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Cotask-Aware Offloading and Scheduling in Mobile-Edge Computing Systems

研究課題

研究課題/領域番号 19K21539
補助金の研究課題番号 18H06471 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

江 易翰 (Chiang YiHan)  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 特任助教 (10824196)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードモバイルエッジコンピューティング / オフロード / スケジューリング / コタスク / 混合整数非線形計画 / Mobile Edge Computing / Task Offloading / Delay Sensitivities / Actor-Critic Method / Reinforcement Learning / mobile edge computing / cotask offloading / cotask scheduling / cotask / mixed integer program / task offloading / task scheduling / offloading & scheduling
研究開始時の研究の概要

This research focuses on the problem of cotask-aware offloading and scheduling for MEC systems. Due to the problem intractability, the applicant designs efficient online algorithms, prove the achieved competitiveness, and then evaluate the performance through testbed experiments and simulations.

研究成果の概要

モバイルエッジコンピューティングシステムにおけるコタスク機能は、複数のサブタスクで構成され、すべてのサブタスクの実行が完了し、最終的な結果が返された場合にのみ完了となります。この研究では、平均コタスク完了時間を最小化することを目的とする混合整数非線形計画を作成しました。この問題を解決するために、線形計画の丸め手法に基づいてコタスクをオフロードし、最先のコタスク到着優先の規則に従ってスケジュールを設計しました。この二つのアルゴリズムによって、共同で達成される近似比を求めることができます。設計したアルゴリズムの効果はシミュレーションとテストベッドで検証しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コタスクの存在は、計算資源を効果的に活用するために、サブタスクのオフロードとスケジューリングの共同設計を必要とします。この研究では、混合整数非線形計画として定式化し、その問題のNP困難も証明しました。そして、設計したコタスクのオフロードとスケジューリングのアルゴリズムに基づいて、到達した近似率はシステムの計算能力と無線遅延によって決まります。テストベッドとシミュレーションの結果は、設計されたアルゴリズムがコタスクをバランスよくオフロードして、ほぼ同じタイミングでスケジュールできるので、ローカル計算とエッジ計算のトレードオフが改善されることを示し、ネットワークの計算資源を効率的に使用できました。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Joint Cotask-aware Offloading and Scheduling in Mobile Edge Computing Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Han Chiang, Tianyu Zhang, Yusheng Ji
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 105008-105018

    • DOI

      10.1109/access.2019.2931336

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chameleon: Latency and Resolution Aware Task Offloading for Visual-based Assisted Driving2019

    • 著者名/発表者名
      Chao Zhu, Yi-Han Chiang, Abbas Mehrabi, Yu Xiao, Antti Yla-Jaaski, Yusheng Ji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      巻: 68 号: 9 ページ: 9038-9048

    • DOI

      10.1109/tvt.2019.2924911

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Network Slicing-Enabled Green C-RAN2019

    • 著者名/発表者名
      Yi-Han Chiang and Yusheng Ji
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Wireless Networks

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1007/978-3-319-32903-1_212-1

    • ISBN
      9783319329031
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Resource Allocation for Multi-access Edge Computing with Coordinated Multi-Point Reception2020

    • 著者名/発表者名
      Jian-Jyun Hung, Wanjiun Liao, and Yi-Han Chiang
    • 学会等名
      IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning-based Offloading of Tasks with Diverse Delay Sensitivities for Mobile Edge Computing2019

    • 著者名/発表者名
      Tianyu Zhangy, Yi-Han Chiang, Cristian Borcea, and Yusheng Ji
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RELISH: Green Multicell Clustering in Heterogeneous Networks with Shareable Caching2018

    • 著者名/発表者名
      Yi-Han Chiang
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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