多agent系统中考虑任务局部性的动态负载均衡机制

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1、多Agent系统中考虑任务局部性的动态负载均衡机制//.paper.edu-1-中国科技论文在线多Agent系统中考虑任务局部性的动态负载均衡机制费超*作者简介：费超（1991-08-16），男，硕士，多Agent系统中的任务分配与负载均衡（东南大学计算机科学与工程学院，南京211189）5摘要：多Agent系统中的负载均衡机制主要通过调节系统内各节点的负载以最小化任务完成时间。传统的静态以及动态负载均衡策略均未考虑任务局部特性这一实际存在的任务特性。任务局部性是指一段时间内的任务到达序列具有平滑特性

2、，即任务稳定、递增或递减地到达。预测未来任务强度时考虑局部任务序列比传统动态负载均衡机制考虑的全局任务序列10具有更精确的预测效果。因此本文提出一种基于任务局部性的动态负载均衡机制，首先采用一个窗口机制，记录任务到达的局部信息，其次利用一个改进的指数平滑公式计算未来任务的到达强度值，在任务分配时考虑这个因子就可以达到动态负载均衡的效果。实验结果表明该负载均衡因子可以有效地降低任务完成时间。关键词：人工智能；多Agent系统；任务分配；负载均衡；任务局部性15中图分类号：TP3DynamicLoadBa

3、lancinginMulti-AgentSystemsbasedonTaskLocalityFEIChao20(SchoolofComputerScienceandEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing211189)Abstract:Loadbalancinginmulti-agentsystemsismainlytominimizethetaskcompletiontimebycoordinatingeachnode'sload.Thetraditi

4、onalstaticanddynamicloadbalancingalgorithmsbothignoretheinfluenceoftasklocalitywhichisasubsistentcharacteristicoftaskflowinrealsystems.Tasklocalityreferstothesmoothcharacteristicsofthetaskarrivalsequences,namelythe25tasksarrivesstably,incrementallyordeg

5、ressively.Emplyingthelocaltasksequenceswhenpredictingthefuturetaskarrivalstrengthcanobtainamoreaccurateresultthanemployingtheglobaltasksequences.Thereforethispaperproposesadynamicloadbalancingmachanismbasedontasklocality,whichfirstadoptsawindowmechanism

6、recordingthelocalinformationoftaskarrivalprocessandthenputsforwardtoanimprovedexponentialsmoothingmethodtocalculate30thearrivalstrengthoffuturetasks.Consideringthisfactorintheperiodoftaskallocationcanachievedynamicloadbalancing.Experimentalresultsshowth

7、attheloadbalancingfactorcandecreasethetaskcompletiontimeeffectively.Keywords:ArtificialIntelligence;Multi-agentSystems;TaskAllocation;LoadBalancing;TaskLocality350引言负载均衡问题在实际的网络系统（例如云计算中心、社会网络、调度系统等）中普遍存在[1-7]。当把外界到达的任务分配给系统内的计算节点时如果不考虑每个节点的负载，那么可能会导致任务

8、总是会被分配给那些能力强的节点而使得最终系统内某些节点的负载非常40高，而另外一些节点负载很低，重负载节点较多会导致任务的平均等待时间大大增加[8-10]。负载均衡问题就是研究如何调度任务使得系统内各个Agent的负载相对平均[11][12]。因此在多Agent系统中研究负载均衡问题具有重要的意义。//.paper.edu-2-中国科技论文在线任务局部性是指一段时间内的任务到达序列具有平滑特性，即任务稳定、递增或递减地45到达。到达实际系统的任务经常带有