Programación de Cadenas de Funciones de Servicio en Computación en el Borde de Múltiples UAV Heterogéneos
Autores: Wang, Yangang; Wang, Hai; Wei, Xianglin; Zhao, Kuang; Fan, Jianhua; Chen, Juan; Hu, Yongyang; Jia, Runa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Programación de Cadenas de Funciones de Servicio en Computación en el Borde de Múltiples UAV Heterogéneos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Inteligencia artificial
Vehículo aéreo no tripulado
Cadena de funciones de servicio
Computación en la periferia con múltiples UAV
Algoritmo heurístico
Asignación de recursos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Apoyar aplicaciones inteligentes mejoradas por inteligencia artificial (IA) en la plataforma de vehículos aéreos no tripulados (VANT) con recursos limitados es difícil debido a la brecha de recursos entre ambos. Es prometedor dividir una aplicación de IA en una cadena de funciones de servicio (SFC) y luego despachar las SFC a múltiples VANT. Sin embargo, sigue siendo una tarea desafiante programar de manera eficiente los recursos de computación y comunicación de múltiples VANT para soportar un gran número de cadenas de funciones de servicio (SFC). Bajo el paradigma de computación en el borde multi-VANT, este documento formula el problema de programación de SFC como un problema de programación entera no lineal 0-1. Luego, se propone un algoritmo heurístico de dos etapas para resolver este problema. En la primera etapa, si los recursos son excedentes, las SFC se despliegan en servidores de borde de VANT en paralelo, basándose en nuestro principio de emparejamiento propuesto entre SFC y VANT para minimizar la suma del tiempo de finalización de las tareas. En contraste, se adopta un método heurístico de maximización de ingresos para desplegar las SFC llegadas en un modo de servicio en serie cuando los recursos son insuficientes. Se llevan a cabo una serie de experimentos para evaluar el rendimiento de nuestra propuesta. Los resultados muestran que nuestro algoritmo supera a otros algoritmos de referencia en la suma del tiempo de finalización de las tareas, los ingresos totales y la tasa de éxito en la ejecución de tareas.
Descripción
Apoyar aplicaciones inteligentes mejoradas por inteligencia artificial (IA) en la plataforma de vehículos aéreos no tripulados (VANT) con recursos limitados es difícil debido a la brecha de recursos entre ambos. Es prometedor dividir una aplicación de IA en una cadena de funciones de servicio (SFC) y luego despachar las SFC a múltiples VANT. Sin embargo, sigue siendo una tarea desafiante programar de manera eficiente los recursos de computación y comunicación de múltiples VANT para soportar un gran número de cadenas de funciones de servicio (SFC). Bajo el paradigma de computación en el borde multi-VANT, este documento formula el problema de programación de SFC como un problema de programación entera no lineal 0-1. Luego, se propone un algoritmo heurístico de dos etapas para resolver este problema. En la primera etapa, si los recursos son excedentes, las SFC se despliegan en servidores de borde de VANT en paralelo, basándose en nuestro principio de emparejamiento propuesto entre SFC y VANT para minimizar la suma del tiempo de finalización de las tareas. En contraste, se adopta un método heurístico de maximización de ingresos para desplegar las SFC llegadas en un modo de servicio en serie cuando los recursos son insuficientes. Se llevan a cabo una serie de experimentos para evaluar el rendimiento de nuestra propuesta. Los resultados muestran que nuestro algoritmo supera a otros algoritmos de referencia en la suma del tiempo de finalización de las tareas, los ingresos totales y la tasa de éxito en la ejecución de tareas.