基于隨機模型的動態(tài)電源管理.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展和人們生活水平的提高，人類在生產(chǎn)過程中消耗了大量能源，其中大部分是不可再生資源，能源問題已成為現(xiàn)代社會最緊要的問題之一，節(jié)能技術成為人們關注的難點與熱點。動態(tài)電源管理技術動態(tài)的管理系統(tǒng)資源，以最少的能耗來完成系統(tǒng)的任務，是一種新型的節(jié)能技術。
　　本文研究的是基于隨機型策略的動態(tài)電源管理技術，通過動態(tài)的管理系統(tǒng)處于空閑或低功耗狀態(tài)的組件，有效地降低系統(tǒng)的能量損耗。然而，系統(tǒng)運行狀態(tài)的切換需要一定的電能消耗和轉(zhuǎn)化時

2、間，當系統(tǒng)及其組件切換到較低功耗狀態(tài)的同時，系統(tǒng)的性能也受到影響，因此動態(tài)電源管理需要在系統(tǒng)的功耗和性能之間取得均衡。
　　本文以計算機硬盤為研究對象，設計了一個電源管理系統(tǒng)，將系統(tǒng)分為服務請求部分、服務提供部分和服務隊列部分。分別對系統(tǒng)的各個部分建模，將系統(tǒng)請求部分建模為隱馬氏過程，系統(tǒng)服務部分和系統(tǒng)隊列部分分別建模為一般離散時間馬氏過程，整個系統(tǒng)模型由三個部分綜合而成，建模為隱馬爾可夫模型。在此模型的基礎上，考慮系統(tǒng)的可控因素

3、引進決策量，采用部分可觀的馬爾可夫決策模型來描述計算機硬盤的電源管理系統(tǒng)，進行系統(tǒng)策略優(yōu)化。對于部分可觀的馬氏決策模型，我們引入有限狀態(tài)控制機的概念，利用有限個內(nèi)部狀態(tài)節(jié)點與物理狀態(tài)的二元組表示系統(tǒng)狀態(tài)。電源管理系統(tǒng)基于有限狀態(tài)控制機的內(nèi)部狀態(tài)選擇行動，基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣選擇下一個內(nèi)部狀態(tài)。
　　基于計算機硬盤的動態(tài)電源管理系統(tǒng)在部分可觀的馬爾可夫決策模型下，引進了隨機型策略的優(yōu)化算法。包括處理大空間約束問題的二次約束的線性規(guī)劃