动态环境下移动云计算的计算切分方法研究与应用

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1、分类号TP37学校代码10590UDC004密级公开深圳大学硕士学位论文动态环境下移动云计算的计算切分方法研究与应用何穗强学位类别工程硕士专业学位专业名称计算机技术学院（系、所）计算机与软件学院指导教师李坚强副教授深圳大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文动态环境下移动云计算的计算切分方法研究与应用是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日动

2、态环境下移动云计算的计算切分方法研究与应用摘要随着移动互联网的发展，云服务系统中的移动应用产生了一种新的服务计算方式——移动云计算。移动终端设备本身具有计算存储资源、电池容量以及网络通信能力等局限性，移动云计算可以使移动终端设备在无线网络下，拓展移动应用，使用云计算资源，按需且易扩展地获取所需的计算、存储资源。移动云计算把部分或者全部需要计算的任务迁移到云端，提高移动应用的服务质量（QualityofService,Qos）。目前的移动云计算方法较少考虑适应移动客户端可用资源与随环境变化网络带宽的情况下提高性能。针对于上述问题，本文展开了关于移动云服务应用基于动态环境下的移动云计算的计算切

3、分方法的研究，研究在动态环境的影响下，动态地决策移动应用中的计算任务单元迁移到云端计算或在本地计算。主要开展以下工作：结合移动云计算的系统框架，首先构建了有状态的移动数据流应用的模型。研究移动云计算的方向与问题的定义，主要包括单帧数据流计算切分方案，任务调度与执行效率，对于多帧数据流计算切分决策与动态优化等问题的定义分析。在此基础上本文研究了单帧数据流计算切分方法，提出了在已知计算切分方案的条件下的任务数据流模型与任务排序，并分析其任务调度方法，并根据调度方法计算数据帧经过计算切分后的执行时间，通过遗传算法以执行时间最短作为适应度函数，计算得出做最优的计算切分决策方法。本文分析在单帧数据流

4、计算切分方法的基础上进行多帧数据的操作，研究多帧数据计算切分决策与优化调整，基于预测未来短时间段网络带宽的变化，通过计算节点的计算切分方案的优化调整方法，实现了多帧数据计算切分方案优化决策。针对以上研究的工作，本文验证分析了有状态的数据流应用中单帧数据计算切分的有效性，对多帧数据做优化调整的方法的性能进行了分析。论文最后通过一个移动云计算平台原型系统“移动云服务人脸识别”验证了论文方法的有效性。本文研究的移动云计算的计算切分方法，随着4G时代的的到来与移动设备终端性能的提升，可以更多地应用于有状态的数据流处理程序中诸如条码二维码识别等图像识别处理系统，语音识别处理系统等。关键词：移动云计算

5、；动态环境；有状态的；数据流应用；计算切分；任务调度ITheStudyandApplicationofComputationPartitioningofMobileCloudComputinginDynamicEnvironmentAbstractWiththedevelopmentofthemobileInternet,themobileapplicationinthecloudservicesystemhasproducedanewservicecomputingmethod,mobilecloudcomputing.Mobileterminaldeviceitselfhassucha

6、sthecalculationofthestorageresources,batterycapacityandabilityofnetworkcommunicationlimitations,mobilecloudcomputingcanmakemobileterminalinwirelessnetworks,mobileapplicationdevelopment,theuseofcloudcomputingresources,accordingtoneedandeasyexpansiontoobtaintherequiredcomputingandstorageresources.Mo

7、bilecloudcomputingmakethepartorallofthetasksrequiredtomigratetothecloud,improvethequalityofservice(Qos)ofmobileapplications.Atpresent,themobilecloudcomputingmethodislessconsideredtoadapttothemobileclientavailable