オンライン局所的手法を組み込んだ分散システムの構築

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680367
• Research Institution: Hiroshima City University
• Principal Investigator: 吉田 典可 広島市立大学, 情報科学部, 教授 (60037728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上土井 陽子 広島市立大学, 情報科学部, 助手 (80264935)
• Keywords: 分散システム / オンラインアルゴリズム / ネットワークルーティング / 局所アルゴリズム / 負荷分散 / マシンスケジューリング / データマイニング

Research Abstract

本研究では、分散システムの性能と信頼性の向上および拡張可能性の確保を目的として、オンラインで動作するネットワーク構造の分散システムを対象に以下の5項目について理論的および実験的に考察した。
1.応用分野でのオンラインルーティング・スケジューリング手法の適用課題に対する考察(主として上土井)オンラインルーティング・スケジューリング手法を実際に適用する際に有用な2つの課題(1),(2)について考察した。(1)負荷の存続時間の考慮:昨年度の研究では負荷を永続負荷とみなしていたが、実際的な未知有限の存続時間をもつ負荷に対するオンラインアドミッションコントロールアルゴリズムを提案した。(2)ネットワーク分割手法の開発:提案手法を局所アルゴリズムとして実現する場合の相互通信の効率化を目的として、ネットワークを複数の部分ネットワークへ分割する問題をグラフ分割モデルとして解析し、それに基づいた高速アルゴリズムを提案した。
2.データマイニング技法の局所アルゴリズム化に対する実験的考察(主として吉田)大規模な入力データを扱うデータマイニング技法に対して、分散アルゴリズム化を目的として、固定格子による2つのデータマイニング技法を提案した。具体的には、データ間の類似性処理技法として重要なκ近傍探索と、クラスタリングにおいて単純なデータ格納方法である固定格子による効率的な手法を開発した。また、実験的に分散アルゴリズム化におけて性能を左右する分散実行の粗さに着目し、格子の粗さによる提案手法の性能変化について実験的に考察した。
3.耐故障性をもつ局所アルゴリズムの故障検出問題への適用(主として吉田)共有メモリを介して情報を通信する局所アルゴリズムを非同期故障検出問題に対して適用した。提案手法がある時刻以前に実際に発生した故障だけをすべての正常なプロセスに知らせる完全非同期故障検出手法であることを理論的に証明した。

Research Products

• [Publications] Y.Kamidoi,S.Wakabayashi,N.Yoshida: "A divide conquer approach to the minimum k-way cut problem"Algorithmica (Springer). (accepted).
• [Publications] 田中,大谷,齊藤,上土井,吉田: "分散環境でのオンラインルーティング・スケジューリング手法の実験的考察"電子情報通信学会技術研究報告. IN2000-145. 73-78 (2000)
• [Publications] 崎野,上土井,吉田: "データマイニングのためのκ-近傍グラフ生成の効率化に関する実験的考察"2001年IEEE広島支部学生シンポジウム論文集. 87-91 (2001)