信息物理融合系統(tǒng)資源調(diào)度算法研究.pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical System,CPS）是一種計(jì)算與物理過程深度融合且緊密協(xié)作的嵌入式網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。CPS綜合了計(jì)算、通信、控制等技術(shù)，以對物理環(huán)境的可靠感知為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳輸，最后通過信息世界的普適計(jì)算以及信息處理能力，實(shí)現(xiàn)對物理世界的精準(zhǔn)控制，為人們提供高效、可信、靈活的服務(wù)。
　　相比現(xiàn)有的嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，信息物理融合系統(tǒng)一般較多地關(guān)注物理與信息資源的協(xié)同與合理調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)對大型復(fù)雜系統(tǒng)的

2、實(shí)時(shí)感知，動態(tài)監(jiān)控，為用戶提供高效，智能及靈活的控制服務(wù)和信息服務(wù)。由于CPS資源具有的結(jié)構(gòu)、功能各異，并且資源之間異構(gòu)性強(qiáng)，狀態(tài)動態(tài)變化，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化，這些都給CPS資源調(diào)度形成了巨大挑戰(zhàn)。本文針對現(xiàn)有算法的不足提出相應(yīng)的調(diào)度算法，通過建立合理的資源調(diào)度模型，優(yōu)化資源調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)資源的高效組織及合理分配，從而達(dá)到資源的最優(yōu)化配置。本文研究成果如下：
　　(一)綜合分析了信息物理融合系統(tǒng)的基本概念以及系統(tǒng)構(gòu)成，分析了資源調(diào)度

3、算法的研究現(xiàn)狀，并進(jìn)一步總結(jié)它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(二)針對CPS復(fù)雜系統(tǒng)資源調(diào)度問題，提出一種基于粒子群-蟻群混合的資源調(diào)度算法，該調(diào)度算法保留粒子群算法收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)，在蟻群算法中引入狼群法則，增大最優(yōu)路徑的信息素以提高算法整體尋優(yōu)能力。使得算法能夠減少資源調(diào)度時(shí)間，有效實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，在一定程度上提高資源利用率。
　　(三）為了滿足用戶對CPS不同QoS要求,對當(dāng)前多種QoS進(jìn)行分析，建立多維QoS目標(biāo)函數(shù)。在人工蜂群算