[发明专利]基于预算调配的群智感知任务分配方法

摘要

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。

主权项

1.一种基于预算调配的群智感知任务分配方法,其特征在于，由以下步骤组成：(1)收集任务请求者提交的感知任务集合Γ＝{τ₁,...,τ_i,...,τ_n}，i∈{1,...,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；(2)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}，m为一个有限的自然数；(3)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；(4)根据任务τ_i的质量需求Q_i和预算B_i以及用户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，具体分配公式如下：式中，y_i表示任务τ_i是否成功分配，y_i＝1表示任务τ_i成功分配，τ_i∈Γ，y_i＝0表示任务τ_i分配失败；x_ij表示是否将任务τ_i分配给用户u_j，u_j∈U，x_ij＝1表示将任务τ_i分配给用户u_j，x_ij＝0表示不将任务τ_i分配给用户u_j，δ表示参与任务τ_i的所有用户的报酬之和与任务总预算的差值，表示平台以往任务分配后的结余预算，为一个正实数，η∈(0,1)表示结余预算的利用率；公式(1)是一个整数规划问题，按照下述方法进行分配：S1:令集合Γ'为待分配的任务集合，初始时Γ'＝Γ，对于任意任务τ_i，τ_i∈Γ'，令Q′_i表示任务τ_i剩余的质量需求值，B′_i表示任务τ_i的剩余预算，表示平台以往任务分配后的结余预算，初始时Q′_i＝Q_i，B′_i＝B_i，令集合为剩余的用户集合，集合U'为可选用的用户集合，初始时集合表示能执行任务τ_i的用户集合，初始S2：判断集合是否成立，若成立，按照下式找出一个特定任务τ_i*，特定任务τ_i*为在单位预算内质量需求最低的任务，初始特定任务τ_i*的质量需求值Q′_i*＝Q_i*，特定任务τ_i*的剩余预算B′_i*＝B_i*，特定任务τ_i*可选用的用户集合否则，停止；S3：按照下式找出一个最接近特定任务τ_i*质量需求的用户u_j*，式中，c_i*j表示用户u_j执行所分配的特定任务τ_i*时付出的代价，w_i*j表示用户u_j执行所分配的特定任务τ_i*时所带来的纯收益，若能找到，则转向步骤S4；否则，在任务集合Γ中删除此任务，并令y_i*＝0，即特定任务τ_i*分配失败，再转向步骤S2；S4：判断用户u_j*执行特定任务τ_i*的报酬与特定任务τ_i*预算的差值即下式是否成立，(c_i*j*+w_i*j*)‑B′_i*≤δ式中c_i*j*表示用户u_j*执行所分配的特定任务τ_i*时付出的总代价，w_i*j*表示用户u_j*执行所分配特定任务τ_i*时带来的纯收益，若成立则转向步骤S5；否则，在可选用的用户集合U'中删除用户u_j*，再转向步骤S3寻找新的用户；S5：判断平台是否能利用结余预算来帮助特定任务τ_i*完成分配，即下式是否成立，若成立，则把用户u_j*加入满足任务τ_i*质量需求的用户集合中，转向步骤S6；否则，应把用户u_j*从可选用的用户集合U'中删除，再转向步骤S3寻找新的用户；S6：将用户u_j*从可选用的用户集合U'中删除，根据公式Q′_i*＝Q_i*'‑q_j*和公式B′_i*＝B′_i*‑(c_i*j*+w_i*j*)更新Q′_i*和B′_i*的值，再判断任务τ_i*质量需求是否被满足，即公式Q′_i*≤0是否成立，若成立，转向步骤S7；若不成立，转向步骤S3继续寻找用户；S7：用户集合即为执行任务τ_i*的一个可行的用户集合，令y_i*＝1，即特定任务τ_i*成功分配，令x_i*j*＝1，即将任务τ_i分配给用户u_j*，计算结余预算令Γ'＝Γ'‑{τ_i*}，再转向步骤S2下一任务进行分配；(5)根据任务分配结果，计算并支付用户报酬r_j，对于执行特定任务τ_i*的用户u_j*获得的报酬r_j*：当用户u_j*完成特定任务τ_i*并获得报酬后，将所有x_i*j*的值设为0，τ_i*∈Γ，并将用户u_j*加入用户集合U中。