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重慶大學計算機學院在移動邊緣的服務智能組合研究方面取得新進展
2020-09-22 21:01:00
重慶大學
作者:

  近(jin)期,由重(zhong)慶(qing)大(da)學(xue)計(ji)算機(ji)學(xue)院大(da)數據智能與服(fu)務計(ji)算團(tuan)(tuan)隊(dui)夏云霓(ni)教授指導,博士研究生彭青藍為(wei)第一(yi)(yi)作者(zhe)(zhe)完(wan)成的(de)論文(wen)(wen)(wen)《Reliability-Aware and Deadline-Constrained Mobile Service Composition Over Opportunistic Networks》被國際(ji)(ji)高(gao)水(shui)平(ping)(ping)期刊(kan)(CCF-B類(lei))IEEE TRANSACTIONS ONAUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING錄(lu)用,該(gai)論文(wen)(wen)(wen)合作作者(zhe)(zhe)還包括IEEE-FELLOW美國新(xin)澤西(xi)理工學(xue)院周孟初教授、中科(ke)院綠(lv)色智能研究院羅欣研究院、中國石油大(da)學(xue)龐善臣(chen)教授等。在最近(jin)一(yi)(yi)兩(liang)年夏云霓(ni)團(tuan)(tuan)隊(dui)還在服(fu)務計(ji)算領(ling)域三(san)大(da)國際(ji)(ji)會議(yi)(IEEE-ICWS(CCF-B類(lei)),ICSOC(CCF-B類(lei)),IEEE SCC(CCF-C類(lei)))和其他多個CCF推薦高(gao)水(shui)平(ping)(ping)會議(yi)上,發表(biao)了(le)一(yi)(yi)系列高(gao)影響力(li)的(de)論文(wen)(wen)(wen),闡述了(le)團(tuan)(tuan)隊(dui)在智能服(fu)務組(zu)合、移動邊緣計(ji)算、信息服(fu)務系統可靠性預測等問題上的(de)最新(xin)進展,獲得了(le)廣(guang)泛關注,并斬獲IEEE SCC2018年度最佳論文(wen)(wen)(wen)獎。

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  近年來(lai)(lai)(lai),移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)(如(ru)智能手機(ji)(ji)、平板電腦(nao)和(he)(he)可(ke)(ke)穿戴設(she)(she)(she)備(bei))和(he)(he)移(yi)(yi)(yi)動通信技術飛速發展(zhan)。移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)在(zai)迅速增長,已(yi)經(jing)超過(guo)了固定互聯網(wang)(wang)主機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)。與此同時(shi),移(yi)(yi)(yi)動應(ying)用(yong)和(he)(he)服(fu)(fu)務(wu)(wu)也以(yi)(yi)驚人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度發展(zhan)和(he)(he)提供,而來(lai)(lai)(lai)自移(yi)(yi)(yi)動用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求也變得越來(lai)(lai)(lai)越高,越來(lai)(lai)(lai)越多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜應(ying)用(yong)在(zai)移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)上執(zhi)行,移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)正在(zai)改變人們獲取(qu)和(he)(he)處理信息的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)。然而,移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)通常具有較(jiao)為(wei)有限的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)供應(ying)和(he)(he)計算(suan)(suan)(suan)能力(li),因此,資源(yuan)(yuan)密集(ji)型服(fu)(fu)務(wu)(wu)應(ying)用(yong)程(cheng)序通常被上傳到遠程(cheng)云端上面(mian)去。但是(shi)這種上傳操作(zuo)將會(hui)(hui)導致額外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據傳輸開銷,并(bing)削弱(ruo)系統(tong)響應(ying)能力(li)。機(ji)(ji)會(hui)(hui)計算(suan)(suan)(suan)是(shi)一種基于移(yi)(yi)(yi)動自組(zu)織網(wang)(wang)絡(luo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算(suan)(suan)(suan)范(fan)式(shi),它根據移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效范(fan)圍來(lai)(lai)(lai)動態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)建(jian)機(ji)(ji)會(hui)(hui)網(wang)(wang)絡(luo),可(ke)(ke)以(yi)(yi)利(li)用(yong)移(yi)(yi)(yi)動機(ji)(ji)會(hui)(hui)社交網(wang)(wang)絡(luo)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)共享資源(yuan)(yuan)、內(nei)容、服(fu)(fu)務(wu)(wu)、應(ying)用(yong)程(cheng)序和(he)(he)計算(suan)(suan)(suan)資源(yuan)(yuan),為(wei)分布(bu)式(shi)計算(suan)(suan)(suan)任務(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)執(zhi)行提供一個分散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平臺。它允許擁(yong)有移(yi)(yi)(yi)動設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)戶(hu)形成即時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)社交網(wang)(wang)絡(luo),以(yi)(yi)便彼此通信和(he)(he)共享數(shu)據對象。機(ji)(ji)會(hui)(hui)計算(suan)(suan)(suan)與霧計算(suan)(suan)(suan)、邊緣計算(suan)(suan)(suan)等其他計算(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要區(qu)別在(zai)于它依(yi)賴(lai)于最終用(yong)戶(hu)(參(can)與者)。機(ji)(ji)會(hui)(hui)網(wang)(wang)絡(luo)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)通信是(shi)在(zai)移(yi)(yi)(yi)動節(jie)點之間(jian)建(jian)立直接物理聯系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎上進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),充分利(li)用(yong)了該網(wang)(wang)絡(luo)中(zhong)各個節(jie)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)資源(yuan)(yuan),使(shi)得系統(tong)可(ke)(ke)以(yi)(yi)采用(yong)低端設(she)(she)(she)備(bei)來(lai)(lai)(lai)提供服(fu)(fu)務(wu)(wu),通過(guo)服(fu)(fu)務(wu)(wu)組(zu)合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)來(lai)(lai)(lai)節(jie)約成本。

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  該(gai)項(xiang)研究提出(chu)(chu)了(le)一(yi)種新的(de)(de)(de)(de)基(ji)于可(ke)(ke)靠性(xing)感知和(he)截止時(shi)間(jian)限制的(de)(de)(de)(de)在(zai)機會網(wang)絡中(zhong)進行服(fu)(fu)務(wu)選(xuan)擇和(he)組合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa),其中(zhong)移(yi)動(dong)(dong)服(fu)(fu)務(wu)機會網(wang)絡中(zhong)的(de)(de)(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)用戶(hu)不僅可(ke)(ke)以通(tong)過D2D通(tong)信組合(he)(he)(Device-to-device communications),還可(ke)(ke)以利用附近設備的(de)(de)(de)(de)資源。他們充分考慮(lv)了(le)用戶(hu)的(de)(de)(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)性(xing),即考慮(lv)了(le)不同服(fu)(fu)務(wu)在(zai)運行時(shi)具有(you)移(yi)動(dong)(dong)性(xing)所帶來的(de)(de)(de)(de)時(shi)變可(ke)(ke)用性(xing),提出(chu)(chu)Krill–Herd算(suan)法(fa)(fa)(fa),解(jie)決了(le)在(zai)截止時(shi)間(jian)限制條件下組合(he)(he)服(fu)(fu)務(wu)可(ke)(ke)靠性(xing)和(he)服(fu)(fu)務(wu)質量的(de)(de)(de)(de)優化問題,使得各用戶(hu)在(zai)移(yi)動(dong)(dong)環境下使用組合(he)(he)服(fu)(fu)務(wu)時(shi)能夠(gou)擁有(you)更(geng)(geng)低的(de)(de)(de)(de)延遲和(he)更(geng)(geng)高的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠性(xing)。與(yu)此同時(shi),該(gai)項(xiang)目通(tong)過對算(suan)法(fa)(fa)(fa)時(shi)間(jian)復雜度分析和(he)組合(he)(he)服(fu)(fu)務(wu)調度算(suan)法(fa)(fa)(fa)優化,在(zai)基(ji)于真(zhen)實數據(ju)集基(ji)礎之上進行大量仿真(zhen)實驗(yan),用以驗(yan)證本文(wen)提出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)算(suan)法(fa)(fa)(fa)。結果表明,該(gai)方(fang)法(fa)(fa)(fa)在(zai)可(ke)(ke)靠性(xing)和(he)完(wan)成(cheng)時(shi)間(jian)方(fang)面均優于傳統方(fang)法(fa)(fa)(fa)。

  本文(wen)提出(chu)的(de)優(you)先(xian)考(kao)慮限期約束并充分(fen)考(kao)慮終端信息傳(chuan)(chuan)輸可靠性的(de)用于移動(dong)環境中的(de)服務組合的(de)新方法,在(zai)傳(chuan)(chuan)統機會網(wang)絡架構(gou)之上(shang)最(zui)大(da)程度保證(zheng)傳(chuan)(chuan)輸的(de)高可靠和低延(yan)遲(chi),可以極大(da)的(de)提高復合服務的(de)質量。對移動(dong)設備組網(wang),車載網(wang)絡交(jiao)互(hu),邊(bian)遠地區局域(yu)網(wang)絡傳(chuan)(chuan)輸等方面(mian)均(jun)有重大(da)意(yi)義。

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人民日(ri)報 2020-09-21 17:23