【摘 要】
:
随着移动互联网和无线通信技术的不断创新,移动应用与服务的数量一直保持着快速增长,使得运行在移动设备上的计算密集型任务越来越多,例如人脸识别、交互式游戏以及增强现实等,通常执行这些计算密集型的任务需要占用设备大量的计算资源和能耗。与此同时以智能手机、平板电脑、车载终端等为代表的智能终端的数量也出现指数级别增长,这些异构的终端在电池容量、内存空间、CPU计算能力等性能方面存在较大的差异,有大量的终端设
论文部分内容阅读
随着移动互联网和无线通信技术的不断创新,移动应用与服务的数量一直保持着快速增长,使得运行在移动设备上的计算密集型任务越来越多,例如人脸识别、交互式游戏以及增强现实等,通常执行这些计算密集型的任务需要占用设备大量的计算资源和能耗。与此同时以智能手机、平板电脑、车载终端等为代表的智能终端的数量也出现指数级别增长,这些异构的终端在电池容量、内存空间、CPU计算能力等性能方面存在较大的差异,有大量的终端设备无法达到新型移动应用对低时延和高可靠性的要求。计算卸载成为了协调新型移动应用高要求与终端设备资源受限之间矛盾的一种可能的解决方案。区别于传统的集中式的远端云服务,移动设备云通常指具有计算和存储等功能的若干设备所组成的小型且物理距离上和用户较近的云。云内设备通过共享通信和计算资源来互相协作,从而完成用户提出的需求。终端设备可以将任务委托给同一网络内邻近的可用设备,并由被委托设备执行计算、存储等操作,进而将自身能力拓展至邻近节点,完成自身能力限制下难以完成的任务。因为设备之间物理距离较近,所以具有灵活性高的特点,可以在节省能耗或者降低时间延迟等方面获得较大的提升,因此,移动设备云的提出和应用在未来具有非常重要的价值。本文研究的是在移动设备云环境下进行的任务卸载,针对系统的时延、能耗等指标提出了可行的卸载方案,并结合仿真结果给出证明。本文的主要贡献如下:(1)针对移动设备云中无偿的任务卸载,提出了一种基于库恩-曼克尔斯算法(KM,Kuhn-Munkres)的任务分配方法,通过利用周围节点的空闲资源,来降低所有节点处理任务的总时延和总能耗。首先根据层次分析法综合任务的多维属性,如计算负载、最晚完成时间等,确定任务执行的优先级,然后建立时延和能耗的优化模型,并将其转化为二分图最大权值匹配问题,采用KM算法求解得到任务分配的最优解,实现终端节点在网络边缘高效的协同执行任务,通过数值仿真,相比任务在本地执行,所提算法能够有效的降低任务卸载的时延和能耗。(2)考虑到用户的自私性和个人理性等因素,提出了一种移动设备云中基于盖尔-沙普利算法(GS,Gale-Shapley)的任务卸载方法。首先我们基于任务属性和本地设备的特点,为每个发起任务的设备设计了一个合理的价格,该价格用来衡量任务发起者占用任务执行者单位时间需要付出的代价,然后基于该价格可以计算出任务发起者卸载任务以及任务执行者执行被卸载任务能够产生的收益,双方均从自身利益最大化的角度去卸载和接收任务,最后我们以社会效用最大化为目标,通过利用GS双向匹配算法对该问题进行求解。本文将求解的结果与中心式的解决方式进行对比,仿真表明,在社会效用接近的情况下,本文所提的算法其计算复杂度要极大的低于中心式方法。
其他文献
大脑的工作往往需要各个区域之间的相互协作,形成脑网络从而完成复杂的认知任务。脑网络的拓扑结构和节点重要性是脑网络的研究重点。分析脑网络的拓扑结构有助于分析不同状态下脑网络的拓扑变化,而节点重要性有助于疾病的定位和脑功能区域的识别。为了解决传统节点重要性方法的不足,本文提出一种新的计算有权网络节点重要性评价算法,即加权K-阶传播数法。该方法是从疾病传播方式抽象而来,将网络的局部特征和全局特征相结合,
目标检测是计算机视觉领域较为热门的研究方向,是计算机视觉中最基本、最具有挑战性的问题之一,受到广泛关注。而小目标检测又是目标检测方向中的热点和难点。目标检测网络感受野较小,无法获取足够的目标特征,且低层特征缺乏抽象的语义信息,不利于物体的准确定位;在现有模型中,人工设计框体存在密集采样、大小固定的缺点,不利于小物体的回归检测。本文基于SSD模型针对小目标检测问题提出改进算法,主要工作如下:(1)提
随着第五代移动通信技术(The fifth generation mobile networks,5G)技术的普及,地铁车厢作为典型的高密度、高容量的复杂信道传播环境,近年来地铁车厢环境中的毫米波多径传播特性成为国内外学者们的研究热点。地铁车厢是一个狭长封闭、多散射体的环境,其信道环境十分复杂。神经网络算法作为一种高效的机器学习算法,可以更好揭示地铁车厢信道的复杂传播特性,因此本文采用粒子群优化的
互联网带来的海量信息问题,非常容易导致用户迷失在信息中无法找到自己想要的内容。推荐系统正是解决信息过载问题的利器,但是传统的推荐方法往往会面临数据稀疏和冷启动等问题,导致推荐的精度降低。评论中包含了很多丰富且有价值的信息,如何能够更全面地从文本评论中挖掘出物品的特征和用户的兴趣偏好,缓解数据稀疏和冷启动问题,从而实现更加精准的推荐,成为了研究的热点。针对这些问题本文主要的研究内容如下:第一,针对传
窄带物联网技术(NB-IoT)因其覆盖广、容量大、成本低及功耗低等优点,受到越来越多的关注,技术也取得了飞速发展。中国移动积极把握技术演进趋势和万物互联时代特征,明确了“十三五”时期做大连接规模、做优连接服务、做强连接应用的大连接战略,力在推动物联网生态体系的发展与构建。本文根据中国移动2017年部署NB-IoT商用的战略要求,结合临沧移动的网络结构以及现状,对临沧移动NB-IoT网络的组网方案进
推特作为全世界最流行的网络社交媒体之一,主要由非结构化的短文本为主,这使得推特成为自然语言处理领域重要的数据来源与研究对象。人们利用推文交流知识、表达观点、抒发情感,研究推文中的情感对内容推荐、产品评价、舆情监管等许多领域都具有着积极的意义。随着推特平台技术的发展,表情符号的使用越来越频繁,传统的纯文本情感分析技术很难感知复杂推文的情感倾向。论文通过对推特场景下的推文文本及表情符号进行研究,探求推
随着社会的发展,人们对移动通信网络的要求越来越高,传统的宏蜂窝网络已经不能满足人们对高速率、低延时、大容量的要求,网络的密集化部署已经成为一个趋势,因此具有诸多优点的小蜂窝网络得到了越来越多的关注。随着网络速率的提升,互联网应用也得到了蓬勃发展,如在线音乐、视频、购物等,越来越多的人通过手机、平板等移动设备来使用这些丰富的互联网应用,这产生了巨大的网络流量,加重了网络的负担。为了缓解流量压力,缓存
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种先进的遥感探测系统,在过去的几十年中得到了广泛的应用。近年来提出了广角观测的概念,用于构造更大的合成区间。在广角SAR观测条件下,许多被照射物体的散射特性会随着观测角度变化,导致传统的成像算法重建图像的分辨率和解析力降低,不利于图像解析和目标识别。此外,SAR系统相位误差也会造成图像模糊,需要采用自适应相位补偿技术来解
金属结构裂纹损伤隐蔽性强危害大,裂纹的定量化检测技术是当前结构健康监测研究热点之一。现有的基于压电阵列的导波结构健康监测往往忽略裂纹方向信息,无法对裂纹损伤做出有效评估。本文深入分析裂纹对Lamb波监测信号传播产生的影响,引入环形压电阵列及主动Lamb波RAPID成像技术对裂纹损伤的定量监测技术进行研究。通过提出的十字交叉扫描方法弥补传统RAPID成像技术对于裂纹的局限性。本文从下列4个方面进行研
随着现代科学技术的飞速发展和自动化水平的提高,使用计算机系统控制的设备也在逐渐增加,不断投入到电信和政府等的数据中心和机房中使用,随着各类用电设备数量的不断增加,配电系统故障率和安全事故的风险日益增大,人员维护难度也急剧增长,因此需要与这些高性能的设备相配套的配电监控系统。为了解决上述问题,本文实现了一种基于数据挖掘技术的智能配电监控系统,该系统解决了传统配电监控系统的缺点,提高了机房配电的智能化