[發明專利]任務分配方法及任務分配裝置

在審

• 申請號: 202111663346.6
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114461386A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 束柬;徐生;王金钖;陳劍波;況夫容
• 申請（專利權）人: 科大訊飛股份有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06N3/12
• 代理公司: 北京布瑞知識產權代理有限公司 11505
• 代理人: 宋琪

本發明提供了一種任務分配方法和任務分配裝置。該任務分配方法包括：對多個計算任務和多個計算資源單元進行定量化表征，得到定量表征結果；針對多個計算任務和多個計算資源單元，根據定量表征結果確定多個目標函數和對應的多個約束條件；基于多個約束條件，利用多目標優化算法對多個目標函數進行求解，獲得非劣解集，其中，非劣解集中的每個非劣解對應一種任務分配策略；從非劣解集中選擇最優解，并根據最優解將多個計算任務分配到多個計算資源單元上執行，能夠實現計算資源的整合和合理分配。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，具體涉及一種任務分配方法和任務分配裝置。

背景技術

隨著人工智能(Artificial Intelligence，AI)技術不斷發展，其應用和數據類型不斷豐富，用于AI生產的模型訓練也變得日益復雜起來。計算任務的種類不斷變多，其支持的計算資源也在不斷發展豐富，例如，中央處理器(Central Processing Unit，CPU)，圖形處理器(Graphics Processing Unit，GPU)，神經網絡處理器(Neural Network ProcessingUnit，NPU)，現場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等，其計算性能和計算屬性也千差萬別。

然而，傳統方案異構計算資源往往是彼此割裂，各自獨立計算的，需人工提交不同類型任務到對應計算資源上(比如針對圖像類CNN網絡的計算選取裝有GPU的專門服務器來處理，針對矩陣類計算任務專門提交到NPU的計算設備上去)，缺乏統一的調度和分配平臺，將多種類型的計算任務統一提交后分配給對應的計算資源處理。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種任務分配方法和任務分配裝置，能夠實現計算資源的整合和合理分配。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種任務分配方法，包括：對多個計算任務和多個計算資源單元進行定量化表征，得到定量表征結果；針對多個計算任務和多個計算資源單元，根據定量表征結果確定多個目標函數和對應的多個約束條件；基于多個約束條件，利用多目標優化算法對多個目標函數進行求解，獲得非劣解集，其中，非劣解集中的每個非劣解對應一種任務分配策略；從非劣解集中選擇最優解，并根據最優解將多個計算任務分配到多個計算資源單元上執行。

在本發明的一個實施例中，上述多目標優化算法包括遺傳算法，并且遺傳算法在求解搜索過程中遺傳算子針對的序列的長度是可變的。

在本發明的一個實施例中，遺傳算法包括：

a、隨機生成的N_p個可行解，作為初始化種群P；并生成一個外部存檔集Q，并令Q為空；

b、為初始化種群分配適應度并執行環境選擇過程；

c、判斷是否滿足終止條件；

d、當滿足終止條件時，返回外部存檔集Q中的解作為非劣解集；

e、當不滿足終止條件時，執行配對選擇操作，并且基于序列長度可變的遺傳算子執行進化操作，獲得新種群；

將新種群中的N_p個可行解作為初始化種群，迭代執行上述步驟b至步驟e。

在本發明的一個實施例中，遺傳算子包括交叉算子，上述基于序列長度可變的遺傳算子執行進化操作，獲得新種群，包括：隨機選取滿足多個目標函數的任意兩個待交叉可行解中的交叉起始點；從交叉起始點向左或向右逐項對任意兩個待交叉可行解進行交叉操作；計算每次交叉操作生成的每個新可行解的多個目標函數值；當交叉操作生成的其中一個新可行解的多個目標函數值完全劣于交叉操作前的任一解的多個目標函數值時，交叉操作停止。