[发明专利]基于预算调配的群智感知任务分配方法

说明书

一种基于预算调配的群智感知任务分配方法,收集任务请求者提交的感知任务集合Γ＝{τ₁,...,τ_i,...,τ_n}，n为一个有限的自然数，任务τ_i＝(B_i,Q_i)，B_i是完成任务τ_i的总预算，为一个有限的正实数，Q_i是任务τ_i的质量要求值，为一个有限的正整数；收集用户集合U＝{u₁,...,u_j,...,u_m}和该用户集合中用户u_j的质量等级q_j，j∈{1,...,m}；计算用户u_j完成任务τ_i的代价c_ij，并确定用户u_j完成任务τ_i的收益w_ij；根据任务τ_i的质量需求Q_i和用户u_j的质量等级q_j对感知任务集合Γ中的任务进行分配，根据任务分配结果，计算并支付用户报酬r_j。

技术领域

本发明属于点数字数据处理技术领域，具体涉及到一种基于预算调配的群智感知任务分配方法。

背景技术

近年来，移动智能设备(如智能手机、平板电脑、智能手表等)伴随着移动计算和无线通信技术的迅速发展得到广泛普及，其存储、计算、通信能力得到不断加强，并配备了众多传感器(如摄像头、麦克风、重力仪、GPS、陀螺仪、温度传感器、血压传感器等等)。在此基础上，人们利用大量普通用户使用的移动设备作为基本感知单元，通过物联网/移动互联网进行协作，实现感知任务分发与感知数据收集利用，最终完成大规模、复杂的城市与社会感知任务。为了充分、低成本地利用这些移动智能设备的感知、计算和存储资源，群智感知计算模式应运而生并得到广泛研究和应用。与基于传感网和物联网的感知方式不同，群智感知以大量普通用户作为感知源，强调利用大众的广泛分布性、灵活移动性和机会连接性进行感知，并为城市及社会管理提供智能辅助支持。它可应用在很多重要领域，如智能交通、公共安全、社会化推荐、环境监测、城市公共管理等诸多领域，因而得到了世界各国政府、产业界和学术界的高度关注。

一个群智感知应用系统一般包含3个组成部分：云平台(即系统)，任务请求者和任务完成者。任务请求者向云平台发布感知任务(下文简称任务)需求，并从云平台接收任务结果；云平台主要负责任务发布、任务分配、感知数据收集和任务质量评估；任务完成者，即携带移动智能设备的普通移动用户(下文简称用户)，从云平台接收所分配的任务并负责数据感知和收集，并将感知数据发送给云平台。在群智感知系统中，任务分配是实施群智感知的基础。云平台需要根据任务请求者提交的任务需求，并结合当前在线用户的状态，将各个任务分配(即指派)给参与群智感知的众多用户，指派的依据是实现特定的优化目标，如最大化任务接收率、最大化整体收益等。

从现有的研究成果上看，当前的面向群智感知的任务分配方法和系统尚未考虑以下几个方面：1.平台对任务预算的合理调度分配以提高任务接受率及系统收益；2.选取合适的质量等级的用户并通过用户的合作来满足任务的质量需求，以节省任务预算。在现有任务分配方法中，一般由平台收集当前需要执行的所有任务，并向所有用户发送需要执行的任务集合，然后根据各个用户自身的具体情况分配任务，一般假设一个任务的预算只用于本任务的分配。事实上，用户的质量等级有限，多个用户合作完成任务则可以获得更高质量的感知数据，因此，多个不同质量等级的用户可以通过合作来完成一个高质量需求的任务。此外，平台可以提高任务预算分配的合理程度，比如平台可以充分利用任务的结余预算，将其分配给部分预算不足的任务，在节省任务预算的同时有望大幅提高任务分配率。但是，当前的在线任务分配方法尚未考虑这些因素，在很大程度上限制了群智感知的应用范围。