云環(huán)境中成本和能耗感知的科學工作流調度研究的開題報告

云環(huán)境中成本和能耗感知的科學工作流調度研究的開題報告一、選題背景及研究意義隨著云計算技術的不斷發(fā)展，云環(huán)境中的科學工作流調度問題越來越受到關注?？茖W工作流是一系列科學計算任務組成的工作流程，具有大規(guī)模、長時序、跨機構等特點，由于計算量大、數(shù)據(jù)集多，科學工作流較為復雜。如何提高科學工作流的執(zhí)行效率，減少計算花費的時間和能耗成為一個重要問題。目前，云環(huán)境中的科學工作流調度主要采用基于模擬的調度算法。這種方法通過構建虛擬任務執(zhí)行環(huán)境來模擬任務執(zhí)行情況，再根據(jù)模擬結果進行任務調度。然而，模擬算法無法準確預測真實的任務執(zhí)行情況，容易存在誤差。本研究旨在提出一種新的科學工作流調度方法，該方法可以實時感知云環(huán)境的成本和能耗情況，并根據(jù)實時情況進行調度。具有更高的調度準確性，進而提高科學工作流的執(zhí)行效率和降低能耗成本。二、研究內(nèi)容及計劃本研究將采用以下方法進行研究：1.研究云環(huán)境中科學工作流的執(zhí)行特點，建立適用于云環(huán)境的科學工作流調度模型。2.基于機器學習和數(shù)據(jù)挖掘技術，構建云環(huán)境的成本和能耗感知模型，以實現(xiàn)實時感知云環(huán)境的成本和能耗情況。3.結合云環(huán)境的成本和能耗感知模型，提出一種新的基于實時感知的科學工作流調度算法，并設計算法流程。4.采用實驗驗證的方法，對所提出的方法進行驗證和評估。通過比較實驗結果，驗證所提出方法的有效性和優(yōu)越性。計劃安排如下：第一年：（1）收集云環(huán)境中科學工作流的執(zhí)行特點，并建立一個適用于云環(huán)境的科學工作流調度模型。（2）學習機器學習和數(shù)據(jù)挖掘技術，并利用這些技術構建一個云環(huán)境的成本和能耗感知模型。第二年：（1）結合云環(huán)境的成本和能耗感知模型，提出一種新的基于實時感知的科學工作流調度算法，并進行算法流程設計。（2）利用模擬工具對所提出的新算法進行仿真分析，并對仿真結果進行評估。第三年：（1）進行實驗驗證，對所提出的算法進行驗證和評估，比較實驗結果，驗證所提出方法的有效性和優(yōu)越性。（2）對研究結果進行總結并撰寫論文。三、研究難點及創(chuàng)新點研究難點：1.如何實現(xiàn)云環(huán)境中對成本和能耗的實時感知。2.如何將成本和能耗感知模型與科學工作流調度模型結合起來，提出一種有效的基于實時感知的調度算法。創(chuàng)新點：1.提出一種利用成本和能耗感知的科學工作流調度方案，可以實現(xiàn)優(yōu)化成本和節(jié)能