时间连续型空间众包任务的效率与质量问题研究
发布时间：2021-10-30 17:51
随着智能移动设备的广泛使用,一种新的众包形式-空间众包应运而生。空间众包要求工作者到达指定任务位置才能执行任务。本文提出了一种新的空间众包形式,称为时间连续型空间众包。时间连续型空间众包与以往空间众包的不同在于,时间连续型空间众包任务需要长时间的任务周期才能完成任务。时间连续型空间众包在实际生活中存在广泛应用,包括环境监测、交通检测等。由于任务预算和可分配工作者数量有限,时间连续型空间众包任务无法在任务周期内被全部执行,使得所获得的结果数据往往不完整,出现数据缺失的问题。为了解决数据缺失问题,本文采用插值技术对缺失值进行估计,但同样会影响数据的准确性。因此对于时间连续型空间众包任务来说,任务质量是非常重要的衡量指标。基于此,本文提出一种基于熵的任务质量函数。在此基础上,本文分别研究了单任务场景和多任务场景下的时间连续型空间众包任务分配问题,具体研究内容如下:（1）本文提出时间连续型空间众包模式及相关定义,提出时间连续型空间众包任务质量函数,并研究以任务质量为优化目标的任务分配算法。（2）在单任务分配场景下,本文提出最大化单任务质量问题,并分析该问题的时间复杂度。接着,本文证明最大化单任...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１任务分配状态图??
?第２章基础理论???ｆ（２）?ｉ（３）?ｔ（４）?ｉ＊（５）?ｔ（６）??ｒ⑴?ｒ（２＞?ｒ（３）?ｉ＜４）?ｆ（ｓ）?ｔ（６）?ｗｘ?１?０?０?＼?＼?＼??麵，２?０?！?！?０?＼?＼??＼／?Ｉ?Ｉ??１?Ｘ／?■?■?ｗ３?０?０?＼?＼?１?０??Ｗ２?ｗ２?ｗ３?ｗ４?＇?＇??Ｗ４?ｏ?ｏ?＼?＼?＼?１??（ａ）任务分配图?（ｂ）矩阵ｊｃ??图２．１任务分配状态图??者到任务位置的距离成正比。任务成本可以表示ｃ（ｔｒ）?＝?２＾＝１??如果将旅行成本看作任务成本［２８］［２９］，那么为了减少执行子任务的成本，通??常选择将子任务分配给距离任务位置最近的工作者（本文采取该方式）。如果最??近工作者因为某些原因无法分配，那么则将子任务分配给次近邻（比如在多任务??分配场景下，可能会出现两个任务中某一相等时间片的最近邻相同，详细情况可??参照４．１节）。??２．２任务质量函数??（ａ）埋想状态下的任务分配??Ｉ?＿?＿?Ｉ?＿如丨??（叫实际＿盾：；兄下的任务分配??图２．２任务分配图??理想情况下，时间连续型空间众包的所有子任务都可以分配给工作者完成。??如图２．２?（ａ）所示，本文用斜线来表示被分配的子任务。但实际情况下，由于任务??预算和可分配的工作者有限，使得时间连续型空间众包任务不能被全部分配，导??致时间连续型空间众包任务获得的数据出现缺失问题，如图２．２?（ｂ）所示。为了??解决数据缺失问题，可以采用插值方法对数据进行填充。因此，对于时间连续型??空间众包任务中的每一个子任务，有两种完成状态，“被分配”和“被插值”。“被??分配”子任务指子任务由工作者完成，本
扩展性。??理想情况下，每个任务可以在不同的处理器核心上独立运行近似算法完成??任务分配。当总任务数量ｍ大于处理器核心数时，完成总任务中的一个任务分??配所需要的时间开销为完成单任务所需时间开销的土倍。但是，在婦??配过程中本文发现，如果运行在不同处理器核心上的两个任务在某个时间段时??“竞争”同一个工作者，那么不同任务之间就会出现相关性。这种情况发生的原??因在于，为了减少任务成本，两个任务中的子任务在同一时间片选择的成本最低??的工作者相同。本文将上述情况称为任务分配冲突，如图４．１?（ａ）所示，图中共有??三个任务（Ｕｈｑ），以及两个工作者（１４＾，？；２）。任务Ｔ２和任务Ｔ３之间存在任务??分配冲突，因为它们拥有相同的成本最低的工作者ＵＶ??Ｗ２?？?ｚ－－－￣??〇ｔ．?ｙｔｉ＾ＮＮ?：－ｐＷｌ?：?〇?；ｖ??Ｔｚ?ｌ．ＮＮ?６ｂｕｎｄ乂??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??、、??／＾ＮＮｂｏｕｎｄ?謂ｂ一、、??／?＼?Ｘｉ?．．?＇’？、、＇?－…?＞??（讀ｆ樣ｙ??、、，＇、ｄ彳：，?上＾一：气－彳??１￣ＮＮ?ｂｏｕｎｄ、＇、?＾?２￣ＮＮ?ｂｏｕｎｄ——’??（ｄ）?一?（ｅ）??图４．１独立任务组级并行化框架下的任务分配冲突问题说明（考虑以工作者与任务位置之??间的旅行距离作为任务成本）??由于任务间可能会出现任务分配冲突，任务并不能完全独立地在不同处理??器上运行分配算法。本文考虑对任务集进行分组，使得各任务组之间不存在任务??分配冲突，以便于各任务组可以独立地在不同处理器上完成任务分配。??４．１．３独立任务组级并行化算法??为了更好地
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间众包中在线路径规划算法[J]. 崔俊云,陈迪,袁野,马玉亮,王国仁. 清华大学学报(自然科学版). 2020(08)
[2]空间众包中的位置隐私保护技术综述[J]. 安莹,秦科,罗光春. 计算机应用研究. 2018(08)
[3]基于众包模式的地理信息采集开发与应用研究[J]. 周源,郑灿辉,刘禹鑫. 测绘与空间地理信息. 2016(12)
[4]空间众包环境下的3类对象在线任务分配[J]. 宋天舒,童咏昕,王立斌,许可. 软件学报. 2017(03)
本文编号：3467160
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１任务分配状态图??
?第２章基础理论???ｆ（２）?ｉ（３）?ｔ（４）?ｉ＊（５）?ｔ（６）??ｒ⑴?ｒ（２＞?ｒ（３）?ｉ＜４）?ｆ（ｓ）?ｔ（６）?ｗｘ?１?０?０?＼?＼?＼??麵，２?０?！?！?０?＼?＼??＼／?Ｉ?Ｉ??１?Ｘ／?■?■?ｗ３?０?０?＼?＼?１?０??Ｗ２?ｗ２?ｗ３?ｗ４?＇?＇??Ｗ４?ｏ?ｏ?＼?＼?＼?１??（ａ）任务分配图?（ｂ）矩阵ｊｃ??图２．１任务分配状态图??者到任务位置的距离成正比。任务成本可以表示ｃ（ｔｒ）?＝?２＾＝１??如果将旅行成本看作任务成本［２８］［２９］，那么为了减少执行子任务的成本，通??常选择将子任务分配给距离任务位置最近的工作者（本文采取该方式）。如果最??近工作者因为某些原因无法分配，那么则将子任务分配给次近邻（比如在多任务??分配场景下，可能会出现两个任务中某一相等时间片的最近邻相同，详细情况可??参照４．１节）。??２．２任务质量函数??（ａ）埋想状态下的任务分配??Ｉ?＿?＿?Ｉ?＿如丨??（叫实际＿盾：；兄下的任务分配??图２．２任务分配图??理想情况下，时间连续型空间众包的所有子任务都可以分配给工作者完成。??如图２．２?（ａ）所示，本文用斜线来表示被分配的子任务。但实际情况下，由于任务??预算和可分配的工作者有限，使得时间连续型空间众包任务不能被全部分配，导??致时间连续型空间众包任务获得的数据出现缺失问题，如图２．２?（ｂ）所示。为了??解决数据缺失问题，可以采用插值方法对数据进行填充。因此，对于时间连续型??空间众包任务中的每一个子任务，有两种完成状态，“被分配”和“被插值”。“被??分配”子任务指子任务由工作者完成，本
扩展性。??理想情况下，每个任务可以在不同的处理器核心上独立运行近似算法完成??任务分配。当总任务数量ｍ大于处理器核心数时，完成总任务中的一个任务分??配所需要的时间开销为完成单任务所需时间开销的土倍。但是，在婦??配过程中本文发现，如果运行在不同处理器核心上的两个任务在某个时间段时??“竞争”同一个工作者，那么不同任务之间就会出现相关性。这种情况发生的原??因在于，为了减少任务成本，两个任务中的子任务在同一时间片选择的成本最低??的工作者相同。本文将上述情况称为任务分配冲突，如图４．１?（ａ）所示，图中共有??三个任务（Ｕｈｑ），以及两个工作者（１４＾，？；２）。任务Ｔ２和任务Ｔ３之间存在任务??分配冲突，因为它们拥有相同的成本最低的工作者ＵＶ??Ｗ２?？?ｚ－－－￣??〇ｔ．?ｙｔｉ＾ＮＮ?：－ｐＷｌ?：?〇?；ｖ??Ｔｚ?ｌ．ＮＮ?６ｂｕｎｄ乂??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??、、??／＾ＮＮｂｏｕｎｄ?謂ｂ一、、??／?＼?Ｘｉ?．．?＇’？、、＇?－…?＞??（讀ｆ樣ｙ??、、，＇、ｄ彳：，?上＾一：气－彳??１￣ＮＮ?ｂｏｕｎｄ、＇、?＾?２￣ＮＮ?ｂｏｕｎｄ——’??（ｄ）?一?（ｅ）??图４．１独立任务组级并行化框架下的任务分配冲突问题说明（考虑以工作者与任务位置之??间的旅行距离作为任务成本）??由于任务间可能会出现任务分配冲突，任务并不能完全独立地在不同处理??器上运行分配算法。本文考虑对任务集进行分组，使得各任务组之间不存在任务??分配冲突，以便于各任务组可以独立地在不同处理器上完成任务分配。??４．１．３独立任务组级并行化算法??为了更好地
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间众包中在线路径规划算法[J]. 崔俊云,陈迪,袁野,马玉亮,王国仁. 清华大学学报(自然科学版). 2020(08)
[2]空间众包中的位置隐私保护技术综述[J]. 安莹,秦科,罗光春. 计算机应用研究. 2018(08)
[3]基于众包模式的地理信息采集开发与应用研究[J]. 周源,郑灿辉,刘禹鑫. 测绘与空间地理信息. 2016(12)
[4]空间众包环境下的3类对象在线任务分配[J]. 宋天舒,童咏昕,王立斌,许可. 软件学报. 2017(03)
本文编号：3467160
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/3467160.html
