[发明专利]一种任务分配的装置

说明书

本发明公开了一种任务分配的装置，涉及资源管理调度技术领域，能够解决将任务依据约束条件排列成任务串，并分配给资源的问题。本发明装置，包括任务输入模块，任务有向图构造模块，任务矩阵构造模块，任务矩阵计算模块以及任务分配输出模块；通过将任务作为有向图的顶点，并按照约束条件做有向边，依据实际情况增加虚拟起始顶点和虚拟终止顶点，从而构建有向图；将有向图转换为任务矩阵，通过矩阵计算求得任务最优化分配问题的解。本发明装置将复杂的任务分配问题转换为图计算问题，计算量小、适用面广，易于推广。

技术领域

本发明涉及资源管理调度技术领域，具体涉及任务分配的方法。

背景技术

传统的任务最优化分配问题使用算法实现资源分配，首先需要对任务分配问题建立数学模型。目前存在一种改进的分支界限方法，通过将任务分配问题转换成矩阵行列交换问题，在行列交换过程中，使用广度优先策略建立满足硬性约束条件的候选交换树，再使用软性约束条件，对可能的候选交换树运用贪婪算法，最终得到完全满足硬性约束条件，同时在软性约束条件上局部优化的分配方案。

但是上述方法仅能针对任务间没有相互关系的情况，对于任务间存在一定关系并需要依靠约束条件将任务排成任务串，再将任务串分配给资源，则无能为力。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种任务分配的装置，通过引入有向图，将任务分配问题转换为图计算问题，从而以较小的计算成本解决任务分配问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种任务分配的装置，包括任务输入模块，任务有向图构造模块，任务矩阵构造模块，任务矩阵计算模块以及任务分配输出模块。

所述任务输入模块用于获得可用资源以及当前待分配的任务，设定初始参数，并输入任务有向图构造模块；所述初始参数包括：任务总数M，资源数N，需要分配的任务串数P，P≤N，M、N、P为大于1的自然数；所述任务串为由U个任务依照约束条件排列成串，所述串能够分配给所述资源顺序执行，U为大于等于1的自然数。

所述任务有向图构造模块根据得到的资源以及任务，构造有向图并输出给任务矩阵构造模块；所述构造有向图的方法包括：将每一个任务作为有向图中的一个顶点；根据约束条件确定第一任务对应的下一个可执行的第二任务，以第一任务为起点，第二任务为终点做一条有向边，所述第一任务为M个任务中的每个任务；将所述有向图中的顶点依据所有有向边的方向分为三类：起始顶点、中间顶点、终止顶点；所述起始顶点为所述有向图中只有出边的顶点；所述中间顶点是所述有向图中既有出边又有入边的顶点；所述终止顶点是所述有向图中只有入边的顶点；所述起始顶点数为A，所述中间顶点数为B，所述终止顶点数为C，A、B、C为大于1的自然数；其中B=M-A-C；如果A≤P且C≤P，增加P-A个虚拟起始顶点和P-C个虚拟终止顶点；以每一个虚拟起始顶点作为起点分别做指向X个中间顶点的有向边，其中X为小于B且大于等于1的自然数；以Y个中间顶点的每个中间顶点为起点，分别做指向每个虚拟终止顶点的有向边，其中Y为小于B且大于等于1的自然数；P的取值范围是[max(A，C)，N]。

典型的，所述约束条件是任务对资源的要求、任务间的时间间隔要求。

可选的，所述虚拟起始顶点在所有中间顶点之前，所述X个中间顶点为B个中间顶点中按时间排序顺序前四分之一的中间顶点。

可选的，所述虚拟终止顶点在所有中间顶点之后，所述Y个中间顶点为B个中间顶点中按时间排序顺序后四分之一的中间顶点。