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Dynamic resource mapping in cloud computing workflows using the modified artificial fish swarm algorithm with dynamic vision and step-size adaptation

delete2026-03-30
delete0
PRE
AI
Q
Qian Li *
S
Simiao Lang
DOI:10.1007/s00607-026-01652-xdelete
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摘要

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En 中文
云计算最近已成为处理需要高计算能力、可扩展性和高效资源利用的大型科学工作流的一种突出方法。工作流调度涉及将依赖活动分配到云中的虚拟化资源,以确保高效的模型性能。然而,在管理大型科学工作流时,寻找能耗成本与延迟之间的合理权衡仍是一个关键挑战。通常,标准人工鱼群算法(AFSA)等元启发式算法面临严重限制,包括早熟收敛、固定参数设置以及在高维问题中的灵活性有限。为此,本研究提出了一种集成到科学模型中的改进人工鱼群算法(MAFSA)以提高性能和效率。所提出的技术采用了三项重要改进:(i) 一种自适应步长控制模型,用于调整动态人工鱼运动以在有效和高效的搜索空间之间导航;(ii) 一种视觉辅助搜索模型,用于提高全局收敛并克服局部收敛问题;(iii) 通过引入衰减因子来调整精度,以在后续迭代中修改收敛精度。在CloudSim平台上进行了广泛的仿真,使用异构虚拟机和基于DAG的工作流,任务数量范围从100到500。实验结果表明,与最强的基线方法相比,MAFSA可减少21%~28%的能耗和17%~24%的延迟开销。此外,工作负载不均衡和性能下降分别降低了约18%和22%,而QoS提高了近15%。采用t检验和ANOVA的统计验证确认了这些改进具有显著性。
Keyword:
Cloud computing
Artificial fish swarm algorithm
Workflow scheduling
Energy–latency optimization
Processor utilization

期刊

C
Computing
IF:
2.8
论文数:
2.3K
被引数:
3.5K

机构

S
School of Electrical Information Engineering
学者数:
25
论文数: 7
被引数: 0
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