融合遗传算法和蚁群算法动态网格任务调度算法研究
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本 文 将 遗传 算 法 和 蚁 群 算 法 相 结 合 ，利 用 遗 传 算 法 前 期 收
示 ， 中 分 数 的 分 子 Ｔ 表 示 圈
敛 速 度 快 的 特 点 ， 行 前 期 的 训 练 ； 得 到 的 信 息 索 作 为 蚁 群 算 进 而
法 的初 始 值 ， 一 步 进 行 搜 索 收 敛 ， 进 最终 得 到 最 优 或 次 优 调 度 方 案 。 合 网 格 任务 调 度 的特 点 ， 结 本文 借 鉴 将 遗 传 算 法 和 蚁 群 算 法
孙 玉 涛 毕 殿 杰 （ 安徽财经大学信息工程学院计算机科学与技术 系， 安徽 蚌埠 ２ ３ ４ ） ３ ０ １
摘 要
网格 计 算是 当今 计 算 机 科 学 领 域 最 新 兴起 的 一项 有 很 高 学术 价 值 和 应 用 价 值 的 研 究课 题 。 未 来 互联 网的 发展 方 向是 将 网络 中众 多 闲置 的 计 算 资 源 、 储 资 源 以及 科 学 仪 器 等 可 用 资 源 充 分合 理 的加 以利 用 。 如 何 高效 地 使 用 网格 资 源 ， 网 存 即 格 调 度 问题 也 随之 成 为研 究 的 重 点 ， 然在 传 统 的 分 布 式 并 行 计 算 中有 很 多成 熟 的 任 务 调 度 算 法 ， 由 于 网 格 的 新 特 性 ， 虽 但
《 业 控 制计 算机 》Ｏ １年第 ２ 工 ２１ ４卷 第 ２期
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融合遗传算法和蚁群算法动态网格任务调度算法研究
Ｇｅ ｅ ｉ ｇ ｒ ｈ ｎ ｔ Ａｌｏ ｉ ｍ ｎ ｔ Ｃｏｏ ｙ Ａｌｏ ｉ ｍ ｏ ｎ ｍｉ ｉ ａ ｋ Ｓ ｈ ｄｕｉｇ ｃ ｔ ａ ｄ Ａｎ ｌｎ ｇ ｒ ｈ ｆ ｒ Ｄｙ ａ ｃ Ｇｒ Ｔ ｓ ｃ ｅ ｌ ｔ ｄ ｎ
量 ，而 Ｄ ＡＧ 图 中 的 箭 头 表 示子 任务之 间的 优先关 系 ，
Ｃ（， 表示 任 务 Ｔ与 Ｔ 之 间 ｉ） ｊ ． ．
的通 信量 。箭 头从 前 驱 指 向 后 继 ，前 驱 是 后 继 的必 要 条 件 ，只有 在 某 个 任 务 的所 有 前 驱 都 完 成 的条 件 下 ，该 任 务才能被执行 。 将 子 任 务 表 示 成 Ｄ Ｇ 图 Ａ 之 后 ， 以 得 到 各 种 任 务 分 配 方 可
动 态 融合 应 用 于传 算 法 和 蚁 群 算法 的参 数 设 置 ， 问题 转 换 到 网格 计 算 任 务 调 度 问题 上 来 ， 将 提 出融 合 遗 传 算 法 和 蚁 群 算 法 的 网格 任务 调 度 算 法 。
任 务 号 ， 分 母 Ｑ 表 示 计 算
图２ 任务 Ｄ ＡＧ 图
其 基 本 思 路 是 算 法 前 过 程 采 用 遗 传 算 法 ，充 分 利 用 遗 传 算
法 的快 速 性 、 机 性 、 局 收 敛 性 ， 结 果 是 产 生 有 关 问 题 的初 随 全 其
始 信 息 素 分 布 。 法 后期 采用 蚁 群 算 法 ， 算 在有 一定 初 始 信 息 素分 布 的情 况 下 ， 分 利 用 蚁 群 算 法 并 行 性 、 反 馈 性 、 精 解 效 率 充 正 求 高 等 特 点 。其 总体 框 架 如 图 １ 示 。 所
使 得 必 须研 究 新 的 算 法 来 解 决 一 些 新 出现 的 问题 ， 调 度 问题 的 Ｎ 如 Ｐ安 全 性 ， 度 算 法 的 高 效 性 ， 源 的 异 构 性 以 及 资 源 调 资 分 配 决策 的 并 行 性 和 分 布 性 等 。
关键词 ： 网格 任 务 ， 传 算 法 ， 群 算 法 ， 务 调 度 ， 态 融合 遗 蚁 任 动
Ｈｏ ｅｆｉ ｅｎ ｓ ｏ ｉ ｒｓ ｒ ｅ ｉ ｓ ｅｄｕｉｇ ｗ ｆ ｃｉ ｔｕ ｅ ｆｇｒ ｄ ｅ ｏｕ ｃ ｓｇｒｄ ｃｈ ｌ ｐｒ ｂｌｍ ｔａｔｗｉ ｎ ｏ ｅ ｈ ｌ ｌ ｂｅ ｏｍｅ ｏｃｕ ｏ ｈ ｓｕ ， ｔ ｕ ｉ ｔａ ｔ ａｌ ｃ ａ ｆ ｓ ｆｔ ｅ ｔｄｙａｌ ｈｏ ｇｈ ｎ ｒ ｄｉｏｎ ｉ ｄｉｔｉ ｔｄ ｓｒｂｕｅ ａｎ ｐ ａ ｅｌｃ ｍ ｐｕ ｉ ｔ ｅ ｅ ａｒ ａ ｙ ｓ ｄ ａｒ ｏ ｔ ｎｇ， ｒ ｅ ｍ ｎ ｏｐｈｓｉａ ｅ ｔｓ ｃｈ ｄｕｌ ｇ ｒ ｈ ， ｔｂｅ ｕ ｅ ｏｆｔｅ ｅ ｆ ｔ ｒ ｏ ｈ ｉｔ ｔ ｄ ａ ｋ ｓ ｅ ｃ ｉ ａｇｏ ｉ ｍ ｂｕ ｃａ ｓ ｈ ｎ ｗ ｅａ ｕｅｓ ｆ ｎ ｔ ｔ ｅ ｇｒ ｈ ｉ ｄ，ｍａ ｉ ｎ ｅ ａｒ ｏ ｔ ｄｙ ｎ ｄｅ ｔ ｅｃ ｓｓ ｙ ｔ ｓｕ ｅｗ ｇｏｒｈｍｓ ｔ ｏｌｅ ｅ ａｌ ｉ ｔ ｏ ｓ ｖ ｎ ｗ ｐｒ ｅ ｓｓ ｃｈ ｓ ｔ ｃ ｄｕｉｇ ｏｂｌｍ ，ｕ ａ ｈｅ ｓ ｈｅ ｌ ｐｒ ｅｍ ＮＰ ｓ ｕｒｙｅｆ ｎ ｏｂｌ ｅｃ ｉ ，ｆｉ ｔ — ｃｉ ｔｓ ｅ ｅｎ ｃｈ ｄｕｌ ｇ ａｌｏｒｈｍｓ， ｓ ｒ ｅ ｈ ｔ ｒ ｇｅｎ ｉ ｎｄ ｒ ｓ ｒ ｌ ａ ｉ ｄｅ ｓｏ ，ｐ ａｌ ａ ｄ ｉ ｇ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏｕ ｃ ｅ ｅ ｏ ｅ ｅｔ ａ ｅ ｏｕｃｅ ａｌ ｙ ｏｃ ｔ ｏｎ ｃｉｉｎｓ ａｒ ｌ ｅｌ ｎ ｄｉｔｉ ｔ ｄ Ｓ ｓｒ ｂｕｅｄ ａｎ Ｏ ｏｎ． Ｋｅ ｗｏｄｓｇｒ ｔ ｋｇｅ ｔ ｇｏ ｉ ｍ ， ｔｃ ｏ ｙ ａｌ ｉ ｙ ｒ ： ｉ ａｓ ， ｎｅｉ ａｌ ｒｔ ｄ ｃ ｈ ａｎ ｏｌｎ ｇｏｒｈｍ ， ｓ ｃｈ ｄｕｌ ｇ， ｎ ｔ ｔ ｋｓ ｅ ａ ｉ ｄｙ ａｍ ｉ ｉｔ ｇｒ ｔ ｎ ｃ ｎｅ ａｉ ｏｎ
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摘 要
网格 计 算是 当今 计 算 机 科 学 领 域 最 新 兴起 的 一项 有 很 高 学术 价 值 和 应 用 价 值 的 研 究课 题 。 未 来 互联 网的 发展 方 向是 将 网络 中众 多 闲置 的 计 算 资 源 、 储 资 源 以及 科 学 仪 器 等 可 用 资 源 充 分合 理 的加 以利 用 。 如 何 高效 地 使 用 网格 资 源 ， 网 存 即 格 调 度 问题 也 随之 成 为研 究 的 重 点 ， 然在 传 统 的 分 布 式 并 行 计 算 中有 很 多成 熟 的 任 务 调 度 算 法 ， 由 于 网 格 的 新 特 性 ， 虽 但
《 业 控 制计 算机 》Ｏ １年第 ２ 工 ２１ ４卷 第 ２期
６ ５
融合遗传算法和蚁群算法动态网格任务调度算法研究
Ｇｅ ｅ ｉ ｇ ｒ ｈ ｎ ｔ Ａｌｏ ｉ ｍ ｎ ｔ Ｃｏｏ ｙ Ａｌｏ ｉ ｍ ｏ ｎ ｍｉ ｉ ａ ｋ Ｓ ｈ ｄｕｉｇ ｃ ｔ ａ ｄ Ａｎ ｌｎ ｇ ｒ ｈ ｆ ｒ Ｄｙ ａ ｃ Ｇｒ Ｔ ｓ ｃ ｅ ｌ ｔ ｄ ｎ
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任 务 号 ， 分 母 Ｑ 表 示 计 算
图２ 任务 Ｄ ＡＧ 图
其 基 本 思 路 是 算 法 前 过 程 采 用 遗 传 算 法 ，充 分 利 用 遗 传 算
法 的快 速 性 、 机 性 、 局 收 敛 性 ， 结 果 是 产 生 有 关 问 题 的初 随 全 其
始 信 息 素 分 布 。 法 后期 采用 蚁 群 算 法 ， 算 在有 一定 初 始 信 息 素分 布 的情 况 下 ， 分 利 用 蚁 群 算 法 并 行 性 、 反 馈 性 、 精 解 效 率 充 正 求 高 等 特 点 。其 总体 框 架 如 图 １ 示 。 所
使 得 必 须研 究 新 的 算 法 来 解 决 一 些 新 出现 的 问题 ， 调 度 问题 的 Ｎ 如 Ｐ安 全 性 ， 度 算 法 的 高 效 性 ， 源 的 异 构 性 以 及 资 源 调 资 分 配 决策 的 并 行 性 和 分 布 性 等 。
关键词 ： 网格 任 务 ， 传 算 法 ， 群 算 法 ， 务 调 度 ， 态 融合 遗 蚁 任 动
