[发明专利]一种自主多模态管理方法

摘要

本发明公开了一种自主多模态管理方法，首先构造一个包括模态基本信息、子模态信息、目标模态信息、模态触发器和模态决策器的五元组表示模态；然后采用触发器机制决策当前系统运行的模态ID；最终采用两级多粒度决策模型，计算求得模态中各个任务组的Qos等级并调整任务调度参数，完成任务的调度。本发明提高了系统的模态转换效率，增强了系统的环境适应性。

主权项

1.一种自主多模态管理方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一：模态表示与构造；用五元组<ModeInfo，SubMode，TargetMode，Trigger，Decider>表示模态；其构造方法包含以下步骤：步骤1)：配置模态基本信息ModeInfo，包括模态ID、模态名、模态类型和模态优先级；步骤2)：配置子模态信息SubMode，子模态即是根据各任务组的执行等级不同对模态进一步的细分包括子模态ID和任务组Qos基准等级向量QosL_B；步骤3)：配置目标模态信息TargetMode，即是当前构造模态可以转换的所有其他模态集合，包括目标模态个数和各个目标模态ID；步骤4)：配置模态触发器Trigger，每个模态中包括一个模态转换触发器和与目标模态个数相等的目标模态触发器，两种触发器均由触发条件和触发逻辑表达式组成，每个触发条件是一个布尔型变量，逻辑表达式则是所有触发条件用与或操作相连的一个布尔表达式Tr₁<opt₁>Tr₂<opt₂>...<opt_n-1>Rr_n，n表示一个触发器的触发条件个数；步骤5)：配置模态决策器Decider，包括子模态决策器和任务组Qos修正等级决策器；首先对决策器输入变量——外界环境因素向量EA进行量化，环境因素向量EA的第i个元素其中U_imax和U_imin分别是环境因素向量EA第i个元素的量化论域最大值和最小值，E_imax和E_imin分别是环境因素向量EA第i个元素的实际取值的最大值和最小值，ei是从传感器获取的第i个环境因素的实际值；在子模态决策器中，用式将环境因素量化值映射到子模态ID，并获取该子模态下的任务组Qos基准等级向量QosL_B，任务Qos修正等级决策器中，采用模糊推理方法，根据环境因素量化值推理得到任务组Qos修正等级向量QosL_M，并生成模糊决策表；其中m是环境因素向量元素个数，Th(i)_eaj＝(LB(i)_eaj和UB(i)_eaj)，(i＝0，1...，n-1，j＝1，2...，m)，LB(i)_eaj和UB(i)_eaj分别表示第i个子模态对应的第j环境因素的阈值的下界和上界；步骤二：模态决策；模态决策采用触发器机制，须要决策当前系统运行的模态ID；具体包括以下步骤：步骤a)：检测系统的运行状态，如发现故障且系统当前模态不是安全模态，则转步骤b)，如故障修复或者未发现故障则转步骤c)；步骤b)：系统转入安全模态，保证系统能以最低限度的资源正常运行直至停机或故障修复，决策结束；步骤c)：计算模态转换触发器输出值；输出值为1，转步骤d)，值为0，则将当前模态加入新模态列表，转步骤d)；步骤d)：计算所有目标模态触发器的输出值；将输出值为1的目标模态加入新模态列表；步骤e)：取出新模态列表中优先级最高的目标模态ID，决策结束；步骤三：模态转换；模态转换过程采用两级多粒度决策模型，计算求得模态中各个任务组的Qos等级并调整任务调度参数，完成任务的调度；具体包括以下步骤：步骤I：获取外界环境因素向量EA，进行量化操作；步骤II：判断子模态决策周期是否到来，如未到来则转步IV；步骤III：进行子模态决策查表求得子模态ID并转化为子模态对应的任务组Qos基准等级向量QosL_B；步骤IV：判断任务组Qos等级决策周期是否到来，如未到来则转步VI；步骤V：进行任务组Qos等级决策，查表求得任务组Qos修正等级向量QosL_M；步骤VI：计算任务组Qos执行等级向量QosL_E＝QosL_B+QosL_M；步骤VII：比较当前模态任务组与目标模态任务组，修改任务调度列表；步骤VIII：调用自适应任务调度函数，完成任务组删除、启动和Qos等级修正操作。