1.基于膜计算的物联网边缘计算卸载方法,其特征在于,包括:
建立膜结构,所述膜结构包括一个皮肤膜、两个非基本膜和四个基本膜,其中两个非基本膜位于皮肤膜中,四个基本膜两两一组形成两组,两组基本膜分别位于两个非基本膜中;
基于偏好初始化所述基本膜中的种群;
四个所述基本膜采用不同的演化策略对所述基本膜中的种群进行并行的迭代演化,所述演化策略包括约束处理策略、子代生成策略、适应度评估策略和环境选择策略;
经过一定的迭代次数后,将四个所述基本膜中的种群分别输出至对应的所述非基本膜,合并所述非基本膜中的种群并继续进行迭代演化;
两个所述非基本膜中的种群每经过一段时间的迭代将其中的非支配解输出至所述皮肤膜,在所述皮肤膜中进行约束非支配排序,并根据排序结果保留一部分最优的所述非支配解;
迭代结束,输出所述皮肤膜中保留的非支配解集,并基于用户对时延和能耗的偏好从中选择卸载方案卸载物联网边缘计算任务;
在建立所述膜结构前,首先根据通信模型和计算模型确定最小化时延和能耗的多目标约束优化函数,然后建立膜系统的所述膜结构、膜对象和膜演化规则,所述膜结构、膜对象和膜演化规则组成完整的所述膜系统;
在初始化所述基本膜中的种群时,分别采用偏好本地执行和偏好卸载执行初始化两个所述基本膜中的种群,并将两个所述基本膜中的种群分别一一对应的输入至两个所述非基本膜中,所述基本膜的种群为所有卸载策略的集合,所述膜对象为所述基本膜中种群的个体,采用实数编码,不同的数字表示不同的卸载状态。
2.根据权利要求1所述的基于膜计算的物联网边缘计算卸载方法,其特征在于,所述非基本膜中的种群在迭代演化时,采用与所述非基本膜中两个所述基本膜的种群相同的演化策略,两个所述非基本膜采用的演化策略是不同的,在相同的所述演化策略中,所述约束处理策略、子代生成策略、适应度评估策略和环境选择策略均相同,而在不同的所述演化策略中,所述约束处理策略不同。
3.根据权利要求1所述的基于膜计算的物联网边缘计算卸载方法,其特征在于,在将所述非基本膜输出的排序结果最优的部分所述非支配解转移至所述皮肤膜后,将两个所述非基本膜输出的所述非支配解合并,然后进行约束非支配排序,进一步确定每个所述非支配解的适应度值,按照适应度值从低到高的顺序对所述非支配解排序,将排序靠前的部分所述非支配解作为非支配解集保存至所述皮肤膜,其他的所述非支配解将被清理。
4.基于膜计算的物联网边缘计算卸载系统,用于执行权利要求1所述的基于膜计算的物联网边缘计算卸载方法,其特征在于,包括:膜结构建立模块,用于建立膜结构;
种群初始化模块,用于基于偏好初始化基本膜中的种群;
第一阶段演化模块,用于采用不同的演化策略对不同非基本膜中所述基本膜的种群进行并行的迭代演化;
第二阶段演化模块,用于在所述基本膜中的种群迭代演化结束后,输出所述基本膜中的种群至相应所述非基本膜中进行合并,并继续迭代演化;
第三阶段演化模块,用于在所述非基本膜演化过程中,每隔一定时间,将当前所述非基本膜的种群中的非支配解输出至皮肤膜,并进行约束非支配排序,保存一部分所述非支配解作为非支配解集;
解输出模块,用于基于时延和能耗的偏好,从所述皮肤膜中的所述非支配解集中选择所述非支配解卸载物联网边缘计算任务;
在建立所述膜结构前,所述膜结构建立模块首先根据通信模型和计算模型确定最小化时延和能耗的多目标约束优化函数,然后建立膜系统的所述膜结构、膜对象和膜演化规则,所述膜结构、膜对象和膜演化规则组成完整的所述膜系统;
在初始化所述基本膜中的种群时,所述种群初始化模块分别采用偏好本地执行和偏好卸载执行初始化两个所述基本膜中的种群,并将两个所述基本膜中的种群分别一一对应的输入至两个所述非基本膜中,所述基本膜的种群为所有卸载策略的集合,所述膜对象为所述基本膜中种群的个体,采用实数编码,不同的数字表示不同的卸载状态。