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Mixed-Clairvoyance Task Offloading and Scheduling in Multi-access Edge Computing Systems: From Combinatorial Optimization to Machine Learning

研究課題

研究課題/領域番号 20K19794
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪府立大学 (2020-2021)

研究代表者

江 易翰  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 助教 (10824196)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードエッジコンピューティング / IoT / 情報鮮度 / Edge computing / Internet of Things / Age of information / Serverless computing / Information freshness / Task offloading / Task scheduling / Deep learning / Nonlinear programming / Edge Computing / Task Offloading / Task Scheduling / Integer Programming / Machine Learning
研究開始時の研究の概要

In the light of the mixed clairvoyance of processing times and access delays in MEC systems, the applicant plans to leverage combinatorial optimization (CO) to jointly characterize task offloading and scheduling, and then apply machine learning (ML) to accommodate the mixed-clairvoyance feature.

研究成果の概要

マルチアクセスエッジコンピューティングシステムにおけるIoTアプリケーションのグラント割り当ておよび送信スケジューリング問題に取り組んでいる。 そのため、Coage of Information(CoI)の加重合計を最小化する整数線形プログラムとして定式化する。 Coageの効率値に従って情報更新が段階的に選択されるアルゴリズムを提案し、達成される近似率を証明する。 シミュレーション結果は、提案法が効果的に情報更新を実行し、サービス予算を活用できることを示しており、それによってさまざまなパラメーター設定の下で既存のソリューションと比較して低いCoIを達成できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超スマート社会を実現するために、産業、医療、交通、環境など広範囲にわたってAIやIoTなどの技術が応用される。スマートフォンやウェアラブル電子機器などのモバイル機器の普及は、人々の日常生活に変革をもたらしているため、エッジコンピューティング技術の開発がかつてないほどの注目を集めている。本研究では、エッジコンピューティングシステムにおけるIoTアプリケーションのため、効率的なタスクオフローディング及びグラント割り当て、情報鮮度の高いスケジューリングを提案することで、今後の自動運転、AIによるヘルスケア、クロスリアリティ(X-Reality)などのアプリケーションの実現に貢献するものである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] The Chinese University of Hong Kong/Beijing Institute of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Taiwan University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Age-Efficient Concurrent Information Update Scheduling in Edge-Native Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Yi-Han Chiang, Sonori Wakisaka, Chao Zhu, Hai Lin, Yusheng Ji
    • 雑誌名

      IEEE Wireless Communications Letters

      巻: 11 号: 5 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/lwc.2022.3146908

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Software-Defined Maritime Fog Computing: Architecture, Advantages, and Feasibility2022

    • 著者名/発表者名
      Zhu Chao、Zhang Wenjun、Chiang Yi-Han、Ye Neng、Du Lei、An Jianping
    • 雑誌名

      IEEE Network

      巻: 36 号: 2 ページ: 26-33

    • DOI

      10.1109/mnet.003.2100433

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hysteretic Optimality of Container Warming Control in Serverless Computing Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Chiang Yi-Han、Zhu Chao、Lin Hai、Ji Yusheng
    • 雑誌名

      IEEE Networking Letters

      巻: 3 号: 3 ページ: 138-141

    • DOI

      10.1109/lnet.2021.3086489

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Information Cofreshness-aware Grant Assignment and Transmission Scheduling for Internet of Things2021

    • 著者名/発表者名
      Chiang Yi-Han、Lin Hai、Ji Yusheng
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: - 号: 19 ページ: 202-209

    • DOI

      10.1109/jiot.2021.3052007

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep-Dual-Learning-Based Cotask Processing in Multiaccess Edge Computing Systems2020

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

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 7 号: 10 ページ: 9383-9398

    • DOI

      10.1109/jiot.2020.3004165

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] FlexSensing: A QoI and Latency Aware Task Allocation Scheme for Vehicle-based Visual Crowdsourcing via Deep Q-Network2020

    • 著者名/発表者名
      Zhu Chao、Chiang Yi-Han、Xiao Yu、Ji Yusheng
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 8 号: 9 ページ: 7625-7637

    • DOI

      10.1109/jiot.2020.3040615

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] モバイルSINETを用いた連合学習の性能に関する実証実験2023

    • 著者名/発表者名
      玉柏昌大、寺井広大、江易翰、林海、計宇生
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モデルポイズニング攻撃に対処する連合学習の開発に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      西本賢司、寺井広大、江易翰、林海、計宇生
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Energy Harvesting Aware Client Selection for Over-the-Air Federated Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Caijuan、Chiang Yi-Han、Lin Hai、Lui John C.S.、Ji Yusheng
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 胸部X線画像におけるデータ不均一度が連合学習に与える影響に関する分析2022

    • 著者名/発表者名
      寺井広大、江易翰、林海、計宇生
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Timely Information Updates for the Internet of Things with Serverless Computing2021

    • 著者名/発表者名
      Wakisaka Sonori、Chiang Yi-Han、Lin Hai、Ji Yusheng
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications (ICC)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サーバーレスコンピューティングにおける情報鮮度を考慮したスケジューリング設計2021

    • 著者名/発表者名
      脇坂園里,江易翰,計宇生,林海
    • 学会等名
      令和3年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] データ収集における情報鮮度の測定に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      玉柏昌大,趙亮,江易翰,計宇生,林海
    • 学会等名
      令和3年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 健康異常検知における不均一なデータへの連合学習の個別化2021

    • 著者名/発表者名
      寺井広大,江易翰,林海
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Resource Allocation for Multi-access Edge Computing with Coordinated Multi-Point Reception2020

    • 著者名/発表者名
      Hung Jian-Jyun、Liao Wanjiun、Chiang Yi-Han
    • 学会等名
      IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Freshness-aware Energy Saving in Cellular Systems with Cooperative Information Updates2020

    • 著者名/発表者名
      Chiang Yi-Han、Lin Hai、Ji Yusheng、Liao Wanjiun
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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