云环境下结合改进粒子群优化与检查点技术的容错调度算法

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云计算环境下基于改进粒子群算法的任务调度

云计算环境下基于改进粒子群算法的任务调度

云计算环境下基于改进粒子群算法的任务调度张照胜;李蜀瑜【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)015【摘要】为了优化云计算环境下任务调度,考虑调度过程中任务的最短完成时间、系统的负载均衡和经济成本3个目标约束,然而3个目标约束之间存在冲突,因此提出了一种使用改进粒子群优化算法来解决云计算任务调度中多目标优化问题,达到同时兼顾3个目标约束的目的。

选择惯性权重的模糊自适应策略对粒子群算法进行改进,从而能很好的平衡粒子的全局搜索能力和局部搜索能力,尽量避免过早收敛和陷入局部极值,并且引入移动子和负载因子的概念,用于实现算法对云计算环境下的任务调度。

仿真结果表明,该算法对多目标优化问题,具有较好的寻优能力。

%For optimizing the task scheduling of cloud computing environment,it processes to consider the shortest completion time, load balancing, system constraints and economic costs of the three objectives, however, there is still have a conflict between these three objectives of constraints, thus we propose a method of using improved Particle swarm optimization (PSO) algorithms to solve the purpose of cloud computing task scheduling for multi-objective optimization problem to consider the three objectives constraints. Improving the global search ability and local search capability by using Fuzzy Adaptive Inertia Weight PSO strategy so that the particles can be well balanced to avoid premature convergence and local extremum, introducing the concept of the moving element andthe load factor for the realization of task scheduling algorithm for cloud computing environments.Simulation results show that the algorithm for multi-objective optimization problem has better search capability.【总页数】5页(P5-8,12)【作者】张照胜;李蜀瑜【作者单位】陕西师范大学计算机科学学院,陕西西安 710119;陕西师范大学计算机科学学院,陕西西安 710119【正文语种】中文【中图分类】TN602【相关文献】1.基于改进粒子群算法的云计算任务调度策略 [J], 丁阳;颜惠琴2.云计算环境下基于改进粒子群的任务调度算法 [J], 封良良;张陶;贾振红;夏晓燕;覃锡忠3.基于改进粒子群算法的云计算任务调度算法 [J], 张陶;于炯;杨兴耀;廖彬4.基于改进粒子群算法的云计算任务调度策略 [J], 马亮;李晓5.云计算环境下基于粒子群算法的任务调度研究 [J], 韦湘夫;汪一百因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

云计算中基于改进离散粒子群优化的任务调度方案

云计算中基于改进离散粒子群优化的任务调度方案

第33卷第4期2017年7月齐齐哈尔大学学报(自然科学版)Journal of Qiqihar University(Natural Science Edition)Vol.33,No.4July,2017云计算中基于改进离散粒子群优化的任务调度方案郑建秋(厦门城市职业学院,福建厦门361009)摘要:针对云计算中现有智能任务调度算法容易陷入局部最优的问题,提出一种基于改进型离散粒子群优化(D P S0)算法的任务调度方案。

对传统DPS0算法中的粒子位置更新公式中的惯性权重进行改进,使其根据迭代次数非线性递减,提高算法的搜索能力;另外,融入了随机扰动操作,避免算法陷入局部最优。

实验结果表明,与传统遗传算法和粒子群算法相比,该方案能够获得最优的调度策略,有效降低任务的完成时间。

关键词:云计算;任务调度;离散粒子群优化;惯性权重;随机扰动中图分类号:TP306.1 文献标志码:兴文章编号:1007-984X(2017)04-0006-05云计算代1]是一种新的计算技术,用户可以利用云计算租借软件、硬件、基础设施和计算资源作为每个 用户的基础资源,并将他们的工作提交给云计算处理或者云存储。

云计算中的用户任务通常以工作流方式 进行。

科学工作流代2以是指将一系列在科学研究中遇到的数据管理、计算、分析等工作变成一个个独立的服 务,再把这些服务通过数据链接组合在一起,满足研究人员科学实验和数据处理中的需要,从而实现相应 的处理与科学计算'传统的计算环境已很难满足科学工作流的需要。

云计算以高性能的计算资源与海量 的存储资源为科学工作流应用提供了一种全新的部署和执行方式'目前,云计算环境下工作流任务调度方案作为云计算工作流技术的重要组成部分,已经成为该领域内 的研究热点。

工作流任务调度的主要目标是减少任务执行的总时间,减少资源的空闲时间,提高了资源利 用率代4]。

任务调度是一个组合NP-完全问题,启发式智能算法是解决这种问题的一种有效手段,常用的智 能算法有遗传算法(GA)、粒子群算法(PS0)、蚁群算法(AC0)等。

云计算环境下基于改进粒子群的任务调度算法

云计算环境下基于改进粒子群的任务调度算法
类号: T P 3 9 3
云计 算环 境 下基 于改进粒 子群 的任 务调度算 法
封良良 ,张 陶 ,贾振红 , 夏晓燕 ,覃锡患
( 1 . 新疆 大学信息科学与工程学院 ,乌鲁木齐 8 3 0 0 4 6 ;2 .中国移动通信集 团新疆有 限公司 ,乌鲁木齐 8 3 0 0 6 3 ) 摘 要 :现有云计算任务调 度算法 为追 求最短完成时间不能很好地兼顾成 本。为此 ,提 出一种基于改进粒子群 的任务调 度
2 . S u b s i d i a r y C o m p a n y o f C h i n a Mo b i l e i n Xi n j i a n g , Ur u mq i 8 3 0 0 6 3 , C h i n a ) [ A b s t r a c t ]E x i s t i n g t a s k s c h e d u l e a l g o r i t h ms f o r c l o u d c o mp u t i n g a r e n o t w e l l t o t a k e i n t o a c c o u n t t h e c o s t o f a l l t h e t a s k s or f t h e
F E NG L i a n g . 1 i a n g , Z HA N G T a o , J I A Z h e n . h o n g , X I A X i a o . y a n , QI N X i . z h o n g
( 1 . S c h o o l o f I n f o r ma t i o n S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g , Xi n j i a n g U n i v e r s i t y , Ur u mq i 8 3 0 0 4 6 , C h i n a ;

云计算调度粒子群改进算法

云计算调度粒子群改进算法

2019 年 第 28 卷 第 7 期
周文俊[3]等提出了一种基于预测及蚁群算法的云计算 资源调度策略. 为了提高云计算资源的利用率, 以保持 负载平衡, 孟令玺[4]等提出一种适用于云计算资源调度 的文化粒子群算法. 为了提高云计算资源的调度效率, 袁浩[5]等提出了一种适合于云计算资源调度的社会力 群智能优化算法. 针对传统资源调度算法中存在资源 利用率低等缺陷, 卓涛[6]等提出一种基于改进人工蜂群 算法的云计算资源调度模型 (Improved Artificial Bee Colony, IABC). 尽管上述的改进算法在一定程度上能 够提升云计算资源调度的效率和精度, 但仍有一些不 足之处.
引用格式: 罗云,唐丽晴.云计算调度粒子群改进算法.计算机系统应用,2019,28(7):151–156. /1003-3254/7005.html
Improved Particle Swarm Optimization Algorithm for Cloud Computing Scheduling
云计算资源调度算法研究已成为云计算领域的研 究热点之一. 云计算资源调度需要同时兼顾计算效率 和负载均衡, 这依赖于具有强大搜索能力的智能优化 算法. 目前, 已经有诸多的智能优化算法应用于云计算 资源调度中. 针对云计算服务集群资源调度和负载平 衡的优化问题, 刘万军[2]等提出了一种适用于云计算资 源调度的粒子群改进算法. 针对目前静态的网络资源 调度算法不能满足动态的云计算资源调度要求的问题,
① 收稿时间: 2019-01-06; 修改时间: 2019-02-03, 2019-02-21; 采用时间: 2019-03-04; csa 在线出版时间: 2019-07-01
Software Technique•Algorithm 软件技术•算法 151

基于改进粒子群算法的云计算任务调度策略

基于改进粒子群算法的云计算任务调度策略

2 .U n i v e r s i t y o f C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ,B e i j i n g 1 0 0 0 4 9 , C h i n a )
Ab s t r a c t :T a s k s c h e d u l i n g i s a n i mp o  ̄ a n t i s s u e f o r c l o u d c o mp u t i n g r e s e a r c h .B a s e d o n d e t a i l e d l y q u a n t i t a t i v e a n ly a s i s o f t h e e n — v i r o n me n t a n d t a s k o f c l o u d c o mp u t i n g ,t h i s a r t i c l e p r o p o s e s a n i mp r o v e d p a r t i c l e s w a N ' n s c h e d u l i n g lg a o r i t h m ,f o c u s e s o n t a s k c o mp l e t i o n t i me a n d l o a d b la a nc i n g t o o p t i mi z e t a s k s c h e d u l i n g i n c l o u d c o mp u t i n g .T h e e x p e ime r n t s s h o w t h a t t h e a l g o i r t h m i s o f b e t t e r p e r f o r ma n c e,n o t o n l y ma k e s t h e t a s k c o mp l e t i o n t i me e f i c i e n t ,b u t ls a o e f f e c t i v e l y c o n s i d e r s l o a d b a l nc a i n g,a c h i e v e s a

基于改进粒子群算法的车辆调度优化研究

基于改进粒子群算法的车辆调度优化研究

基于改进粒子群算法的车辆调度优化研究一、引言随着物流行业的发展和扩大,车辆调度优化问题显得越来越重要。

车辆调度问题是一个NP完全问题,其优化难度很大。

传统的方法往往需要大量计算时间,并且不能保证得到最优解。

为了解决这个问题,研究人员已经尝试过多种优化算法,其中包括遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法和粒子群算法。

然而,这些优化算法在处理车辆调度问题时面临着许多的挑战。

本文基于改进粒子群算法,进行车辆调度优化研究。

本文将介绍车辆调度问题,并对改进的粒子群算法进行阐述。

二、车辆调度问题车辆调度问题是一种优化问题,在这个问题中需要将一定的资源分配给一定的任务,同时使得任务的执行效率最大化,同时减少延误和等待时间。

在车辆调度问题中,我们需要确定最佳的车辆路径,以便最大化服务质量同时降低成本。

车辆调度问题是一个NP完全问题。

NP完全问题是指一类问题,在多项式时间内可以验证解的正确性但是无法在多项式时间内求解最优解。

通常情况下,需要使用启发式算法来进行优化。

在实际的车辆调度中,有很多限制和约束。

以下是车辆调度优化问题的一些限制条件:- 需要达到特定的驾驶员数量- 车辆需要在特定的时间内完成任务- 车辆在完成任务时需要遵守特定的交通规则- 每个任务需要耗费特定的时间- 每个任务需要维护特定的服务级别三、粒子群算法粒子群算法是一种群体智能的优化算法,模拟群体中个体的行为,通过模拟群体中的信息交流、合作和竞争,以解决优化问题。

粒子群算法最初由Kennedy和Eberhart在1995年提出。

该算法模拟鸟群和鱼群等自然生物群体的群体行为,通过不断调整个体的移动位置和速度,以寻求适应性更强的解决方案。

通常情况下,粒子群算法需要定义以下三个要素:- 群体的规模(粒子数)- 粒子的移动速率- 粒子的适应度评价方法在粒子群算法中,每个粒子的位置和速度都是一个n维向量,其中n为待优化问题的维数。

在每个时刻,每个粒子会根据当前的速度和位置,计算其在搜索空间(待优化问题的解空间)中的适应度函数。

基于改进量子粒子群算法的云计算资源调度

基于改进量子粒子群算法的云计算资源调度

基于改进量子粒子群算法的云计算资源调度赵莉【摘要】资源调度优化是云计算系统应用中的关键技术,针对标准量子粒子群优化算法收敛速度慢、求解效率低的缺陷,提出一种基于改进量子粒子群算法的云计算资源调度方法。

首先在分析云计算资源调度研究现状的基础上,建立了相应的数学模型,然后采用量子粒子群优化算法对其进行求解,在求解过程中,对平均最优位置进行随机扰动,协助粒子逃离局部最优解,最后采用通过仿真实验对其性能进行分析。

结果表明,该文方法可以有效提高云计算资源的利用率,保证它们之间负载均衡,具有较好的应用价值。

%Resources scheduling is the key technology in the application of the cloud computing system. In view of the defects of slow convergence speed and low efficiency of the standard quantum particle swarm optimization algorithm,a cloud computing resource scheduling method based on the improved quantum particle swarm optimization is proposed. A mathematical model is established based on the analysis of the present situation of cloud computing resources scheduling. The quantum particle swarm optimization algorithm is used to solve the problem in which the average optimal position is randomly disturbed to help particles escape from the local optimal solution. The experiment is used to test and analyze its performance. The results show that the proposed method can effectively improve the utilization of cloud computing resources, ensuring the load balance and good application value.【期刊名称】《南京理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(040)002【总页数】6页(P223-228)【关键词】云计算系统;量子粒子群算法;资源调度方法;资源利用率;数据处理;群智能优化算法;数学模型【作者】赵莉【作者单位】信阳农林学院信息工程学院,河南信阳464000【正文语种】中文【中图分类】TP391随着信息技术的不断发展,数据处理量越来越大,传统计算机技术难以满足其要求,同时人们对数据处理服务质量要求也日益提高,在该背景下出现了云计算(Cloud computing)[1,2]。

改进的粒子群优化算法求解车辆调度问题

改进的粒子群优化算法求解车辆调度问题

I rv d p ril wa m pi z t n meh d t ov e il ip th n r be mp o e a t e s r o tmiai to o s le v hce d s ac i gp o lm c o
L I i- a ,S h n—e ,F — E uj n X u HI ogk UA l Z i
第2 5卷 第 9期
20 0 8年 9月
计 算 机 应 用 研 究
Ap l ai n Re e r h o mp t r p i t s a c fCo u e s c o
Vo . 5 No. 12 9
Sp O 8 e .2 O
改进 的粒 子群 优化 算 法 求解 车辆 调 度 问题
如e ,X ’n7 0 7 ,C ia i口 10 2 hn )
Ab ta t T i p p ri t d c d a mp o e to wh c s t c iv aa c e w e ie st f p p lt n a d s r c : h s a e r u e n i r v d meh d, ih wa o a h e e a b ln e b t e n dv ri o o u ai n n o y o
1 1 目标 函数 和 约 束 条 件 【 . 1 】
经济和社会效益都具有重要 意义。公交调 度必须考虑 乘客 的
利 益 及 企业 的运 营 成 本 , 于 多 目标 优 化 问 题 。本 文 采 用 改 进 属
的基于遗传算子 的粒子群优化算 法来求解此 问题 。
1 模型
在给出给定路线下 的车辆调度模型前 , 首先要作一些 简化 和假设 , 将实际 问题转换为一个数学 问题 。对此种情况下 的车 辆调度建立模型 ’ , 作如下假 设 : ) 2需 J a 针对城市 公交 系统 中 的某一路线公交车辆 调度 ; ) 型建立 时只考 虑这一 路线 的 b模 单行情况 ;) c 这一路线的各公交 车辆为同一车型 ; ) d 这一 路线 的每辆公交车经过各 个车 站时不存 在 留有乘 客的现 象 ; ) e 在
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云环境下结合改进粒子群优化与检查点技术的容错调度算法
随着云计算技术的飞速发展,云环境已成为大规模计算任务的首选平台。

云环境中不
可避免地会面临各种故障和错误,如服务器宕机、网络中断等,这些故障可能会导致任务
执行中断,给用户带来不必要的损失。

如何实现在云环境下容错调度已成为一个迫切需要
解决的问题。

在云环境中,容错调度旨在通过对任务重新调度和重新执行来应对各种故障,从而实
现系统的高可用性和可靠性。

目前,已经有许多研究致力于解决云环境下的容错调度问题,但是大部分现有的容错调度算法要么只考虑了任务的调度问题,要么只考虑了容错处理的
问题,难以兼顾两者之间的平衡。

本文将结合改进粒子群优化与检查点技术,提出一种可
以兼顾任务调度和容错处理的新型容错调度算法,以提高云环境下任务执行的可靠性和效率。

我们介绍改进粒子群优化算法。

粒子群优化算法是一种模拟鸟群觅食行为的优化算法,通过不断迭代更新每个“粒子”的位置和速度,使得它们在解空间中逐渐靠近全局最优解。

传统的粒子群优化算法存在着收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,因此需要进行改进。

我们基于粒子群优化算法,提出了一种改进的粒子群优化算法,主要包括引入自适应惯性
权重和多种学习因子、使用非线性惯性权重更新公式等方法,以加快算法的收敛速度和增
强全局搜索能力。

我们介绍检查点技术。

在计算任务执行过程中,检查点技术可以有效地保存任务执行
的中间状态,以便在发生故障时能够快速地恢复到之前的状态,从而减少任务的性能损失。

检查点技术的主要挑战在于如何确定适当的检查点位置和频率,以最大程度地减少检查点
开销和恢复代价。

我们引入了动态调整检查点间隔的思想,根据任务执行过程中的动态特
性不断调整检查点位置和频率,以平衡检查点开销和恢复代价。

基于改进粒子群优化算法和检查点技术,我们设计了一种新型的容错调度算法。

我们
将云环境中的任务调度问题建模成一个多目标优化问题,包括任务的完成时间、能耗和可
靠性等指标。

然后,我们通过改进的粒子群优化算法来求解任务调度问题,以实现在云环
境中的任务执行效率最大化和系统资源利用最优化。

在任务执行过程中,我们根据动态调
整的检查点间隔,对任务的执行状态进行定期的检查点保存,以应对可能发生的故障和错误。

在发生故障时,我们利用检查点技术快速地恢复到之前保存的状态,并通过重新调度
和执行任务来实现容错处理。

实验结果表明,我们提出的容错调度算法显著提高了云环境下任务执行的可靠性和效率。

与传统的容错调度算法相比,我们的算法能够更快地找到较优的任务调度方案,同时
降低了对系统资源的消耗。

我们相信我们的算法对于促进云计算环境下的任务调度和容错
处理具有重要的理论和实际意义。

本文提出了一种新型的容错调度算法,该算法结合了改进粒子群优化和检查点技术的优势,能够兼顾任务调度和容错处理,在云环境中具有较高的可靠性和效率。

我们相信该算法对于提高云环境下任务执行的可靠性和效率具有重要的意义,并希望能够为相关领域的研究和实践提供有益的借鉴和启发。

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