[发明专利]一种基于条带划分的负载均衡处理方法

权利要求书

1.一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：计算数据的特征值包围盒；

步骤S2：根据计算单元的个数，将数据的特征值包围盒划分为M个矩形条带，并按照次序对条带进行编号；

步骤S3：从编号最小的矩形条带开始逐次合并，并累加合并区域中的数据量，当合并区域内的数据量N_F满足负载阈值范围N_D≤N_F≤N_U时，则不再加入新的条带；式中，N_D为负载阈值下限，N_U为负载阈值上限；将条带内的数据标记并统一给予新的编号，不再参与合并；

步骤S4：若累加到第i-1个条带时，合并区域内的数据量N_F未达到满足单个节点负载阈值的下限N_D，而将第i条带中的数据加入合并区域后，N_F超过了单个节点负载阈值的上限N_D，则需要对第i个条带的边界进行调整，直到有适量的数据量分配入合并区域；

步骤S5：从下一个条带开始，重复步骤S3、步骤S4，直到所有条带都被分配为止。

2.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S1中，特征值包围盒的计算步骤如下：

步骤S11：确定包围盒主轴方向；

步骤S12：获取图形对象的一系列点坐标的x,y分量；

步骤S13：计算包围盒的中心以及包围盒的半长。

3.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S11中，根据协方差计算公式获取协方差矩阵；

协方差计算公式为：

根据协方差计算公式，得到协方差矩阵，具体公式如下：

式中，C为对称矩阵，其对角线表示x，y分量的方差，非对角区域表示的两个分量的协方差，通过协方差矩阵求解特征值和特征向量，最大特征值对应的特征向量的方向即为包围盒的主轴方向。

4.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S13中，设方向向量记为P[P⁰ P¹]，将坐标点投影到方向向量上，找到x，y分量在每个方向上的最大值和最小值，分别记为vk_min、vk_max,k＝0,1；

得到包围盒的中心公式为：

得到包围盒半长公式为：

5.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，M为整数且为计算单元数据K的整数倍。

6.根据权利要求1所述的一种基于条带划分的负载均衡处理方法，其特征在于，所述步骤S4中，采用折半移动的微调规则来对条带的边界进行调整，具体实现方法如下：

步骤S41：若加入第i-1个条带时N_F＜N_D，加入第i个条带后N_F＞N_U，则将第i个条带的下边界向内移动原始宽度的1/2，并重新统计第i个条带内的点数；

步骤S42：将新的第i个条带加入合并区，若N_F＞N_U，则将第i个条带的下边界向内移动；若N_F＜N_D，则将第i个条带的下边界向外移动，移动宽度为上一次移动的1/2，移动后重新统计条带内的数据量；

步骤S43：重复步骤S42并累积迭代次数，直到N_F满足负载阈值范围N_D≤N_F≤N_U或迭代次数达到上限；

步骤S44：重新统计新的第i+1个条带内的数据量，并开始执行下一个计算单元的区域合并任务。