CN116599845A - 电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置 - Google Patents

电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置 Download PDF

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CN116599845A CN202310553157.6A CN202310553157A CN116599845A CN 116599845 A CN116599845 A CN 116599845A CN 202310553157 A CN202310553157 A CN 202310553157A CN 116599845 A CN116599845 A CN 116599845A
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Abstract

本申请涉及一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置。所述方法包括：构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。该方法实现安全通信和资源分配的系统时延短，且得到通信和资源分配方式的时间短，有利于提高通信和资源分配的效率。

Description

电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置
技术领域
本申请涉及通信资源分配技术领域，特别是涉及一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置。
背景技术
电网信息物理系统是综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，在电网信息物理系统中，系统感知层中的传感器是作为信息物理系统的末端设备，其主要作用是采集环境中的信息数据，并且定时的发送给服务器，服务器在接收到信息数据之后作出相应的处理，再返回给物理末端设备相应的资源分配方式，在这个过程中需要在保证信息的安全通信的前提下进行资源分配。
传统技术基于无线信道的特性，在电网信息物理系统中，利用传统智能优化算法从物理层安全方向上保证信息传输过程的安全性。但是传统智能优化算法中进行资源分配的过程缓慢，耗时长，资源分配效率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置。
第一方面，本申请提供了一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法。所述方法包括：
构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；
基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
在其中一个实施例中，基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型，包括：
获取用于表征系统延时的目标函数，目标函数包括根据动作参数配置的变量项；
通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型；
根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型。
在其中一个实施例中，根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型，包括：
根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数；
迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
在其中一个实施例中，获取用于表征系统延时的目标函数，还包括：
获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
在其中一个实施例中，状态参数包括信道增益参数和迭代参数，方法还包括：
根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率；
根据传输速率和计算速率得到系统延时；
通过迭代参数更新状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到目标通信资源分配模型。
在其中一个实施例中，根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率，包括：
根据信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率；
若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
第二方面，本申请还提供了一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置。所述装置包括：
模型构建模块，用于构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；
模型训练模块，用于基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
模型分配模块，用于通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；
基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；
基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；
基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
上述电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置，构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。该方法通过训练得到的目标通信资源分配模型，输入状态参数到目标通信资源分配模型可以直接得到系统时延最短时对应的动作参数，进而根据得到的动作参数完成电网信息物理系统的通信和资源分配，该方法实现安全通信和资源分配的系统时延短，且得到通信和资源分配方式的时间短，有利于提高通信和资源分配的效率。
附图说明
图1为一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的应用环境图；
图2为一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的流程示意图；
图3为一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的迭代轮数和返回奖励值的实验数据示意图；
图4为另一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的流程示意图；
图5为另一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的场景图；
图6为一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备为服务器的内部结构图；
图8为一个实施例中计算机设备为终端的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法，可以应用于如图1所示的电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的应用环境中。其中，终端102构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种方法，以该方法应用于图1中的终端102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数。
其中，状态参数包括信道增益参数和迭代参数。信道增益是指信道系数，用于描述信道本身的衰减及衰落特性，也就是说用于描述信道自身的传输能力特性，例如在电网信息物理系统中传感器与电网控制器之间存在信息通道，该信息通道的信道系数就是传感器与电网控制器之间的信道增益。迭代是一种重复反馈过程的活动，每一次迭代的结果会成为下一次迭代的初始值。动作参数包括发送功率和计算资源块，例如在电网信息物理系统中传感器发送信息数据到电网控制器的发送功率为动作参数，以及信息数据在电网边缘计算服务器进行数据处理的边缘计算资源块的大小也为动作参数。
示例性的，构建一个具有三层全连接层的初始通信资源分配模型，应用于电网信息物理系统，获取到当前系统进行数据通信的通信信道对应的信道增益参数，以及当前状态参数对应的迭代轮数和迭代数值，输入状态参数到初始通信资源分配模型可以得到与状态参数对应的多个动作参数。
步骤204，基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型。
其中，系统延时是指根据状态参数和动作参数得到的关于电网信息物理系统的信息数据进行通信和处理所需要的时间。
示例性的，基于获取到的状态参数和多个动作参数可以得到多个系统延时，根据当前的状态参数和随机选择的动作参数计算系统延时并进行迭代训练，在迭代训练的过程中不断更新初始通信资源分配模型，直至选择出系统延时最短时对应的目标动作参数，进而得到目标通信资源分配模型。
步骤206，通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
示例性的，根据目标动作参数得到系统延时最短时传感器的发送功率以及边缘计算服务器中计算资源块的大小，根据该发送功率实现系统的安全通信，根据选择的计算资源块分配给该系统进行信息数据的处理。
上述电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法和装置，构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。该方法通过训练得到的目标通信资源分配模型，输入状态参数到目标通信资源分配模型可以直接得到系统时延最短时对应的动作参数，进而根据得到的动作参数完成电网信息物理系统的通信和资源分配，该方法实现安全通信和资源分配的系统时延短，且得到通信和资源分配方式的时间短，有利于提高通信和资源分配的效率。
在一个实施例中，基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型，包括：获取用于表征系统延时的目标函数，目标函数包括根据动作参数配置的变量项；通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型；根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型。
其中，目标函数是指根据模型训练过程中的优化目标得到的目标函数，例如在电网信息物理系统中的优化目标为传感器实现安全通信和信息数据处理的时延最小，可以得到与时延最小化的目标函数。训练函数是指用于模型训练的训练函数，例如应用在电网信息物理系统中的深度强化学习模型，基于该深度强化学习模型可以得到一个与系统时延相关的输出值，该输出值为该模型的预测值，根据该预测值与目标函数的样本值之间的差异进行模型的训练，计算差异值进行模型训练的计算公式则为该模型的训练函数。
示例性的，在电网信息物理系统，基于计算传感器安全通信和信息数据处理的时延可以得到与系统时延相关的目标函数，根据初始通信资源分配模型获取到的状态参数和动作参数可以计算该系统时延，将动作参数作为目标函数的变量项进行计算可以得到当前状态参数下不同动作参数对应的系统时延，基于深度强化学习算法构建的通信资源分配模型得到与目标函数对应的训练函数为Q函数，进而可以得到不同动作参数对应的奖励值，根据奖励值迭代更新初始通信资源分配模型，并重新获取到当前状态参数对应的动作参数，以及动作参数对应的系统时延，在系统时延最小时得到目标动作参数，获取到目标动作参数时完成初始通信资源分配模型的迭代训练，得到目标通信资源分配模型。
本实施例中，通过与系统延时相关的目标函数和训练函数对通信资源分配模型进行训练，得到的通信资源分配模型可以输出系统延时最短时的目标动作参数，也就是说根据目标动作参数进行通信和资源分配需要的系统时延最短，提高了通信和资源分配的效率。
在一个实施例中，根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型，包括：根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数；迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
示例性的，可以根据深度强化学习算法构建初始通信资源分配模型，根据模型的Q函数得到不同的动作参数对应的奖励值，获取最大奖励值对应的动作参数，根据得到的奖励值更新初始通信资源分配模型的模型参数以及状态参数中的迭代参数，根据更新后的初始通信资源分配模型进行迭代训练，获取到更新后的状态参数对应的动作参数，并重新计算动作参数对应的奖励值。
如图3所示的迭代轮数和返回奖励值的实验数据示意图，可以在迭代参数中的迭代数值从1降低到0.02的情况下，得到最大奖励值，进而得到系统延时最短的动作参数作为目标动作参数，在得到目标动作参数后停止迭代训练，得到目标通信资源分配模型。
在本实施例中，通过选择每次迭代过程中奖励值最大的动作参数更新初始通信资源分配模型，进而得到奖励值越来越大的动作参数，直至选择出目标动作参数，这种方法简单高效，省去了为找目标动作参数，也就是目标函数最优解可能需要的穷举操作，可以得到与最优解比较接近的近似最优解。
在其中一个实施例中，获取用于表征系统延时的目标函数，还包括：获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
示例性的，在电网信息物理系统中，约束条件的计算公式为：
其中，FM表示边缘服务器最大计算速率，Nu表示现有的传感器数量。其中C1保证处理总数不超过边缘服务器的数量，C2，C3两个约束条件保证每个传感器只能选择选择一个发送功率和一个计算资源块。C4指定优化目标函数的变量项为二元变量。
在本实施例中，明确了目标函数的约束条件，实现了设计目标函数中变量的取值范围的作用。
在其中一个实施例中，状态参数包括信道增益参数和迭代参数，方法还包括：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率；根据传输速率和计算速率得到系统延时；通过迭代参数更新状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到目标通信资源分配模型。
其中，信道增益可以由大尺度衰落和小尺度衰落组成。
示例性的，在电网信息物理系统中，根据传感器到电网控制器的衰落值可以得到信道增益，计算公式表示如下：
gk＝khk
其中，gk表示信道增益，αk表示大尺度衰落，hk表示小尺度衰落。
根据获取到的传感器到电网控制器的信道增益可以得到信息数据从传感器到电网控制器的传输速率，计算公式表示如下：
其中，表示第i个传感器发送到电网控制器的传输速率，/>表示第i个传感器的发送功率，gi,B表示第i个传感器到电网控制器的信道增益，σ2表示噪声。其中/>表示第i个传感器选择第m个发送功率Pm作为它的发送功率，/>表示第i个传感器没有选择第m个发送功率Pm作为它的发送功率。
计算传感器将信息数据传输到电网控制器的传输时延，计算公式表示如下：
其中，Bi表示计算的信息数据大小。
第i个传感器在边缘服务器上的计算信息数据的时间可以表示为：
其中，Bi表示计算的信息数据的大小，zi[k]＝1表示第k个资源块被分配给第i个传感器使用，zi[k]＝0表示第k个资源块未被分配给第i个传感器使用，u表示处理器上计算强度，Nb表示边缘处理器资源块数量，fk表示第k块资源块的计算速度。
可以得到第i个传感器在整个通信和资源分配计算过程中需要的系统时延，计算公式表示如下：
更新动作参数可以得到更新后的传输速率和计算速率，进而得到更新后的系统时延，可以选择该次迭代回合中系统时延最小时对应的动作参数，并根据该动作参数更新初始通信资源分配模型，直至迭代参数中的迭代数值稳定，结束迭代训练，得到目标通信资源分配模型。
在本实施例中，明确了根据获取到的状态参数和动作参数如何计算系统延时的方式，提高了初始通信资源分配模型中的计算效率。
在其中一个实施例中，根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率，包括：根据信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率；若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
示例性的，在电网信息物理系统中，存在恶意第三方窃听，这些窃听者会窃听传感器发送到附近电网控制器的信息数据，造成数据泄露导致电网信息物理系统安全性降低，可以根据传感器到第三方的信道增益得到传感器到第三方的传输速率，计算公式表示如下：
其中，其中表示第i个传感器的发送功率，gi,n表示第i个传感器到第三方的信道增益，σ2表示噪声。
根据传感器到电网控制器和第三方的传输速率，可以得到目标传输速率，计算公式表示如下：
可以得到在传感器到电网控制器的传输速率不大于传感器到第三方的传输速率时，传感器的目标传输速率为零值，即不进行信息数据的传输。在传感器到电网控制器的传输速率大于传感器到第三方的传输速率时，传感器根据该目标传输速率进行信息数据的传输，提高信息传输的安全性。
本实施例中，考虑到第三方对信息数据传输过程中安全性的影响，对传感器的传输速率进一步明确，提高了信息传输过程中的安全性。
如图4所示为一个实施例中电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的流程示意图，应用在如图5所示的电网信息物理系统的应用场景图中，该电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法包括如下步骤：
步骤402，构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数，其中，状态参数包括信道增益参数和迭代参数，动作参数包括发送功率和计算资源块。
步骤404，根据信道增益参数和发送功率得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率。
步骤406，若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
步骤408，根据信道增益参数和计算资源块的大小得到电网信息物理系统的计算速率。
步骤410，根据目标传输速率和计算速率得到用于表征系统延时的目标函数。
步骤412，获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
步骤414，通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型。
步骤416，根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数。
步骤418，迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
步骤420，通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
在本实施例中，通过与系统延时相关的目标函数，以及根据系统延时得到的奖励值相关的训练函数，对初始通信资源分配模型进行训练，可以得到一个输入当前状态参数就快速得到目标动作参数的目标通信资源分配模型，之后根据输出的目标动作参数可以实现系统的安全通信和资源分配，提高了通信和资源分配的效率。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置600，包括：模型构建模块602、模型训练模块604和模型分配模块606，其中：
模型构建模块602，用于构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；
模型训练模块604，用于基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
模型分配模块606，用于通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
在一个实施例中，模型训练模块604还用于获取用于表征系统延时的目标函数，目标函数包括根据动作参数配置的变量项；通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型；根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，模型训练模块604还用于根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数；迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，模型训练模块604还用于获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
在一个实施例中，该装置还用于根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率；根据传输速率和计算速率得到系统延时；通过迭代参数更新状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，该装置还用于根据信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率；若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
上述电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电网信息物理系统的安全通信和资源分配数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，前述结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型，包括：获取用于表征系统延时的目标函数，目标函数包括根据动作参数配置的变量项；通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型；根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型，包括：根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数；迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取用于表征系统延时的目标函数，还包括：获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：状态参数包括信道增益参数和迭代参数，方法还包括：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率；根据传输速率和计算速率得到系统延时；通过迭代参数更新状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率，包括：根据信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率；若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型，包括：获取用于表征系统延时的目标函数，目标函数包括根据动作参数配置的变量项；通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型；根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型，包括：根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数；迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取用于表征系统延时的目标函数，还包括：获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：状态参数包括信道增益参数和迭代参数，方法还包括：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率；根据传输速率和计算速率得到系统延时；通过迭代参数更新状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率，包括：根据信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率；若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：构建初始通信资源分配模型，基于通信资源分配模型获取状态参数，以及状态参数对应的动作参数；基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；通过目标动作参数对电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：基于电网信息物理系统的系统延时更新初始通信资源分配模型，得到系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型，包括：获取用于表征系统延时的目标函数，目标函数包括根据动作参数配置的变量项；通过目标函数确定训练函数，训练函数用于训练初始通信资源分配模型；根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据动作参数和训练函数对初始通信资源分配模型进行更新，得到目标通信资源分配模型，包括：根据训练函数得到当前状态参数对应的动作参数的奖励值，确定奖励值最大时的动作参数；迭代更新初始通信资源分配模型，直至得到目标动作参数，根据目标动作参数得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取用于表征系统延时的目标函数，还包括：获取目标函数的约束条件，约束条件用于约束电网信息物理系统分配资源的范围。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：状态参数包括信道增益参数和迭代参数，方法还包括：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率；根据传输速率和计算速率得到系统延时；通过迭代参数更新状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到目标通信资源分配模型。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据信道增益参数和动作参数得到电网信息物理系统的传输速率和计算速率，包括：根据信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到初始传输速率；若初始传输速率大于零，将初始传输速率作为目标传输速率，以通过目标传输速率进行数据传输。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：
构建初始通信资源分配模型，基于所述通信资源分配模型获取状态参数，以及所述状态参数对应的动作参数；
基于电网信息物理系统的系统延时更新所述初始通信资源分配模型，得到所述系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
通过所述目标动作参数对所述电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于电网信息物理系统的系统延时更新所述初始通信资源分配模型，得到所述系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型，包括：
获取用于表征所述系统延时的目标函数，所述目标函数包括根据所述动作参数配置的变量项；
通过所述目标函数确定训练函数，所述训练函数用于训练所述初始通信资源分配模型；
根据所述动作参数和所述训练函数对所述初始通信资源分配模型进行更新，得到所述目标通信资源分配模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述动作参数和所述训练函数对所述初始通信资源分配模型进行更新，得到所述目标通信资源分配模型，包括：
根据所述训练函数得到当前所述状态参数对应的所述动作参数的奖励值，确定所述奖励值最大时的动作参数；
迭代更新所述初始通信资源分配模型，直至得到所述目标动作参数，根据所述目标动作参数得到所述目标通信资源分配模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取用于表征所述系统延时的目标函数，还包括：
获取所述目标函数的约束条件，所述约束条件用于约束所述电网信息物理系统分配资源的范围。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态参数包括信道增益参数和迭代参数，所述方法还包括：
根据所述信道增益参数和所述动作参数得到所述电网信息物理系统的传输速率和计算速率；
根据所述传输速率和计算速率得到所述系统延时；
通过所述迭代参数更新所述状态参数和对应的动作参数，得到更新后的系统延时，以得到所述目标通信资源分配模型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道增益参数和所述动作参数得到所述电网信息物理系统的传输速率和计算速率，包括：
根据所述信道增益参数得到发送端到接收端的传输速率和发送端到第三方的传输速率，以得到所述初始传输速率；
若所述初始传输速率大于零，将所述初始传输速率作为目标传输速率，以通过所述目标传输速率进行数据传输。
7.一种电网信息物理系统的安全通信和资源分配装置，其特征在于，所述装置包括：
模型构建模块，用于构建初始通信资源分配模型，基于所述通信资源分配模型获取状态参数，以及所述状态参数对应的动作参数；
模型训练模块，用于基于电网信息物理系统的系统延时更新所述初始通信资源分配模型，得到所述系统延时最短时的目标动作参数对应的目标通信资源分配模型；
模型分配模块，用于通过所述目标动作参数对所述电网信息物理系统进行安全通信和资源分配。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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