自主获能系统中能量自适应的非精确计算任务分配和调度机制研究

发布时间：2017-05-23 14:18

  本文关键词：自主获能系统中能量自适应的非精确计算任务分配和调度机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自主获能系统的兴起能够使嵌入式设备长久地在自然环境较为恶劣的地方运行,而无需人为地去经常更换设备中的电池。它所使用的能量是来自于对自然界中的太阳能、风能等自然资源的转化。这些自然资源具有很多不确定性的因素,因此,自主获能系统的关键问题是系统可用能量的不确定性。非精确计算任务能够很好地处理能量的不确定性。当系统的能量足够时,可以通过增加任务可选部分的执行长度来提高结果的精确度。当系统的能量不足时,可以通过减少任务可选部分的执行长度来保证在有限的能量下实现系统的基本功能。本文中,我们首先提出了一个能量自适应的任务分配算法,该算法结合自主获能系统中可用能量的不确定性,自适应地将任务分配到单个处理器上,并且充分地利用系统采集到的能量,使系统的能耗最小化。然后提出了基于服务质量的任务调度策略,在系统能量约束下决定每个任务可选部分的执行长度,以使系统的服务质量最大化。该调度策略由两部分组成。首先在任务实际调度之前,通过分析任务的能量特性来确定任务可选部分的执行长度。然后在任务实际调度时,根据能量的实际波动情况来动态地调整任务可选部分的执行长度。实验结果表明本文所提出的任务分配算法在系统能量不确定的时候仍然能够有效地提高能量利用率,减少系统的能耗。与HWGA算法相比较,能够节省能耗达到47.5%。同时本文所提出的任务调度策略与CTF算法相比较,能够使系统的服务质量最高提高达65.7%。
【关键词】：自主获能 非精确计算任务 任务分配和调度 服务质量
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 引言11-18
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状的分析12-15
• 1.2.1 自主获能系统的研究及应用12-14
• 1.2.2 非精确计算任务的研究14-15
• 1.3 本文的研究目标和内容15-16
• 1.4 本文的创新点16
• 1.5 本文的组织结构16-18
• 第二章 系统的架构和模型18-23
• 2.1 任务模型18-20
• 2.2 处理器模型20-21
• 2.3 能量模型21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 概述23-28
• 3.1 系统能量状态的划分23-24
• 3.2 系统服务质量的定义24-25
• 3.3 问题的定义25-26
• 3.4 本文所提出方法的概述26-27
• 3.5 本章小结27-28
• 第四章 能量自适应任务分配机制研究28-38
• 4.1 确定性任务分配算法28-32
• 4.2 能量自适应任务分配算法32-37
• 4.3 本章小结37-38
• 第五章 基于服务质量的任务调度机制研究38-47
• 5.1 静态任务调度算法38-44
• 5.2 动态自适应任务调度算法44-46
• 5.3 本章小结46-47
• 第六章 实验设置和结果分析47-59
• 6.1 实验环境设置47-51
• 6.2 实验结果分析51-57
• 6.2.1 能量自适应任务分配算法结果分析51-54
• 6.2.2 静态任务调度算法结果分析54-57
• 6.2.3 动态自适应任务调度算法结果分析57
• 6.3 本章小结57-59
• 第七章 总结与展望59-61
• 7.1 当前工作的总结59
• 7.2 对未来工作的展望59-61
• 附录一 作者攻读硕士学位期间发表的科研成果61
• 附录二 作者攻读硕士学位期间参与的科研项目61-62
• 参考文献62-67
• 致谢67

【相似文献】

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 库尔班·吐拉克;李和平;;鹿类精子体外获能及体外受精技术研究进展[A];2012中国鹿业进展[C];2012年

2 倪明;林松涛;马学海;吕自立;王安江;张居农;;获能液及精子密度对牛性控精子体外受精成功率的影响[A];中国奶业协会年会论文集2008（上册）[C];2008年

3 梁鸿斌;牛嘉颖;李晶;孙洋;郭雪丹;刘云海;郭勇;倪和民;;利用CTC染色比较猪精子不同体外获能方法[A];中国畜牧兽医学会兽医产科学分会第五届全体会议第十次学术研讨会论文集[C];2009年

4 李秋玲;李和平;;马鹿精子体外获能前后超微结构变化的研究[A];2011中国鹿业进展[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 崔凯;马鹿精子体外获能与评价体系及其体外受精的研究[D];东北林业大学;2007年

2 哈福;波德代与陶塞特品种绵羊精子冷冻损伤及其凝集素标记特征的研究[D];甘肃农业大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汪俊马;自主获能系统中能量自适应的非精确计算任务分配和调度机制研究[D];华东师范大学;2016年

2 韩明铭;优化获能和冷冻稀释液及其对猪精子肌动蛋白表达影响的研究[D];延边大学;2009年

3 张士芳;体外获能马鹿精子酪氨酸磷酸化蛋白的分布与表达[D];东北林业大学;2010年

4 李秋玲;马鹿精子体外获能及获能前后超微结构变化的研究[D];东北林业大学;2005年

5 单世梁;获能与冷冻处理对猪精子蛋白酪氨酸磷酸化水平的影响[D];延边大学;2009年

6 张媛媛;猪获能精子磷酸化蛋白质组学鉴定及蛋白互作网络分析[D];上海交通大学;2013年

7 斛智莲;波尔山羊精子体外获能及获能前后超微结构的变化[D];山西农业大学;2001年

8 梁鑫;波尔山羊精子体外获能及体外受精的研究[D];四川农业大学;2004年

9 尹克金;柔性叶片水轮机获能区的研究及应用[D];中国海洋大学;2010年

10 张旭成;不同处理对猪精子蛋白磷酸化的位点分布、水平及质量的影响[D];延边大学;2010年

  本文关键词：自主获能系统中能量自适应的非精确计算任务分配和调度机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：388206