[发明专利]移动云计算的多目标任务调度方法

权利要求书

1.一种移动云计算的多目标任务调度方法，包括：

步骤1：建立包含多个任务的有向无循环图，设定迭代次数；

步骤2：设定种群规模，根据所述有向无循环图和资源集合，建立包含多个初始种群个体的初始种群，其中，多个初始种群个体包括三个单目标优化种群个体，初始种群个体的数量为所述种群规模；

步骤3：以初始种群个体为父代，通过进化方式获得进化种群个体为子代，比较所述父代与所述子代的适应度函数，根据占优规则更新种群；

步骤4：以子代种群个体为父代，重复步骤3，直至达到迭代次数，获得优化种群，若所述优化种群的规模大于所述种群规模，则删除适应度最小的N个种群个体，使所述优化种群的规模为所述种群规模，获得最终种群；

其中，N为优化种群规模与种群规模的差值；

其中，所述三个单目标优化种群个体包括：最早完成时间种群个体、最小执行代价种群个体，最小执行能耗种群个体；

其中，获取所述最早完成时间种群个体包括：

计算每个任务在所有资源的平均计算时间，进而确定每个任务的优先级，获得每个任务的调度次序；

根据所述每个任务的调度次序，计算每个任务的最早完成时间的最小值，获得的调度方案即为最早完成时间种群个体；

其中，获取所述最小执行代价种群个体包括：

计算每个任务在所有资源的平均计算时间，进而确定每个任务的优先级，获得每个任务的调度次序；

按照所述调度次序依次为每个任务选择能够得到最小执行代价的调度资源，获得的调度方案即为最小执行代价种群个体；

其中，获取所述最小执行能耗种群个体包括：

步骤a：计算每个任务在所有资源的平均计算时间，进而确定每个任务的优先级，获得每个任务的调度次序；

步骤b：根据所述每个任务的调度次序，计算每个任务的最早完成时间的最小值，获得初始调度方案；

步骤c：计算所述初始调度方案的每个资源的能效值，删除能效值最小的资源，获得资源集合，针对所述资源集合重复步骤a-b，获得最终调度方案为最小执行能耗种群个体；

所述适应度函数为：

其中，F_Time(S)为时间适应度函数，f_Time(S)为时间目标函数，F_Cost(S)为代价适应度函数，f_Cost(S)为代价目标函数，F_Energy(S)为能量适应度函数，f_Energy(S)为能量目标函数，P(S)为惩罚函数，其中，惩罚函数为：

P(S)＝P_Deadline(S)+P_Budget(S)+P_Capacity(S) (2)

其中，P_Deadline(S)表示时间惩罚函数，P_Budget表示预算惩罚函数，P_Capacity表示能量惩罚函数；

所述占优规则为：

若子代占优父代，则将父代从初始种群中删除；若父代占优子代，则删除子代；若子代与父代之间不存在占优关系，则将子代与父代均保留至初始种群；

其中，种群个体占优表示若种群个体P₁代表的调度解S的三个目标函数f_Time(S)、f_Cost(S)、f_Energy(S)均小于种群个体P₂，则P₁占优P₂；否则，P₁与P₂为非占优关系。

2.根据权利要求1所述的移动云计算的多目标任务调度方法，其中，所述进化方式包括：交叉进化与变异进化。

3.根据权利要求2所述的移动云计算的多目标任务调度方法，其中，所述交叉进化为：

随机选择两个种群个体作为第一父代和第二父代，并在所述第一父代和所述第二父代的相同位置随机选择一个交叉点，将所述交叉点的右半部分进行互换，得到两个子代作为第一子代和第二子代。

4.根据权利要求2所述的移动云计算的多目标任务调度方法，其中，所述变异进化为：

随机选择一个父代中的两个任务，在符合所述有向无循环图的情况下，互换两个任务在所述父代中的位置，得到子代。