基于混沌蚁群算法的网格任务调度研究

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1、易嘶嘲专，学位论文版权使用授权书I㈣嬲本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：写嘶导师签名：签字日期：三D1多年1月Z日签字日期：砂邝年7月2日中图分类号：TP393UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论

2、文基于混沌蚁群算法的网格任务调度研究GridTaskSchedulingBasedonChaoticAntColonyOptimizationAlgorithm作者姓名：马远向导师姓名：王移芝学位类别：工学学号：10120495职称：教授学位级别：硕士学科专业：计算机科学与技术研究方向：计算机网络北京交通大学2013年6月致谢本论文的工作是在王移芝老师的悉心指导下完成的。研究生学习期间，王老师给了我很大帮助和关怀，不仅督促我加强专业知识学习，而且在生活等方面也给我很多照顾。王老师工作繁忙，但始终关注

3、实验室每一个学生的成长和发展。在研究生期间，给我们提出很多宝贵的方法和意见，为我们的学习和论文的完成给予了很大的帮助。在此，我在这里对王老师表示衷心的感谢。同时还要非常感谢张英俊老师。这期间，张老师不仅在科研工作上对我们悉心指导，生活上对我们也非常关心。张老师严谨的治学态度、丰富的人格魅力、认真的处世精神，深深影响着每一个学生。此外还要感谢我的同学，感谢他们在这几年里在学习和生活上对我的关心和帮助。在实验室工作及撰写论文期间，刘一梦、乔鸿欣、徐志、徐万鑫等同学对我论文中的部分研究工作给予了热情帮助，

4、在此向他们表达我的感激之情。最后，还要感谢我的家人，是他们在我漫长的求学生涯中给予我无限的理解和支持以及无私的奉献，使我得以完成学业，在此向他们表示我衷心的感谢!摘要网格任务调度是网格系统的核心功能，任务调度程序协调网格内的所有资源，根据任务信息采用适当的调度策略把任务分配给相应的资源节点。任务调度问题实质就是在网格环境下，将m个需要调度的任务合理分配到系统中的n个资源上。由于网格环境本身的复杂性，要想获得完美的调度结果几乎是不可能的。而且很多启发式调度策略大多只考虑了涉及网格性能的最优跨度和负载均

5、衡等少数几个调度目标。本文的研究工作主要集中在构建兼顾多个调度目标的任务调度模型，并提出一个高效的调度策略。任务调度问题是一个NP难的组合优化问题，而蚁群算法在解决这类问题上有着很多先天优势。同时蚁群算法良好的扩展性也能很好解决网格中节点动态性的问题。但蚁群算法也存在面对大规模问题时收敛速度慢，容易陷入局部最优的问题。针对上面的这些问题，本文提出一种基于混沌蚁群算法的网格任务调度模型，它考虑了任务和资源的复杂性，使用多维属性描述任务和资源模型；使用多个调度目标的线性复合作为任务调度的评价模型；针对混

6、沌蚁群算法，提出了动态蚂蚁数量的混沌蚁群算法并将其应用于调度策略，同时改进了混沌蚁群算法的初始化算法及其信息素更新策略。最后使用GridSim网格仿真工具测试、比较了改进的混沌蚁群调度算法与几种对比算法的调度性能。相对于其他智能算法，本文中的混沌蚁群算法由于使用了简练的混沌初始化算法加快了算法的收敛速度，动态蚂蚁数量的策略降低了算法运行时间，混沌扰动避免了算法早熟，多目标的调度模型兼顾了各方面的性能。实验结果表明动态蚂蚁数量的混沌蚁群算法相对蚁群算法有了很大的性能提高，基于混沌蚁群算法的调度策略也能

7、有效地提高网格的吞吐量，降低了最大完成时间，各资源节点的负载也能得到明显改善。关键词：网格；网格任务调度；混沌；混沌蚁群算法分类号：TP393ABSTRACTGridTaskSchedulingisthecorefunctionalityofthe鲥dsystem．Thegridtaskschedulercoordinatealltheresourcesinthegrid，anduseappropriateschedulingpolicyassignedthetasktocertainresourc

8、enodesaccordingtothetaskinformation．Inessence，GridTaskSchedulingproblemmeansassigningmtaskswhichwaittobescheduledtonnodesofthesystem．Theperfectschedulingresultisalmostimpossibleasthecomplexityofthegridenvironmentitself．Moreover,manyheur