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基于HEFT与CPOP的关联任务调度算法

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简介:
本研究提出了一种结合HEFT和CPOP算法特点的任务调度方法,旨在优化多处理器系统中关联任务的执行效率,减少整体完成时间。 DAG任务调度是当前研究的热点领域。在DAG任务模型中,任务的调度顺序不仅影响用户服务的质量满意度,还关系到云服务资源利用率的有效性。高效的调度算法能够增强多核处理器的资源配置及并行计算能力。 然而,在相关领域的实践中,HEFT(Heterogeneous Earliest Finish Time)和CPOP(Critical Path Optimization Priority)等经典算法存在效率较低的问题。为解决这些问题,本段落基于HEFT与CPOP算法提出了一种新的任务调度模型及相关改进算法IHEFT(Improved Heterogeneous Earliest Finish Time)。该方法从任务排序及任务调度两方面进行了优化。 在任务排序阶段,采用以任务的方差和平均通信代价作为主要依据进行排序;而在满足特定条件的任务结点中,则实施了复制策略。通过实验验证表明,在包括任务调度跨度、平均等待时间和Slack值等关键指标上,IHEFT算法均优于传统的HEFT与CPOP算法。

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  • HEFTCPOP
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    本研究提出了一种结合HEFT和CPOP算法特点的任务调度方法,旨在优化多处理器系统中关联任务的执行效率,减少整体完成时间。 DAG任务调度是当前研究的热点领域。在DAG任务模型中,任务的调度顺序不仅影响用户服务的质量满意度,还关系到云服务资源利用率的有效性。高效的调度算法能够增强多核处理器的资源配置及并行计算能力。 然而,在相关领域的实践中,HEFT(Heterogeneous Earliest Finish Time)和CPOP(Critical Path Optimization Priority)等经典算法存在效率较低的问题。为解决这些问题,本段落基于HEFT与CPOP算法提出了一种新的任务调度模型及相关改进算法IHEFT(Improved Heterogeneous Earliest Finish Time)。该方法从任务排序及任务调度两方面进行了优化。 在任务排序阶段,采用以任务的方差和平均通信代价作为主要依据进行排序;而在满足特定条件的任务结点中,则实施了复制策略。通过实验验证表明,在包括任务调度跨度、平均等待时间和Slack值等关键指标上,IHEFT算法均优于传统的HEFT与CPOP算法。
  • HEFT
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    HEFT(Heterogeneous Earliest Finish Time)是一种用于异构计算环境的任务调度算法,旨在最小化计算作业的整体完成时间。通过优先考虑较早完成时间及高执行能力的处理器,HEFT有效提高了系统的性能和资源利用率。 HEFT算法是一种任务调度算法,在任务调度过程中可以使用,并且可以与其他算法结合使用以及调整参数以适应不同需求。
  • HEFT:一种静态
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    HEFT(Heterogeneous Earliest Finish Time)是一种用于异构计算环境中的静态任务调度算法,旨在优化执行时间和资源利用率。 HEFT(异构最早完成时间)是一种静态调度算法。 参考: 有向无环图是由TGFF创建的随机DAG。有关详细信息,请参阅tgff文件格式。 部分包括: 1. 任务 2. 边 第1部分涉及计算开销矩阵。
  • NSGA2车间.rar_Matlabnsga2_甘特图应用_车间优化
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    本资源为基于Matlab实现的NSGA2算法应用于车间调度问题的实例,通过生成甘特图展示多目标优化过程及结果,适用于研究与学习。 使用NSGA2算法解决车间任务调度问题,并在MATLAB环境中实现。此外,还需绘制任务序列的甘特图。
  • 优先
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    短任务优先调度算法是一种优化的任务管理策略,旨在通过优先处理较短的任务来提高系统效率和响应速度。这种方法可以有效减少系统的平均等待时间,并改善资源利用率,在多种应用场景中展现出其优势。 模拟实现短作业调度算法的具体步骤如下: 1. 设置作业体:包括作业名、到达时间和服务时间,并包含指向下一个作业的指针。 2. 进程初始化:根据用户输入或文件读取,设置每个作业的名字、到达时间和服务时间进行初始化。 3. 显示函数:显示当前被调度执行的是哪个作业以及后备队列中剩余哪些作业。最终需要展示所有完成作业的信息,包括它们的名称、到达时间、所需的服务时间、完成时间和周转时间。 4. 排序功能:对已经到达但尚未开始服务的所有作业进行排序处理,依据其所需的最短服务时间为优先级标准;同时需考虑到各作业的实际到达顺序(即最早的先执行)。 5. 调度函数:每次从已到达且未被调度过的作业列表中选择所需时间最少的那一个来运行,并将其移出待处理队列进入正在被执行的状态; 6. 删除功能:当某个特定任务完成之后,需要将它从系统记录和内存空间中彻底删除。 注意事项: 1. 测试数据可以随机生成或来自外部文件。 2. 必须考虑作业的到达时间顺序以确保正确调度。 3. 最终结果应包括每个已完成工作的周转时长。
  • 优先
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    短任务优先调度算法是一种旨在优化计算资源分配的策略,它通过优先处理较短的任务来减少整体等待时间和提高系统效率。这种方法特别适用于需要快速响应的应用场景。 短作业优先(SJF)又称“短进程优先”SPN;这是对先来先服务(FCFS)算法的改进,旨在减少平均周转时间。它定义为根据预计执行时间较短的任务进行优先调度处理机资源。通常情况下,后来到来的短期任务不会抢占正在运行的任务。 SJF的特点包括: 1. 优点:与FCFS相比,可以改善系统的平均周转时间和带权周转时间;缩短作业等待的时间;提高系统吞吐量; 2. 缺点:对于长作业非常不利,可能导致长时间得不到执行机会;未能根据紧迫程度为任务分配优先级;难以准确估计作业的执行时长,从而影响调度性能。 SJF的一个变型是“最短剩余时间优先”SRT(允许比当前进程剩余运行时间更短的新到达进程抢占)和“最高响应比优先”HRRN(响应比R = (等待时间 + 要求执行时间) / 要求执行时间,它是FCFS和SJF的折中方案)。
  • 遗传蚁群云计优化.pdf
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    本文探讨了结合遗传算法和蚁群算法在云计算环境中进行任务调度的新方法,旨在提高资源利用率及任务执行效率。通过仿真实验验证了该混合算法的有效性。 在探讨云计算环境下任务调度优化的问题时,传统的算法已经无法满足高效性和高用户满意度的要求。为解决这一问题,研究人员尝试结合遗传算法(GA)与蚁群算法(ACO),形成了一种新的混合优化方法——基于遗传-蚁群的云计算任务调度优化策略。 遗传算法模拟生物进化过程,在一系列候选解中通过选择、交叉和变异等操作来搜索最优解。在云计算任务调度的应用场景下,它能够快速找到可行方案,并为后续使用蚁群算法进行更精细调整提供良好的起点。 相比之下,蚁群算法模仿蚂蚁觅食行为处理组合优化问题。当应用于云计算时,它可以高效地确定最佳的任务分配策略;然而,在初期阶段由于缺乏足够的信息素引导(即搜索路径),其收敛速度和效率可能会受到影响。 为了克服这一局限性,研究人员提出了一种创新的方法:利用遗传算法生成初步的调度方案作为蚁群算法的信息源。这样不仅可以加速蚁群算法的学习过程,还能提升它的探索能力。 实验结果显示,在CloudSim平台上运行该混合策略相较于单独使用遗传或蚁群算法能更有效地处理大规模云计算任务,并在缩短任务完成时间的同时提高用户满意度。 综上所述,通过将遗传与蚁群两种不同类型的优化技术结合并应用到云计算环境中,可以显著改善资源分配效率和用户体验。
  • 改良蚁群云计用户
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    本研究提出了一种改进的蚁群算法应用于云计算环境中的用户任务调度问题,旨在优化资源分配效率和降低成本。通过模拟蚂蚁觅食行为,该算法能够智能地寻找到最优或近似最优的任务执行路径,显著提升系统的响应速度与服务质量。 近年来,随着电力信息化的快速发展,越来越多的电力应用与任务被部署在云端。由于云资源及电力应用之间的动态异构性,如何实现有效的资源划分与任务调度成为云计算系统面临的重要挑战之一。为了满足快速响应的需求并确保最小化完成时间,同时还要考虑到各节点负载均衡问题以保证系统的可靠性,我们提出了一种基于改进蚁群算法的任务调度方案来解决虚拟机中的任务分配难题。 通过对标准蚁群算法进行优化改良,在减少整体完工时间和缩短调度所需的时间的同时实现了更好的资源利用效率和负载平衡。研究结果表明,该方法成功地减少了电力云计算环境中任务的部署时间,并且有效地解决了云节点之间的负载不均问题,为提高此类系统的性能提供了重要的技术支撑。
  • 采用遗传
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    本研究提出一种基于遗传算法优化的任务调度方案,旨在提高多任务环境下的资源利用率与执行效率。通过模拟自然选择和遗传机制来搜索最优解,有效解决了传统调度算法中面对复杂场景时的表现瓶颈问题。 该算法采用MATLAB编写,并利用遗传算法完成工件设计的任务调度。运行main.m文件即可查看结果。在运行之前,请确保将gatbx-toolbox添加到路径中。
  • 改良蚁群云计模型.pdf
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    本文提出了一种基于改进蚁群算法的新型云计算任务调度模型,旨在优化资源分配和提高系统效率。 云计算是当前信息技术研究的重要领域之一,它通过网络提供按需的计算资源服务,并作为一种新兴的计算模式出现。在这样的环境中,用户可以通过互联网向云服务商提交任务请求,而由云端根据需求分配并调度相应的计算资源以满足用户的需要。 然而,在虚拟化和动态变化特性的云计算环境下,如何高效且公平地安排这些任务成为了关键问题之一,因为这直接关系到减少延迟时间及提高用户体验。传统的蚁群算法(Ant Colony Algorithm)是通过模拟蚂蚁寻找食物的行为来解决优化问题的一种启发式搜索方法,并已广泛应用于各种场景中。 然而,在用于云计算的任务调度时,传统蚁群算法存在信息素挥发速度和启发式因素选择等问题需要改进的地方。因此,基于最短任务延迟时间的改进蚁群算法(DSFACO)应运而生,它不仅考虑了公平性和效率的要求还能够有效缩短用户的等待时间。 为了进一步提高云计算中的任务调度效果,研究者提出了一种新的模型:将用户提交的任务分解为具有依赖关系的小部分,并根据执行顺序分配到不同优先级的队列中。采用DSFACO算法对同一优先级内的子任务进行优化以确保其能在最短时间内完成。 实验结果表明,相比传统的任务调度增强蚁群算法(TS-EACO),改进后的DSFACO不仅能够保证公平性还有效提高了效率并减少了延迟时间。这证明了该方法在云计算环境下具有较好的性能,并能实现最优的任务调度效果。 由于云计算中的任务调度直接影响到云平台的整体表现,因此设计有效的调度策略对于服务商来说至关重要。通过持续优化算法可以更有效地利用资源、减少浪费和提高利用率,这对促进可持续发展尤其重要。 综上所述,在未来的研究中除了需要进一步提升算法的智能性和适应性之外,还需关注云计算资源多样化的分配问题及用户个性化需求等挑战。