[发明专利]适用于智能排程系统的CPU并行加速方法和系统

说明书

本发明提供了一种适用于智能排程系统的CPU并行加速方法和系统，将基于启发式算法产生的大量排程方案通过CPU并行化的计算方式快速完成适应度函数的计算，不受问题规模的限制，可通过配置并行线程数量，在算力充足的计算机上获得更高的计算效率，具有更好的拓展性。

技术领域

本发明涉及排程技术领域，具体地，涉及适用于智能排程系统的CPU并行加速方法和系统。

背景技术

专利文献CN103530742A公开了一种提高排程运算速度的方法及装置，包括：为各工序任务分配对应的执行资源，并按照执行优先级排列各工序任务，得到各执行资源分别对应的工序任务列表；按照所述工序任务列表，由对应的所述执行资源并行对所述工序任务进行排程运算。

该专利文献CN103530742A是通过预先限制工序任务的执行资源来缩小排程方案的搜索范围，将排程任务分解为多个子任务分别处理。但是，该专利文献CN103530742A的并行资源数量受排程问题的执行资源数量限制，无法在具有更多处理器的计算机上增加并行数量。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于智能排程系统的CPU并行加速方法和系统。

根据本发明提供的一种适用于智能排程系统的CPU并行加速方法，将排程方案通过CPU并行化的计算方式完成适应度函数的计算，得到排程解。

优选地，包括：

步骤S1：创建t个线程作为计算单元；其中，t表示并行计算单元数量；

步骤S2：创建Θ个线程作为变异提交单元8，在所述变异提交单元8内分别分配父染色体内存；其中，Θ表示种群染色体数量；

步骤S3：所述变异提交单元8中的父染色体分别初始化；

步骤S4：所述变异提交单元8中的父染色体通过变异或交叉产生了一批子染色体2，在子染色体2中记录此时的父染色体版本号；

步骤S5：按照子染色体2的生成顺序放入到适应度计算队列3，若适应度计算队列3中的待计算的子染色体数量已达到λ，则等待；其中，λ表示最大子染色体数量；

步骤S6：空闲的计算单元4从队列中获取待计算的子染色体，确认其父染色体的版本号与子染色体记录的一致，并计算其适应度，记为x_i，若版本号不一致说明父染色体已被更新淘汰，放弃本次计算并返回步骤S3；

步骤S7：当完成计算的子染色体5数量达到λ,或适应度计算队列3内已没有更多的染色体时，将种群传递给淘汰器6；

步骤S8：淘汰器6将当前种群中的染色体按照适应度从高到低排序，保留前个染色体，其中，所述当前种群中的染色体包括父染色体和子染色体，染色体总数量N≤Θ+λ，α表示淘汰器竞争系数，0≤α≤1；

将剩余的染色体记为C，剩余的染色体C的适应度通过softmax函数计算其采纳概率：

通过轮盘赌算法选取出剩余的个染色体，将其余染色体淘汰掉；

步骤S9：新一代染色体作为新的父染色体，版本号+1，返回步骤S3执行，直到种群的最高适应度不再提升或达到了预设的最大迭代次数；

步骤S10：中断所有变异提交单元8和计算单元4，从最后一代种群中选取适应度最高的染色体作为排程解。

优选地，多线程计算单元相互独立，计算单元间竞争获取计算任务。

根据本发明提供的一种排程方法，通过所述的适用于智能排程系统的CPU并行加速方法得到排程解，按照所述排程解进行排程。