[發(fā)明專利]邊緣計算中高能效的計算任務分配方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111094516.3
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113918323B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 余丹;蘭雨晴;張騰懷
• 申請（專利權）人: 中標慧安信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/48
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 張國香

1.一種邊緣計算中高能效的計算任務分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

記錄所在節(jié)點的當前的任務量，并對該節(jié)點的任務進行標記，將有計算時限的任務標記為第一標記，無計算時限的任務標記為第二標記；

當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且存在計算時限的任務時，根據(jù)該節(jié)點的任務的標記調整該節(jié)點的任務的運算優(yōu)先級；

利用調整的任務的運算優(yōu)先級進行該節(jié)點的任務數(shù)據(jù)的計算；

其中，所述方法還包括：

當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且沒有計算時限的任務時，將該節(jié)點的任務向其他空閑節(jié)點或等待計算數(shù)據(jù)長度小于該節(jié)點的其他節(jié)點轉移，進而由其他空閑節(jié)點或等待計算數(shù)據(jù)長度小于該節(jié)點的其他節(jié)點對轉移的任務數(shù)據(jù)進行計算；

其中，利用如下公式記錄所在節(jié)點的當前的任務量，并對該節(jié)點的任務進行標記，將有計算時限的任務標記為第一標記，無計算時限的任務標記為第二標記：

其中，J[s_n,r_n]表示為n個節(jié)點的任務矩陣，s_n表示為n個節(jié)點的I時刻內未處理的任務量，r_n表示為n個節(jié)點的I時刻內未處理的存在計算時限的任務量；P()表示為節(jié)點數(shù)據(jù)判斷函數(shù)，當有計算時限的任務出現(xiàn)在當前節(jié)點時，將該任務數(shù)據(jù)標記為第一標記并返回值為1，當無計算時限的任務出現(xiàn)在當前節(jié)點時，將該任務數(shù)據(jù)標記為第二標記并返回值為0；w_1i表示為第一個計算節(jié)點i時刻未處理的數(shù)據(jù)量；w_ni為第n個計算節(jié)點i時刻未處理的數(shù)據(jù)量；I表示為邊緣計算中單個節(jié)點允許的最長計算時間；⊙表示為同或符號，兩數(shù)同或則表示兩數(shù)相同結果為1，不同結果為0；

其中，利用如下公式當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且沒有計算時限的任務時，將該節(jié)點的任務向其他空閑節(jié)點或等待計算數(shù)據(jù)長度小于該節(jié)點的其他節(jié)點轉移：

其中，Z_c表示為1節(jié)點任務量大于預設閾值時向c節(jié)點轉移后的任務數(shù)量，當向c節(jié)點轉移后的任務數(shù)量大于預設閾值時，繼續(xù)重復上述公式將c節(jié)點的數(shù)據(jù)進行轉移，直到所有的數(shù)據(jù)轉移計算完成為止；表示為取使得括號內函數(shù)最小的c值；表示為取使得括號內函數(shù)最大的l值；J_E表示為節(jié)點可以按時完成計算任務的預設閾值；

其中，利用如下公式當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且存在計算時限的任務時，根據(jù)該節(jié)點的任務的標記調整該節(jié)點的任務的運算優(yōu)先級：

其中，D[1...n]表示為該節(jié)點的任務的運算優(yōu)先級的排序數(shù)組，D[1]表示為優(yōu)先級最高，即第一個算出的最大值i，D[n]表示為優(yōu)先級最低，即最后一個算出的最大值i；r_ci表示為在J[s_n,r_n]的公式得出的c節(jié)點的任務數(shù)據(jù)中對應的有i時刻對應的有計算時間的任務數(shù)據(jù)。

2.一種邊緣計算中高能效的計算任務分配裝置，其特征在于，包括：

標記模塊，用于記錄所在節(jié)點的當前的任務量，并對該節(jié)點的任務進行標記，將有計算時限的任務標記為第一標記，無計算時限的任務標記為第二標記；

調整模塊，用于當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且存在計算時限的任務時，根據(jù)該節(jié)點的任務的標記調整該節(jié)點的任務的運算優(yōu)先級；

計算模塊，用于利用調整的任務的運算優(yōu)先級進行該節(jié)點的任務數(shù)據(jù)的計算；

其中，所述調整模塊還用于當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且沒有計算時限的任務時，將該節(jié)點的任務向其他空閑節(jié)點或等待計算數(shù)據(jù)長度小于該節(jié)點的其他節(jié)點轉移；

所述計算模塊還用于由其他空閑節(jié)點或等待計算數(shù)據(jù)長度小于該節(jié)點的其他節(jié)點對轉移的任務數(shù)據(jù)進行計算；

其中，所述標記模塊還用于利用如下公式記錄所在節(jié)點的當前的任務量，并對該節(jié)點的任務進行標記，將有計算時限的任務標記為第一標記，無計算時限的任務標記為第二標記：

其中，J[s_n,r_n]表示為n個節(jié)點的任務矩陣，s_n表示為n個節(jié)點的I時刻內未處理的任務量，r_n表示為n個節(jié)點的I時刻內未處理的存在計算時限的任務量；P()表示為節(jié)點數(shù)據(jù)判斷函數(shù)，當有計算時限的任務出現(xiàn)在當前節(jié)點時，將該任務數(shù)據(jù)標記為第一標記并返回值為1，當無計算時限的任務出現(xiàn)在當前節(jié)點時，將該任務數(shù)據(jù)標記為第二標記并返回值為0；w_1i表示為第一個計算節(jié)點i時刻未處理的數(shù)據(jù)量；w_ni為第n個計算節(jié)點i時刻未處理的數(shù)據(jù)量；I表示為邊緣計算中單個節(jié)點允許的最長計算時間；⊙表示為同或符號，兩數(shù)同或則表示兩數(shù)相同結果為1，不同結果為0；

其中，所述調整模塊還用于利用如下公式當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且沒有計算時限的任務時，將該節(jié)點的任務向其他空閑節(jié)點或等待計算數(shù)據(jù)長度小于該節(jié)點的其他節(jié)點轉移：

其中，Z_c表示為1節(jié)點任務量大于預設閾值時向c節(jié)點轉移后的任務數(shù)量，當向c節(jié)點轉移后的任務數(shù)量大于預設閾值時，繼續(xù)重復上述公式將c節(jié)點的數(shù)據(jù)進行轉移，直到所有的數(shù)據(jù)轉移計算完成為止；表示為取使得括號內函數(shù)最小的c值；表示為取使得括號內函數(shù)最大的l值；J_E表示為節(jié)點可以按時完成計算任務的預設閾值；

其中，所述調整模塊還用于利用如下公式當所在節(jié)點的任務量大于預設閾值且存在計算時限的任務時，根據(jù)該節(jié)點的任務的標記調整該節(jié)點的任務的運算優(yōu)先級：

其中，D[1...n]表示為該節(jié)點的任務的運算優(yōu)先級的排序數(shù)組，D[1]表示為優(yōu)先級最高，即第一個算出的最大值i，D[n]表示為優(yōu)先級最低，即最后一個算出的最大值i；r_ci表示為在J[s_n,r_n]的公式得出的c節(jié)點的任務數(shù)據(jù)中對應的有i時刻對應的有計算時間的任務數(shù)據(jù)。