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面向DAG任务的分布式智能计算卸载和服务缓存联合优化
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作者 李云 南子煜 +2 位作者 姚枝秀 夏士超 鲜永菊 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS 北大核心 2025年第1期71-82,共12页
建立了一种有向无环图(DAG,directed acyclic graph)任务卸载和资源优化问题,旨在应用最大可容忍时延等约束实现系统能耗最小化。考虑到网络中计算请求高度动态、完整的系统状态信息难以获取等因素,最后使用多智能体深度确定性策略梯度(... 建立了一种有向无环图(DAG,directed acyclic graph)任务卸载和资源优化问题,旨在应用最大可容忍时延等约束实现系统能耗最小化。考虑到网络中计算请求高度动态、完整的系统状态信息难以获取等因素,最后使用多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG,multi-agent deep deterministic policy gradient)算法来探寻最优的策略。相比于现有的任务卸载算法,MADDPG算法能够降低14.2%至40.8%的系统平均能耗,并且本地缓存命中率提高3.7%至4.1%。 展开更多
关键词 移动边缘计算 多智能体深度强化学习 计算卸载 资源分配 服务缓存
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基于Q-learning的自适应链路状态路由协议
2
作者 吴麒 左琳立 +2 位作者 丁建 邢智童 夏士超 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第5期945-953,共9页
针对大规模无人机自组网面临的任务需求多样性、电磁环境复杂性、节点高机动性等问题,充分考虑无人机节点高速移动的特点,基于无人机拓扑稳定度和链路通信容量指标设计了一种无人机多点中继(multi-point relay,MPR)选择方法;为了减少网... 针对大规模无人机自组网面临的任务需求多样性、电磁环境复杂性、节点高机动性等问题,充分考虑无人机节点高速移动的特点,基于无人机拓扑稳定度和链路通信容量指标设计了一种无人机多点中继(multi-point relay,MPR)选择方法;为了减少网络路由更新时间,增加无人机自组网路由策略的稳定性和可靠性,提出了一种基于Q-learning的自适应链路状态路由协议(Q-learning based adaptive link state routing,QALSR)。仿真结果表明,所提算法性能指标优于现有的主动路由协议。 展开更多
关键词 无人机自组网 路由协议 强化学习 自适应
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基于人工蜂群算法的去蜂窝大规模MIMO系统AP选择技术
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作者 袁红 邢智童 +1 位作者 程祖钊 夏士超 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第5期907-914,共8页
为了提升去蜂窝大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中接入点(access point,AP)选择方案的性能,结合迫零(zero forcing,ZF)预编码技术和人工蜂群算法,提出了针对去蜂窝大规模MIMO系统用户端的AP选择算法。基... 为了提升去蜂窝大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中接入点(access point,AP)选择方案的性能,结合迫零(zero forcing,ZF)预编码技术和人工蜂群算法,提出了针对去蜂窝大规模MIMO系统用户端的AP选择算法。基于各个用户所需接收的信号,采用ZF预编码算法,使得所有AP都参与预编码,从而获得预编码信号;针对每个用户,利用人工蜂群算法,在优化目标为最大化用户的信道容量的前提下,求解相应的AP选择方案。仿真结果表明,相比于不进行AP选择的方案,提出的去蜂窝大规模MIMO系统的AP选择方案在信道容量性能方面表现更优。当用户数量为5、信噪比(signal to noise ratio,SNR)为40 dB、AP数量为40时,提出的AP选择算法对应的信道容量为14.8 bit/(s·Hz),与不进行AP选择的算法相比,信道容量提高5 bit/(s·Hz)。 展开更多
关键词 去蜂窝大规模多输入多输出 接入点选择 迫零预编码 人工蜂群算法
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移动Ad Hoc云中基于能量收集的分布式卸载方案研究 被引量:3
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作者 鲜永菊 郭陈榕 +1 位作者 夏士超 李云 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期254-261,共8页
在物联网快速发展的驱动下,移动Ad Hoc云计算和能量收集(EH)技术通过共享邻近设备的闲置资源满足数据处理等需求,实现绿色通信。然而,由于Ad Hoc云网络的时变性以及EH的随机不稳定性,合理的任务卸载方案研究面临着严峻的挑战。针对以上... 在物联网快速发展的驱动下,移动Ad Hoc云计算和能量收集(EH)技术通过共享邻近设备的闲置资源满足数据处理等需求,实现绿色通信。然而,由于Ad Hoc云网络的时变性以及EH的随机不稳定性,合理的任务卸载方案研究面临着严峻的挑战。针对以上问题,该文运用Lyapunov优化理论和博弈论,提出一种分布式动态卸载方案。理性的终端设备不可能无偿地为其他终端设备服务,为了鼓励终端设备积极参与计算卸载过程,提出一种基于动态报价的激励机制。相比于现有方案,仿真结果表明所提方案可以有效提升系统收益,稳定电池能量和减少任务队列积压。 展开更多
关键词 移动Ad Hoc云 能量收集 分布式卸载 激励机制 博弈论
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移动边缘计算中智能服务编排和算网资源分配联合优化方法 被引量:4
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作者 李云 高倩 +2 位作者 姚枝秀 夏士超 梁吉申 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期51-63,共13页
为了解决边缘网络环境中由于业务差异化、网络环境高度动态化以及算网资源部署去中心化造成的网络服务缓存和算网资源分配效率低等问题,研究并建立了一种去中心化的移动边缘计算服务编排和计算卸载模型;并在算力、存储、带宽等多维资源... 为了解决边缘网络环境中由于业务差异化、网络环境高度动态化以及算网资源部署去中心化造成的网络服务缓存和算网资源分配效率低等问题,研究并建立了一种去中心化的移动边缘计算服务编排和计算卸载模型;并在算力、存储、带宽等多维资源约束下,以最小化任务处理时延为目标,将服务缓存和算网资源分配联合优化问题抽象为部分可观测马尔可夫决策过程;考虑到服务请求时间依赖性及其与服务缓存间的耦合关系,引入长短时记忆网络来捕获时间相关的网络状态信息,进而提出基于循环多智能体深度强化学习的分布式服务编排和资源分配算法以自主决策服务缓存和算网资源分配策略。仿真结果表明,所提算法在缓存命中率、任务处理时延等方面具有显著的性能提升。 展开更多
关键词 边缘智能 多智能体 资源分配 计算卸载 服务编排
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无线网络虚拟化中的映射算法研究 被引量:7
6
作者 曹傧 夏士超 +1 位作者 何芳 李云 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期35-43,共9页
无线网络虚拟化技术是5G研究的热点,其中虚拟网络映射问题是关键技术之一。对无线网络虚拟化映射问题进行介绍,针对现有映射算法不能完全适应网络动态变化的不足,以最小化映射成本为目标,提出一种新的网络中带宽和功率资源的联合映射算... 无线网络虚拟化技术是5G研究的热点,其中虚拟网络映射问题是关键技术之一。对无线网络虚拟化映射问题进行介绍,针对现有映射算法不能完全适应网络动态变化的不足,以最小化映射成本为目标,提出一种新的网络中带宽和功率资源的联合映射算法(WVNEA-JBP,wireless virtual network embedding algorithm based on joint bandwidth and power),同时考虑无线链路之间的干扰对映射性能的影响和路径分离。实验结果表明,该算法在实现资源高效利用的同时,提高了无线虚拟网络映射成功的概率。 展开更多
关键词 无线网络虚拟化 映射算法 负载均衡 路径分离
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移动边缘计算中分布式异构任务卸载算法 被引量:18
7
作者 夏士超 姚枝秀 +1 位作者 鲜永菊 李云 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2891-2898,共8页
随着物联网(IoT)迅速发展,移动边缘计算(MEC)在提供高性能、低延迟计算服务方面的作用日益明显。然而,在面向IoT业务的MEC(MEC-IoT)时变环境中,不同边缘设备和应用业务在时延和能耗等方面具有显著的异构性,对高效的任务卸载及资源分配... 随着物联网(IoT)迅速发展,移动边缘计算(MEC)在提供高性能、低延迟计算服务方面的作用日益明显。然而,在面向IoT业务的MEC(MEC-IoT)时变环境中,不同边缘设备和应用业务在时延和能耗等方面具有显著的异构性,对高效的任务卸载及资源分配构成严峻挑战。针对上述问题,该文提出一种动态的分布式异构任务卸载算法(D2HM),该算法利用分布式博弈机制并结合李雅普诺夫优化理论,设计了一种资源的动态报价机制,并实现了对不同业务类型差异化控制和计算资源的弹性按需分配,仿真结果表明,所提的算法可以满足异构任务的多样化计算需求,并在保证网络稳定性的前提下降低系统的平均时延。 展开更多
关键词 边缘计算 物联网 博弈论 李雅普诺夫优化 异构任务卸载
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雾霾天气下降质图像的清晰化处理 被引量:5
8
作者 宋晓敏 赵红东 +4 位作者 卢俏 夏士超 席瑞媛 李梦宇 肖梦琪 《电讯技术》 北大核心 2016年第2期208-211,共4页
针对雾霾天气条件下大气散射和悬浮颗粒物引起的图像对比度、清晰度降低问题,提出通过采用独立分量分析(ICA)算法分解图像中具有相互独立分量的混合像元,估计图像有用信息分量。因乘性噪声信息的存在,会导致估计的图像有用信息有一定的... 针对雾霾天气条件下大气散射和悬浮颗粒物引起的图像对比度、清晰度降低问题,提出通过采用独立分量分析(ICA)算法分解图像中具有相互独立分量的混合像元,估计图像有用信息分量。因乘性噪声信息的存在,会导致估计的图像有用信息有一定的偏差;采用基于噪声检测的局部自适应中值滤波对估计的图像有用信息进行了进一步校正。实验结果证明:新算法能有效去除雾霾,提高图像的清晰度和对比度。 展开更多
关键词 雾霾图像处理 去雾 独立分量分析 噪声检测 自适应中值滤波
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异构边缘网络中基于服务器休眠的协同计算策略 被引量:1
9
作者 左琳立 郭华 +1 位作者 夏士超 方飞 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2021年第4期584-594,共11页
在异构边缘网络中,基站和边缘服务器的密集部署使系统功耗激增,为移动运营商带来了高额成本。同时,由于异构系统中任务的多样性和复杂性,高效的资源分配和任务迁移构成了严峻的挑战。针对上述问题,建立了服务器间的任务迁移和服务器睡... 在异构边缘网络中,基站和边缘服务器的密集部署使系统功耗激增,为移动运营商带来了高额成本。同时,由于异构系统中任务的多样性和复杂性,高效的资源分配和任务迁移构成了严峻的挑战。针对上述问题,建立了服务器间的任务迁移和服务器睡眠模型,提出了一种面向异构边缘网络中服务器多睡眠模式的任务迁移算法。该算法先将问题按时隙划分为多个子问题并分别建模为混合整数非线性规划问题,再使用序列二次规划算法对每个子问题进行迁移决策求解,最后通过睡眠决策算法确定服务器的睡眠模式。仿真结果表示,所提算法不仅可以均衡边缘网络中非均匀分布的任务量,提高服务器资源的利用率,而且可以通过服务器多休眠状态显著降低系统能耗,提高系统性能。 展开更多
关键词 异构网络 移动边缘计算 任务迁移 协同计算 服务器休眠
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AlGaN/GaN HEMT电容及充电时间的研究
10
作者 侯斌武 赵红东 +4 位作者 夏士超 宋晓敏 卢俏 席瑞媛 李梦宇 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第3期531-534,共4页
通过计算Al Ga N/Ga N HEMT二维电子气中的电势、载流子以及调制掺杂载流子寿命,得到Al Ga N/Ga N HEMT电容和充电时间,研究了Al Ga N掺杂层浓度和厚度对器件的时间响应,并分析了Al Ga N/Ga N HEMT器件的高频特性。结果表明,栅电容随着A... 通过计算Al Ga N/Ga N HEMT二维电子气中的电势、载流子以及调制掺杂载流子寿命,得到Al Ga N/Ga N HEMT电容和充电时间,研究了Al Ga N掺杂层浓度和厚度对器件的时间响应,并分析了Al Ga N/Ga N HEMT器件的高频特性。结果表明,栅电容随着Al Ga N掺杂层浓度和厚度的增加逐渐减小。随着Al Ga N层掺杂浓度的增大,电容充电时间先减后增,当掺杂浓度达到1.24×1019cm-3时,电容充电时间达到极小值,在Al Ga N掺杂层厚度等于7 nm时电容充电时间最短。 展开更多
关键词 ALGAN/GAN HEMT 频率 电容充电时间 掺杂浓度 厚度
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IEEE 802.11ah网络能效优化的RAW适配机制
11
作者 刘叶 李云 +1 位作者 夏士超 陈其荣 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2020年第4期578-586,共9页
为支持大规模终端设备的机器与机器(machine to machine,M2M)应用,IEEE 802.11ah协议在MAC层引入了限制接入窗口(restricted access window,RAW)机制,以减少同时进行随机接入的终端设备数量、降低碰撞概率。基于上行链路通信的RAW能效... 为支持大规模终端设备的机器与机器(machine to machine,M2M)应用,IEEE 802.11ah协议在MAC层引入了限制接入窗口(restricted access window,RAW)机制,以减少同时进行随机接入的终端设备数量、降低碰撞概率。基于上行链路通信的RAW能效优化问题,提出了RAW时隙适配机制。该机制应用概率理论评估RAW时隙中发送数据包时工作站(station,STA)可能处于不同状态的概率,根据RAW时隙中平均分配的终端设备数量自适应调整RAW的时隙持续时间,从而优化RAW上行链路的能效。仿真结果表明,提出的机制可以显著提高上行链路吞吐量和能效,能更好地满足大规模低功耗高能效的M2M应用需求。 展开更多
关键词 IEEE 802.11ah 机器与机器 限制接入窗口 上行链路能效
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邻域感知的分布式智能边缘计算卸载和资源分配算法
12
作者 李云 张剑鑫 +1 位作者 姚枝秀 夏士超 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期413-429,共17页
随着大量计算密集型和时延敏感型任务的出现,利用移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)来提高用户体验并降低系统能耗已成为研究热点.然而,在密集部署的MEC网络场景下,无线网络状态复杂的空间相关性和动态性给卸载方案的制定带来了... 随着大量计算密集型和时延敏感型任务的出现,利用移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)来提高用户体验并降低系统能耗已成为研究热点.然而,在密集部署的MEC网络场景下,无线网络状态复杂的空间相关性和动态性给卸载方案的制定带来了严峻挑战.本文针对多基站多用户MEC网络场景,研究了一种智能协作的计算卸载和资源分配算法.首先,提出了卸载决策、信道分配、传输功率分配和计算资源分配的联合优化问题,旨在用户时延约束下最小化系统的能耗.其次,由于该问题是一个混合整数非线性规划问题,本文提出了一种基于图注意力网络的混合动作多智能体强化学习算法(graph attention network-based hybrid-action multi-agent reinforcement learning, Gat-HMARL),将基站作为智能体并配置该算法. Gat-HMARL算法通过图注意力网络捕捉无线网络状态之间潜在的空间相关性,使基站有选择性地关注邻域中其他基站的无线网络状态信息,从而学习更优的计算卸载和资源分配策略.最后,仿真结果表明Gat-HMARL与基准算法相比在性能上有明显提升. 展开更多
关键词 移动边缘计算 计算卸载 资源分配 多智能体强化学习 图注意力网络
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冷却速率对Ti_(40.9)Zr_(30.4)Nb_(4.2)Cu_(7)Ni_(1.7)Be_(15.8)内生型非晶合金复合材料组织及性能的影响
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作者 夏士超 耿铁强 +2 位作者 李文 李宏 朱正旺 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期65-71,共7页
探究了冷却速率对Ti_(40.9)Zr_(30.4)Nb_(4.2)Cu_(7)Ni_(1.7)Be_(15.8)内生型非晶合金复合材料组织结构及力学性能的影响。采用铜模铸造法制备内生型非晶复合材料,通过控制复合材料的尺寸来控制冷却速率,尺寸越大冷却速率越慢。利用XRD... 探究了冷却速率对Ti_(40.9)Zr_(30.4)Nb_(4.2)Cu_(7)Ni_(1.7)Be_(15.8)内生型非晶合金复合材料组织结构及力学性能的影响。采用铜模铸造法制备内生型非晶复合材料,通过控制复合材料的尺寸来控制冷却速率,尺寸越大冷却速率越慢。利用XRD、SEM、DSC、万能力学试验机等对非晶合金复合材料的组织结构及力学性能等进行表征。结果表明,随冷却速率的降低,枝晶相发生熟化且尺寸增大;压缩试验证明,冷却速率显著影响复合材料的压缩性能,随冷却速率的降低,加工硬化能力变强,抗压强度显著提高,最高达到1921 MPa,但屈服强度略有降低;拉伸试验证明,冷却速率对非晶复合材料的屈服强度和抗拉强度等影响不大,最高抗拉强度达到1469 MPa。 展开更多
关键词 内生型非晶复合材料 冷却速率 压缩性能 拉伸性能
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不确定网络环境下的任务卸载和资源分配算法 被引量:4
14
作者 姚枝秀 夏士超 李云 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2022年第7期1349-1361,共13页
随着计算密集型和时延敏感型应用的大量涌现,在大数据和低时延计算需求的驱动下,移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)在提升用户体验和降低能耗方面将发挥重要作用.然而,由于计算资源有限的MEC服务器无法快速响应海量突发的计算请... 随着计算密集型和时延敏感型应用的大量涌现,在大数据和低时延计算需求的驱动下,移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)在提升用户体验和降低能耗方面将发挥重要作用.然而,由于计算资源有限的MEC服务器无法快速响应海量突发的计算请求,计算任务在MEC服务器的排队等待时间是不可忽略且难以预测的.为了保证在排队等待时间不确定的网络环境中满足应用的计算时延需求,本文在计算时延约束条件下,以最小化系统能耗为目标,提出了一种基于随机模拟的任务卸载和资源分配两阶段随机规划算法SSSSP.仿真结果表明, SSSSP算法能够保证应用的计算时延需求,同时有效降低了系统能耗. 展开更多
关键词 移动边缘计算 不确定网络 任务卸载 资源分配 计算时延 两阶段随机规划
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大连港保税船用油品中心发展分析与建议 被引量:1
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作者 杜木子 夏士超 《中国港口》 2022年第11期13-18,共6页
大连地区的船用燃油加注量增长幅度同全国的增长幅度相比基本持平或略高,但是跟舟山地区的产业规模相比,不管是从加注总量还是从增长幅度方面,都大大落后于舟山地区对该产业的发展。
关键词 舟山地区 船用燃油 大连港 增长幅度 保税 加注量 分析与建议 大连地区
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