[发明专利]一种基于多源任务线的智能城市运行的方法和系统

权利要求书

1.一种基于多源任务线的智能城市运行的方法，其特征在于，包括：

对于智能城市运行中的任一个数据分析运算需求，拆分为一个本地计算任务线，以及一个或者多个云端计算任务线；具体包括：将该数据分析运算需求拆分为一个本地计算任务线M_kL，和/或一个或者多个云端计算任务线M_kC1,M_kC2...M_kCn...；其中本地计算任务线M_kL对应的运算数据量为D_kL，一个或者多个云端计算任务线M_kC1,M_kC2...M_kCn...总体对应的运算数据量为D_kC；其中D_k＝εD_kL+(1-ε)D_kC；ε表示为本地计算和云端计算的拆分比例，0≤ε≤1；其中本地计算任务线M_kL的计算时延为t_kL，云端计算任务线M_kC1,M_kC2...M_kCn...的计算时延分别为t_kC1,t_kC2...t_kCn...；则计算所述拆分比例ε的方式为：在满足约束条件即0≤t_kL,t_kC1,t_kC2...t_kCn...≤t_max的前提下，使得max(t_kL,t_kC1,t_kC2...t_kCn)最小的ε；其中t_max为最大允许的时延；在确定了ε的基础上，根据可用的云端服务器的数量，决定云端计算拆分的任务线M_kC1,M_kC2...M_kCn...的数量；

按照效用最优的原则，确定云端服务器的数据计算量和计算线程数，进而确定云端服务器可承担的任务线数以及任务线的预期完成时间；具体包括：定义本地计算的开销为其中n为本地终端的编号，表示第n个本地终端的总开销，表示时间开销权重，表示时间开销，其中是本地终端本地单位时间可启用的计算线程数，d_n可以用单个线程单位时间的计算量为单位表示，表示运算资源开销权重，是运算资源开销，其中是每个计算线程的运算资源开销，为单位数据量的运算资源开销，b_n是本地终端的处理数据量；云端服务器针对第n台本地终端上传的计算任务进行云端计算的开销为其中，表示将计算任务从本地终端上传到云端服务器的时间，表示云端服务器的计算时间，其中C是云端服务器单位时间可启用的计算线程数，π_n表示云端服务器在完成计算任务后获得的收益值；云端服务器的综合效用为其中R表示云端服务器的综合效用，k为该云端服务器所对应的任务线，共K个任务线利用云端服务器执行计算；N_k为第k个任务线中在效用统计窗口内成功完成计算的数量，π_k表示第k个任务线每次成功完成计算后云端服务器获得的收益值，pr^b表示云端服务器的单位数据计算量的成本，pr^d表示云端服务器的单位计算线程数的成本，b_k表示第k个任务线每次成功完成计算所承担的数据计算量，d_k表示第k个任务线每次成功完成计算所开启的计算线程数，g_k表示第k个任务线每次成功完成计算后云端服务器的成本；进而，设置本地终端开销大于云端服务器的开销为约束条件，以云端服务器的综合效用R最大化为目标，求解b_k，d_k以及π_k；参照b_k，d_k以及π_k，将计算任务分配给云端服务器，即根据云端服务器的综合效用R最大化，获得对于第k个任务线，云端服务器所承担的数据计算量和计算线程数，根据该数据计算量和计算线程数决定云端服务器承担的计算；

按照使得一个数据分析运算需求的所述本地计算任务线和云端计算任务线最大化并行的方式，将拆分的所述云端计算任务线分配给适当的云端服务器。