Integrating AI into Mobile Cloud Computing Task Offloading

Loading...
Thumbnail Image

Date

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Unuversity Setif 1 Ferhat Abbas . Faculty of Sciences

Abstract

This thesis explores the application of Artificial Intelligence (AI) to task offloading in Mobile Cloud Computing (MCC) environments. The study addresses the challenge of efficiently allocating computational tasks among local devices, edge servers, and cloud resources while minimizing execution delay and energy consumption. To achieve this objective, the offloading problem is formulated as a Reinforcement Learning (RL) task, and two Deep Reinforcement Learning (DRL) algorithms, Deep Q-Network (DQN) and Double Deep Q-Network (DDQN), are employed to learn adaptive offloading policies based on real-time system conditions. A closed-loop intelligent framework is proposed, implemented in Python, and evaluated through simulation experiments. The results demonstrate that the proposed DRL-based approach effectively improves task allocation decisions, reduces latency and energy consumption, and achieves stable convergence during training. These findings highlight the potential of AI-driven, context-aware offloading strategies for enhancing the performance and efficiency of next-generation MCC systems.

Description

يستكشف هذا البحث تطبيق الذكاء الاصطناعي (AI) على تفريغ المهام الحوسبية في بيئات الحوسبة السحابية المتنقّلة (MCC) . تتناول الدراسة تحدّي توزيع المهام الحوسبية بكفاءة بين الأجهزة المحلية وخوادم الحافة وموارد السحابة، مع تقليل زمن التنفيذ واستهلاك الطاقة. ولتحقيق هذا الهدف، تُصاغ مشكلة التفريغ كمسألة تعلّم معزّز (RL)، وتُستخدَم خوارزميتان من خوارزميات التعلّم المعزّز العميق (DRL) وهما شبكة Q العميقة (DQN) وشبكة Q العميقة المزدوجة (DDQN) لتعلّم سياسات تفريغ تكيّفية اعتمادًا على حالة النظام في الزمن الحقيقي. يُقترَح إطار عمل ذكيّ مغلق الحلقة، نُفّذ بلغة Python وقُيّم من خلال تجارب المحاكاة. تُظهِر النتائج أنّ النهج المقترَح القائم على التعلّم المعزّز العميق يحسّن بفعالية قرارات توزيع المهام، ويقلّل من زمن الاستجابة واستهلاك الطاقة، ويحقّق تقاربًا مستقرّا أثناء التدريب. تُبرز هذه النتائج إمكانات استراتيجيات التفريغ المعتمدة على الذكاء الاصطناعي والمدرِكة للسياق في تعزيز أداء وكفاءة أنظمة الحوسبة السحابية المتنقّلة من الجيل القادم.

Citation

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By