Scientific Workflows in IoT Environments: A Data Placement Strategy Based on Heterogeneous Edge-Cloud Computing
Notice bibliographique
Résumé
In Industry 4.0 and Internet of Things (IoT) environments, the heterogeneous edge-cloud computing paradigm can provide a more proper solution to deploy scientific workflows compared to cloud computing or other traditional distributed computing. Owing to the different sizes of scientific datasets and the privacy issue concerning some of these datasets, it is essential to find a data placement strategy that can minimize data transmission time. Some state-of-the-art data placement strategies combine edge computing and cloud computing to distribute scientific datasets. However, the dynamic distribution of newly generated datasets to appropriate datacenters and exiting the spent datasets are still a challenge during workflows execution. To address this challenge, this study not only constructs a data placement model that includes shared datasets within the individual and among multiple workflows across various geographical regions, but also proposes a data placement strategy (DYM-RL-DPS) based on algorithms of two stages. First, during the build-time stage of workflows, we use the discrete particle swarm optimization algorithm with differential evolution to pre-allocate initial datasets to proper datacenters. Then, we reformulate the dynamic datasets distribution problem as a Markov decision process and provide a reinforcement learning–based approach to learn the data placement strategy in the runtime stage of scientific workflows. Through using the heterogeneous edge-cloud computing architecture to simulate IoT environments, we designed comprehensive experiments to demonstrate the superiority of DYM-RL-DPS. The results of our strategy can effectively reduce the data transmission time as compared to other strategies.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».