[发明专利]一种基于深度神经网络的移动Web任务动态迁移方法

说明书

一种基于深度神经网络的移动Web任务动态迁移方法，包括支持向量机分类算法学习模块、移动设备和Web应用程序信息特征提取模块和计算边缘服务器或云服务器负载率模块；本发明针对在资源受限的移动设备上很难运行计算密集程度很大的Web应用程序，通过对移动设备中CPU状态、内存状态、网络状态和Web应用程序的Web worker的计算量等信息特征提取，并将处理好的特征信息输入SVM分类算法侯建预测模型，来判断是否需要把Web任务迁移到边缘服务器或云服务器，如果迁移，则可以根据计算服务器负载率算法找到最佳服务器进行迁移；否则，则在本地执行；该方法可以有效降低Web应用能耗和执行迟延，快速响应用户。

技术领域

本发明属于神经网络和边缘计算技术领域，具体涉及一种基于深度神经网络的移动Web任务动态迁移方法。

背景技术

随着智能设备的数量越来越多，全球将迎来网络数据信息爆炸式增长的互联网时代，此外随着5G网络的日益普及，增强型移动带宽、大规模机器通信和超可靠低延时通信三大业务类型对运营商的传输网络和核心网络构成了巨大挑战。由于这些应用程序场景可以为用户带来更高的带宽速率、更多的网络连接和更低的时延，导致核心网络需要在单位时间内处理的数据大小和业务请求呈指数型增长。因此，随着移动设备承载的网络流量的增加，移动云计算模式所采用的集中式处理模式因离终端设备比较远，已不能满足用户的日常需求，并且对时延和能耗等性能要求较高的计算服务来说，这种模式会引起高延时、网络堵塞等问题。

新兴的移动应用，如移动云游戏或VR技术需要严格的延迟约束以及高计算能力。例如，云游戏服务必须计算游戏对象(例如：字符、景观)的交互，并在一定的时间阈值内将对象呈现在移动设备的屏幕上。一项关于游戏延迟的调查报告指出，对于具有时间要求的游戏，网络延迟最好小于50ms，这在传统的云系统中很难实现，因为计算服务器位于远离客户端的数据中心。

随着移动设备与网络结合紧密度的不断提升，加上目前平台对离线应用的支出，原生应用和移动Web应用的界限已经不再明显，尤其是HTML5的不断发展，移动Web应用也将更加强大。HTML5标准使得Web应用功能越来越强大的同时，Web应用也越来越复杂，资源消耗越来越多，而智能终端中计算、存储、电量等多种资源受限，这可能会降低应用性能，影响用户体验。

在Web Worker出现之前，JavaScript是现代Web应用程序的核心。JavaScript和DOM核心上是单线程的，这意味着在任何时候都只能执行一个JavaScript方法，当在HTML页面中执行一个需较长时间运行的脚本会阻塞所有页面功能直至脚本完成。页面UI元素是不可响应的，动画会停顿，应用中的其它代码都不能执行。当需要使用JavaScript进行较大量的计算时，需要将任务分成小的代码块，使用timer来分离各个代码块的执行，这样执行的速度会变慢。而有了Web Worker，就可以将一些大计算量的代码交由Web Worker运行而不影响用户界面。

Web Worker独立于浏览器UI线程，是在后台装载和运行的JavaScript脚本，独立于其它脚本，不会影响页面的性能。它提供了一个JavaScript多线程解决方案，Web Worker在当前JavaScript的主线程中，使用Worker类加载一个JavaScript文件来创建一个新的工作线程。当Web应用程序有多个任务需要处理时，可以将任务分配给不同的Worker。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于深度神经网络的移动Web任务动态迁移方法，解决现有移动设备资源受限，Web应用程序延迟高的问题；本发明使用HTML5 web worker，通过把计算密集型代码放在web worker中迁移到边缘服务器或云服务器运行，来实现低延迟，降低移动设备的能耗，使应用程序更具响应性，提高用户体验。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：