一种基于联盟博弈的依赖型任务卸载算法.pdfVIP

第35卷摇第3期计算机技术与发展Vol.35摇No.3

2025年3月摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENT摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇Mar.摇2025

一种基于联盟博弈的依赖型任务卸载算法

李奕杭,张摇洁

(南京邮电大学计算机学院,江苏南京210023)

摘摇要:大规模的数据采集处理任务对计算能力的要求很高,然而分布式部署在各地基层服务器上可用的计算资源有限,

不足以单独处理整个任务数据。边缘计算(EdgeComputing,EC)通过将计算任务卸载到边缘服务器上改善服务,为此类

应用提供了有效的解决方案。但是,传统的顺序决策策略大多依赖于预调度,且忽略了任务群之间的合作,存在一定的优

化空间。对此,基于前序任务层优先策略(PredecessorLayerFirst,PLF)对具有依赖关系的计算卸载过程进行建模,提出了

一种基于分层联盟博弈的计算卸载算法(LayeringCoalitionalGameComputationOffloadingAlgorithm,LCGCO)来优化卸

载决策,从而降低计算卸载时延和能耗。LCGCO通过前序任务层优先策略确定子任务的卸载顺序,然后通过同优先级子

任务间的联盟博弈确定卸载策略,以实现任务群整体最优调度。通过仿真显示,与基于MEFT的遗传算法、拉格朗日求解

凸规划方法相比,LCGCO具有更低的时延、能耗和更少的时间复杂度,并且任务图越复杂,LCGCO算法的优化性能越好。

关键词:计算卸载;边缘计算;联盟博弈;分层博弈;依赖型任务

中图分类号:TP929.5摇摇摇摇摇摇摇文献标识码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1673-629X(2025)03-0076-08

doi:10.20165/j.cnki.ISSN1673-629X.2024.0344

ADependency-awareTaskOffloadingAlgorithmBasedon

CoalitionalGame

LIYi-hang,ZHANGJie

(SchoolofComputerScience,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210023,China)

Abstract:Large-scaledataprocessingtasksrequireahigh-levelcomputingpower.However,thecomputingcapacityofprimarysever

arenotenoughtoprocesstheentiretaskdataalone,andcanhardlymeettheoveralldelayandenergyconsumptionrequirement.Edge

computing(EC)providesaneffectivesolutionforsuchapplicationsbyoffloadingcomputingtaskstoedgeserverstoimproveservices.

However,mostofthetraditionalstrategiesrelyonpre-scheduling,andignorethecooperationbetweensubtasks,leadingtothepossibility

ofoptimization.Therefore,thedependency-awaretaskoffloadingismodeledbasedonpredecessorlayerfir