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Efficient Multi-Agent Optimized Reinforcement Learning Algorithm-Based Task Scheduling in Fog-Cloud Environment

delete2025-10-01
delete0
PRE
AI
S
S Sarumathi *
K
K. Vijayalakshmi
DOI:10.1080/03772063.2025.2567597delete
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摘要

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雾-云计算对于可以整合到智能(IoT)支持中的关键活动至关重要,它通过结合受控资源异构性云和移动边缘资源来优化任务调度。然而,雾-云环境中的任务调度会带来主要障碍,包括随机行为、网络层级、受控资源异构性、设备移动性和资源能力。此外,这些挑战还涉及优化多个冲突目标,例如在确保可靠性和可扩展性的同时最小化能耗、计算成本、完成时间和延迟。传统的任务调度方法往往无法应对雾-云环境的动态特性,导致资源利用率低下和系统性能下降。因此,本文提出了一种适用于雾-云环境的任务调度方法。首先,一个IoT传感器收集用户任务,并将其提交给雾-云环境进行调度。任务调度器收集任务管理器和资源管理器收集的任务和资源信息。在调度过程中,使用优化强化学习(ORL)算法将任务分配给资源,该算法结合了Q学习和增强鲑鱼优化(EPuO)算法。EPuO算法通过选择Q学习的最佳动作序列来提升其决策能力。为了达到最佳动作状态,所提出的EPuO算法将延迟和能耗作为目标函数的两个参数进行考虑。所提出的ORL算法保留了与状态适当动作相关的Q值,从而节省存储空间。采用Python实现了所提出的方法。通过多种指标评估所提方法的有效性,并将其与其他方法进行比较。
Keyword:
Fog-cloud computing
IoT devices
optimised reinforcement learning algorithm
Q-learning, and enhanced pufferfish optimisation algorithm
Task scheduling

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