ارائه روشی جدید جهت تخصیص وظایف در لبه با هدف توازن بار به کمک الگوریتم شیرمورچه

با گسترش روزافزون اینترنت اشیا (IoT)، حجم عظیمی از داده ها در لبه شبکه تولید و پردازش می شود. محاسبات لبه به عنوان یک پارادایم نوظهور، پردازش داده ها را در نزدیکی منبع آنها تسهیل می کند و مزایایی مانند کاهش تاخیر، افزایش کارایی و بهبود امنیت را به ارمغان می آورد. با این حال، توزیع کارآمد وظایف بین سرورهای لبه چالشی اساسی در این محیط ها به شمار می رود. عدم توازن بار در سرورها می تواند منجر به افت کارایی، افزایش مصرف انرژی و بروز نقاط ضعف امنیتی شود. در این پژوهش، یک روش جدید مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی شیرمورچه (ALO) برای تخصیص وظایف به سرورهای لبه در یک محیط محاسبات لبه با تعدادی دستگاه IoT ارائه شده است. هدف از این کار، افزایش توازن بار و کاهش نابرابری در بین سرورها بود. الگوریتم شیرمورچه که از رفتار شکار شیرمورچه ها الهام گرفته شده است، به دلیل توانایی جستجوی کارآمد فضای جستجو و یافتن راه حل های بهینه شناخته شده است. در این پژوهش، از این الگوریتم برای توزیع وظایف بین سرورها به گونه ای استفاده شد که نه تنها توازن بار را به حداکثر برساند، بلکه زمان اجرای الگوریتم را نیز به حداقل برساند. نتایج نشان داد که الگوریتم پیشنهادی به طور موثری در دستیابی به این هدف عمل می کند. در مقایسه با الگوریتم فاخته که در مطالعه ای دیگر برای همین منظور مورد استفاده قرار گرفته بود، روش پیشنهادی ۲۱ تا ۲۵ درصد بهبود عملکرد را نشان داد. این پژوهش نشان می دهد که الگوریتم شیرمورچه می تواند یک ابزار قدرتمند برای تخصیص وظایف در محیط های محاسبات لبه باشد. این الگوریتم به دلیل قابلیت جستجوی کارآمد فضای جستجو و یافتن راه حل های بهینه، می تواند به طور موثری در افزایش توازن بار و کاهش نابرابری در بین سرورها عمل کند.

کلیدواژه ها:

محاسبات لبه ، تخصیص وظایف ، دستگاه های اینترنت اشیاء ، توازن بار ، الگوریتم بهینه سازی شیرمورچه