(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111437730.4 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司 地址 210024 江苏省南京市上海路215号 申请人 国网江苏省电力有限公司信息通信 分公司　 南京大学 (72)发明人 韦磊　缪巍巍　曾锃　周一桐　 钱柱中　 (74)专利代理 机构 南京泉为知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32408 代理人 许丹丹 (51)Int.Cl. G06F 9/48(2006.01) G06F 9/50(2006.01)G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 边缘计算环境下动态任务复制方法、 设备和 系统 (57)摘要 本发明公开了一种边缘计算环境下动态任 务复制方法、 设备和系统。 方法包括： 以边缘环境 下作业的总完成时间与理想最优复制决策下的 作业完成总时延之差regret最小为目标建立优 化问题； 利用基于多臂赌博机的任务复制决策算 法对优化问题进行求解， 包括： 在第一个时隙开 始时， 根据任务的任务类型和输入 数据的大小来 估计任务计算量wt； 对每一个任务t， 计算将任务 t从边缘集群i复制到边缘集群j的时延的置信下 限 根据 确定所有可用的边缘集群， 从 中选择rt个 较小的可用边缘集群作为目标 边缘集群， 将 任务复制到所有目标边缘集群上进 行执行。 本发 明首次将基于多臂赌博机的算法应 用于边缘计算系统的任务复制问题， 方法具有优 秀的时延性能和服 务可靠性。 权利要求书3页 说明书11页 附图3页 CN 114090218 A 2022.02.25 CN 114090218 A 1.一种边 缘计算环境下动态任务复制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 以边缘环境下作业的总完成时间与理想最优复制决策下的作业完成总时延之差 regret最小为目标建立优化问题； 利用基于多臂赌 博机的任务复制决策算法对 优化问题进行求 解， 包括： 在第一个时隙开始时， 根据任务的任务类型和输入数据的大小来估计任务计算 量wt； 对每一个任务t， 计算将任务t从边缘集群i复制到边缘集群j的时延的置信下限 根据置信下限 确定所有可用的边缘集群， 从中选择rt个 较小的可用边缘集群作为 目标边缘集群， 将任务复制到所有目标边 缘集群上进行 执行。 2.根据权利 要求1所述的边缘计算环境下动态任务复制方法， 其特征在于， 所述regret 由以下公式定义按照下述公式计算： delaya表示作业a的完成时间， ∑a∈Jdelaya表示系统中所有作业的总完成时间， 表示作业a的理论最佳时延， 表示系统中所有作业的理论最佳时延， J表示所有 作业组成的集 合。 3.根据权利要求2所述的边缘计算环境下动态任务复制方法， 其特征在于， 所述delaya ＝maxt∈a(dt)， t∈a表示任务t是包 含在作业a 中； dt表示任务t的实际时延； 所述 xt表示任务t输入数据大小， yt表示任务t输 出数据大小， πt表示对任务t做出的复制决策包含的复制目标边缘集群的集合， transi， j表 示从边缘群集i到边缘集群j的带宽， transj， i表示从边缘群集j到边缘集群i的带宽， comj表 示边缘集群j的计算能力； Kt表示对于 任务t所有可用边 缘集群构成的集 合。 4.根据权利要求1所述的边缘计算环境下动态任务复制方法， 其特征在于， 根据任务的 任务类型和输入数据的大小来估计任务计算 量wt包括： 以输入数据向量的维度N表示要处理的数据量， 获取任务自身的机器学习模型结构类 型zt， 利用基于N和zt的估计函数 得到任务计算 量。 5.根据权利要求1所述的边缘计算环境下动态任务复制方法， 其特征在于， 将任务t从 边缘集群i复制到边 缘集群j的时延的置信下限 的计算方式为： xt表示任务t输入数据大小； yt表示任务t输出数据大小； 表示当完成任务t时边缘集 群i到边缘集群j的链路被采样的次数； 表示当完成任务t时边缘集群j到边缘集群i的链 路被采样的次数； 表示当完成任务t时边缘集群j被选择作为目标边缘集群的次数； bi， j表 示从边缘群集i到边缘集群j的带宽系数， bj， i表示从边缘群集j到边缘集群i的带宽系数， fj 表示边缘集群j的计算能力系数； 分别表示任务t执行之后bi， j、 bj， i和fj的置信下限。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114090218 A 26.根据权利要求5所述的边缘计算环境下动态任务复制方法， 其特征在于， 计算式如下： 分别表示bi， j被采样 次后的平均值、 bj， i被采样 次后的 平均值、 fj被采样 次后的平均值； 的计算方式分别为： 。 7.根据权利要求5所述的边缘计算环境下动态任 务复制方法， 其特征在于， bi， j、 bj， i和fj 的计算方式如下： transi， j表示从边缘群集i到边缘集群j的带宽， transj， i表示从边缘群集j到边缘集群i 的带宽， comj表示边缘集群j的计算能力。 8.一种边 缘计算环境下动态任务复制设备， 其特 征在于， 包括： 优化问题构建模块， 用于以边缘环境下作业的总完成时间与理想最优 复制决策下的作 业完成总时延之差regret最小为目标建立优化问题； 优化问题求解模块， 用于利用基于多臂赌博机的任务复制决策算法对优化问题进行求 解， 所述对 优化问题进行求 解包括： 在第一个时隙开始时， 根据任务的任务类型和输入数据的大小来估计任务计算 量wt； 对每一个任务t， 计算将任务t从边缘集群i复制到边缘集群j的时延的置信下限 根权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114090218 A 3