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一种基于深度强化学习的任务卸载方法
2022年电子技术应用第8期
高宇豆1,2,黄祖源1,王海燕1,保 富1,张 航1,李 辉1
1.云南电网有限责任公司 信息中心,云南 昆明650214;2.西南林业大学 大数据与智能工程学院,云南 昆明650224
摘要:随着车联网的快速发展,车载应用大多是计算密集和延迟敏感的。车辆是资源受限的设备,无法为这些应用提供所需的计算和存储资源。边缘计算通过将计算和存储资源提供给网络边缘的车辆,有望成为满足低延迟需求的有效解决方案。这种将任务卸载到边缘服务器的计算模式不仅可以克服车辆资源的不足,还可以避免将任务卸载到云可能导致的高延迟。提出了一种基于深度强化学习的任务卸载方法,以最小化任务的平均完成时间。首先,把多任务卸载决策问题规约为优化问题。其次,使用深度强化学习对优化问题进行求解,以获得具有最小完成时间的优化卸载策略。最后,实验结果表明,该方法的性能优于其他基准方法。
中图分类号:TP311
文献标识码:A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212133
中文引用格式:高宇豆,黄祖源,王海燕,等. 一种基于深度强化学习的任务卸载方法[J].电子技术应用,2022,48(8):29-33.
英文引用格式:Gao Yudou,Huang Zuyuan,Wang Haiyan,et al. Task offloading based on deep reinforcement learning for Internet of Vehicles[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(8):29-33.
Task offloading based on deep reinforcement learning for Internet of Vehicles
Gao Yudou1,2,Huang Zuyuan1,Wang Haiyan1,Bao Fu1,Zhang Hang1,Li Hui1
1.Center of Information,Yunnan Power Grid Co.,Ltd.,Kunming 650214,China; 2.School of Big Data and Intelligent Engineering,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China
Abstract:With the rapid development of Internet of Vehicular, more and more vehicles′ applications are computation-intensive and delay-sensitive. Resource-constrained vehicles cannot provide the required amount of computation and storage resources for these applications. Edge computing(EC) is expected to be a promising solution to meet the demand of low latency by providing computation and storage resources to vehicles at the network edge. This computing paradigm of offloading tasks to the edge servers can not only overcome the restrictions of limited capacity on vehicles,but also avoid the high latency caused by offloading tasks to the remote cloud. In this paper, an efficient task offloading algorithm based on deep reinforcement learning is proposed to minimize the average completion time of applications. Firstly, the multi-task offloading strategy problem is formalized as an optimization problem. Secondly, a deep reinforcement learning is leveraged to obtain an optimized offloading strategies with the lowest completion time. Finally, the experimental results show that the performance of the proposed algorithm is better than other baselines.
Key words :task offloading;Internet of Vehicles;edge computing;deep learning;reinforcement learning

0 引言

车联网(Internet of Vehicle,IoV)是车载网(Vehicular Ad hoc Network,VANET)和物联网(Internet of Things,IoT)的深度融合,旨在提高车辆网络的性能,降低交通拥堵的风险[1]。在车联网中,许多车辆应用不仅需要大量的计算资源,还对响应时间有严格的要求[2]。但是,车辆是计算资源和通信能力有限的装置。对于这些计算密集、延迟敏感的应用,车辆无法提供足够的计算和存储资源[3]

为应对车载应用所需的大量计算资源,云计算被视为一种可行的解决方案。在云计算环境下,车辆可以通过无线网络将计算密集型应用卸载到云上运行。这种端-云协作的计算模式很好地扩展了车辆的计算能力[4]

然而,对于计算密集、延迟敏感的应用,端-云协作的计算模式是不够的。因为,远程任务卸载带来的高传输延迟会降低用户体验[3]。为解决此问题,将车联网和边缘计算相结合的车辆边缘计算,被认为是满足低延迟的更好解决方案[5]




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作者信息:

高宇豆1,2,黄祖源1,王海燕1,保 富1,张 航1,李 辉1

(1.云南电网有限责任公司 信息中心,云南 昆明650214;2.西南林业大学 大数据与智能工程学院,云南 昆明650224)




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