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基于组合拍卖的多移动机器人任务分配研究

基于组合拍卖的多移动机器人任务分配研究

作者：姜来浩齐齐哈尔大学

学位级别：硕士

多移动机器人目标任务搜索是多机器人系统研究中重要方向之一,环境地图大致可分为已知、未知或部分未知三种情况,其中任务的分配问题是整个搜索过程中的难点问题。若以路程作为多移动机器人系统消耗来评价任务分配的性能指标,多移动机... 详细信息

多移动机器人目标任务搜索是多机器人系统研究中重要方向之一,环境地图大致可分为已知、未知或部分未知三种情况,其中任务的分配问题是整个搜索过程中的难点问题。若以路程作为多移动机器人系统消耗来评价任务分配的性能指标,多移动机器人搜索多个任务目标可以归结为MTSP(Multiple Traveling Salesmen Problem)问题。不同的任务分配对整个系统产生的消耗往往不同。本文充分考虑任务之间的相关性和替代性,采用任务组合方式对其进行预处理,然后再把生成的组合任务簇拍卖给相应机器人。采用任务组合拍卖的方法可以产生较小的系统消耗,多移动机器人系统更具有鲁棒性。本文采用的组合方法是基于改进的K-means聚类算法,因为K-means聚类是一种在线的基于划分的聚类算法。本文针对于多机器人任务搜索问题提出了算法:第一种算法是带有即时拍卖的K-means聚类捆绑式拍卖算法(KCA-I),该算法重新定义了任务的属性向量,根据各机器人完成本簇内任务的情况判断是否产生即时拍卖。仿真证明相较于KCA可以有效减少闲置消耗和系统总消耗。第二种算法是改进K-means聚类的组合算法,引入了公共子簇的思想,公共子簇内的任务可以被任何一个移动机器人搜索,该思想可以解决k值选取问题,同时仿真证明可以在一定程度上降低系统闲置消耗和总消耗。第三种算法主要针对复杂办公环境下的多机器人的搜索问题,改进了最大距离法选取初始簇中心的K-means任务聚类算法,选用的彼此最大距离的任务点作为初始聚类中心可以有效地产生合理的任务子簇,改进的任务组合算法产生的任务子簇分别拍卖给相应的机器人。基于栅格法的路径规划算法上引入门栅格概念。仿真证明移动机器人在搜索过程中不会发生任务死锁,系统总消耗低于基于KCA产生的消耗,并且充分分析了移动机器人在不同坐标下产生的系统消耗。

关键词：多机器人任务组合任务分配改进K-means 拍卖算法

移动群智感知中面向用户区域的分布式多任务分配方法

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计算机应用 2020年第2期40卷 358-362页

作者：韩俊樱张振宇孔德仕新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830046 新疆大学新疆多语种信息技术实验室乌鲁木齐830046 四川大学计算机学院成都610065

多数群智感知(MCS)任务分配方法针对单个任务,难以适用于多任务实时并发的现实场景,而且往往需要实时获取用户位置,不利于保护参与者隐私。针对上述问题,提出了一种面向用户区域的分布式多任务分配方法Crowd-Cluster。该方法首先通过贪... 详细信息

多数群智感知(MCS)任务分配方法针对单个任务,难以适用于多任务实时并发的现实场景,而且往往需要实时获取用户位置,不利于保护参与者隐私。针对上述问题,提出了一种面向用户区域的分布式多任务分配方法Crowd-Cluster。该方法首先通过贪心启发算法将全局感知任务及用户区域进行分簇;其次,基于空间关联性采用Q-learning算法将并发任务组合构成任务路径;接着,构建符合玻尔兹曼分布的用户意愿模型对任务路径进行动态定价;最后,基于历史信誉记录贪心优选参与者实现任务分配。基于真实数据集mobility的实验结果表明,Crowd-Cluster能有效减少参与者总人数及用户总移动距离,并且在低人群密度场景下,还能降低感知资源不足对任务完成度的影响。

关键词：移动群智感知多任务分配任务组合分布式计算动态定价

基于JPWSPC的河网一维水动力学模拟并行计算研究

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应用基础与工程科学学报 2015年第2期23卷 213-224页

作者：刘荣华魏加华朱德军王光谦中国水利水电科学研究院北京100038 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

河网一维水动力学模型是平原河网、明渠输水渠道及天然河道水动力模拟、环境模拟和水沙动力学计算的基础模型.随着城市河网水系实时调度及防洪演算等水管理对计算速度要求的提高,以及并行计算技术的成熟,并行化模拟势在必行.本文采用MP... 详细信息

河网一维水动力学模型是平原河网、明渠输水渠道及天然河道水动力模拟、环境模拟和水沙动力学计算的基础模型.随着城市河网水系实时调度及防洪演算等水管理对计算速度要求的提高,以及并行计算技术的成熟,并行化模拟势在必行.本文采用MPI技术及面向对象的程序开发方法,对河网模拟中的预测校正模型(JPWSPC)实现并行化计算,提出了河网拆分和任务组合的基本算法,以包括树状及环状河网的经典算例为例,对算法并行性及拆分组合方法性能进行测试,分析并行算法的加速比和并行效率,并得到了河网拆分及任务组合中计算微段数与加速比的初步规律.

关键词： JPWSPC 一维水动力模拟并行计算河网拆分任务组合

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对分课堂在高中语文教学中的应用探究

中学教学参考 2022年第30期 13-15,95页

作者：江珏明王玲安徽黄山市屯溪第一中学 245000 安徽黄山市教育科学研究院 245000

统编高中语文教材的全面推行促使传统的课堂范式发生变革,助推“教教材”到“用教材教”的跨越。对分课堂作为一种新的课堂教学模式,对高等教育产生积极影响,有利于任务驱动下的言语活动在高中语文课堂中的开展。任务组合具有操作层面... 详细信息

统编高中语文教材的全面推行促使传统的课堂范式发生变革,助推“教教材”到“用教材教”的跨越。对分课堂作为一种新的课堂教学模式,对高等教育产生积极影响,有利于任务驱动下的言语活动在高中语文课堂中的开展。任务组合具有操作层面的可复制和可拓展意义。

关键词：对分课堂高中语文教学应用任务组合

一种考虑截止期的METCD业务组合调度方法

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计算机应用研究 2018年第12期35卷 3706-3709页

作者：黄冬梅张腾飞梅海彬宋巍苏诚上海海洋大学信息学院上海201306 国家海洋局东海分局信息中心上海200136

海洋设备检定、校准和检测(marine equipment testing,calibrate&detection,METCD)业务规模大、紧急情况多,如何对业务进行合理的调配是海洋计量检定行业亟待解决的问题。提出了一种考虑截止期的任务组合METCD业务调度方法。在建立业务... 详细信息

海洋设备检定、校准和检测(marine equipment testing,calibrate&detection,METCD)业务规模大、紧急情况多,如何对业务进行合理的调配是海洋计量检定行业亟待解决的问题。提出了一种考虑截止期的任务组合METCD业务调度方法。在建立业务调度问题数学模型的基础上,采用最早截止时间优先—蚁群算法(EDFPACO)对模型求解,在最早截止日期的约束条件下对任务组合处理的最优调度方案,达到降低任务总完成时间和减少执行空间浪费双重优化目标。为了验证方法的可行性,以国家海洋局东海标准技术中心的业务为实例,将EDF-PACO算法与传统的最早截止时间优先算法和蚁群算法进行比较,结果表明所提出的调度方法在满足截止期的约束条件下,能高效地对海洋设备的计量检定业务进行组合调度。

关键词： METCD业务考虑截止期任务组合最早截止期优先—蚁群算法

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云环境中基于异构资源的资源分配算法

电子技术（上海） 2014年第6期41卷 35-39页

作者：辛波郑高正九王嵩中国科学技术大学自动化系网络传播系统与控制安徽省重点实验室

随着"云计算"的出现和快速发展,"云"作为一种新型的资源形式被越来越多的用户所使用。云环境中的资源分配问题成为了云计算中不可忽略的问题。在云资源管理平台中,如何既满足用户的任务需求,又节省云资源成本,是云运营商尽快希望解决的... 详细信息

随着"云计算"的出现和快速发展,"云"作为一种新型的资源形式被越来越多的用户所使用。云环境中的资源分配问题成为了云计算中不可忽略的问题。在云资源管理平台中,如何既满足用户的任务需求,又节省云资源成本,是云运营商尽快希望解决的问题之一。实际上云用户对云资源的请求是有差异的,而且用户任务的完成通常由多个异构的云资源来实现。文中作者考虑了异构云资源间的差异,提出了一种基于异构资源的资源分配算法。该算法先从任务的全局角度考虑,将用户提交的云任务划成不同的组合,再根据云资源间的差异,为相应的组合分配相应的资源。实验仿真表明,在异构云环境中,该算法能在满足用户需求的前提下,在节省云资源使用上有较好的表现。

关键词：云环境异构资源资源分配任务组合

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基于遗传算法的轻轨车辆司机排班优化研究

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