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Multi-Objective Balanced Optimization Task Offloading Algorithm Based on Multi-Agent Collaboration

delete2026-08-01
delete0
delete
OA
AI
H
Hui Li
Z
Zhilong Zhu
W
Wanwei Huang *
B
Bingyan Li
Z
Zhiheng Wang
G
Guangsheng Wei
J
Jia Zhang
DOI:10.3390/fi18080400delete
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摘要

摘要

En 中文
随着物联网和多元接入边缘计算的发展,时延敏感型任务对网络计算能力和服务质量提出了更高要求。现有任务卸载方法通常关注单一性能指标,并常采用时隙驱动决策机制,这可能导致额外等待时延并增加系统成本。为解决这些问题,本文提出了一种基于平衡多智能体深度确定性策略梯度(BMADDPG)的任务驱动卸载算法。首先,构建了一个四层集成空天地多元接入边缘计算网络模型,包括地面设备、无人机(UAV)、近地轨道(LEO)卫星和云服务器,利用多级计算节点协作提升系统计算能力。其次,将任务卸载过程建模为多智能体马尔可夫决策过程,地面用户设备作为智能体,采用集中式评判者(Critic)和分布式执行者(Actor)结构进行协同决策。所提算法使用DDPG处理连续动作空间,并在任务到达时立即触发卸载决策,从而避免时隙等待开销。同时,将时延、能耗和负载均衡约束纳入奖励函数,以指导全局资源分配。仿真结果表明,BMADDPG在约800轮训练内稳定收敛。与DDPG、DQN、PPO和D3QN相比,在高负载场景下,其平均任务处理时延降低约22.67%,总系统成本至少降低18.32%。
Keyword:
multi-access edge computing
task-driven offloading
balanced multi-agent deep deterministic policy gradient
load balancing constraints

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