×

DRSCRO:异构系统上任务调度的元启发式算法。 (英语) Zbl 1394.90280号

摘要:高效的DAG任务调度对于利用异构系统的性能潜力和找到一个将最大完工时间已知DAG的执行时间(即总执行时间)是NP完全的。最近提出的一种元启发式方法,化学反应优化(CRO),证明了其解决NP完全优化问题的能力。本文提出了一种用于异构系统DAG调度的双反应结构化学反应优化(DRSCRO)算法,该算法改进了传统的CRO框架,并将CRO与可变邻域搜索(VNS)方法相结合。DRSCRO有两个反应阶段,分别用于超分子选择和全局优化。在分子选择阶段,采用CRO作为一种元启发式算法来获得用于加速收敛的超分子。为了提高集约化能力,在全局优化阶段,在考虑调度顺序和处理器分配的情况下,使用带有新处理器选择模型的VNS算法作为初始化,并在无效反应算子中使用VNS的负载平衡邻域结构。实验结果验证了DRSCRO在以下方面的有效性和效率最大完工时间和收敛速度。

MSC公司:

90B35型 运筹学中的确定性调度理论
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Lewis,T。;Elreuni,H.,《并行计算导论》(1992),美国纽约州纽约市:普伦蒂斯·霍尔,美国纽约市·Zbl 0745.68054号
[2] 郭永康。;Ahmad,I.,将有向任务图分配给多处理器的静态调度算法,ACM计算调查,31,4,406-471,(1999)·doi:10.1145/344588.344618
[3] Topcouglu,H。;哈里里,S。;Wu,M.-Y.,异构计算的高效性能和低复杂性任务调度,IEEE并行和分布式系统事务,13,3,260-274,(2002)·doi:10.1009/71.999206
[4] 郭永康。;Ahmad,I.,《动态关键路径调度:将任务图分配给多处理器的有效技术》,IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems,7,5,506-521,(1996)·数字对象标识代码:10.1109/71.503776
[5] Suter,F。;Desprez,F。;Casanova,H.,《从异构任务调度到异构混合并行调度》,《2004年Euro-Par并行处理:第十届国际Euro-Pard会议》,意大利比萨,2004年8月31日至9月3日。诉讼程序。2004年8月31日至9月3日在意大利比萨举行的第十届国际Euro-Par会议:2004年Euro-Pard并行处理。计算机科学论文集,讲稿,3149230-237,(2004),德国柏林:施普林格,德国柏林·兹比尔1096.68576 ·doi:10.1007/978-3-540-27866-5_30
[6] Lee,C.-Y。;Hwang,J.J。;周,Y.-C。;Anger,F.D.,《带处理器间通信延迟的多处理器调度》,《运筹学快报》,7,3,141-147,(1988)·Zbl 0644.68046号 ·doi:10.1016/0167-6377(88)90080-6
[7] Maheswaran,M。;Siegel,H.J.,《异构计算系统的动态匹配和调度算法》,第七届异构计算研讨会论文集,IEEE计算机学会
[8] 吴,M.-Y。;Gajski,D.D.,《Hypertool:消息传递系统的编程辅助工具》,IEEE Transactions on Parallel and Distributed systems,1,3,330-343,(1990)·数字对象标识代码:10.1109/71.80160
[9] El-Rewini,H。;Lewis,T.G.,在任意目标机器上调度并行程序任务,并行与分布式计算杂志,9,2,138-153,(1990)·doi:10.1016/0743-7315(90)90042-n
[10] Sih,G.C.公司。;Lee,E.A.,互连受限异构处理器体系结构的编译时调度启发式,并行和分布式系统IEEE事务,4,2,175-187,(1993)·数字对象标识代码:10.1109/71.207593
[11] Kruatrachue,B。;Lewis,T.,并行处理的粒度测定,IEEE软件,5,1,23-32,(1988)·doi:10.1109/52.1991年
[12] Al-Mouhamed,M.A.,带通信成本的调度优先图的处理器数量和时间下限,IEEE软件工程学报,16,12,1390-1401,(1990)·数字对象标识代码:10.1109/32.62447
[13] 图米欧,A。;Pilato,C。;费兰迪,F。;Sciuto,D。;Lanzi,P.L.,异构多处理器系统中映射和调度的蚁群优化,《嵌入式计算机系统国际会议论文集:架构、建模和仿真》(SAMOS’08),IEEE计算机学会·doi:10.1109/ICSAMOS.2008.4664857
[14] 艾哈迈德。;Dhodhi,M.K.,遗传范式中的多处理器调度,并行计算,22,3,395-406,(1996)·Zbl 0875.68709号 ·doi:10.1016/0167-8191(95)00068-2
[15] Bonyadi,M.R。;Moghaddam,M.E.,用于多处理器任务调度的二分遗传算法,国际并行编程杂志,37,5642-487,(2009)·Zbl 1183.68104号 ·doi:10.1007/s10766-009-0107-8
[16] 共和国科里亚。;费雷拉,A。;Rebreyend,P.,用遗传算法调度多处理器任务,IEEE并行和分布式系统事务,10,8,825-837,(1999)·doi:10.1109/71.790600
[17] Hou,E.S.H。;北安萨里。;Ren,H.,多处理器调度的遗传算法,并行和分布式系统IEEE事务,5,2,113-120,(1994)·doi:10.1009/71.265940
[18] 佛罗里达州奥马拉。;Arafa,M.M.,任务调度问题的遗传算法,并行与分布式计算杂志,70,1,13-22,(2010)·Zbl 1233.68077号 ·doi:10.1016/j.jpdc.2009.09.009
[19] 辛格,A。;Sevaux,M。;Rossi,A.,《用于多处理器调度的混合分组遗传算法》,当代计算:第二届国际会议,IC3 2009,印度诺伊达,2009年8月17日至19日。诉讼程序。当代计算:第二届国际会议,IC3 2009,印度诺伊达,2009年8月17日至19日。《计算机与信息科学通讯》,40,1-7,(2009),德国柏林:施普林格,德国柏林·doi:10.1007/978-3642-03547-0_1
[20] Wu,A.S。;Yu,H。;Jin,S。;林,K.-C。;Schiavone,G.,多处理器调度的增量遗传算法方法,IEEE并行和分布式系统事务,15,9,824-834,(2004)·doi:10.1109/tpds.2004.38
[21] 温,Y。;Xu,H。;Yang,J.,一种用于异构多处理机系统任务调度的基于启发式的混合遗传变量邻域搜索算法,信息科学,181,3567-581,(2011)·doi:10.1016/j.ins.2010.10.001
[22] Shanmugapriya,R。;帕德马瓦蒂,S。;Shalinie,S.,使用禁忌搜索的任务调度中的竞争意识,IEEE国际高级计算会议论文集,IEEE计算机学会
[23] 南卡罗来纳州波尔图。;Ribeiro,C.C.,《优先约束下异构处理器上任务调度的禁忌搜索方法》,《国际高速计算杂志》,7,1,45-72,(1995)·doi:10.1142/s012905339500004x
[24] 卡拉什尼科夫。;Kostenko,V.A.,多处理器调度的模拟退火并行算法,国际计算机与系统科学杂志,47,3,455-463,(2008)·Zbl 1171.90414号 ·doi:10.1134/S10642307080305
[25] Lam,A.Y.S。;Li,V.O.K.,化学反应启发的优化元启发式,IEEE进化计算汇刊,14,3,381-399,(2010)·doi:10.1109/tevc.2009.2033580
[26] 乔杜里,P。;库马尔,R。;Chakrabarti,P.P.,内存和时间约束下多处理器选择性复制动态任务图的混合调度,IEEE并行和分布式系统事务,19,7,967-980,(2008)·doi:10.10109/TPS.2007.70784
[27] 徐,Y。;李凯。;He,L。;Truong,T.K.,使用基于双分子结构的化学反应优化的异构计算系统DAG调度方案,并行与分布式计算杂志,73,9,1306-1322,(2013)·doi:10.1016/j.jpdc.2013.05.005
[28] 徐,J。;Lam,A.,电网调度问题的化学反应优化,IEEE国际通信会议论文集,IEEE计算机学会
[29] 瓦尔盖塞,B。;麦基,G。;Alexandrov,V.,代理智能能否用于实现容错并行计算系统?,并行处理信件,21,4,379-396,(2011)·doi:10.1142/s012962641100028x
[30] 姜瑜。;Shao,Z。;Guo,Y.,使用基于元组的化学反应优化的异构计算系统DAG调度方案,科学世界杂志,2014,(2014)·doi:10.1155/2014/404375
[31] 徐,J。;Lam,A.Y.S。;Li,V.O.K.,利用化学反应优化进行股票组合选择,《运筹学和金融工程国际会议论文集》,WASET
[32] 姆拉德诺维,N。;Hansen,P.,可变邻域搜索,计算机与运筹学,24,11,1097-1100,(1997)·兹伯利0889.90119 ·doi:10.1016/s0305-0548(97)00031-2
[33] 李凯。;唐,X。;Li,K.,异构计算系统上的能效随机任务调度,IEEE并行和分布式系统事务,25,11,2867-2876,(2014)·doi:10.1109/tpds.2013.270
[34] Wolpert,D.H。;Macready,W.G.,优化的无免费午餐定理,IEEE进化计算汇刊,1,1,67-82,(1997)·doi:10.1109/4235.585893
[35] Khan,M.A.,《使用约束关键路径的异构系统调度》,并行计算,38,4-5,175-193,(2012)·doi:10.1016/j.parco.2012.01.001
[36] Hansen,P。;Mladenovic,N。;Perez,J.M.,可变邻域搜索:方法和应用,4OR-A运筹学季刊,6,4,319-360,(2008)·Zbl 1179.90332号 ·doi:10.1007/s10288-008-0089-1
[37] 手套,F。;Kochenberger,G.,《元启发式手册》,(2003),纽约州纽约市,美国:斯普林格,纽约州,美国·Zbl 1058.90002号
[38] Kim,S。;Browne,J.,《在多处理机体系结构上映射并行计算的一般方法》,《国际并行处理会议论文集》,宾夕法尼亚州立大学出版社
[39] 阿尔梅达,V.A.F。;瓦康塞洛斯,I.M.M。;Arabe,J.N.C。;Menasce,D.A.,《使用随机任务图研究并行系统中异质性的潜在好处》,《ACM/IEEE超级计算会议论文集》,IEEE计算机学会
[40] 南卡罗来纳州加西亚。;费尔南德斯,A。;Luengo,J。;Herrera,F.,《计算智能和数据挖掘实验设计中多重比较的高级非参数检验:权力的实验分析》,信息科学,180,10,2044-2064,(2010)·doi:10.1016/j.ins.2009.12.010
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。