基于差分进化算法的移动边缘计算 (MEC) 的资源调度分配优化(提供MATLAB代码)

news2024/11/15 13:28:58

一、优化模型简介

在所研究的区块链网络中,优化的变量为:挖矿决策(即 m)和资源分配(即 p 和 f),目标函数是使所有矿工的总利润最大化。问题可以表述为:

max ⁡ m , p , f F miner  = ∑ i ∈ N ′ F i miner   s.t.  C 1 : m i ∈ { 0 , 1 } , ∀ i ∈ N C 2 : p min ⁡ ≤ p i ≤ p max ⁡ , ∀ i ∈ N ′ C 3 : f min ⁡ ≤ f i ≤ f max ⁡ , ∀ i ∈ N ′ C 4 : ∑ i ∈ N ′ f i ≤ f total  C 5 : F M S P ≥ 0 C 6 : T i t + T i m + T i o ≤ T i max ⁡ , ∀ i ∈ N ′ \begin{aligned} \max _{\mathbf{m}, \mathbf{p}, \mathbf{f}} & F^{\text {miner }}=\sum_{i \in \mathcal{N}^{\prime}} F_{i}^{\text {miner }} \\ \text { s.t. } & C 1: m_{i} \in\{0,1\}, \forall i \in \mathcal{N} \\ & C 2: p^{\min } \leq p_{i} \leq p^{\max }, \forall i \in \mathcal{N}^{\prime} \\ & C 3: f^{\min } \leq f_{i} \leq f^{\max }, \forall i \in \mathcal{N}^{\prime} \\ & C 4: \sum_{i \in \mathcal{N}^{\prime}} f_{i} \leq f^{\text {total }} \\ & C 5: F^{M S P} \geq 0 \\ & C 6: T_{i}^{t}+T_{i}^{m}+T_{i}^{o} \leq T_{i}^{\max }, \forall i \in \mathcal{N}^{\prime} \end{aligned} m,p,fmax s.t. Fminer =iNFiminer C1:mi{0,1},iNC2:pminpipmax,iNC3:fminfifmax,iNC4:iNfiftotal C5:FMSP0C6:Tit+Tim+TioTimax,iN
其中:
C1表示每个矿工可以决定是否参与挖矿;
C2 指定分配给每个参与矿机的最小和最大传输功率;
C3 表示分配给每个参与矿工的最小和最大计算资源;
C4表示分配给参与矿机的总计算资源不能超过MEC服务器的总容量;
C5保证MSP的利润不小于0;
C6 规定卸载、挖掘和传播步骤的总时间不能超过最长时间约束。
在所研究的区块链网络中,我们假设 IoTD 是同质的,并且每个 IoTD 都具有相同的传输功率范围和相同的计算资源范围。
上式中:
F i m i n e r = ( w + α D i ) P i m ( 1 − P i o ) − c 1 E i t − c 2 f i , ∀ i ∈ N ′ R i = B log ⁡ 2 ( 1 + p i H i σ 2 + ∑ j ∈ N ′ \ i m j p j H j ) , ∀ i ∈ N ′ T i t = D i R i , ∀ i ∈ N ′ T i m = D i X i f i , ∀ i ∈ N ′ E i m = k 1 f i 3 T i m , ∀ i ∈ N ′ P i m = k 2 T i m , ∀ i ∈ N ′ F M S P = ∑ i ∈ N ′ ( c 2 f i − c 3 E i m ) − c 3 E 0 P i o = 1 − e − λ ( T i o + T i s ) = 1 − e − λ ( z D i + T i t ) , ∀ i ∈ N ′ F_i^{miner}=(w+\alpha D_i)P_i^m(1-P_i^o)-c_1E_i^t-c_2f_i,\forall i\in\mathcal{N'}\\R_{i}=B \log _{2}\left(1+\frac{p_{i} H_{i}}{\sigma^{2}+\sum_{j \in \mathcal{N}^{\prime} \backslash i} m_{j} p_{j} H_{j}}\right), \forall i \in \mathcal{N}^{\prime}\\T_{i}^{t}=\frac{D_{i}}{R_{i}},\forall i\in\mathcal{N}^{\prime}\\T_{i}^{m}=\frac{D_{i}X_{i}}{f_{i}},\forall i\in\mathcal{N}'\\E_i^m=k_1f_i^3T_i^m,\forall i\in\mathcal{N}'\\P_i^m=\frac{k_2}{T_i^m},\forall i\in\mathcal{N}^{\prime}\\F^{MSP}=\sum_{i\in\mathcal{N}^{\prime}}\left(c_2f_i-c_3E_i^m\right)-c_3E_0\\\begin{aligned} P_{i}^{o}& =1-e^{-\lambda(T_{i}^{o}+T_{i}^{s})} \\ &=1-e^{-\lambda(zD_{i}+T_{i}^{t})},\forall i\in\mathcal{N}^{\prime} \end{aligned} Fiminer=(w+αDi)Pim(1Pio)c1Eitc2fi,iNRi=Blog2(1+σ2+jN\imjpjHjpiHi),iNTit=RiDi,iNTim=fiDiXi,iNEim=k1fi3Tim,iNPim=Timk2,iNFMSP=iN(c2fic3Eim)c3E0Pio=1eλ(Tio+Tis)=1eλ(zDi+Tit),iN

二、差分进化算法求解

2.1部分代码

close all
clear 
clc
dbstop if all error
NP = 100;%矿工数量
para = parametersetting(NP);
para.MaxFEs =5000;%最大迭代次数
Result=Compute(NP,para);
figure(1)
plot(Result.FitCurve,'r-','linewidth',2)
xlabel('FEs')
ylabel('Token')
figure(2)
plot(Result.ConCurve,'g-','linewidth',2)
xlabel('FEs')
ylabel('Con')



2.2部分结果

当矿工数量为100时:所有矿工的利润随迭代次数的变化如下图所示
在这里插入图片描述

算法得到的资源分配:

1.96811552438660	0.953006101348509
1.96466685390698	0.271902260303373
1.98787052377883	0.474153524868700
1.96819942207163	0.346379035947841
1.99091543574949	0.200876712644815
1.75343624634699	0.334356132462864
1.98500749778468	0.307444848291752
1.84892091516342	0.298750104087243
1.97627537784477	0.136707719799701
1.98247708944478	0.825715938835666
1.82415247169822	0.592341764056851
1.95255969969755	0.266870044692269
1.55784064472313	0.198677986588129
1.99905703081220	0.864360471110543
1.99966672978573	0.208510255774389
1.99688659497769	0.0918824246788308
1.98550616407992	0.338463477789463
1.93993936287256	0.125644327388094
1.99699497232442	0.647475988987162
1.96398401982365	0.465688977142535
1.99091543574949	0.743184799966985
1.96990281764298	0.714108040841893
1.97038900311126	0.589313007134188
1.99476384052921	0.165976864334375
1.88837922907041	0.407249404947350
1.90123564522443	0.0259150669487571
1.96990281764298	0.865499536534992
1.98251610689349	0.423166248324710
1.79062121977309	0.134536527173266
1.86555117077209	0.433716644319901
1.99699497232442	0.527866317534775
1.99476384052921	0.688760982663683
1.97674256927618	0.287210638597892
1.76141326412447	0.433716644319901
1.98550616407992	0.494479004505169
1.93568365938428	0.210270205638780
1.76141326412447	0.134536527173266
1.99318790325672	0.463178386123276
1.95682912764954	0.873704345638409
1.96819942207163	0.684964734475016
1.98247708944478	0.461790633870382
1.97627537784477	0.787640320359472
1.96819942207163	0.465688977142535
1.81951497310007	0.709782769737031
1.91717991800798	0.307444848291752
1.64596073389228	0.239159634095697
1.99826774684560	0.402723342616452
1.97330988977545	0.420841090504728
1.99688659497769	0.367195541000771
1.97889615328010	0.843193159989458
1.99699497232442	0.523768689297030
1.92148215776128	0.663367007870150
1.97511494395285	0.770648130067366
1.96819942207163	0.327375030890668
1.90398161302827	0.839744341831028
1.89043943861968	0.289783983459719
1.99699497232442	0.533319780807194
1.95116437441300	0.700957227852864
1.99121369063535	0.754607214742589
1.87983995904930	0.609769452627303
1.84892091516342	0.539298593105581
1.99977128699058	0.788773855758191
1.98739282034646	0.469029773060142
1.99977128699058	0.738806842279465
1.99318790325672	0.861732699602560
1.89528705623385	0.751248427333978
1.99318790325672	0.606673004912089
1.88837922907041	0.0950878414681128
1.95986020059497	0.420841090504728
1.99620036364745	0.367759263664120
1.84149233878646	0.0312600209994546
1.97052417907742	0.614595104101977
1.95930654638147	0.252309411754703
1.99767004536831	0.471008106969735
1.99476384052921	0.121831563328420
1.91023269675185	0.891251163847819
1.99826774684560	0.697077892570419
1.94737447735811	0.223823307777294
1.96466685390698	0.530942973106581
1.98251610689349	0.709782769737031
1.80244505169201	0.903799290199773
1.97330988977545	0.511557550448898
1.99897629369323	0.401063559063827
1.99476384052921	0.669326947551257
1.99476384052921	0.209953433257302
1.99476384052921	0.473000128326441
1.96819942207163	0.884127095870242
1.99699497232442	0.974541259533987
1.99584133362082	0.525442981913958
1.96575023838394	0.0623933694916289
1.93792710962256	0.855551087118804
1.99740286694205	0.735027403529296
1.98550616407992	0.314664453608669
1.99620036364745	0.506153103638960
1.96811552438660	0.0309570286681788
1.97798566131583	0.189970375715465
1.98526170939456	0.118404965890552
1.99740286694205	0.879091954485326
1.99476384052921	0.983286613303637
1.65047014229422	0.0102537270833978

三、完整MATLAB代码

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1409207.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

TCP 异常断开连接【重点】

参考链接 https://xiaolincoding.com/network/3_tcp/tcp_down_and_crash.html https://xiaolincoding.com/network/3_tcp/tcp_unplug_the_network_cable.html#%E6%8B%94%E6%8E%89%E7%BD%91%E7%BA%BF%E5%90%8E-%E6%9C%89%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%BC%A0%E8%BE%93 关键词&#xff1a…

重构改善既有代码的设计-学习(三):重新组织数据

1、拆分变量(Split Variable) 有些变量用于保存一段冗长代码的运算结果,以便稍后使用。这种变量应该只被赋值一次。 如果它们被赋值超过一次,就意味它们在函数中承担了一个以上的责任。如果变量承担多个责任,它就应该被…

Redis 面试题 | 10.精选Redis高频面试题

🤍 前端开发工程师、技术日更博主、已过CET6 🍨 阿珊和她的猫_CSDN博客专家、23年度博客之星前端领域TOP1 🕠 牛客高级专题作者、打造专栏《前端面试必备》 、《2024面试高频手撕题》 🍚 蓝桥云课签约作者、上架课程《Vue.js 和 E…

利用git上传本地文件

1、建立仓库 2.然后刷新网站,获取下载链接,备用。 3、接下来在本地创建一个文件夹, 4、把github上面的仓库克隆到本地 git clone https://github.com/xxxxx(https://github.com/xxxxx替换成你之前复制的地址) 5、把…

京东高薪招聘GIS开发工程师,细数其背后的商业逻辑

京东以30-50K*16薪的薪资招聘GIS开发工程师。 之前我们介绍过腾讯在智慧城市方向的布局,具体的可以看这里:腾讯在智慧城市方向的布局 今天我们来细数一下京东背后的GIS生意。 01 京东地图 成立时间和所在地 2018年7月,专注于机器人地图和智…

Github 不能访问,提示:port 22: Connection timed out

问题描述 github clone 代码出现错误: $ git clone gitgithub.com:Atlan4/Fnirsi1013D.git Cloning into Fnirsi1013D... ssh: connect to host github.com port 22: Connection timed out fatal: Could not read from remote repository.Please make sure you ha…

wayland(wl_shell) + egl + opengles 最简实例

文章目录 前言一、ubuntu 上相关环境准备1. ubuntu 上安装 weston2. 确定ubuntu 上安装的opengles 版本3. 确定安装的 weston 是否支持 wl_shell 接口二、窗口管理器接口 wl_shell 介绍二、代码实例1.egl_wayland_demo.c2. 编译和运行2.1 编译2.2 运行总结参考资料前言 本文主…

单点登陆(SSO)基于CAS实现前后端分离的SSO系统开发「IDP发起」

关于其他前端常见登录实现单点登录方案,请见「前端常见登录实现方案 单点登录方案 」 前沿 单点登录(SSO),英文全称为 Single Sign On。 SSO 是指在多个应用系统中,用户只需要登录一次,就可以访问所有相互…

❤css实用

❤ css实用 渐变色边框(Gradient borders方法的汇总 5种-代码可直接下载) 资源链接 https://download.csdn.net/download/weixin_43615570/88779950?spm1001.2014.3001.5503 给 border 设置渐变色是很常见的效果,实现这个效果有很多思路 1…

SAP EXCEL上传如何实现指定读取某一个sheet页(ALSM_EXCEL_TO_INTERNAL_TABLE)

如何读取指定的EXCEL sheet 页签,比如要读取下图中第二个输出sheet页签 具体实现方法如下: 拷贝标准的函数ALSM_EXCEL_TO_INTERNAL_TABLE封装成一个自定义函数ZCALSM_EXCEL_TO_INTERNAL_TABLE 在自定义函数导入参数页签新增一个参数SHEET_NAME 在源代码…

MacOS 无法ping 通 github.com 解决方案

ping github.com 会显示请求超时: PING github.com (192.30.253.112): 56 data bytes Request timeout for icmp_seq 0 Request timeout for icmp_seq 1 Request timeout for icmp_seq 2 Request timeout for icmp_seq 3 Request timeout for icmp_seq 4 Request …

硬件-11-服务器的基础知识

参考服务器基础知识大科普 1 电视剧背景 服务器被誉为互联网之魂。 电视剧《创业年代》是一部有冯绍峰和袁姗姗等人联手主演的一部讲述我国第一批科技创业者创业故事的电视剧,可以说是他们铲下了建设中关村的第一捧土。 电视剧《创业年代》中的潮信公司并没有…

python222网站实战(SpringBoot+SpringSecurity+MybatisPlus+thymeleaf+layui)-Tag标签管理实现

锋哥原创的SpringbootLayui python222网站实战: python222网站实战课程视频教程(SpringBootPython爬虫实战) ( 火爆连载更新中... )_哔哩哔哩_bilibilipython222网站实战课程视频教程(SpringBootPython爬虫实战) ( 火…

特征抽取-----机器学习pycharm软件

导入包 from sklearn.datasets import load_iris # 方法datasets_demo()数据集使用 from sklearn.feature_extraction import DictVectorizer # 方法dict_demo()字典特征抽取用 from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer # 方法count_demo()文本特征抽…

【Web前端实操11】定位实操_照片墙(无序摆放)

设置一个板块&#xff0c;将照片随意无序摆放在墙上&#xff0c;从而形成照片墙。本来效果应该是很唯美好看的&#xff0c;就像这种&#xff0c;但是奈何本人手太笨&#xff0c;只好设置能达到照片墙的效果就可。 代码如下&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html lang&…

企业为何对数据可视化越发看重?

数据可视化&#xff0c;作为信息时代的一项重要技术&#xff0c;正在企业中崭露头角&#xff0c;逐渐成为业务决策和运营管理的得力助手。企业之所以对数据可视化如此重视&#xff0c;是因为它为企业带来了诸多实际利益和战略优势。 首先&#xff0c;数据可视化为企业提供了更…

人工蜂群算法解决Rastrigin函数全局最小值问题的python示例实现

人工蜂群优化算法&#xff08;Artificial Bee Colony Optimization&#xff0c;简称ABC算法&#xff09;是一种基于蜜蜂觅食行为的优化算法&#xff0c;由Karaboga于2005年提出。该算法模拟了蜜蜂群体在寻找食物过程中的行为&#xff0c;通过不断地搜索和信息交流来寻找最优解。…

mapstruct中在怎样将String转化为List

最近在公司遇到了这样一个为题&#xff0c;前端传过来的是一个List<Manager>,往数据库中保存到时候是String&#xff0c;这个String使用谷歌的json转化器。 当查询的时候在将这个数据库中String的数据以List<Manager>的形式返回给前端。 使用mapstruct中在怎样将St…

应对算力资源紧缺需求,猿界算力推出A100高性能算力GPU服务器租赁整体解决方案

在当今科技快速发展的浪潮下&#xff0c;人工智能、大数据分析和科学研究等领域对高性能计算资源的需求越来越大。然而&#xff0c;当前的算力市场却面临着资源紧缺的挑战&#xff0c;给科研机构、企业和个人用户的计算密集型任务带来了很大的困扰。为了解决这一问题&#xff0…

蓝桥杯官网填空题(01串的熵)

问题描述 答案提交 这是一道结果填空的题, 你只需要算出结果后提交即可。本题的结果为一 个整数, 在提交答案时只填写这个整数, 填写多余的内容将无法得分。 import java.util.*;public class Main {public static void main(String[] args) {for(double zero1;zero<2333…