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动态资源分配的边缘计算任务调度算法改进研究

目录

文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1.1边缘计算发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2动态任务调度挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1相关工作综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.2现有方法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

相关理论与技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1边缘计算体系结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.1边缘节点特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.2资源约束模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2任务调度理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.1调度目标与约束．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.2调度算法分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3资源分配模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.1计算资源分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.3.2网络资源分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

现有边缘计算任务调度方法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1基于固定规则的调度策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2基于启发式算法的调度方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2.1模拟退火算法应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2.2遗传算法应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.3基于机器学习的调度方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.4现有方法局限性探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

面向动态环境的边缘计算任务调度模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.1系统模型定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.1.1任务特征描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.1.2节点资源模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.2动态环境因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.2.1节点负载波动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.2.2网络链路变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3面向动态资源分配的调度目标函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.4调度约束条件设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

基于改进机制的任务调度算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.1改进思想与核心机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.2新型调度算法框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．