基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊、冰情顯示報(bào)警模塊和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，其中所述河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊包括河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊、河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊和河面冰情分析子模塊，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊包括任務(wù)規(guī)劃子模塊和云服務(wù)資源分配子模塊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天巡視河面、人為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值；設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊，提高了河面冰情數(shù)據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率；設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本。
【專利說明】
基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及云計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 相關(guān)技術(shù)中，采用的防冰災(zāi)方式是通過人員每天巡視河面，人為觀察和判斷，這樣 不僅造成人員勞動(dòng)力浪費(fèi)，并且人為觀察和判斷是有誤差的，還需要巡河的人員必須要有 豐富的河面冰情觀察經(jīng)驗(yàn)，即便是這樣，由于暗冰等多因素的存在也無法準(zhǔn)確的判斷出河 面冰情的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0005] 基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊、河面冰情數(shù)據(jù)處 理模塊、冰情顯示報(bào)警模塊和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，具體為：
[0006] (1)河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器， 所述攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖 片進(jìn)行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)；
[0007] (2)河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包括：
[0008] 1)河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù)資 源池中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息；
[0009] 2)河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊，用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前 時(shí)間段的氣象信息；
[0010] 3)河面冰情分析子模塊，用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和 對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù) 正常范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息；
[0011] (3)冰情顯示報(bào)警模塊，用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分析 子模塊輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。
[0012] (4)河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)河面冰情數(shù)據(jù) 的處理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。
[0013] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的 厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。
[0014] 優(yōu)選地，所述河面冰情數(shù)據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊中。
[0015] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊包括：
[0016] 1)任務(wù)規(guī)劃子模塊，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并為 每個(gè)子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰情 數(shù)據(jù)的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源；
[0017] 2)云服務(wù)資源分配子模塊，用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任務(wù)規(guī) 劃，執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng)的存 儲(chǔ)和計(jì)算資源，具體為：
[0018] A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPV和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量Q〇.s歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案 的效用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊獲得的任務(wù) 規(guī)劃G=瓜，G2，G 3，G4}，對(duì)應(yīng)的Qo.s-約束為C = {&，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服務(wù) 資源池 SPV共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPV中的每一個(gè)服務(wù)SP_，其包含的Q〇s歷史 記錄個(gè)數(shù)為L(zhǎng)vu，由SP V形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSY，ve [ 1，4]，ω e [ 1，mv]， 定義模型為：
[0019]
[0020] 其中，Q.os_.(fc)為第k維度的〇!%.最大值，Qoy- (Α〇為第k維度的Qos最小值，SPVU Rh為隸屬于SPVU的一條Q〇s歷史記錄，x~-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；
[0021] B、根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前 Z個(gè)可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定；
[0022] C、對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值；
[0023] D、選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組 合方案；
[0024] E、記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為 樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。
[0025] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊具體執(zhí)行以下操作：
[0026] 設(shè)^為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，為本地資源池為鄰居節(jié)點(diǎn)資 源信息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為xj，在xj的鄰 居節(jié)點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [1，n];
[0027] 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xl收到x潑送的提取請(qǐng)求M財(cái)，檢查中是否含有滿足提取請(qǐng)求 Mj的河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信 息，創(chuàng)建查詢的響應(yīng)消息€即_并根據(jù)Xj的位置信息，將所述響應(yīng)信息?返回給Xj，然后將Xj 的生命值減1，若xj的生命值為0，丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為0，米用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {xji， Xj2，中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給pj X {xji，χ」2，中Q值最大的節(jié)點(diǎn)， 概率Pj在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5，8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0，3);
[0028]設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：
[0029]
[0030] 其中，Qnew表示Q的新值，Qoid表示Q的老值，Qiearn表示被學(xué)習(xí)的值，α表示學(xué)習(xí)速率，β 表示擁塞因素，μ(〇表示時(shí)亥葉節(jié)點(diǎn)的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù)，表 示Pj X {xjl，Xj2，'"Xjni}中的節(jié)點(diǎn)χ』μ處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，Τχ/μ表示Pj X {xjl， Xj2，…X jm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [ X ]在X>0時(shí)取值為1， X彡0時(shí)取值為〇，α的取值范圍是[0.25,0.3]，β的取值范圍是[0.45,0.5]。
[0031] 本發(fā)明的有益效果為：
[0032] 1、設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊、冰情顯示報(bào)警模塊和河 面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天巡視河面、人 為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值；
[0033 ] 2、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊中設(shè)置了河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊，提高了河面冰情數(shù) 據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率；
[0034] 3、設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資 源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本。
【附圖說明】
[0035]利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0036] 圖1是本發(fā)明各模塊的連接示意圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3是本發(fā)明河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]附圖標(biāo)記：
[0040]河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警模塊3、河面冰 情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4、河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊21、河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22、河面冰 情分析子模塊23、任務(wù)規(guī)劃子模塊41、云服務(wù)資源分配子模塊42。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0042] 實(shí)施例1
[0043]參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù) 據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊 4，具體為：
[0044] (1)河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器， 所述攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖 片進(jìn)行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)；
[0045] (2)河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2，用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包 括：
[0046] 1)河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊21，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù) 資源池中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù) 據(jù)和對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息；
[0047] 2)河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng) 前時(shí)間段的氣象信息；
[0048] 3)河面冰情分析子模塊23,用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù) 據(jù)正常范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息； [0049] (3)冰情顯示報(bào)警模塊3,用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分 析子模塊23輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。
[0050] (4)河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4,用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)河面冰情數(shù) 據(jù)的處理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。
[0051] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的 厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。
[0052] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2中。
[0053]其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4包括：
[0054] 1)任務(wù)規(guī)劃子模塊41，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并 為每個(gè)子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰 情數(shù)據(jù)的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源；
[0055] 2)云服務(wù)資源分配子模塊42,用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊41生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任 務(wù)規(guī)劃，執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng) 的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，具體為：
[0056] A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPV和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量Q0,歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案 的效用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊41獲得的任 務(wù)規(guī)劃G =池，G2，G3，G4}，對(duì)應(yīng)的Q%約束為C = {&，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服 務(wù)資源池 SPV共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPV中的每一個(gè)服務(wù)SP~，其包含的Q〇s歷 史記錄個(gè)數(shù)為L(zhǎng)vu，由SP V形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSY，ve [1，4]，ω e [1， mv]，定義模型為：
[0057]
[0058] 其中，Q〇Sm"Ucj為第k維度的4%最大值，㈨為第k維度的U%最小值，SPVU Rh為隸屬于SPVU的一條9%歷史記錄，Xvu-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；
[0059] B、根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前 Z個(gè)可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定；
[0060] C、對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值；
[0061] D、選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組 合方案；
[0062] E、記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為 樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。
[0063] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22具體執(zhí)行以下操作：
[0064] 設(shè)^為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，為本地資源池，&f為鄰居節(jié)點(diǎn)資 源信息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為xj，在xj的鄰 居節(jié)點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [l，n];
[0065] 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xi收到Xj發(fā)送的提取請(qǐng)求Mj時(shí)，檢查和^!;中是否含有滿足提取請(qǐng)求 Mj的河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信 息，倉ll建查詢的響應(yīng)消息CMj，并根據(jù)Xj的位置信息，將所述響應(yīng)信息返回給Xj，然后將 xj的生命值減1，若xj的生命值為0,丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為0,采用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {xji， xj2，中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給pj X {xji，χ」2，中Q值最大的節(jié)點(diǎn)， 概率Pj在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5，8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0，3);
[0066]設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：
[0067]
[0068] 其中，Qnew表示Q的新值，Q〇id表示Q的老值，Qiearn表示被學(xué)習(xí)的值，α表示學(xué)習(xí)速率，β 表示擁塞因素，⑴表示時(shí)亥葉節(jié)點(diǎn)^的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù)，^^^表 示Pj X {xjl，Xj2，'"Xjni}中的節(jié)點(diǎn)Χ』μ處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，表示pj X {xjl， Xj2，…X jm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [ X ]在X>0時(shí)取值為1， X彡0時(shí)取值為〇，α的取值范圍是[0.25,0.3]，β的取值范圍是[0.45,0.5]。
[0069]本實(shí)施例設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警 模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天 巡視河面、人為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值;設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn) 最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本;在河面冰情數(shù)據(jù)處理 模塊2中設(shè)置了河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,提高了河面冰情數(shù)據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高 了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率，其中本實(shí)施例取值α = 0.25，β = 0.5，河面冰情數(shù)據(jù)的處理效 率提高了3.5%。
[0070] 實(shí)施例2
[0071 ]參見圖1、圖2、圖3，本實(shí)施例的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù) 據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊 4,具體為：
[0072] (1)河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器， 所述攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖 片進(jìn)行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)；
[0073] (2)河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2,用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包 括：
[0074] 1)河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊21，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù) 資源池中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù) 據(jù)和對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息；
[0075] 2)河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng) 前時(shí)間段的氣象信息；
[0076] 3)河面冰情分析子模塊23,用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù) 據(jù)正常范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息； [0077] (3)冰情顯示報(bào)警模塊3,用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分 析子模塊23輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。
[0078] (4)河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4,用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)河面冰情數(shù) 據(jù)的處理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。
[0079] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的 厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。
[0080] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2中。
[0081 ]其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4包括：
[0082] 1)任務(wù)規(guī)劃子模塊41，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并 為每個(gè)子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰 情數(shù)據(jù)的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源；
[0083] 2)云服務(wù)資源分配子模塊42,用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊41生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任 務(wù)規(guī)劃，執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng) 的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，具體為：
[0084] A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPV和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量備^歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案 的效用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊41獲得的任 務(wù)規(guī)劃G = {Gi，G2，G3，G4}，對(duì)應(yīng)的Qos約束為C = {&，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服 務(wù)資源池 SPV共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPV中的每一個(gè)服務(wù)SP~，其包含的(2以歷 史記錄個(gè)數(shù)為L(zhǎng)vu，由SP V形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSY，ve [1，4]，ω e [1， mv]，定義模型為：
[0085]
[0086] 其中，為第k維度的Q0S§大值，為第k維度的Qos最小值，SPVU Rh為隸屬于SPVU的一條兌％歷史記錄，Χνω-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；
[0087] B、根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前 Z個(gè)可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定；
[0088] C、對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值；
[0089] D、選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組 合方案；
[0090] E、記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為 樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。
[0091 ]其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22具體執(zhí)行以下操作：
[0092] 設(shè)^為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，為本地資源池為鄰居節(jié)點(diǎn)資 源信息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為xj，在xj的鄰 居節(jié)點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [1，n];
[0093] 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xi收到Xj發(fā)送的提取請(qǐng)求Mj時(shí)，檢查中是否含有滿足提取請(qǐng)求 Mj的河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信 息，創(chuàng)建查詢的響應(yīng)消息％^，并根據(jù)&的位置信息，將所述響應(yīng)信息返回給，然后將& 的生命值減1，若xj的生命值為0，丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為0，米用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {xji， Xj2，中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給pj X {xji，χ」2，中Q值最大的節(jié)點(diǎn)， 概率Pj在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5，8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0，3);
[0094]設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：
[0095]
[0096] 其中，Qnew表示Q的新值，Q〇id表示Q的老值，Qiearn表示被學(xué)習(xí)的值，α表示學(xué)習(xí)速率，β 表示擁塞因素，義表示時(shí)亥葉節(jié)點(diǎn)的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù)，7%+表 示Pj X {xjl，Xj2，'"Xjni}中的節(jié)點(diǎn)χ』μ處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，表示Pj X {xjl， Xj2，…X jm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [ X ]在X>0時(shí)取值為1， X彡0時(shí)取值為〇，α的取值范圍是[0.25,0.3]，β的取值范圍是[0.45,0.5]。
[0097]本實(shí)施例設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警 模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天 巡視河面、人為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值;設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn) 最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本;在河面冰情數(shù)據(jù)處理 模塊2中設(shè)置了河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,提高了河面冰情數(shù)據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高 了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率，其中本實(shí)施例取值α = 0.26，β = 0.48，河面冰情數(shù)據(jù)的處理效 率提高了3.2%。
[0098] 實(shí)施例3
[0099]參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù) 據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊 4，具體為：
[0100] (1)河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器， 所述攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖 片進(jìn)行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)；
[0101] (2)河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2,用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包 括：
[0102] 1)河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊21，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù) 資源池中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù) 據(jù)和對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息；
[0103] 2)河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng) 前時(shí)間段的氣象信息；
[0104] 3)河面冰情分析子模塊23,用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù) 據(jù)正常范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息；
[0105] (3)冰情顯示報(bào)警模塊3,用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分 析子模塊23輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。
[0106] (4)河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4,用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)河面冰情數(shù) 據(jù)的處理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。
[0107] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的 厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。
[0108] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2中。
[0109] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4包括：
[0110] 1)任務(wù)規(guī)劃子模塊41，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并 為每個(gè)子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰 情數(shù)據(jù)的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源； 2)云服務(wù)資源分配子模塊42,用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊41生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任 務(wù)規(guī)劃，執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng) 的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，具體為：
[0112] A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPV和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量Q〇s歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案 的效用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊41獲得的任 務(wù)規(guī)劃G = {Gi，G2，G3，G4}，對(duì)應(yīng)的Q〇s約束為C = {&，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服 務(wù)資源池 SPv共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPv中的每一個(gè)服務(wù)SP~，其包含的Qo,歷 史記錄個(gè)數(shù)為L(zhǎng)vu，由SPV形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSY，ve [1，4]，ω e [1， mv]，定義模型為：
[0113]
[0114] 其中，為第k維度的Qo.v最大值，QoSmiil(fc)為第k維度的(3〇5最小值，SP_ Rh為隸屬于SPVU的一條(3辦歷史記錄，xvu-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；
[0115] B、根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前 Z個(gè)可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定；
[0116] C、對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值；
[0117] D、選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組 合方案；
[0118] E、記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為 樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。
[0119] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22具體執(zhí)行以下操作：
[0120] 設(shè)^為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，心;為本地資源池，為鄰居節(jié)點(diǎn)資 源信息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為xj，在xj的鄰 居節(jié)點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [1，n];
[0121] 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xi收到Xj發(fā)送的提取請(qǐng)求Mj時(shí)，檢查&4和4,中是否含有滿足提取請(qǐng)求 Mj的河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信 息，創(chuàng)建查詢的響應(yīng)消息~;?，并根據(jù)^的位置信息，將所述響應(yīng)信息返回給，然后將^ 的生命值減1，若xj的生命值為0，丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為0，米用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {xji， Xj2，中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給pj X {xji，χ」2，中Q值最大的節(jié)點(diǎn)， 概率Pj在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5，8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0，3);
[0122] 設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：
[0123:
[0124] 其中，Qnew表示Q的新值，Qdd表示Q的老值，Qiearn表示被學(xué)習(xí)的值，α表示學(xué)習(xí)速率，β 表示擁塞因素，凡#(〇表示時(shí)亥葉節(jié)點(diǎn)的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù)，7^^表 示Pj X {xjl，Xj2，'"Xjni}中的節(jié)點(diǎn)χ』μ處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，表示pj X {xjl， Xj2，…Xjm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [X ]在X>0時(shí)取值為1， 義彡〇時(shí)取值為〇，€1的取值范圍是[0.25,0.3]，0的取值范圍是[0.45,0.5]。
[0125] 本實(shí)施例設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警 模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天 巡視河面、人為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值;設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn) 最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本;在河面冰情數(shù)據(jù)處理 模塊2中設(shè)置了河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,提高了河面冰情數(shù)據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高 了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率，其中本實(shí)施例取值α = 0.27，β = 0.47，河面冰情數(shù)據(jù)的處理效 率提高了3%。
[0126] 實(shí)施例4
[0127] 參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù) 據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊 4，具體為：
[0128] (1)河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器， 所述攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖 片進(jìn)行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)；
[0129] (2)河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2，用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包 括：
[0130] 1)河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊21，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù) 資源池中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù) 據(jù)和對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息；
[0131] 2)河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng) 前時(shí)間段的氣象信息；
[0132] 3)河面冰情分析子模塊23,用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù) 據(jù)正常范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息；
[0133] (3)冰情顯示報(bào)警模塊3,用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分 析子模塊23輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。
[0134] (4)河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4,用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)河面冰情數(shù) 據(jù)的處理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。
[0135] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的 厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。
[0136] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2中。
[0137] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4包括：
[0138] 1)任務(wù)規(guī)劃子模塊41，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并 為每個(gè)子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰 情數(shù)據(jù)的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源；
[0139] 2)云服務(wù)資源分配子模塊42,用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊41生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任 務(wù)規(guī)劃，執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng) 的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，具體為：
[0140] A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPV和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量(??歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案 的效用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊41獲得的任 務(wù)規(guī)劃G =池，G2，G3，G4}，對(duì)應(yīng)的Q%約束為C= {&，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服 務(wù)資源池 SPV共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPV中的每一個(gè)服務(wù)SP~，其包含的Q〇s歷 史記錄個(gè)數(shù)為L(zhǎng)vu，由SP V形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSY，ve [1，4]，ω e [1， mv]，定義模型為：
[0141]
[0142] 其中，Q〇s_(fc)為第k維度的Q〇s最大值，Q〇Smin(fc)為第k維度的仏^最小值，SP_ Rh為隸屬于SPVU的一條Q%歷史記錄，Χνω-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；
[0143] B、根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前 Z個(gè)可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定；
[0144] C、對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值；
[0145] D、選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組 合方案；
[0146] E、記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為 樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。
[0147] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22具體執(zhí)行以下操作：
[0148] 設(shè)^為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，為本地資源池為鄰居節(jié)點(diǎn)資 源信息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為xj，在xj的鄰 居節(jié)點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [1，n];
[0149] 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xi收到Xj發(fā)送的提取請(qǐng)求Mj時(shí)，檢查心;和^^中是否含有滿足提取請(qǐng)求 Mj的河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信 息，創(chuàng)建查詢的響應(yīng)消息％』·，并根據(jù)&的位置信息，將所述響應(yīng)信息"』返回給&，然后將^ 的生命值減1，若xj的生命值為0，丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為0，米用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {xji， Xj2，中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給pj X {xji，χ」2，中Q值最大的節(jié)點(diǎn)， 概率Pj在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5，8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0，3);
[0150]設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：
[0151]
[0152] 其中，Qnew表示Q的新值，Qold表示Q的老值，Qlearn表示被學(xué)習(xí)的值，α表示學(xué)習(xí)速率，β 表示擁塞因素，(f)表示時(shí)刻t節(jié)點(diǎn)X#的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù)，表示 Pj X {xjl，Xj2，"_Xjm}中的節(jié)點(diǎn)χ』μ處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，心加表示pj X {xjl, Xj2，…Xjm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [X ]在X>0時(shí)取值為1， X彡0時(shí)取值為〇，α的取值范圍是[0.25,0.3]，β的取值范圍是[0.45,0.5]。
[0153]本實(shí)施例設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警 模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天 巡視河面、人為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值;設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn) 最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本;在河面冰情數(shù)據(jù)處理 模塊2中設(shè)置了河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,提高了河面冰情數(shù)據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高 了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率，其中本實(shí)施例取值α = 0.29，β = 0.46，河面冰情數(shù)據(jù)的處理效 率提高了2.8%。
[0154] 實(shí)施例5
[0155] 參見圖1、圖2、圖3,本實(shí)施例的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，包括河面冰情數(shù) 據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊 4，具體為：
[0156] (1)河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器， 所述攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖 片進(jìn)行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)；
[0157] (2)河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2,用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包 括：
[0158] 1)河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊21，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù) 資源池中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù) 據(jù)和對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息；
[0159] 2)河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng) 前時(shí)間段的氣象信息；
[0160] 3)河面冰情分析子模塊23,用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù) 據(jù)正常范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息； [0161] (3)冰情顯示報(bào)警模塊3,用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分 析子模塊23輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。
[0162] (4)河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4,用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)河面冰情數(shù) 據(jù)的處理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。
[0163] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的 厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。
[0164] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2中。
[0165] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4包括：
[0166] 1)任務(wù)規(guī)劃子模塊41，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并 為每個(gè)子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰 情數(shù)據(jù)的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源；
[0167] 2)云服務(wù)資源分配子模塊42,用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊41生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任 務(wù)規(guī)劃，執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng) 的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，具體為：
[0168] A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPV和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量(3:%歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案 的效用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊41獲得的任 務(wù)規(guī)劃G =瓜，G2，G3，G4}，對(duì)應(yīng)的Q%約束為C = {&，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服 務(wù)資源池 SPV共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPV中的每一個(gè)服務(wù)SP~，其包含的Q〇5歷 史記錄個(gè)數(shù)為L(zhǎng)vu，由SP V形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSY，ve [1，4]，ω e [1， mv]，定義模型為：
[0169]
[0170] 其中，Q%_x(fc)為第k維度的最大值，Q〇Sm,:ra(fc)為第k維度的小值，SP VU Rh為隸屬于SPV"的一條〇5%歷史記錄，Xv"-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；
[0171] B、根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前 Z個(gè)可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定；
[0172] C、對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值；
[0173] D、選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組 合方案；
[0174] E、記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為 樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。
[0175] 其中，所述河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22具體執(zhí)行以下操作：
[0176] SXl為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，為本地資源池，為鄰居節(jié)點(diǎn)資 源信息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為xj，在xj的鄰 居節(jié)點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [1，n];
[0177] 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xl收到發(fā)送的提取請(qǐng)求吣時(shí)，檢查&和％中是否含有滿足提取請(qǐng)求 Mj的河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信 息，創(chuàng)建查詢的響應(yīng)消息&;，并根據(jù)^的位置信息，將所述響應(yīng)信息返回給，然后將 的生命值減1，若xj的生命值為0，丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為0，米用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {xji， Xj2，中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給pj X {xji，χ」2，中Q值最大的節(jié)點(diǎn)， 概率Pj在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5，8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0，3);
[0178]設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：
[0179]
[0180] 其中，Qnew表;^Q的新值，Q〇ld表;^Q的老值，Qlearn表;^被學(xué)習(xí)的值，α表;^學(xué)習(xí)速率，β 表示擁塞因素，表示時(shí)亥節(jié)點(diǎn)^的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù),^表 示Pj X {xjl，Xj2，'"Xjni}中的節(jié)點(diǎn)χ』μ處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，7'χ;μ表示pj X {xjl， Xj2，…Xjm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [X ]在X>0時(shí)取值為1， 義彡〇時(shí)取值為〇，€1的取值范圍是[0.25,0.3]，0的取值范圍是[0.45,0.5]。
[0181]本實(shí)施例設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊1、河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊2、冰情顯示報(bào)警 模塊3和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn)了河面冰情的有效分析，不需要通過人員每天 巡視河面、人為觀察和判斷，具有很好的使用價(jià)值;設(shè)置河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊4，實(shí)現(xiàn) 最大利益化地使用云端的存儲(chǔ)和計(jì)算資源，降低了系統(tǒng)的構(gòu)建成本;在河面冰情數(shù)據(jù)處理 模塊2中設(shè)置了河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊22,提高了河面冰情數(shù)據(jù)提取的效率，進(jìn)一步提高 了河面冰情數(shù)據(jù)的處理效率，其中本實(shí)施例取值α = 0.3，β = 0.45，河面冰情數(shù)據(jù)的處理效 率提高了2.5%。
[0182]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí) 質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，其特征是，包括河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊、河面冰情 數(shù)據(jù)處理模塊、冰情顯示報(bào)警模塊和河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，具體為： (1) 河面冰情數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集河面冰情數(shù)據(jù)，包括攝像頭和圖像處理器，所述 攝像頭設(shè)置于河面上，用于定時(shí)對(duì)河面進(jìn)行攝像;所述圖像處理器用于對(duì)攝像后的圖片進(jìn) 行處理，得到河面冰情數(shù)據(jù)； (2) 河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析河面冰情，包括： 1) 河面冰情數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊，用于將河面冰情數(shù)據(jù)按時(shí)間段實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到云服務(wù)資源池 中，所述時(shí)間段單位設(shè)置為每小時(shí)，所述云服務(wù)資源池中還存儲(chǔ)有河面歷史情況數(shù)據(jù)和對(duì) 應(yīng)于各時(shí)間段的氣象信息； 2) 河面冰情數(shù)據(jù)提取子模塊，用于提取當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間 段的氣象信息； 3) 河面冰情分析子模塊，用于根據(jù)歷史情況數(shù)據(jù)、當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng) 于當(dāng)前時(shí)間段的氣象信息，分析當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)是否超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常 范圍，若當(dāng)前時(shí)間段的河面冰情數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)的冰情數(shù)據(jù)正常范圍，輸出報(bào)警信息； (3) 冰情顯示報(bào)警模塊，用于采用報(bào)表的形式顯示河面冰情，且根據(jù)河面冰情分析子模 塊輸出的報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警并顯示報(bào)警信息所對(duì)應(yīng)的河面位置。 (4) 河面冰情數(shù)據(jù)處理服務(wù)模塊，用于為河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處 理過程提供相應(yīng)的存儲(chǔ)和計(jì)算資源。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，其特征是，所述河面冰情數(shù) 據(jù)包括冰塊的數(shù)量、各個(gè)冰塊的形狀、冰塊的面積、冰塊的厚度、冰塊的密度、冰塊的最大面 積、冰塊群的大小和整個(gè)河面寬度的百分比。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，其特征是，所述河面冰情數(shù) 據(jù)由GPRS實(shí)時(shí)傳送到河面冰情數(shù)據(jù)處理模塊中。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，其特征是，所述河面冰情數(shù) 據(jù)處理服務(wù)模塊包括： 1) 任務(wù)規(guī)劃子模塊，用于對(duì)對(duì)河面冰情數(shù)據(jù)的處理過程劃分為多個(gè)子任務(wù)，并為每個(gè) 子任務(wù)匹配滿足其需求的云端服務(wù)資源池，形成云服務(wù)組合方案，以獲得對(duì)河面冰情數(shù)據(jù) 的處理過程中所需的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源； 2) 云服務(wù)資源分配子模塊，用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃子模塊生成的大數(shù)據(jù)服務(wù)的任務(wù)規(guī)劃， 執(zhí)行云服務(wù)組合方案的評(píng)估，選擇最優(yōu)的云服務(wù)組合方案，為每個(gè)子任務(wù)提供相應(yīng)的存儲(chǔ) 和計(jì)算資源，具體為： A、根據(jù)云端服務(wù)資源池 SPv和對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量Qo.s?歷史記錄，進(jìn)行云服務(wù)組合方案的效 用函數(shù)X的建模并初始化模型中效用函數(shù)的各參數(shù)，設(shè)由任務(wù)規(guī)劃子模塊獲得的任務(wù)規(guī)劃G =(G1，G2，G3，G4}，對(duì)應(yīng)的Qos約束為C= {C1，C2，C3，C4}，每個(gè)子任務(wù)Gv對(duì)應(yīng)的云端服務(wù)資源池 SPv共有mv個(gè)服務(wù)，對(duì)于云端服務(wù)資源池 SPv中的每一個(gè)服務(wù)SPvu，其包含的Qos歷史記錄個(gè) 數(shù)為L(zhǎng) vu，由SPv形成的第γ個(gè)可行的云服務(wù)組合方案為CSy，ve [1，4]，ω e [I，mv]，定義模 型為： 其中，垃％_^)為第k維度的眾％最大值，Q〇s_(fc)為第k維度的Q 0:s最小值，SPvuRh為 隸屬于SPvcj的一條Qfe歷史記錄，Χνω-h表示模型中效用函數(shù)的參數(shù)；B、 根據(jù)效用函數(shù)值按從小到大的順序?qū)Ω骺尚性品?wù)組合方案進(jìn)行排序，選擇前Z個(gè) 可行云服務(wù)組合方案作為優(yōu)選云服務(wù)組合方案，Z的取值根據(jù)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行設(shè)定； C、 對(duì)每一組優(yōu)選云服務(wù)組合方案計(jì)算其效用函數(shù)值的平均值； D、 選擇效用函數(shù)值的平均值為最大的優(yōu)選云服務(wù)組合方案作為最優(yōu)的云服務(wù)組合方 案； E、 記錄優(yōu)選云服務(wù)組合方案的效用函數(shù)值和最優(yōu)的組合云服務(wù)方案，并將其作為樣本 進(jìn)行學(xué)習(xí)，如果新的優(yōu)選云服務(wù)組合方案已經(jīng)出現(xiàn)過，則直接調(diào)用其函數(shù)值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云計(jì)算的河面冰情分析系統(tǒng)，其特征是，所述河面冰情數(shù) 據(jù)提取子模塊具體執(zhí)行以下操作： 設(shè)以為非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)，&;為本地資源池，.為鄰居節(jié)點(diǎn)資源信 息池 ，i e [ 1，η]，η為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)包含節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，發(fā)起提取請(qǐng)求Mj的節(jié)點(diǎn)為Xj，在Xj的鄰居節(jié) 點(diǎn)集合中按照概率Pj隨機(jī)挑選出的對(duì)等節(jié)點(diǎn)集為PjX {xji，xj2,…xjm}，je [I，η]; 當(dāng)對(duì)等節(jié)點(diǎn)Xl收到x潑送的提取請(qǐng)求M財(cái)，檢查&和％中是否含有滿足提取請(qǐng)求的 河面冰情數(shù)據(jù)，若是，根據(jù)所述河面冰情數(shù)據(jù)和河面冰情數(shù)據(jù)所在對(duì)等節(jié)點(diǎn)的位置信息，創(chuàng) 建查詢的響應(yīng)消息^^，并根據(jù)^的位置信息，將所述響應(yīng)信息％/返回給X j，然后將^的生 命值減1，若Xj的生命值為〇，丟棄提取請(qǐng)求Mj，若不為O，采用Q學(xué)習(xí)算法計(jì)算pj X {Xji，χ」2，… Xjm}中各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的Q值，將提取請(qǐng)求Mj轉(zhuǎn)發(fā)給Pj X {xjl，Xj2,…Xjm}中Q值最大的節(jié)點(diǎn)，概率Pj 在網(wǎng)絡(luò)悠閑時(shí)的取值范圍為(5,8]，在網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)的取值范圍為[0,3); 設(shè)定Q值的計(jì)算公式為：其中，Qnew表示Q的新值，Qoid表示Q的老值，Qiearn表示被學(xué)習(xí)的值，α表示學(xué)習(xí)速率，β表示 擁塞因素，馬丨:&)表示時(shí)刻t節(jié)點(diǎn)X扣的緩存隊(duì)列中待處理的提取請(qǐng)求消息數(shù)，表示Pj X {xjl，Xj2，'"Xjni}中的節(jié)點(diǎn)Xjw處理一條提取請(qǐng)求消息所規(guī)定的時(shí)間，表示Pj X {xjl，Xj2，… Xjm}中的節(jié)點(diǎn)X處理一條提取請(qǐng)求消息實(shí)際所需的時(shí)間；函數(shù)I [ X ]在X>0時(shí)取值為1，X< 0 時(shí)取值為〇，α的取值范圍是[0.25,0.3]，β的取值范圍是[0.45,0.5]。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK105933171SQ201610534639
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】吳本剛