利索能及
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专利号: 2019110193874
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种粒子群融合变异控制的负载均衡方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:生成初始种群:种群即“染色体”的集合,染色体序列包含两个信息,任务与节点对应的关系,利用随机法产生初始种群;

S2:选择操作:基于“适者生存”的理论,通过适应度函数F(i)对种群中的染色体个体进行挑选;所述适应度函数设计为:F(i)=exp{[Rstimemin‑Rstime(i)]·σ}其中,i代表染色体号,Rstime(i)代表第i个染色体对应的方案处理任务所消耗的时间,Rstimemin代表在同一时间段内各染色体对应方案所消耗时间的最小值,σ是代表负载方差,因此适应度函数为耗时越小、负载越均衡的染色体,其适应度越高,越容易保留;

S3:交叉操作:交叉是产生新个体,丰富基因库的手段,以种群中个体为父体,按照设计的交叉方式交换父体之间的部分基因,从而形成新个体;

S4:变异操作:

在粒子群算法中加入变异控制,让算法在前期避免过快收缩,陷入局部最优,并保证收敛精度;引入一个变异控制函数控制变异操作的变异率:*

假如预设变异率为t,通过变异函数控制后的变异率为:t=tf(d);

其中,d是当前迭代的次数,dmax是预迭代的总次数,d∈[0,dmax],α是控制系数,k=(dmaxα+δ) ,δ是相对dmax来说很小的数,目的是保证d取dmax的时候,f(d)很小但不为零;

S5:迭代更新

按照粒子群算法迭代更新、进化的逻辑并进行适当的更改:其中 表示个体历史最优, 表示全体历史最优, 表示个体第d代的值,表示累计最优差值;更新的动力来自于个体的历史和全体的历史两个方面;

S6:终止:

达到下列条件之一则终止流程:(1)寻到最优解;(2)达到最大迭代次数;

S7:解码:

在达到终止条件后,流程停止,最后留下的染色体,按照序列生成的逻辑反解得出任务与节点处理关系的最优方案。

2.根据权利要求1所述的粒子群融合变异控制的负载均衡方法,其特征在于:步骤S1中所述随机法产生初始种群,具体包括:设任务数为m,节点为n,随机生成m个[1,n]之间的数,然后将这m个数排列,排列的方法的数量作为种群规模,若排列的组合数大于设定的种群规模数M,则选出M种,同时确定迭代次数。