computation offloading
در نشریات گروه فناوری اطلاعات-
nowadays, there is a growing demand for the use of fog computing in applications such as e-health, agriculture, industry, and intelligent transportation management. In fog computing, optimal offloading is of crucial importance due to the limited energy of mobile devices. In this regard, using machine learning methods has recently attracted much attention. This paper presents a reinforcement learning-based approach to motivate users to offload their tasks. We propose a self-organizing algorithm for offloading based on Q-learning theory. Performance evaluation of the proposed method against traditional and state-of-the-art methods shows that it consumes less energy. It also reduces the execution time of tasks and results in less consumption of network resources.
Keywords: Fog computing, Computation offloading, Optimization, reinforcement learning, Q-Learning -
امروزه با پیاده سازی نسل جدید شبکه های ارتباطی، شاهد تحولی عظیم در توسعه اینترنت اشیاء و ظهور برنامه های جدید در این بستر می باشیم. محدودیت در توان محاسباتی و انرژی دستگاه های متصل به این بستر موجب ایجاد چالش و عدم پشتیبانی این دستگاه ها برای اجرای برنامه ها با بار محاسباتی بالا و نیازمند تاخیر کم می شود. روش های تخلیه بار محاسباتی در رایانش لبه با دسترسی چندگانه، با فراهم آوردن منابع محاسباتی و ذخیره سازی در نزدیکی کاربر راهکاری کارآمد برای مقابله با چالش های ذکرشده است. با این وجود، به علت تحرک کاربر و تغییر در مشخصات برنامه های تخلیه شده در طول زمان، مسیله تخصیص خدمت گزاران لبه به کاربران با هدف کاهش تاخیر با چالش هایی مواجه است. رویکردهای فعلی تخلیه بار تحرک آگاه در این حوزه از مدل های تحرک تصادفی و غیرواقع گرایانه ای استفاده می کنند و همچنین اجرای تخلیه بار در آن ها به صورت درشت دانه صورت می گیرد. در این مقاله تخلیه بار به منظور بهره مندی از مزایای آن ریزدانه می باشد. بر این اساس برنامه کاربران به تعدادی مولفه تقسیم و اخذ تصمیم تخلیه با توجه به تحرک و مشخصات مولفه های کاربران در طول شکاف های زمانی تعریف شده در سیستم، انجام می گیرد. این تصمیم علاوه بر بهینه بودن در مورد هر مولفه به کاهش سربار ناشی از مهاجرت یک مولفه به نسبت کل برنامه نیز منجر می شود. همچنین، به منظور اخذ تصمیم بهینه در راستای نیل به هدف مسیله یعنی کمینه کردن برآیند زمان تخلیه بار، از پیش بینی مشخصات کاربران و موقعیت مکانی آن ها استفاده می کنیم. با توجه به نتایج به دست آمده از ارزیابی، مشاهده می شود که روش پیشنهادی به نسبت روش های مورد مقایسه دارای بهبود در تابع هدف مسیله و پیچیدگی محاسباتی اخذ تصمیم است.کلید واژگان: تخلیه بار محاسباتی، تحرک آگاه، رایانش لبه با دسترسی چندگانه، اینترنت اشیاءToday, as the new generation of communication networks is implemented, we are witnessing a considerable change in IoT development and new programs in this context. Despite recent advancements in mobile networks and devices, the limitations of devices connected to this platform in terms of computational power and energy have resulted in sever challenges for running resource-intensive programs with exigent latency requirements. To address these challenges, the concept of computation offloading in Multi-access Edge Computing (MEC) has been recently developed, in which storage and computation resources are provided close to the user. However, due to the user mobility and changes in the profile of offloaded applications over time, the problem of assignment of edge servers to users with the aim of minimizing the overall offloading latency is a complicated task. In this regard, existing mobility-aware offloading approaches are not based on fine-grain offloading and use random and unrealistic mobility models. In this article, to address the aforementioned challenges, we propose a mobility-aware fine-grain computation offloading method to minimize the overall offloading delay. In the proposed approach, the user application is divided into several components and the offloading decision is made for each component according to the mobility and specifications of user components during the time slots defined in the system. In oner hand, this latter results in more efficient offloading decision. In the other hand, it reduces the overhead of migration since the migration of a subset of program’s components imposes lower cost compared to the migration of the entire program. Moreover, we use user profile and location prediction to optimize the offloading decisions considering the underlying context over time. According to the evaluation results, it is observed that the proposed method achieves significantly better performance compared to other alternatives while the complexity of offloading decision is kept very low.Keywords: Computation Offloading, Mobility-aware, Multi-access Edge Computing, Internet of Things
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.