：

初始化網絡權重和偏置；在時間間隔T內的每個時間t執行以下操作：

選擇第l個計算任務卸載量大小輸入，使用前向傳播計算輸出h_t并計算損失函數反向傳播調節權重和偏置參數，其中L表示計算任務卸載量序列長度，Y_t^l表示實際的計算任務卸載量大小，表示預測的計算任務卸載量大小。