网格环境下的任务调度研究

本文介绍了网格的基本概念,着重讨论了网格环境下计算任务在地理分布的各种资源之间的动态调度。这类问题可描述为将n个相互独立的任务分配到m个异构可用资源上以获取最小的完成时间和最大的资源利用率,这是一个NP完全问题。     

一种基于任务分解的时间均衡调度算法

网格环境下的任务调度是一个NP完全问题,它一直是网格领域研究的核心。针对计算网格中的任务放牧调度这类问题,提出了一种基于任务分解的时间均衡调度算法。该算法在调度过程中充分考虑了网格资源的特点,采用重复调度和任务分解策略,并进行了仿真实验。在任务完成时间和系统吞吐率两方面与Max-min和Max-int算法进行比较,实验结果证明该算法优于Maxmin和Max-int,是一种性能较好的任务调度算法。     

一种基于遗传算法的网格任务调度算法

任务调度问题是一类NP问题,经典调度理论一般仅能获得问题的近似最优解.尽管已有用于任务调度的遗传算法的求解质量优于传统方法,但多数是考虑单任务或独立多任务调度的遗传算法.采用理论分析与仿真实验相结合的方法,提出了一种改进的遗传算法解决网格的任务调度问题.这种遗传算法所处理的任务不仅可以包含多个有前后约束关系的子任务,并且每个子任务可以需要多种资源.通过对比实验可以看到本文所提出的算法在网格任务调度方面要优于传统的HEFT和DLS算法.     

基于蚁群算法的网格资源分配与调度研究

网格环境下的资源分配与调度是一个NP难问题,蚂蚁算法是解决这类问题的有效算法.文章提出了改进的蚁群算法.该算法采用伪随机比例规则,不仅在网格计算资源完成任务后进行信息素的整体更新,还要求预分配网格计算资源时进行信息素的局部更新.模拟实验表明该算法是一种快速,有效,负载更均衡的算法.     

网格工作流中基于优先级的调度方法研究

根据网格用户的身份、信誉，以及网格工作流中应用程序的时间紧迫度和依赖关系，提出了网格工作流中应用程序的优先级计算方法．其中，完全优先级调度算法根据网格工作流中的应用程序优先级向量生成调度序列，而且每次只将队列中优先级最高的应用程序提交给网格，而非完全优先级调度算法可同时调度若干无依赖的网格应用程序进入网格，以弥补完全优先级调度算法的并行化问题．实验表明，当网格中的资源较少且资源的性能差异较大时，使用完全优先级调度算法可以保证优先级较高的工作流的应用程序优先使用优势资源；当网格中的资源性能差异不大时，非完全优先级调度算法可解决因资源未充分利用而造成工作流完成时间大幅增加的问题．     

基于移动代理的网格作业调度模型的研究

网格计算是新一代分布式计算技术.网格作业管理是其最主要的功能之一,主要涉及网格计算环境下作业的调度和分配等问题.其中作业调度是实现高性能网格计算的基本问题,该问题已被证明为NP难题.移动代理是代理agent技术与分布式技术的综合体,根据移动代理自身特点,提出了基于移动代理的网格作业调度模型,针对网格作业调度问题提出最短执行时间MAMET(MobileAgent-based Minimum Execution Time)算法,并在研究移动代理技术特性所带来优势的基础上,利用移动代理间通信等技术实现负载平衡.最后对基于移动代理的网格作业调度模型作单机与联机的性能进行分析和比较.     

基于约简任务资源分配图的网格依赖任务静态调度

网格资源环境的动态性和异构性对依赖任务的静态调度策略产生了极大的挑战.提出了一个能够更好地适应资源异构性,并完整支持调度、重调度的统一静态调度模型,即基于约简任务资源分配图(RT-RAG)的调度模型和调度算法.基于该模型的调度问题归结为RT-RAG的优化选取问题.实验分析表明,基于该模型的调度方法更好地适应了网格环境的动态性和异构性,使得静态调度策略与动态调度策略相比依然保持着较大的性能优势,并且也优于基于DAG任务图调度模型的AHEFT静态调度算法,特别是在资源差异较大的情况下.     

基于经济模型的网格资源调度算法

建立了基于经济模型的网格作业调度系统,给出了相应的服务质量(QoS)资源调度算法.通过定义资源的多维QoS指标,实现了对计算网格中广域分布和异构资源的统一描述,能很好地适应网格资源的动态性和自治性.采用QoS偏好度排序和欧氏距离的优化策略搜索资源,将用户提出的具有个性化或总体服务需求的作业透明、动态地分配给最适应的资源,优化了资源的统一配置.采用仿真实验比较多种算法的性能,结果说明QoS算法可满足资源的自适应性,较好地实现全局资源调度的目标.     

基于蚁群算法的网格资源分配与调度研究

网格环境下的资源分配与调度是一个NP难问题，蚂蚁算法是解决这类问题的有效算法．文章提出了改进的蚁群算法．该算法采用伪随机比例规则，不仅在网格计算资源完成任务后进行信息素的整体更新，还要求预分配网格计算资源时进行信息素的局部更新．模拟实验表明该算法是一种快速，有效，负载更均衡的算法．     

网格资源调度中基于云模型的蚁群算法

针对异构网格资源下任务的调度最小化执行时间问题(NP难题),提出了一种基于云模型的自适应蚁群调度算法.该算法在定性知识的指导下,权衡提高收敛速度和保持解的多样性之间的矛盾,能够自适应控制搜索范围,较好地避免了传统蚁群算法易陷入局部最优解和选择压力过大造成的早熟收敛等问题,提高其快速寻优能力.实验结果表明该算法在保证有效的加速比的同时具有精度高、收敛速度快等优点,极大地提高了网格任务调度的规模和效率.     

双均衡的集群存储资源映射方法

为了解决集群存储环境下的存储资源管理问题,提出一种双均衡的集群存储资源映射方法。该方法包含两个阶段:第一阶段基于LPT(longest processing time)算法求解集合划分问题,实现将虚拟存储资源请求均匀地分配到节点上;第二阶段基于Toyoda算法求解多维背包问题,用于进行节点内部设备级别的资源映射。这种两阶段的求解过程可以极大地简化集群存储资源映射问题的求解难度,并达到节点间负载均衡和节点内部多维度资源使用均衡的双均衡目标。模拟实验表明该方法不仅达到双均衡的资源映射目标,而且对不同维度、不同粒度的资源请求情况具有良好的适应性。     

按序选取的并行存储系统数据分布方式研究

针对采用轮转方式的并行存储系统在增加新存储节点后的重均衡操作中移动数据量大、资源消耗高的问题,提出了按序选取的数据分布方式.它通过多次模拟数据重均衡操作来完成并行存储系统的数据分布,从而使得系统更易于节点扩展.基于此,又提出了优化按序选取方式,这样可以通过改变数据抽取规则来提高按序选取方式的访问并行度.理论分析和模拟实验表明,采用所提方式的并行存储系统,数据重均衡操作均可达到零无效移动率,从而最大程度地减少数据的移动量,降低系统的资源耗费.     

一种基于多标拍卖的资源分配算法

针对有限资源开放式系统多任务多资源分配问题,提出了一种基于多标拍卖的资源分配算法. 算法首先基于资源效用曲线为每个任务建立投标集合. 其次,任务向系统递交投标,系统收集所有任务投标并定义市场出清价, 确定资源分配的规则. 最后算法通过启发式方法调整每个任务的最大投标值,以获得接近最优的系统总效用. 实验结果表明算法在资源有限的情况下优先分配资源给投标价格高的任务,与0-1整数规划资源分配算法相比时间复杂度低,最优值偏差不大.      

三维可压核废料污染问题的交替方向有限元格式及分析

基于块有限元逼近提出了数值求解三维可压核废料污染问题的交替方向有限元格式,将三维问题化为一系列一维问题逐次求解,降低了计算量.证明了格式的最优H1误差估计.     

求解加权Euclidean单中心问题的SMO-型算法

通过定义求解加权Euclidean单中心(WEOC)问题的两个近似最优性条件, 基于序列最小最优化(SMO)方法, 提出一种求解WEOC问题的SMO 型算法.
该算法求解WEOC问题满足第二个近似最优性条件的(1+ε) 近似解, 并且每次迭代只需更新对偶变量的两个分量. 数值结果表明, SMO 型算法执行简单, 能有效求解高精度的大规模计算问题.     

存储区域网分区技术的实现

国家级气象资料存储检索系统是基于存储区域网之上的存储检索平台.该系统包含了多台服务器、多种类型的操作系统、数据库、应用软件,所承担的业务种类很多且相对独立,均需要独立的存储资源.为了保障业务的稳定性和安全性,通过分区技术的实现解决了存储区域网中存储资源独享、安全访问和集中管理等问题.分区技术已经成为存储区域网中的基础组成部分,并发挥了重要作用.     

0-1背包问题的非线性降维近似算法

求解0-1背包问题的精确算法不能在较短时间内求解大规模0-1背包问题,使其实用性受到限制.针对该问题,给出求解0-1背包问题的非线性降维算法,并进行了数值实验,验证了算法的有效性.该算法属于近似算法,相对其他一些近似算法,计算结果更为精确.     

梁横向振动方程解的Ritz方法

考虑计算梁横向振动方程解的Ritz方法.主要结果的证明运用变分法.首先,证明变分问题（2）与问题（1）等价;其次,采用坐标函数系来构造适当的近似解;最后,将问题（1）的解的近似计算问题离散化为线性方程组解的计算问题,获得了计算问题（1）解的近似值的Ritz方法,而且可以用第n次近似值来估计第n-1次的近似值的精确度.随着n的增大,解的精确度逐步提高,只要适当选取n,就可以求得所要精确度解的近似值,这个算法具有广泛的实用价值和理论价值.     

基于区块链技术的海洋数据资源共享应用设计

 分析了中国“海洋数据孤岛”问题的本质原因，提出了一种基于区块链技术的海洋数据资源共享应用模式，改良了区块节点的共识机制和海洋数据在区块链上的存储方式，构建，海洋数据资源共享平台，以达到推动海洋数据的开放共享与增值流通的目的。     

论大洋河流域发展小水电的可行性

世界各国都面临能源危机问题,我国的能源也异常紧张.但我国的水能蕴藏量比较丰富,居世界首位.然而,我国的水能开发量却很低,现已开发利用的水能仅占我国水能总蕴藏量的4.5%,且都集中在大、中河流上,对水能资源较丰富的流域开发极少,为了充分开发小流域的水能资源发电,改变我国的能源紧张状况.本文对大洋河流域发展小水电的可行性进行论证.