論文の概要: A novel evolutionary-based neuro-fuzzy task scheduling approach to
jointly optimize the main design challenges of heterogeneous MPSoCs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14717v1
- Date: Mon, 14 Mar 2022 18:50:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-03 18:28:06.624629
- Title: A novel evolutionary-based neuro-fuzzy task scheduling approach to
jointly optimize the main design challenges of heterogeneous MPSoCs
- Title(参考訳): 異種MPSoCの設計課題を協調的に最適化する進化型ニューロファジィタスクスケジューリング手法
- Authors: Athena Abdi, Armin Salimi-Badr
- Abstract要約: 進化的多目的アルゴリズム(NSGA-II)によって学習されたファジィニューラルネットワーク(FNN)
FNNに基づくオンラインタスクスケジューリングとマッピング手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7513645771137178
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In this paper, an online task scheduling and mapping method based on a fuzzy
neural network (FNN) learned by an evolutionary multi-objective algorithm
(NSGA-II) to jointly optimize the main design challenges of heterogeneous
MPSoCs is proposed. In this approach, first, the FNN parameters are trained
using an NSGA-II-based optimization engine by considering the main design
challenges of MPSoCs including temperature, power consumption, failure rate,
and execution time on a training dataset consisting of different application
graphs of various sizes. Next, the trained FNN is employed as an online task
scheduler to jointly optimize the main design challenges in heterogeneous
MPSoCs. Due to the uncertainty in sensor measurements and the difference
between computational models and reality, applying the fuzzy neural network is
advantageous in online scheduling procedures. The performance of the method is
compared with some previous heuristic, meta-heuristic, and rule-based
approaches in several experiments. Based on these experiments our proposed
method outperforms the related studies in optimizing all design criteria. Its
improvement over related heuristic and meta-heuristic approaches are estimated
10.58% in temperature, 9.22% in power consumption, 39.14% in failure rate, and
12.06% in execution time, averagely. Moreover, considering the interpretable
nature of the FNN, the frequently fired extracted fuzzy rules of the proposed
approach are demonstrated.
- Abstract(参考訳): 本稿では,異種MPSoCの主設計課題を最適化するために,進化的多目的アルゴリズム(NSGA-II)によって学習されたファジィニューラルネットワーク(FNN)に基づくオンラインタスクスケジューリングとマッピング手法を提案する。
このアプローチでは、まず、様々なサイズの異なるアプリケーショングラフからなるトレーニングデータセット上で、mpsocsの主な設計課題である温度、消費電力、故障率、実行時間を考慮して、nsga-iiベースの最適化エンジンを用いてfnnパラメータをトレーニングする。
次に、トレーニングされたFNNをオンラインタスクスケジューラとして使用し、異種MPSoCの主要な設計課題を共同で最適化する。
センサ計測の不確実性と計算モデルと現実の差により、ファジィニューラルネットワークの適用はオンラインスケジューリング手順において有利である。
この手法の性能は、いくつかの実験で過去のヒューリスティック、メタヒューリスティック、ルールベースアプローチと比較される。
これらの実験に基づき,提案手法は,すべての設計基準を最適化する関連研究に匹敵する。
関連するヒューリスティックおよびメタヒューリスティックアプローチによる改善は、温度10.58%、消費電力9.22%、故障率39.14%、実行時間12.06%と推定されている。
さらに,fnnの解釈可能な性質を考慮し,提案手法の頻発したファジィルールを実証した。
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