【摘要】：云制造環(huán)境中一個(gè)制造任務(wù)通常被分解為多個(gè)子任務(wù),由多個(gè)制造資源共同完成加工過程。由于任務(wù)數(shù)量龐大,多個(gè)子任務(wù)可能選擇同一個(gè)制造資源,而制造資源提供商將在條件允許情況下接受多個(gè)子任務(wù)。每個(gè)制造資源提供商都是具有自治能力的獨(dú)立個(gè)體,可以獨(dú)立安排子任務(wù)加工順序但又受合作制造資源提供商的影響。如何合理安排大量子任務(wù)的加工順序,同時(shí)保證所有制造資源的加工效率是云制造領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵問題。本文引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論,利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)豐富的動(dòng)力學(xué)特性及其在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析中的突出表現(xiàn),在任務(wù)隨機(jī)到達(dá)情況下,以最小化所有任務(wù)的完工時(shí)間為調(diào)度目標(biāo),為云制造環(huán)境下的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度問題提供一種有效的解決方案。本文主要研究工作如下:(1)構(gòu)建調(diào)度對(duì)象的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型并從中提取高效的調(diào)度規(guī)則。將所有任務(wù)的子任務(wù)通過任務(wù)約束和資源約束構(gòu)成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),把任務(wù)調(diào)度問題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)遍歷問題。分析節(jié)點(diǎn)度值、節(jié)點(diǎn)聚類系數(shù)和節(jié)點(diǎn)任務(wù)屬性,提出基于任務(wù)屬性的調(diào)度規(guī)則、基于度值與任務(wù)屬性的調(diào)度規(guī)則和基于聚類系數(shù)與任務(wù)屬性的調(diào)度規(guī)則。相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境下將提出的三種調(diào)度規(guī)則與其他調(diào)度規(guī)則進(jìn)行對(duì)比分析,以驗(yàn)證本文提出的調(diào)度規(guī)則的有效性。(2)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上改進(jìn)蟻群算法,使之適用于求解云制造環(huán)境下的任務(wù)調(diào)度問題。根據(jù)節(jié)點(diǎn)度值優(yōu)化蟻群算法的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則,結(jié)合節(jié)點(diǎn)度值與節(jié)點(diǎn)任務(wù)屬性作為節(jié)點(diǎn)啟發(fā)式信息,指導(dǎo)蟻群搜索。對(duì)蟻群算法的并行策略進(jìn)行優(yōu)化,同組蟻群中每只螞蟻負(fù)責(zé)一個(gè)制造資源上所有子任務(wù)加工順序的安排,不同螞蟻具有不同的搜索空間但相互之間存在通信,模擬實(shí)際環(huán)境中每個(gè)制造資源的自治性和資源間的關(guān)聯(lián)性。多組蟻群同時(shí)搜索,加快算法收斂速度。(3)采用預(yù)測反應(yīng)式動(dòng)態(tài)調(diào)度模型將云制造環(huán)境下動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度分為多階段穩(wěn)態(tài)調(diào)度求解。針對(duì)任務(wù)的隨機(jī)到達(dá)特性,提出一種基于新增任務(wù)數(shù)的混合重調(diào)度驅(qū)動(dòng)機(jī)制,以改善混合驅(qū)動(dòng)在擾動(dòng)過于頻繁時(shí)的不穩(wěn)定特性。采用完全重調(diào)度策略和結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)蟻群算法生成重調(diào)度方案。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文提出的重調(diào)度驅(qū)動(dòng)機(jī)制和重調(diào)度算法在求解云制造環(huán)境下動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度問題時(shí)的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O157.5;TP18
【圖文】：

度和求解質(zhì)量，于是考慮提高算法性能。達(dá)引起的云制造環(huán)境下動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度分為多階段穩(wěn)態(tài)制，然后采用完全重調(diào)度。態(tài)任務(wù)調(diào)度問題求解總體建及調(diào)度象網(wǎng)絡(luò)提取結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)調(diào)度規(guī)則節(jié)點(diǎn)啟發(fā)式信息多螞蟻并行多蟻群同時(shí)基于新增任務(wù)數(shù)的驅(qū)約束條件狀

包括兩個(gè)子任務(wù)節(jié)點(diǎn)和邊加入網(wǎng)絡(luò)子任務(wù)加工完成退出調(diào)度節(jié)點(diǎn)和邊退出網(wǎng)絡(luò)圖 3-1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)更新示意圖圖 3-1 中，深色圓表示新加入的節(jié)點(diǎn)，實(shí)線連接的節(jié)點(diǎn)表示還處于網(wǎng)絡(luò)中，而虛線連接的節(jié)點(diǎn)表示已加工完成退出網(wǎng)絡(luò)。從圖中可知，新到達(dá)的制造任務(wù)

圖 3-9 各算法相對(duì) RANDOM 的增量百分比從圖 3-9 中可以看出，在 10 組數(shù)據(jù)中，文獻(xiàn)[51]的算法結(jié)果優(yōu)于完全隨度規(guī)則，但比另外三種調(diào)度規(guī)則更差�；谌蝿�(wù)屬性的調(diào)度規(guī)則所有結(jié)果于完全隨機(jī)調(diào)度規(guī)則和文獻(xiàn)[51]的算法，但比基于度值與任務(wù)屬性的調(diào)度規(guī)

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本文編號(hào)：2744975