[发明专利]一种适用于工业物联网的边缘计算资源分配方法

权利要求书

1.一种适用于工业物联网的边缘计算资源分配方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

构建工业边缘计算模型的状态空间、动作空间和奖励函数；

利用初选规则挑选出优质的转发路径集合和计算节点集合作为动作空间的执行方案；

利用ε-Greedy从动作空间中选择执行的动作，并根据奖励函数计算执行该动作的奖励；

当前网络和目标网络根据选择的动作以及该动作的奖励进行迭代更新，若当前网络的Q值与目标网络的Q值接近时，完成训练输出当前资源分配方案。

2.根据权利要求1所述的一种适用于工业物联网的边缘计算资源分配方法，其特征在于，利用初选规则挑选出优质的转发路径集合时，对所有可进行任务传输的路径的性能参数进行计算，根据评选规则对所有传输路径进行评估，评估值越大其性能越好，选出评估值最大的K条路径构成最优路径组合，该评估值表示为：

其中，为传输路径Path_n的评估值；ε为计算任务对任务卸载传输路径时延的要求；为传输路径Path_n的时延评价；为传输路径Path_n的丢包率评价。

3.根据权利要求1所述的一种适用于工业物联网的边缘计算资源分配方法，其特征在于，利用初选规则挑选出优质的计算节点集合时，对所有可进行任务计算的边缘计算节点处理任务的时延参数进行计算，根据评选规则对所有可支持计算的节点进行评估，选取计算节点处理任务的综合时延T_devtask最小的j个节点作为最优节点组合，所述计算节点处理任务的综合时延表示为：

T_devtask(dev_i,node_j)＝T_compute(dev_i,node_j)+T_que(dev_i,node_j)；

其中，T_devtas(_kdev,_inode)_j为计算任务dev_i在计算节点node_j上的综合时延；T_compute(dev_i,node_j)为计算任务dev_i在计算节点node_j上的计算时间；T_que(dev_i,node_j)为计算任务dev_i在计算节点node_j上的排队时延。

4.根据权利要求1所述的一种适用于工业物联网的边缘计算资源分配方法，其特征在于，动作空间是指在状态S下智能体能选取的所有动作集合，动作集合可以表示为：A＝{Epn_1,1,Epn_1,2,...,Epn_1,m,Epn_2,1,Epn_2,2,..,Epn_n,m}，Epn_n,m表示任务通过路径path_n卸载到计算节点node_m。

5.根据权利要求1所述的一种适用于工业物联网的边缘计算资源分配方法，其特征在于，利用ε-Greedy从动作空间中选择执行的动作时，可能执行的k*j种动作方案，以非零几率进行初始化，以1-ε的几率选择最好的状况，以ε的几率随机选择行动，其具体决策结果为：

其中，π(a|s)是动作策略选择函数；k为挑选出的路径数量；j为挑选出的节点数量；ε为执行动作价值最高动作的概率；A^*为argmax_aQ(s,a^fine)智能体所认为的最优动作，Q(s,a^fine)为所挑选出动作的价值函数。