[发明专利]一种基于边缘计算的资源预测方法及系统

权利要求书

1.一种基于边缘计算的资源预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取节点的资源状态数据作为输入进行预测得到待处理任务所需的资源预测值；

按照所述资源预测值在给定分配资源的环境下对所述待处理任务的执行时间进行预测得到预测执行时间；

根据所述预测执行时间确定时间误差并当所述时间误差符合预设条件时对所述资源预测值进行反馈以使得所述资源预测值的概率分布服从高斯分布。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的资源预测方法，其特征在于，所述资源状态数据包括CPU、RAM实时使用率、所述待处理任务类型、所述待处理任务输入参数的长度、带宽以及执行时间。

3.根据权利要求1所述的基于边缘计算的资源预测方法，其特征在于，所述获取节点的资源状态数据作为输入进行预测得到待处理任务所需的资源预测值，包括：

采用资源消耗的均值作为预测参数；

建立一步预测模型，将所述资源状态数据作为输入进行一步预测得到待处理任务所需的资源预测值。

4.根据权利要求1所述的基于边缘计算的资源预测方法，其特征在于，所述获取节点的资源状态数据作为输入进行预测得到待处理任务所需的资源预测值，包括：

建立输入输出对应映射关系F:(id,α,β,B,l,t_e)→(U_c,U_r,t_e)；传输时间的计算表达为：

其中N_t表示传输噪声，

使用资源预测值为中间层参数，资源预测值y_i计算表述为：

其中，t_end-t_start＝t_e，N_j表示设备CPU和内存的抖动噪声，F_j对应于资源j在执行时间内的变化曲线关系式，当已知任务名称，预测计算表达式转换为：

F_j(t,α,l,id)＝F_j(t,α,λ(l,id))；

其中λ表示计算复杂度函数，采用资源消耗的均值替代资源状态关系式来进行资源值的预测，具体过程为：

其中为单位时间内的资源消耗的均值，为资源预测值，当执行参数转换后，训练输入和输出则转变为在一步预测完成后，需要根据资源预测误差ΔF_j进行校正，则调整后的预测值资源的使用量服从高斯分布为训练集的资源消耗的均值，最优预测值可给定为：

则资源预测的误差和方差为

Δy_j＝g(t_e)

最后的预测方程为当满足E(ΔF_j)＝0时，则预测值为无偏估计，估计值的期望方差表达如下：

5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的资源预测方法，其特征在于，所述按照所述资源预测值在给定分配资源的环境下对所述待处理任务的执行时间进行预测得到预测执行时间，包括：

完成一步资源预测，利用资源使用量进行预测得到预测执行时间，计算公式为；

t₀＝t_x+t_t+N_t；

其中N_t代表传输噪声，t_x相关于

Δt＝ΔVG(Y)；

其中，为预测时间，Δt为预测时间误差，t_x为实时执行时间，ΔV为校正权重向量。