本發(fā)明涉及一種基于移動分布式計(jì)算的在線圖像化編程系統(tǒng)。涉及專利分類號H04電通信技術(shù)H04L數(shù)字信息的傳輸，例如電報(bào)通信H04L29/00H04L 1/00至H04L 27/00單個(gè)組中不包含的裝置、設(shè)備、電路和系統(tǒng)H04L29/02通信控制；通信處理H04L29/06以協(xié)議為特征的H04L29/08傳輸控制規(guī)程，例如數(shù)據(jù)鏈級控制規(guī)程。

背景技術(shù)：

相對于家用桌面級處理器近年來的近乎停滯的緩慢發(fā)展，移動端的精簡指令集處理器的處理能力有了長足的發(fā)展，單純的浮點(diǎn)計(jì)算能力與桌面處理器的處理能力的差距已經(jīng)縮短至2-3年。

除去處理器和圖形處理器的跨越式發(fā)展之外，智能終端的諸如內(nèi)存、存儲空間以及供電等性能，散熱能力已經(jīng)追上和超過了桌面系統(tǒng)，而且系統(tǒng)軟件在廠商堅(jiān)持不懈的努力下，對系統(tǒng)的要求也在不斷降低?？傮w上硬件的發(fā)展速度已經(jīng)將手機(jī)系統(tǒng)軟件的性能需求，形成了性能冗余。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公開了一種基于移動分布式計(jì)算的在線圖像化編程系統(tǒng)，包括設(shè)置在移動終端的圖形編輯單元、處理單元和通信單元以及設(shè)置在遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理單元；

所述的圖形編輯單元包括圖形編輯區(qū)域和存儲表示特定邏輯語句的圖形塊的圖形元素庫；

工作時(shí)，從所述的圖像元素庫中拖拽所述的圖形塊至圖形編輯區(qū)域排列組合形成圖形塊序列，所述的圖形塊序列具有特定的代碼含義；

處理單元采集所述的圖形塊序列表示的代碼含義，通過所述的通信單元將含義發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器中的數(shù)據(jù)處理單元；

所述的數(shù)據(jù)處理單元分析所述的代碼含義，對代碼的運(yùn)算任務(wù)進(jìn)行分解，發(fā)送至特定范圍的特定移動終端，由移動終端進(jìn)行分解任務(wù)的計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果返回至所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理單元，由數(shù)據(jù)處理單元匯總后，生成最終的運(yùn)算結(jié)果，存儲并將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送至編輯圖形的移動終端，完成圖像化變成。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的數(shù)據(jù)處理單元采用分布式隊(duì)列服務(wù)方法實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)內(nèi)注冊的非編程任務(wù)手機(jī)的配置信息和編程任務(wù)手機(jī)上傳的計(jì)算任務(wù)信息：對手機(jī)的位置流式數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣存儲形成手機(jī)的歷史活動區(qū)域；

根據(jù)需要任務(wù)分解的計(jì)算任務(wù)的類型和系統(tǒng)手機(jī)的運(yùn)載條件對手機(jī)和計(jì)算任務(wù)信息進(jìn)行篩選：將同類型的配置信息和同類型的計(jì)算任務(wù)信息分別集中整理，同時(shí)對已經(jīng)集中整理的手機(jī)和計(jì)算任務(wù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新；

對每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集進(jìn)行微聚類：在設(shè)置好的時(shí)間窗內(nèi)使用聚類算法對上述每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集按距離進(jìn)行聚類，使每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集產(chǎn)生多個(gè)微簇；

針對每一個(gè)微簇計(jì)算匹配方案：在預(yù)先設(shè)置的時(shí)間窗內(nèi)，對所述的微簇采用進(jìn)化算法對其進(jìn)行手機(jī)任務(wù)供需匹配組合優(yōu)化，形成手機(jī)任務(wù)匹配方案并保存。

更進(jìn)一步的，對每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集進(jìn)行微聚類具體采用如下方式：初始化微簇

在初始時(shí)刻，針對每一個(gè)VC_type數(shù)據(jù)集使用基于距離的聚類算法形成q個(gè)初始微簇，q為聚類算法初始化時(shí)指定，且

q＝μ*|VC_type|

其中0＜μ＜0.25，|VC_type|為手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集VC_type的規(guī)模，使用M₁...M_q表示某一時(shí)刻的全部q個(gè)微簇；

更進(jìn)一步的，針對每一個(gè)微簇計(jì)算匹配方案，具體采用如下方式：建立手機(jī)任務(wù)匹配模型：若某微簇M_p中有K(k＝1,2,3….K)個(gè)手機(jī)和I(i＝1,2，…,I)個(gè)計(jì)算任務(wù)數(shù)據(jù)，由所有匹配x_ki組成的矩陣VCM為手機(jī)任務(wù)匹配問題的一個(gè)解。

VCM每一個(gè)行向量對應(yīng)每一個(gè)手機(jī)的匹配方案，每一個(gè)列向量對應(yīng)每一個(gè)計(jì)算任務(wù)分解需求的匹配方案，其中

手機(jī)任務(wù)匹配組合優(yōu)化數(shù)學(xué)模型為

max Z＝w₁R+w₂(C+1)^-1 (2)

同時(shí)滿足以下約束條件：

限制每個(gè)計(jì)算任務(wù)分解需求至多有M_I個(gè)匹配手機(jī)；

限制每個(gè)手機(jī)至多匹配M_K個(gè)計(jì)算任務(wù)分解需求；

要求每個(gè)手機(jī)匹配的所有的計(jì)算任務(wù)分解需求的總體計(jì)算任務(wù)重量要小于gb_k；

給每個(gè)手機(jī)推薦的每個(gè)方案中的計(jì)算任務(wù)重量都小于任務(wù)分解手機(jī)的載重；

其中i＝1,2,...,I，k＝1,2,...,K

其中每個(gè)手機(jī)的任務(wù)分解能力為b_k，每個(gè)計(jì)算任務(wù)需求為d_i，w₁和w₂為信息資源利用率R和總體匹配成本C兩個(gè)指標(biāo)的偏好程度,且w₁+w₂＝1，其中信息資源利用率R的計(jì)算公式為：

$R=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^I{\mathrm{\Σ}}_{k=1}^K{x}_{ki}}{K\×I}$

C為總體匹配成本，在僅考慮距離成本的條件下，C的計(jì)算公式為

$C={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^I{\mathrm{\Σ}}_{k=1}^K{l}_{ik}{x}_{ki}$

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明公開的一種基于移動分布式計(jì)算的在線圖像化編程系統(tǒng)，通過將但一個(gè)手機(jī)創(chuàng)建的任務(wù)傳輸至服務(wù)器進(jìn)行分解，由系統(tǒng)將分解后的任務(wù)發(fā)送至特定區(qū)域范圍內(nèi)的手機(jī)進(jìn)行分布式計(jì)算，極大的提高了空閑手機(jī)的利用效率，為擴(kuò)展手機(jī)的運(yùn)算性能開辟了新的路徑。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)模塊圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述：

實(shí)施例：

如圖1所示的一種基于移動分布式計(jì)算的在線圖像化編程系統(tǒng)，包括設(shè)置在移動終端的圖形編輯單元、處理單元和通信單元以及設(shè)置在遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理單元；

所述的圖形編輯單元包括圖形編輯區(qū)域和存儲表示特定邏輯語句的圖形塊的圖形元素庫；

工作時(shí)，從所述的圖像元素庫中拖拽所述的圖形塊至圖形編輯區(qū)域排列組合形成圖形塊序列，所述的圖形塊序列具有特定的代碼含義；

考慮到手機(jī)依靠自身的硬件處理軟件編譯任務(wù)，會占用大量的手機(jī)性能，導(dǎo)致手機(jī)可能因?yàn)樘幚砥骺ㄋ缹?dǎo)致無法正常使用，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，

處理單元采集所述的圖形塊序列表示的代碼含義，通過所述的通信單元將含義發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器中的數(shù)據(jù)處理單元。

所述的數(shù)據(jù)處理單元分析所述的代碼含義，對代碼的運(yùn)算任務(wù)進(jìn)行分解，發(fā)送至特定范圍的特定移動終端，由移動終端進(jìn)行分解任務(wù)的計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果返回至所述的遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理單元，由數(shù)據(jù)處理單元匯總后，生成最終的運(yùn)算結(jié)果，存儲并將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送至編輯圖形的移動終端，完成圖像化變成。

所述的數(shù)據(jù)處理單元采用分布式隊(duì)列服務(wù)方法實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)內(nèi)注冊的非編程任務(wù)手機(jī)的配置信息和編程任務(wù)手機(jī)上傳的計(jì)算任務(wù)信息：對手機(jī)的位置流式數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣存儲形成手機(jī)的歷史活動區(qū)域；

根據(jù)需要任務(wù)分解的計(jì)算任務(wù)的類型和系統(tǒng)手機(jī)的運(yùn)載條件對手機(jī)和計(jì)算任務(wù)信息進(jìn)行篩選：將同類型的配置信息和同類型的計(jì)算任務(wù)信息分別集中整理，同時(shí)對已經(jīng)集中整理的手機(jī)和計(jì)算任務(wù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新；

對每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集進(jìn)行微聚類：在設(shè)置好的時(shí)間窗內(nèi)使用聚類算法對上述每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集按距離進(jìn)行聚類，使每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集產(chǎn)生多個(gè)微簇；

針對每一個(gè)微簇計(jì)算匹配方案：在預(yù)先設(shè)置的時(shí)間窗內(nèi)，對所述的微簇采用進(jìn)化算法對其進(jìn)行手機(jī)任務(wù)供需匹配組合優(yōu)化，形成手機(jī)任務(wù)匹配方案并保存。

更進(jìn)一步的，對每一個(gè)手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集進(jìn)行微聚類具體采用如下方式：初始化微簇

在初始時(shí)刻，針對每一個(gè)VC_type數(shù)據(jù)集使用基于距離的聚類算法形成q個(gè)初始微簇，q為聚類算法初始化時(shí)指定，且

q＝μ*|VC_type|

其中0＜μ＜0.25，|VC_type|為手機(jī)任務(wù)類型數(shù)據(jù)集VC_type的規(guī)模，使用M₁...M_q表示某一時(shí)刻的全部q個(gè)微簇；

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，針對每一個(gè)微簇計(jì)算匹配方案，具體采用如下方式：建立手機(jī)任務(wù)匹配模型：若某微簇M_p中有K(k＝1,2,3….K)個(gè)手機(jī)和I(i＝1,2，…,I)個(gè)計(jì)算任務(wù)數(shù)據(jù)，由所有匹配x_ki組成的矩陣VCM為手機(jī)任務(wù)匹配問題的一個(gè)解。

VCM每一個(gè)行向量對應(yīng)每一個(gè)手機(jī)的匹配方案，每一個(gè)列向量對應(yīng)每一個(gè)計(jì)算任務(wù)分解需求的匹配方案，其中

手機(jī)任務(wù)匹配組合優(yōu)化數(shù)學(xué)模型為

max Z＝w₁R+w₂(C+1)^-1 (2)

同時(shí)滿足以下約束條件：

限制每個(gè)計(jì)算任務(wù)分解需求至多有M_I個(gè)匹配手機(jī)；

限制每個(gè)手機(jī)至多匹配M_K個(gè)計(jì)算任務(wù)分解需求；

要求每個(gè)手機(jī)匹配的所有的計(jì)算任務(wù)分解需求的總體計(jì)算任務(wù)重量要小于gb_k；

給每個(gè)手機(jī)推薦的每個(gè)方案中的計(jì)算任務(wù)重量都小于任務(wù)分解手機(jī)的載重；

其中i＝1,2,...,I，k＝1,2,...,K

其中每個(gè)手機(jī)的任務(wù)分解能力為b_k，每個(gè)計(jì)算任務(wù)需求為d_i，w₁和w₂為信息資源利用率R和總體匹配成本C兩個(gè)指標(biāo)的偏好程度,且w₁+w₂＝1，其中信息資源利用率R的計(jì)算公式為：

$R=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^I{\mathrm{\Σ}}_{k=1}^K{x}_{ki}}{K\×I}$

C為總體匹配成本，在僅考慮距離成本的條件下，C的計(jì)算公式為。

$C={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^I{\mathrm{\Σ}}_{k=1}^K{l}_{ik}{x}_{ki}$

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。