زمانبندی وظایف اینترنت اشیا در محاسبات ابری با استفاده از الگوریتم بهینه ساز تعادل

اینترنت اشیاء ارتباط جهانی و همگانی اشیاء را با شبکه اینترنت توصیف می کند و امکان تبدیل اشیاء به دستگاه های متصل به اینترنت را فراهم می سازد. این اشیاء قادر به درک محیط، انتقال داده ها، پردازش آن ها و ارائه بازخورد به محیط هستند. با گسترش برنامه های مبتنی بر اینترنت اشیاء، حجم درخواست های پردازشی به شدت افزایش یافته و چالش های جدیدی برای مدیریت و پردازش این داده ها ایجاد کرده است. محاسبات ابری قابلیت انجام محاسبات سنگین در زمان کم و هزینه مناسب را ایجاد می کند. برای مدیریت کارآمد منابع و کاهش هزینه ها، استفاده از الگوریتم های فراابتکاری مانند الگوریتم بهینه ساز تعادل، که بر پایه قوانین فیزیکی طراحی شده است، می تواند بسیار موثر باشد. در این مقاله، یک مسئله بهینه سازی چندهدفه شامل معیارهایی همچون زمان خاتمه آخرین وظیفه، تاخیر، تعادل بار، پایداری، مصرف انرژی و هزینه پردازش در محیط یکپارچه ابر ارائه شده است. با بهره گیری از الگوریتم بهینه ساز تعادل، این مسئله حل شده و نتایج با الگوریتم های فراابتکاری برجسته مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی بهبود قابل توجهی در معیارهای مختلف داشته است. به طور خاص، در تابع زمان خاتمه آخرین وظیفه، الگوریتم پیشنهادی به ترتیب ۹٪، ۶.۲٪، ۹٪ و ۱۱٪ نسبت به الگوریتم های PSO، GSA، GWO و FA بهبود یافته است. همچنین، در کاهش تاخیر، این الگوریتم ۸٪، ۶.۷٪، ۹.۴٪ و ۹٪ عملکرد بهتری داشته است. از نظر هزینه پردازش، بهبود ۱.۳٪ تا ۲٪، و در مصرف انرژی کاهش ۲٪ تا ۳.۶٪ را نشان می دهد. در مجموع، برای توابع هدف به صورت همزمان، الگوریتم پیشنهادی حدود ۵.۶٪ تا ۱۰٪ عملکرد بهتری نسبت به رقبا داشته است. این نتایج برتری الگوریتم پیشنهادی در بهینه سازی همزمان معیارهای مختلف و افزایش کارایی سیستم های رایانش ابری را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم های فراابتکاری ، اینترنت اشیا ، بهینه ساز تعادل ، زمان بندی وظایف ، زمان خاتمه آخرین وظیفه ، کیفیت خدمات ، محاسبات ابر