[发明专利]一种基于多智能主体的层次式云端计算模型构建方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于基于互联网的网络计算环境中，采用多智能主体来实现层次 式云端计算系统的构建方法。属于分布式计算、计算机网络、信息系统等信息技术 类应用领域。

背景技术

随着互联网技术的广泛应用，涌现出云计算(Cloud Computing)等一系列新型 的网络计算技术、平台和应用系统，已逐步成为具有典型性的网络计算模式，基于 充分利用网络化计算与存储资源，更好地整合互联网和不同设备上的信息和应用， 把所有的计算、存储资源连结在一起，实现最大范围的协作与资源分享，达成高效 率、低成本计算目标，按需求解各类复杂的用户问题。其中云计算平台的易编程、 高容错、方便扩展等特性，使得处理超大规模数据的分布式计算成为现实。在谷歌、 亚马逊、雅虎等公司，云计算已被广泛用于包括数据挖掘在内的大规模数据处理工 作。

目前的云计算应用系统虽然也倾向于利用廉价计算和存储设备来提供各种服 务，但是都简单认为网络终端节点(用户所有)仅仅是服务的消费者，对于终端节 点所蕴含的各种可利用的潜在资源考虑并不足够。事实上，终端节点本身也拥有各 种计算、存储甚至信息资源，且常常处于闲置状态，接入互联网的海量终端节点所 拥有的海量资源被浪费了。

智能主体是存在于某一环境中的实体，具有自主性、主动性、反应性、社会性、 智能性等拟人特征，能根据具有的知识信念以及周围发生的事件进行感知、推理、 规划、通信，并反作用于环境。

多智能主体系统是多个智能主体所组成的系统，强调了智能主体社会性特征。 多智能主体之间彼此在逻辑上相互独立，通过共享知识、任务和中间结果，协同在 工作中形成问题的解决方案，如图1所示，同组(或层)或不同组的多个智能主体 之间都可以进行交互。因此，智能主体之间的交互过程不是简单地交换数据，而是 参与某种社会行为，具体表现在以下三个方面：

●协调：具有不同目标的多个智能主体对其目标、资源等进行合理安排，以 规划各自行为，最大限度地实现各自目标。

●协作：多个智能主体通过协调各自行为，合作完成共同目标。

●协商：多个智能主体借助通信，交换各自目标，直到多智能主体的目标一 致或不能达成协作。

引入智能主体和多智能主体技术的目的是为了自然构建出能够较好的反应资源 和节点行为，从而充分地控制和协调各节点所拥有的资源，理性的代理节点及其拥 有的资源来参与和完成分布式计算环境中的各项任务。

在网络与分布式环境下，每个智能主体是独立自主的，能作用于自身和环境， 能操纵环境的部分表示，能对环境的变化作出反映，更重要的是能与其它智能主体 通信、交互，彼此协同工作，共同完成任务。在多智能主体系统中，智能主体不是 孤立存在的，智能主体的资源和能力都是有限的，多个智能主体在交互时，需要考 虑如何在多个可能的行为策略之间作出合理的选择。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种基于多智能主体的层次式云端计算模型的 构建方法，从宏观上将单一的“云计算”模型，扩展为层次式“云端计算”模型， 该模型充分考虑和挖掘了终端节点所蕴含的各种可利用的潜在资源。

技术方案：本发明提出一种基于多智能主体的层次式云端计算模型的构建方 法，主要思想是按照节点的类型将云端计算环境进行分层，引入多智能主体思想和 技术，利用智能主体作为各计算节点行为和资源的代表，实现将作业分割成各种层 次的任务动态、有序地部署到核心节点、一般服务器节点和终端节点上，以达到资 源利用最大化的目标。

一、基于多智能主体的层次式云端计算模型

在基于互联网的云端计算环境中，聚合的各种资源(计算、存储、数据等)并 不仅仅来自于服务器节点，云端计算环境中的每个“端”节点可以一边获取服务和 资源，一边也利用自身的计算存储等能力提供服务。但是，不同于可以稳定运行的 高性能服务器节点(核心节点，一般是并行计算设备，可稳定地不间断运行)，也不 同于系统可直接集中管理控制的集群服务器节点(节点失效可及时更换)，大量的终 端节点可以动态地、随机地加入和退出云计算环境。

由于终端节点本身也拥有资源，因此当终端节点加入云计算环境时，也有可能 贡献自身闲置的资源和提供服务，但这种行为显然是不可靠，服务质量当然难以保 障的。即便如此，由于终端节点的数量往往是巨大的(甚至以百万台计)，因此以冗 余来提高性能是可能的。