基于注意力机制的边缘计算任务调度策略研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aerbinbayaer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业互联网的背景下,随着制造和生产过程的集成数字化,工业环境伴随着越来越多的数据。而数据普遍具有价值,人工智能与深度学习的方法分别为机器学习数据开发提供了巨大的优化潜力,如提高效率、灵活性和生产过程的个性化。通过状态监测、异常检测以及预防性维护或改进,以数据驱动的过程建模,能够更快地识别任务状态,使工业生产模式自主性得到增长。这提供了生产设备的预测性维护,并改善了工业过程的监控模式。在边缘计算背景中,因为带宽资源的不足和网络自身的不稳定性,基于深度神经网络模型的任务调度可能会有较高的延迟,从而影响用户的体验。并且,深度神经网络模型由于自身的复杂度和规模,对设备的存储能力和计算能力有一定的要求,不能直接部署在资源不足的设备端。所以,基于深度神经网络模型的应用如何满足用户对低延迟、高精度和高性价比的需求,成为任务调度的核心问题。本文在故障分类任务上对基于注意力机制的SK模型进行了改良,提出了一种新模型SK-ECA,该模型不仅保留了SK模型多卷积核特征信息处理能力,还吸取了ECA快速一维卷积的特性,提升了原SK模型在故障分类任务的性能指标。基于SK-ECA模型的双池化特征融合实验,吸取了全局平均池化归纳全局信息的能力,也有全局最大池化突出重要特征的特点,进一步挖掘了模型的潜力,拓展成七种注意力机制模型。同时,针对故障分类任务,采用基于注意力机制的神经网络模型,将边缘设备的便捷性和边缘节点的计算能力相结合,在边缘计算任务调度问题上展开了系列研究,提出了一种面向边缘设备的故障分类任务调度策略。该策略以协调边缘计算节点和设备端的方式,充分考虑了边缘节点出色的计算性能和移动设备的便捷性,兼顾用户需求和模型优势,完成注意力机制模型在边缘端和设备端的动态部署,并对分类任务进行按需调度,从而发挥深度注意力机制模型的优势,提升任务调度的效率,满足用户的需求。实验结果表明,选择的最佳调度模型在分类精度上比原SK模型提高了28%,平均召回率比原SK模型提高了26%,F分数比原SK模型提高了26%,推理时间比原SK模型降低了36%。
其他文献
金橘因其药用价值而收到欢迎。现在,金橘因其独特的风味,广受人们喜爱,具有很大的市场潜力。但金橘的挥发性香气成分研究较少。水果香气形成牵涉到果实发育过程的多种途径,能在很大程度上反映果实品质。本课题以成熟期阶段的金橘为研究对象,通过优化固相微萃取条件,建立金橘挥发性香气成分的HS-SPME-GC-MS方法,分析五个不同采收时间的金橘挥发性香气成分与营养成分变化情况,确定最佳采收期;同时,研究金橘香气
随着能源短缺及环境污染等问题日益严重,电动汽车的研发制造已成为各大车企的一个重要发展方向。同时受限于电池续航里程的发展,轻质且性能良好的的铝合金材料逐步成为电动汽车用材的首选。随着电动汽车市场占有率的不断增加,人们对电动汽车的安全性能也越来越关注,如何提高电动汽车碰撞安全性能的同时实现减重是一项非常值得研究的课题。基于此,本文以某款铝合金车身电动汽车为研究对象,建立正面100%刚性壁碰撞模型以及侧
随着汽车节能需求与油耗法规的日益严苛,发展电动化、智能化的新型驱动系统已成为不可避免的趋势,48V混合动力系统作为一种高性价比的节能方案具有诸多优势。同时车联网技术的应用已逐步得到推进,V2X提供的实时道路交通信息为混合动力汽车能量管理策略提供了进一步的优化空间。本文以48V P2构型混合动力汽车为研究平台,围绕基于实时优化的转矩分配策略以及融合道路交通信息的发动机启停控制与滑行制动能量回收策略展
随着云计算的快速发展,市面上已经出现了数百个不同规模的云服务提供商。由于单云服务存在因单点故障导致可靠性降低等问题,一种被称为“多云”(“multicloud”,“intercloud”,“cloud-of-clouds”)的计算模型开始受到研究和关注。尽管这种多云模型能够给用户带来更可靠的数据存储和计算服务,但也带来了更加复杂的外包数据隐私保护问题。多云中的部分云服务器可能是不诚实的,并且这些云
小麦胚芽营养价值极高,但由于高含水量以及高活性的内源脂肪酶等加工限制特性,致使小麦胚芽通常与种皮及糊粉层一起在磨粉过程中被弃除,最后作为饲料或垃圾处理。为充分利用小麦胚芽的营养价值,实现小麦胚芽增值转化,本研究采用微生物发酵的方式利用小麦胚芽生产抗肿瘤活性物质2,6-二甲氧基对苯醌(2,6-dimethoxy-ρ-benzoquinon,2,6-DMBQ),并以发酵液为原料制作一种可供肿瘤患者食用
NVH(振动、噪声和声振粗糙度)性能是评价一辆汽车舒适性好坏的重要指标。当汽车行驶时,轮胎与路面的相互作用是汽车振动噪声的主要来源之一。悬架系统作为车身和底盘的关键连接部分,其设计对整车NVH性能有重要意义。传统的悬架系统设计是基于确定的材料参数、几何特性以及边界条件下进行的。在实际制造过程中由于制造误差、测量因素、工艺水平限制等原因使得实际参数会围绕设计参数波动从而导致整车NVH性能产生不确定性
生物体中的细胞处于一个三维(3D)的动态微环境之中,细胞在微环境中的迁移、增殖和分化等行为受许多因素的影响,例如:细胞外基质构成,细胞与细胞之间的串扰,机械刺激产生的物理、化学以及生物信号等。细胞外基质中由纳米尺寸的胶原蛋白和弹性蛋白纤维所形成的3D网状结构,及其与周围的物理和化学微环境的相互作用均影响着细胞的功能与行为。因此,利用具有纳米结构的生物材料模拟细胞外微环境中的物理、化学以及生物信号从
环境污染和生态损害治理已经成为当前经济发展过程中一个重要的社会问题。作为有着环境风险防控和社会管理职能的环境污染责任保险,在生态文明建设和倡导绿色金融发展的今天,发挥着越来越重要的作用。本文选取深圳市这个试点城市,研究其在推行环境污染责任保险工作上的做法,并对之后的发展提出相关建议。通过文献综述、案例分析和统计分析的方法,从政府到市场再到第三方机构三个层面的运行情况,总结了深圳市在试点环境污染责任
桩基础由于其承载力高、沉降量小、普适性强等突出特点被广泛应用于工程建设中。关于桩基础承载特性的研究已有不少,但多针对于均质地基中受荷单桩。非均质地基中桩的荷载传递性能明显有别于均质地基,目前少有解析解。针对非均质地基中的桩基础,本文提出了土的剪切模量沿深度呈幂指数变化时竖向受荷嵌岩桩和摩擦桩、水平受荷嵌岩桩承载变形的解析解,并分析了单桩的承载特性。本文主要研究内容和结论如下:(1)针对非均质地基中
本文基于进一步提升高铬铸铁材料的硬度/耐磨性,以获得一种高耐磨性,低成本的耐磨材料,满足逐年来对高性能耐磨材料的应用需求,采用粉末冶金法以高铬铸铁为基体成功制备了全致密化的烧结态纳米级TiCp增强亚共晶15Cr系高铬铸铁复合材料。作者首先在亚共晶15Cr系高铬铸铁成分确定的情况下较为系统的研究了TiCp添加量在5~25%范围内改变时高铬铸铁基复合材料的超固相线液相烧结致密化行为和TiCp含量对复合