[发明专利]一种基于分组和禁忌搜索的并行测试任务调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并行测试任务调度方法，具体涉及一种基于分组和禁忌搜索的并行测试任务调度方法，属于自动测试测量技术领域。

背景技术

随着高新技术的快速发展，自动测试系统(Automatic Test System，ATS)在很多行业得到广泛应用，逐步成为复杂电子装备的检测维护手段，而目前自动测试领域中存在比较突出的问题就是测试系统的测试效率低下，资源利用率较低。对于传统的通用自动测试系统，大多沿用串行测试的方式，不能同时对多个UUT(Unit Under Test，被测设备)或者单个UUT的多项任务进行测试，一次仅能完成一个测试任务，使得整个系统的测试效率很低。随着现代网络化分布式测试应用日益增多，串行测试方式已经不能满足现代测试技术快速发展的需求，因此研究新的测试技术，对发展自动测试系统具有十分重要的理论价值和现实意义。

并行测试技术的提出是并行处理技术与现代自动测试技术的融合，成为自动测试领域的一项重大突破，属于NxTest ATS(下一代自动测试系统)技术范畴，也是支撑NxTest ATS的新技术之一。并行测试是指ATS在同一时间同时测试多项任务，通过任务调度提高测试系统的吞吐量，减少测试设备的闲置时间，提高测试资源的利用率，从而提高系统测试效率。其核心之一就是在有限的测试资源的约束条件下，满足由测试需求决定的测试任务要求，对多个并发执行的测试任务进行调度优化，从而达到测试资源利用率最大或总测试时间最短的目标。

目前，并行测试有多种实现方式，如分组测试、交迭并行测试等。分组测试简单易行，却不能保证完成所有测试任务的总时间最短；交迭并行测试通过对任务的合理安排调度及优化，从而能够实现任务的总测试时间最短，对提高测试效率具有很直接的现实意义，因此在实际自动测试系统的研究和设计中也得到了越来越多的关注。

交迭并行测试技术的核心和关键是测试任务的调度优化问题，好的任务调度方案能够显著提高自动测试系统的测试效率和资源的利用率。目前关于调度优化问题的实现主要是基于算法的，利用单个算法解决实际问题，往往存在一定的局限性，如蚁群方法主要集中应用在车间作业的调度方面，而作业调度的要求并不完全符合并行测试任务的需求；Task Scheduler方法能通过类似枚举的方法找到问题的最优解，因此当问题的规模比较大时，最优解的找寻就相对比较费时。针对各种局限情况，调度问题出现了许多改进的方法，也出现了将两种或两种以上的方法融合起来，进而解决实际调度问题的方法。

禁忌搜索是一种通过自适应的记忆结构来引导局部搜索的技术，通过集中和扩散搜索策略能够有效避免迂回搜索，但其对初始解的选取具有很强的依赖性。传统方法通过随机选择的方式产生初始解，由于该初始解的随机性，可能使得方法的寻优搜索过程较为复杂，同时方法在搜索过程中极有可能陷入局部最优的情况，从而无法找寻到问题的最优解。而一个较好的初始解能够使得方法避免陷入局部最优情况，同时快速收敛到问题的最优状态，因此可以通过某种规则方法来获取问题较好的初始解。将获取初始解的方法与禁忌搜索方法融合起来，成为求解组合优化问题最常用的智能优化方法之一，已经广泛应用于许多领域，包括机器学习，神经网络，电力通信，车间作业调度等。根据方法特性，可以将其应用在自动测试领域的并行测试任务调度方面。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术解决并行测试任务调度问题时的不足，提出一种基于分组和禁忌搜索的并行测试任务调度方法，通过图染色理论中顶点染色方法完成测试任务的分组，利用分组结果构造符合禁忌搜索过程要求的初始解，不但能够解决禁忌搜索在完成任务调度问题时对初始值选取的不确定性，同时有效避免搜索陷入局部最优，提高了测试任务调度优化找寻最优状态的速度。

一种基于分组和禁忌搜索的并行测试任务调度方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：确定和分析测试任务

根据需求明确测试任务，建立用于描述测试任务与测试资源之间占用关系的资源占用模型矩阵TR_n×m，以及表示测试任务之间约束关系的任务相关模型矩阵RE_n×n，其中，n表示测试任务总数，m表示测试资源总数：