CN114741955B 一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法(華北電力大學(xué))_第1頁
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號專利權(quán)人國網(wǎng)河南省電力公司信息通信公司國網(wǎng)重慶市電力公司信息通信分公司國家電網(wǎng)有限公司王皓民姜媛謝云澄高峰戴誠朱海珠所(普通合伙)32341專利代理師李建芳CloudEnvironment.《InternationalJournalofComputerSciencesandE.2019,第7卷(第5期),第1363-1371頁.庫經(jīng)濟(jì)與管理科學(xué)輯》.2017,(第2017年11期),正文第29-48頁.(續(xù))一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法本發(fā)明公開了一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)優(yōu)解的能力,保證了網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)時性與有效fff?fsDDos滲透測試態(tài)勢感知組件資源池申調(diào)度中心f2WeiLi,etal..Multi-ObjecH.Krishnaveni,etal..ModArtificialFishSwarmAlgorithmfor頁.31.一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:包括如下步驟:1)構(gòu)建安全云環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度模型;2)對人工魚群算法進(jìn)行優(yōu)化,生成以執(zhí)行成本、負(fù)載均衡和任務(wù)完成時間為指標(biāo)的最優(yōu)分配方案,實(shí)現(xiàn)基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度;任務(wù)調(diào)度模型包括:大小、類別以及風(fēng)險等級;102:虛擬安全組件資源,后面簡稱虛擬資源,R={r?,r?,..,r;,..第j個虛擬資源,j∈{1,2,3,...,n},n為虛擬資源的數(shù)量,r的屬性值可以表示為:r;=103:任務(wù)在虛擬資源上的執(zhí)行時間,其中,由于任務(wù)有不同的風(fēng)險等級,因此執(zhí)行時間不僅與任務(wù)的長度有關(guān),還與該任務(wù)的風(fēng)險等級有關(guān):104:任務(wù)在虛擬資源上的傳輸時間:105:虛擬資源處理一個任務(wù)所要消耗的時間為傳輸時間與執(zhí)行時間之和:106:分配在虛擬資源上的多個任務(wù)是串行處理的,而多個虛擬資源是并行運(yùn)行的,表達(dá)式如下:107:任務(wù)的執(zhí)行成本包括在虛擬資源上的計算成本、帶寬成本、內(nèi)存成本與存儲成本之和,考慮到安全云環(huán)境下的異構(gòu)性,存在多種不同性能的虛擬資源,因此,使用單位成本進(jìn)行累計:exeCost;=exe?;×rjmins×Ijs-pesNumbtransCost;=trans;;×rj-bw×rUniramCost;=ci;×rj-ram×rUnit4別為虛擬資源r;完成任務(wù)f所需的計算成本、帶寬成本、內(nèi)存成本與存儲成本;108:虛擬資源的負(fù)載不僅僅要考慮分配在該虛擬資源上的任務(wù)長度,還需要考慮該虛擬資源的性能,其中,n?、n?分別為虛擬資源的計算能力與帶寬大小的權(quán)重系數(shù),loadEvaluation值越小,說明每個虛擬資源的負(fù)載越均衡,虛擬機(jī)負(fù)載公式如下:109:考慮到任務(wù)完成時間、成本、負(fù)載均衡是不同的評價指標(biāo),具有不同的量綱與量綱單位,因此,為了消除多個指標(biāo)之間的量綱影響,需要對其進(jìn)行歸一化處理,以解決不同指標(biāo)之間的可比性,各指標(biāo)歸一化處理公式如下:衡,totalTimemin、totalCostin分別為任務(wù)完成時間與執(zhí)行成本的最小值,tota1TimemaxtotalCostmx分別為任務(wù)完成時間與執(zhí)行成本的最大值;引入線性權(quán)重動態(tài)分配策略,對時間、成本和負(fù)載均衡這三個指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)權(quán)重分配,表達(dá)式如下:大迭代次數(shù),itercu為人工魚群的當(dāng)前迭代次數(shù);表1上述各表達(dá)式中縮寫字母的含義5所需要消耗的時間的分配關(guān)系虛擬資源r處理完的傳輸時間任務(wù)f所要消耗的時間單位計算成本單位帶寬成本單位內(nèi)存成本單位存儲成本虛擬資源r的性能虛擬資源r的負(fù)載所有虛擬資源的平均負(fù)載系統(tǒng)負(fù)載評價指標(biāo)2.如權(quán)利要求1所述的基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:步驟2)步驟202:Tent混沌初始化:隨機(jī)產(chǎn)生一個m維的隨機(jī)向量,,按照式(a)進(jìn)行的迭代,得到混沌序列S;式(a)為:,其中i為人步驟203:將混沌序列S按照式(b)映射到原空間,產(chǎn)生初始種群X;式(b)為:步驟204:對每條人工魚的適應(yīng)度進(jìn)行計算,并將具有最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)的人工魚狀態(tài)記錄到公告板;步驟205:對每條人工魚聚群和追尾行為進(jìn)行評價對比,選擇當(dāng)下人工魚最合適的行為進(jìn)行運(yùn)動,若不滿足約束條件時,則執(zhí)行覓食行為或隨機(jī)游動行為;步驟206:人工魚執(zhí)行所選擇的行為,并更新人工魚的狀態(tài)信息,同時,更新公告板上最優(yōu)的人工魚狀態(tài);步驟207:若算法連續(xù)迭代t次后,全局最優(yōu)解未發(fā)生改變且當(dāng)前迭代次數(shù)小于最大迭步驟208:判斷是否滿足終止條件,若不滿足則跳轉(zhuǎn)步驟205,反之跳轉(zhuǎn)步驟209;步驟209:返回最優(yōu)分配方案。63.如權(quán)利要求2所述的基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:步驟202在原有的Tent混沌映射中引入一個隨機(jī)變量,改進(jìn)后的Tent混沌映射表達(dá)式如下:經(jīng)過貝努力移位變換后表達(dá)式如下:其中,N為人工魚群的個數(shù);引入隨機(jī)變量不僅保持了Tent混沌映射的隨機(jī)性、遍歷性、規(guī)律性,而且能夠有效避免迭代落入小周期點(diǎn)和不穩(wěn)定周期點(diǎn)內(nèi);針對以上對改進(jìn)后的Tent映射特性的描述,結(jié)合安全云環(huán)境下的人工魚群算法特征,對公式調(diào)整如下:其中i為人工魚的編號,j為任務(wù)編號;步驟202-203的具體步驟如下:①:隨機(jī)產(chǎn)生一個m維的隨機(jī)向量,②:按照式(a)進(jìn)行迭代,產(chǎn)生一個混沌序列S;③:按照式(b)將混沌序列S中的各混沌分量映射回原空間,其中,a、b;為第j維變量的④:由這些混沌序列可以得到由s:經(jīng)過Tent映射后的初始種群X。4.如權(quán)利要求2所述的基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:步驟204采用Sigmoid函數(shù)并對其進(jìn)行變形,變形后的Sigmoid函數(shù)表達(dá)式為:由于算法初期在函數(shù)的作用下,人工魚的視野和步長都進(jìn)行了放大,有助于算法的快速收斂以及跳出局部最優(yōu)解,變形后的Sigmoid函數(shù)初期衰減速度比較緩慢,從而人工魚有較長的時間采用較大的視野和步長了解尋優(yōu)空間的信息,跳出局部最優(yōu)前往全局最優(yōu);隨著算法的執(zhí)行人工魚的視野和步長在函數(shù)作用下逐漸減少,但依舊能夠保持一個相對緩慢的速度進(jìn)行衰減,從而讓人工魚有充足的時間在全局最優(yōu)鄰域進(jìn)行細(xì)化搜索,使得最優(yōu)解精度提高;改進(jìn)后的步長與視野表達(dá)式如下:75.如權(quán)利要求4所述的基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:步驟204(F(X)>F(X)),根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)X,與視野中所感知的下一個前往狀態(tài)X的目標(biāo)函數(shù)值大小(X)時,說明人工魚當(dāng)前處于最優(yōu)點(diǎn)的鄰域,因此僅需要對于人工魚當(dāng)前狀態(tài)X?={x,x?,…,x和所探索的下一個狀態(tài)=[x1,x?,…,x],6.如權(quán)利要求2所述的基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:步驟207Mutation(X;,p.q)=(x,x?,…,xp-1,q,x3+2…,x),p=Rand(m),qc:將F(Xne)與最差狀態(tài)F(Xorst)進(jìn)行比較;d:若新狀態(tài)F(Xne)<F(Xorst),則將新狀態(tài)X添加至解集合中,并刪除最差狀8.如權(quán)利要求2所述的基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:步驟2078c:若新狀態(tài)F(Xne)<F(Xorst),則將新9技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,屬于人工智能技術(shù)領(lǐng)背景技術(shù)[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全問題已成為嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)問題。因此,安全云應(yīng)運(yùn)而生。安全云是提供安全防護(hù)服務(wù)的云,將安全基礎(chǔ)設(shè)施云化后,向客戶提供整體的安全服務(wù)。它采用云計算技術(shù),通過新建和整合虛擬安全組件資源,利用軟件定義網(wǎng)絡(luò)到用戶業(yè)務(wù)側(cè),從而保證了網(wǎng)絡(luò)安全。[0003]在安全云中,任務(wù)調(diào)度是一個組合優(yōu)化問題,任務(wù)調(diào)度的結(jié)果關(guān)系到整個安全云設(shè)施的效率,并且在提高用戶服務(wù)質(zhì)量中起到十分關(guān)鍵的作用。安全云的任務(wù)調(diào)度是指將各種海量異常流量經(jīng)過安全云數(shù)據(jù)中心代理、均衡分配到安全組件資源池中的各虛擬資源上執(zhí)行的過程,該過程實(shí)現(xiàn)的是異常流量到安全虛擬資源的映射關(guān)系。任務(wù)調(diào)度策略的好壞會直接影響用戶滿意度和安全虛擬資源處理任務(wù)的效率,好的任務(wù)調(diào)度策略能夠有效減少任務(wù)的完成時間,從而提高網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)時性與有效性,并且能夠提高各種虛擬安全資源的利用率,大幅降低能耗和節(jié)省運(yùn)營成本。因此,如何在多種約束下滿足復(fù)雜的調(diào)度需求是目前云安全調(diào)度要解決的關(guān)鍵問題。[0004]由于,安全云的任務(wù)調(diào)度屬于NP問題,計算所有可能的任務(wù)調(diào)度策略并選擇一個最佳的調(diào)度策略是不可行的,因?yàn)檫@種方法的復(fù)雜性會隨任務(wù)數(shù)量與虛擬安全資源數(shù)量的增加而呈指數(shù)增加。因此,在解決這類問題時,常規(guī)的確定性時間復(fù)雜度的算法不在適用。而啟發(fā)式算法這類非確定性時間復(fù)雜度的算法,能夠通過算法的改進(jìn)和迭代得到無限接近最優(yōu)解的次優(yōu)解。因此,啟發(fā)式算法是解決這類問題的較好方法之一。[0005]目前現(xiàn)有的調(diào)度策略大多以完成時間為主要指標(biāo),并未考慮到執(zhí)行成本與負(fù)載均衡,因此雖然保證了任務(wù)的實(shí)時性,但造成了虛擬資源的浪費(fèi)以及昂貴的執(zhí)行成本,并且該情況隨著任務(wù)數(shù)量的增加而惡化。發(fā)明內(nèi)容[0006]本發(fā)明提出一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,該方法以完工時間、執(zhí)行成本、負(fù)載均衡為評價指標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,從而得到當(dāng)前條件下相對最優(yōu)的安全云任務(wù)調(diào)度方法,保證了網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)時性與有效性,提高了虛擬安全組件資源的利用率,節(jié)省了運(yùn)營成本。[0007]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:[0008]一種基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度方法,包括如下步驟:[0009]1)構(gòu)建安全云環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度模型;[0010]2)對人工魚群算法進(jìn)行優(yōu)化,生成以執(zhí)行成本、負(fù)載均衡和任務(wù)完成時間為指標(biāo)度策略主要是研究云環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度問題,對于安全云環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度問題并沒有深入研究。上述方法針對現(xiàn)有的安全云環(huán)境下的虛擬安全資源與調(diào)度任務(wù)之間的匹配問題,[0020]105:虛擬資源處理一個任務(wù)所要消耗的時間為傳輸時間與執(zhí)行時間之和:[0022]106:分配在虛擬資源上的多個任務(wù)是串行處理的,而多個虛擬資源是并行運(yùn)行[0028]exeCosti=exe;;×rjmips×r[0029]transCosti=transi×sizeCost;分別為虛擬資源r;完成任務(wù)f:所需的計算成本、帶寬成本、內(nèi)存成本與存儲成本。[0033]108:虛擬資源的負(fù)載不僅僅要考慮分配在該虛擬資源上的任務(wù)長度,還需要考慮該虛擬資源的性能,其中,η?、η2分別為虛擬資源的計算能力與帶寬大小的權(quán)重系數(shù),loadvaluation值越小,說明每個虛擬資源的負(fù)載越均衡,虛擬機(jī)負(fù)載公式如下:[0037]109:考慮到任務(wù)完成時間、成本、負(fù)載均衡是不同的評價指標(biāo)量綱單位,因此,為了消除多個指標(biāo)之間的量綱影響,需要對其進(jìn)行歸一化處理,以解決不同指標(biāo)之間的可比性,各指標(biāo)歸一化處理公式如下:分別為任務(wù)完成時間與執(zhí)行成本的最小值,totalTimemax、totalCostmx分別為任務(wù)完成時間與執(zhí)行成本的最大值。[0042]針對任務(wù)完成時間、成本、負(fù)載均衡三個評價指標(biāo),多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo)最常采用的方法是線性加權(quán)法、約束法和線性規(guī)劃法,考慮到安全云環(huán)境的異構(gòu)性與動態(tài)性,引入線性權(quán)重動態(tài)分配策略,對時間、成本和負(fù)載均衡這三個指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)權(quán)重分配,表達(dá)式如[0045]適應(yīng)度函數(shù)F的值越小,說明分配方案越合理,其中,λ1為算法對任務(wù)完成時間的群的最大迭代次數(shù),iterc為人工魚群的當(dāng)前迭代次數(shù);[0046]表1上述各表達(dá)式中縮寫字母的含義所需要消耗的時間的傳輸時間的分配關(guān)系虛擬資源處理完任務(wù)f所要消耗的時間單位計算成本單位內(nèi)存成本虛擬資源的性能所有虛擬資源的平均負(fù)載系統(tǒng)負(fù)載評價指標(biāo)[0049]上述步驟2)以步驟1)所提出的適應(yīng)度函數(shù)F作為步驟2)人工魚群算法的優(yōu)化目標(biāo),生成以執(zhí)行成本、負(fù)載均衡和任務(wù)完成時間為指標(biāo)的最優(yōu)分配方案,實(shí)現(xiàn)基于安全云的多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)調(diào)度。[0050]上述步驟2)中,對人工魚群算法進(jìn)行優(yōu)化,包括如下步驟:[0051]步驟201:初始化人工魚群算法中的各個參數(shù):人工魚總數(shù)Sum、步長Step、視野[0052]步驟202:Tent混沌初始化:隨機(jī)產(chǎn)生一個m維的隨機(jī)向量,按照式(a)進(jìn)行的迭代,得到混沌序列S;[0053]步驟203:將混沌序列S按照式(b)映射到原空間,產(chǎn)生初始種群X;[0054]步驟204:對每條人工魚的適應(yīng)度進(jìn)行計算,并將具有最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)的人工魚狀態(tài)記錄到公告板;[0055]步驟205:對每條人工魚聚群和追尾行為進(jìn)行評價對比,選擇當(dāng)下人工魚最合適的行為進(jìn)行運(yùn)動,若不滿足約束條件時,則執(zhí)行覓食行為或隨機(jī)游動行為;[0056]步驟206:人工魚執(zhí)行所選擇的行為,并更新人工魚的狀態(tài)信息,同時,更新公告板上最優(yōu)的人工魚狀態(tài);[0057]步驟207:若算法連續(xù)迭代t次后,全局最優(yōu)解未發(fā)生改變且當(dāng)前迭代次數(shù)小于最[0058]步驟208:判斷是否滿足終止條件,若不滿足則跳轉(zhuǎn)步驟205,反之跳轉(zhuǎn)步驟209[0059]步驟209:返回最優(yōu)分配方案。[0060]人工魚群算法在解決優(yōu)化問題時,通常利用隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為初始種群信息,這會導(dǎo)致種群分布不均勻,難以保留種群的多樣性,易陷入局部最有解的情況,從而會造成算法的尋優(yōu)結(jié)果較差。因此,本發(fā)明在人工魚群的初始化過程中引入混沌映射機(jī)制。[0061]混沌是存在于非線性系統(tǒng)中的一種普遍現(xiàn)象,一個混沌變量在一定范圍內(nèi)具有隨機(jī)性、遍歷性和規(guī)律性的特點(diǎn)。根據(jù)研究表明Tent映射相比于其他映射能產(chǎn)生更好的效果。因此,針對人工魚群算法的特性,步驟202中,采用具有良好遍歷性和較快收斂速度的Tent映射來產(chǎn)生混沌序列,其表達(dá)式如下:[0064]由于Tent混沌序列中存在小周期,并且存在不穩(wěn)周期點(diǎn),為避免Tent混沌序列在迭代時落入小周期點(diǎn)和不穩(wěn)定周期點(diǎn),在原有的Tent混沌映射中引入一個隨機(jī)變量,改進(jìn)后的Tent混沌映射表達(dá)式如下:[0066]經(jīng)過貝努力移位變換后表達(dá)式如下:[0068]其中,N為人工魚群的個數(shù);引入隨機(jī)變量不僅保持了Tent混沌映射的隨機(jī)性、遍歷性、規(guī)律性,而且能夠有效避免迭代落入小周期點(diǎn)和不穩(wěn)定周期點(diǎn)內(nèi);[0069]針對以上對改進(jìn)后的Tent映射特性的描述,結(jié)合安全云環(huán)境下的人工魚群算法特[0072]步驟202-203利用Tent映射初始化人工魚群的具體步驟如下:[0073]①:隨機(jī)產(chǎn)生一個m維的隨機(jī)向量,[0074]②:按照式(a)進(jìn)行迭代,產(chǎn)生一個混沌序列S;[0075]③:按照式(b)將混沌序列S中的各混沌分量映射回原空間,其中,a魚有較長的時間采用較大的視野和步長了解尋優(yōu)空間的信息,跳出局部最優(yōu)前往全局最最優(yōu)解精度提高;位置距離全局最優(yōu)點(diǎn)較遠(yuǎn),因此盡可能移動較大的步長靠近狀態(tài)X,從而加快算法的收斂[0095]Mutation(X;,p,q)=(x{,x?,…,附圖說明[0131]106:分配在虛擬資源上的多個任務(wù)是串行處理的,而多個虛擬資源是并行運(yùn)行sizeCost;分別為虛擬資源r;完成任務(wù)f所需的計算成本、帶寬成本、內(nèi)存成本與存儲成該虛擬資源的性能,其中,n?、n?分別為虛擬資源的計算能力與帶寬大小的權(quán)重系數(shù),載均衡,totalTimemin、totalCostmin分別為任務(wù)完成時間與執(zhí)行成本的最小值,[0154]適應(yīng)度函數(shù)F的值越小,說明分配方案越合理,所需要消耗的時間r的分配關(guān)系虛擬資源r處理完的傳輸時間任務(wù)f所要消耗的時間單位計算成本單位帶寬成本單位內(nèi)存成本單位存儲成本虛擬資源r的性能虛擬資源r的負(fù)載所有虛擬資源的平均負(fù)載系統(tǒng)負(fù)載評價指標(biāo)[0164]步驟207:若算法連續(xù)迭代t次后,全局最優(yōu)解未發(fā)生改變且當(dāng)前迭代次數(shù)小于最[0167]人工魚群算法在解決優(yōu)化問題時,通常利用隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為初始種群信息,[0179]步驟202-203利用Tent映射初始化人工魚群的具體步驟如下:[0181]②:按照式(a)進(jìn)行迭代,產(chǎn)生一個混沌序列[0182]③:按照式(b)將混沌序列S中的各混沌分量映射回原空間,其中,a,、b;為第j維變量的取值范圍,即虛擬資源的范圍;[0183]x'=aj+s'×(bj-a;)[0184]④:由這些混沌序列可以得到由s:經(jīng)過Tent映射后的初始種群X。[0185]人工魚群算法前期期望人工魚較大的視野和步長,使得算法具有快速收斂并且跳出局部最優(yōu)解的能力,而算法后期期望人工魚有較小的視野和步長,使得算法能有精確搜索,提高算法精度。因此,人工魚群算法的視野與步長具有相似的性質(zhì),針對該現(xiàn)象,步驟[0186]步驟204中,采用Sigmoid函數(shù)并對其進(jìn)行變形,變形后的Sig[0188]由于算法初期在函數(shù)的作用下,人工魚的視野和步長都進(jìn)行了放大,有助于算法的快速收斂以及跳出局部最優(yōu)解,變形后的Sigmoid函數(shù)初期衰減速度比較緩慢,從而人工魚有較長的時間采用較大的視野和步長了解尋優(yōu)空間的信息,跳出局部最優(yōu)前往全局最優(yōu);隨著算法的執(zhí)行人工魚的視野和步長在函數(shù)作用下逐漸減少,但依舊能夠保持一個相對緩慢的速度進(jìn)行衰減,從而讓人工魚有充足的時間在全局最優(yōu)鄰域進(jìn)行細(xì)化搜索,使得最優(yōu)解精度提高;[0189]改進(jìn)后的步長與視野表達(dá)式如下:[0193]上述步驟204中,人工魚獲得了動態(tài)的步長與視野,提高了算法的收斂速度以及優(yōu)化精度。但依舊會存在這樣一種情況:考慮到人工魚在從局部最優(yōu)前往全局最優(yōu)的途中,由于移動步長的固定,可能會導(dǎo)致人工魚越過全局最優(yōu)點(diǎn)奔向另一個局部最優(yōu)點(diǎn),或者是在全局最優(yōu)點(diǎn)處徘徊,直到移動步長逐漸衰減才收斂至全局最優(yōu)點(diǎn)處,從而影響了收斂速度。針對這一情況,本申請?zhí)岢鲎赃m應(yīng)移動步長,在覓食行為、追尾行為和聚群行為中,若人工魚從狀態(tài)X前往X時(F(X:)>F(X)),根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)X:與視野中所感知的下一個前往狀態(tài)X;的目標(biāo)函數(shù)值大小作為比例系數(shù)進(jìn)行移動,即當(dāng)F(X:)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F(X)時,說明該人工魚當(dāng)前位置距離全局最優(yōu)點(diǎn)較遠(yuǎn),因此盡可能移動較大的步長靠近狀態(tài)X,,從而加快算法的收斂速度;當(dāng)F(X)接近F(X)時,說明人工魚當(dāng)前處于最優(yōu)點(diǎn)的鄰域,因此僅需要較小的步長對其附近鄰域進(jìn)行細(xì)化搜索,使其算法的優(yōu)化精度提高;其表達(dá)式如下:[0198]步驟207中,針對人工魚群算法后期易陷入局部最優(yōu)解的情況,引入交叉變異機(jī)操作,對當(dāng)前迭代的所有解集合進(jìn)行從優(yōu)至差的排列,然后選取最優(yōu)解Xbest與次優(yōu)解[0207]d:若新狀態(tài)F(Xn)<F(Xorst),則將新狀態(tài)X[0210]b:計算F(Xn[0211]c:若新狀態(tài)F(Xne)<F個任務(wù)分配至各安全組件資源池內(nèi)的虛擬安全組件資源上。[0218]我們使用云計算仿真模擬器CloudSim對任務(wù)調(diào)度實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真,CloudSim是一種可擴(kuò)展、通用的仿真框架,能夠?qū)υ骗h(huán)境下的任務(wù)調(diào)度實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模型構(gòu)建和仿真模擬。[0220]我們在Linux64位操作系統(tǒng)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作,處理器是IntelXeonE5-2680,內(nèi)存為64GB,實(shí)驗(yàn)環(huán)境語言為Java。[0222]仿真實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建了15個相互獨(dú)立的虛擬資源,50-500個相互獨(dú)立的任務(wù)(任務(wù)數(shù)量好地模擬真實(shí)的安全云平臺,構(gòu)建出合理有效的安全云任務(wù)調(diào)度策略,在創(chuàng)建虛擬資源、任務(wù)時,實(shí)驗(yàn)參數(shù)在滿足均勻分配的條件下從取值范圍內(nèi)隨機(jī)抽取,用來模擬了不同性能計算資源以及不同長度的任務(wù)。[0223]表2安全云模型參數(shù)表虛擬資源及任務(wù)參數(shù)取值虛擬資源處理速度(MIPS):Tmips帶寬(Mb/s):rw內(nèi)存(GB):Tram存儲容量(GB):Tsize任務(wù)執(zhí)行后任務(wù)大小(MB):風(fēng)險等級:fievel[0225]由于算法的參數(shù)對算法性能影響很大,因此在保證相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境的情況下,算法公共的參數(shù)應(yīng)設(shè)為一致。算法的具體參數(shù)設(shè)置如表3所示。[0226]表3調(diào)度算法參數(shù)表CN114741955B算法(algori

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