近日,我校计算机科学与技术学院23级学术学位硕士研究生粟凌峰同学以第一作者身份在在绿色通信和网络领域的国际顶级期刊《IEEE Transactions on Green Communications and Networking》发表题为“Utility Driven Digital Twin Deployment for Energy-Efficient Industrial Edge Networks”的研究论文。该成果以东莞理工学院为第一完成单位,指导老师陶铭教授为论文通讯作者。

在6G技术的推动下,数字孪生边缘网络(Digital Twin Edge Network, DITEN)对传统生产制造模式带来了深刻变革。通过工业设备与数字孪生(Digital Twin, DT)的同步交互,DITEN以更低时延和更高能效显著提升了复杂工业系统的运行效率。然而,作为实现上述优势的关键前提,如何将DT模型在边缘服务器进行合理部署并实现效用最大化,仍是亟待解决的核心问题。现有部署方法因未能兼顾即时响应与可持续服务,难以有效满足工业场景对低时延和高能效的严苛要求,亦无法持续提升DITEN的服务性能。针对上述挑战,本文基于DT模型与边缘服务器的差异化性能需求,分别定义了短期效用与长期效用,并构建了效用感知的DT模型部署优化问题,联合权衡部署决策中的短长期效用。文中首先证明了该优化问题属于马尔可夫决策过程,然后设计了一种基于内在好奇心机制的多智能体近端策略优化算法,为DT模型部署问题提供高效解决方案。仿真结果表明,所提方案可通过时延有效性、能效优化与负载均衡确保效用平衡。
据悉,IEEE Transactions on Green Communications and Networking是绿色通信和网络领域国际顶级期刊,属于中科院二区期刊,2024 年影响因子为5.3。该期刊聚焦于推动可持续信息与通信技术发展,涵盖有线、光纤、无线通信及网络的绿色化创新,能量收集与存储技术、人工智能驱动的动态资源管理、边缘计算节能策略等领域。
论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10937971
撰稿:粟凌峰;一审:陶铭;二审:尹建明;三审:廖文波