网格独立任务的新型多目标安全模型及遗传算法求解

摘要

网格任务调度是网格计算的重要组成部分，直接影响着网格计算系统的性能。然而，由于网格环境自身具有异构性、分布性、开放性、不确定性以及动态性等特点，这就对传统的任务调度策略提出了新的挑战，即在解决任务调度时，一方面要考虑到调度策略的时间性能，另一方面还必须兼顾着网格的这些特点所带来的新问题，如信誉度问题。本文对网格环境下独立任务的安全建模及任务调度遗传算法进行了研究，主要工作如下：
　　1、对网格环境下的独立任务安全调度问题，综合考虑了任务调度的关键时间、安全性能、信誉度情况以及调度费用等多个因素，构建了网格独立任务的新型多目标安全调度模型。其中第一个目标考虑任务调度的关键时间，第二个目标考虑任务调度过程中的安全性能，第三个目标考虑网格节点的信誉度，第四个目标考虑任务调度的费用，而将任务自身安全需求不应超过被分配到的处理机的安全性能级别作为约束条件。本文着重对任务调度的关键时间以及安全性能进行了改进。首先将任务调度的关键时间这个极大极小问题转化为了求解任务调度总长度和负载平衡两个目标的问题，这样，原来具有四个需要优化的多目标优化模型转化为了五个目标的多目标优化模型，显出了更强的实际应用意义,最后采取罚函数的思想将约束多目标优化问题转化为无约束多目标优化问题。
　　2、对 NSGA-II算法进行了改进，使之更适于求解本文所设计的新模型。通过减少较差个体的选择以及添入随机个体改进了NSGA-II算法中的精英选择策略,从而增加种群多样性；其次，设计了特殊的交叉算子和变异算子，增强了搜索的广度；然后，对算法进行仿真并证明了算法的全局收敛性。结果表明本文算法更加有效。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 网格概述

1.3 网格体系结构

1.4 网格的研究现状

1.5 论文的主要工作

1.6 论文的组织结构

第二章 网格任务调度研究

2.1 网格任务调度概述

2.2 网格任务调度模型概述

2.3 网格任务调度模型类型

2.4 目前常见的任务调度算法

2.5 本章小结

第三章 网格独立任务新型多目标安全调度模型

3.1 引言

3.2 问题的描述

3.3 网格安全效益函数

3.4 动态信誉度评估策略

3.5 问题的初始建模

3.6 对于初始模型的深入讨论及改进

第四章 网格任务多目标安全调度模型的改进 NSGA-II 算法

4.1 经典遗传算法介绍

4.2 改进 NSGA-II 算法设计

4.3 改进 NSGA-II 算法的收敛性分析

4.5 仿真实验与结果分析

第五章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献