[发明专利]用于寻找片上网络的任务与节点间映射方案的方法

摘要

本发明提出了一种用于寻找片上网络的任务与节点间映射方案的方法，该方法的过程为：初始化一个包含K个分配方案的方案组Jt，然后求出方案组Jt中每种方案下片上网络能耗与响应时间以及适应度值，再根据适度值等的大小进行优先排序、分组、交换等过程最后得到优选方案，本发明通过将能耗和响应时间分开作为考核方案的优先指标，而在寻找最优方案过程中又同时考虑能耗和响应时间，做到了寻找出来的方案使能耗和系统延时同时最小，从而使采用此优选出来的任务与节点间映射方案设计出来的网络的性能达到最好，并且与其它对多个目标函数下寻找任务与节点间映射的优先方案的方法比较，具有复杂度，实现简单的特点，通过仿真还证实了本发明的方法收敛速度快。

主权项

1.用于寻找片上网络的任务与节点间映射方案的方法，其特征在于：寻找出使能耗与响应时间同时最小的任务与节点映射方案，寻找过程如下：一、随机生成一个包含K个分配方案的方案组J_t，并为每个分配方案X＝(x₁，x₂，...，x_N)设定一个的交叉的概率p_i和变异的概率q_i，以及总的迭代次数T，并令记录迭代的次数的变量t＝0；二、求出方案组J_t中每种方案下片上网络能耗与响应时间；三、计算出方案组J_t中各方案的适应度值，该适应度值大小反映方案的优先级，值越小优先级越高，所谓优先级别是按能耗与响应时间小为优；四、将方案组J_t中的K个方案随机分成个方案小组，其中L是每方案小组中的方案个数，按照第三步中确定的优先关系选出每方案小组中最优先的方案组成一个优先方案组Q_t；五、将优先方案组Q_t中的方案按随机配对，所述的配对是指按照两个方案一组进行分组，并以步骤1中设定的交叉的概率p_i将每对方案中的两个方案上任意一个相同位置上的节点的编号进行互换，然后再将所有被互换后的每对方案合并起来得到方案组Q′_t；六、以第一步中设定的变异概率q_i改变方案组Q′_t中各个方案中在任意一个位置上的节点的编号，得到方案组G_t；七、按第三步计算出来的适应度值从小到大的顺序，从方案组J_t中选择个方案，与方案组G_t的方案合并在一起，构成包含K个方案的新的方案组G_t′；八、将方案组J_t和G_t合并成方案组R_t；九、计算方案组R_t中每种方案下片上网络能耗与响应时间；十、将方案组R_t中的2K个方案分成多个小组，每个小组代表一个边界集，对小组编号，编号较小的小组里的方案比编号较大的小组的方案的优先级高；所谓优先级别是按能耗与响应时间小为优；十一、初始化一个新的没有方案的方案组F_t，然后从第十步分好的小组中，按小组的编号从大到小的顺序，依次将小组内的方案加入到F_t中，直到方案组F_t里的方案个数超过K个，然后将最后加入的小组的方案全部取出，并将被最后加入的小组记为V；十二、确定第十步中每个小组中各方案的优先次序，具体方法如下：12-1令小组中每个方案的距离值为0，所述的距离值表示该方案与其它方案的联系是否紧密；12-2根据第9步计算出的各个方案的能耗的大小对方案进行倒序排列，能耗较小的方案排在能耗较大的方案的前面，12-3计算各方案的能耗距离，每个方案的能耗距离为排在它后面的那个方案的能耗减去排在它前面的那个方案的能耗所得到的值，12-4根据第9步计算出的各个方案的响应时间大小对方案进行倒序排列，响应时间较小的方案排在响应时间较大的方案的前面，12-5计算各方案的响应时间距离，每个方案的响应时间距离为排在它后面的那个方案的响应时间减去排在它前面的那个方案的响应时间所得到的值，12-6将各个方案的响应时间距离和能耗距离相加得到方案的距离值，12-7把能耗最小的方案和响应时间最小的方案排在最前面，然后根据距离大小对剩余的方案进行排序，并排在能耗最小的方案和响应时间最小的方案的后面，距离值较大的方案排在距离值较小的方案的前面，这样排在前面的方案的优先级比排在后面的方案的优先级高十三、从经过了第十二步排序后的小组V里按优先级从高到低的顺序选择方案加入到方案组F_t，直到方案组F_t里的方案个数为K个；十四、将方案组F_t中的K个方案随机分成个方案小组，其中L是每方案小组中的方案个数，按照第十步和第十二步中确定的优先关系选出每方案小组中最优先的方案组成一个优先方案组F_t′；十五、将优先方案组F_t′中的方案再随机配对，以第一步中设定的交叉的概率p_i将每对方案中的两个方案上任意一个相同位置上的节点的编号进行互换，然后再将所有被互换后的每对方案合并起来得到方案组H_t；十六、以第一步中设定的变异的概率q_i改变方案组H_t中各个方案中在任意一个位置上的节点的编号，得到方案组H_t′；十七、根据第十步和第十二步联合确定的方案组F_t中方案的优先次序，按照优先级从高到低的顺序，从方案组F_t中选择个方案，与方案组H_t′的方案合并在一起，构成包含K个方案的新的方案组J_t+1；十八、如果t＜T，则t＝t+1，然后返回到第二步，否则进入第十九步十九、计算出方案组J_T中各方案的适应度值，将适应度值最小的方案，即能耗和响应时间同时最小的方案作为片上网络的任务到节点间的映射方案；