یک طرح برون‌سپاری وظایف آگاه از جابه‌جایی اشیاء مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی کلونی مورچه در پردازش مه نرم‌افزار-محور

نویسندگان

1 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22034/tjee.2023.56169.4613
چکیده

محاسبات مه رویکرد نوینی است که با هدف کاهش زمان پاسخ کاربرد‌های حساس به تأخیر و بهبود ارائه خدمات به کاربران، امکان برون‌سپاری وظایف (داده‌ها) اینترنت اشیاء را به تجهیزات شبکه فراهم می‌کند. این مقاله یک طرح برون‌سپاری وظیفه به محیط مه با بهره‌مندی از مزایای شبکه‌های نرم‌افزار-‌محور ارائه می‌دهد. در این پژوهش یک مدل ریاضی بهینه‌سازی برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) با هدف کمینه‌سازی تأخیر و هزینه ناشی از جابه‌جایی اشیاء و با در نظر گرفتن پردازش محلی، مشارکت گره‌های مه، توزیع برنامه‌های کاربردی و محدودیت منابع گره‌های مه ارائه شده است. با توجه به اینکه مدل ریاضی ارائه شده در این مسئله ان‌پی‌-سخت است، یک الگوریتم فرا‌-ابتکاری مبتنی بر بهینه‌سازی کلونی مورچه و با در نظر گرفتن محدودیت‌های مدل ریاضی ارائه شده است. مقادیر حاصل از ارزیابی روش پیشنهادی با مقدار بهینه حاصل از مدل ریاضی، روش‌ تصادفی و یک الگوریتم ابتکاری ارائه شده در کارهای مرتبط مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد تأخیر و هزینه کل برون‌سپاری در روش پیشنهادی به ترتیب 22% و 28.75% از مقادیر بهینه بیشتر است و روش پیشنهادی قادر به کاهش تأخیر به میزان 20% و کاهش هزینه مهاجرت نتایج به میزان 40% نسبت به روش ابتکاری مقایسه شده است.