2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of Rubust Framework for Distributed Collaborateve High Performance Edge Computing
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20K11744
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
森 眞一郎 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (20243058)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 並列処理 / 分散処理 / 高性能計算 / エッジコンピューティング / 耐故障性 / インタラクティブシミュレーション / ヒューマンインザループ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[シミュレーションキャッシングを用いた頑健な弱連携エッジサーバ構成法に関する検討]
遠隔地にある大規模計算サーバCSと地理的に分散したエッジサーバRSで実行しているシミュレーション間で情報を交換し連携することでそれぞれのシミュレーション結果を改善するエッジサーバ連携法について，CSを介してRS間が連携する間接連携モデルの一例を実装し，福井市内のRSと福井県内の他市に設置したRSを商用クラウドサービス上のCSを介して弱連携した実験を行った．一方のRSで意図的な通信断を発生させ，その影響がCSに波及しないこと，ならびに，通信障害が発生したRSが障害復旧後にシステムに復帰できることを確認した．
[シミュレーションキャッシング・フレームワークの双方向一貫性制御拡張]
CS-RS間の双方向一貫性制御を可能にする機構を導入し，通信障害発生時に孤立したRSが自律運用を継続するともに，他の協調部分も当該RS担当領域に関してのみ縮退運用（低精度計算）を可能するシステムの予備実装を行った．今年度は，一貫性制御の対象となる領域を担当する計算ノード数，データ分割パターンがCR,RSともに等しく，かつ一次元分割である場合に関して動作検証を行った．
[時系列シミュレーションの実時間処理技術との連携に関する研究]
a)『投機的手法を用いたシミュレーション手法』に関して，シミュレーションサーバ内の多数のコアやノードを動的にグルーピングした際に，他グループの挙動に影響を与えない動的マルチキャストアルゴリズムを複数実装し，サーバの演算性能や通信性能等のアーキテクチャパラメータに基づき最適なアルゴリズムやパラメータの自動選択を行うシステムの実装を行った．b)『連続性を考慮した補正計算と多重追跡実行を用いたシミュレーション手法』に関して，行列サイズが時系列変化する場合にも適用可能な補正計算法を提案し予備実装を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナの影響で各所で通信規制が発生しており、再現性のあるデータ収集ができていない。
ただし、当初予定していた通信障害（遮断）とは異なる通信障害と考えれば、再現性の観点では問題があるが新たな研究課題としての意義を発見できる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
[シミュレーションキャッシングを用いた頑健な弱連携エッジサーバ構成法に関する検討]
CSを介してRS間が連携する間接連携モデルの改良を行うとともに，RS間の直接連携を許すモデルについても検討を行う．縮退状態からの様々な復帰モデルについても検討を行なう．
[シミュレーションキャッシング・フレームワークの双方向一貫性制御拡張]
令和2年度に実装したCS-RS間の双方向の一貫性制御機構における実装上の制約条件を緩和するとともに，階層化や多重化による頑健性向上の可能性についても検討を行なう．
[時系列シミュレーションの実時間処理技術との連携に関する研究]
a)反復解法に対する『投機的手法を用いたシミュレーション手法』, b)直接解法に対する『連続性を考慮した補正計算と多重追跡実行を用いたシミュレーション手法』をシミュレーションキャッシングフレームワークのCSやRSに導入し実時間大規模シミュレーションを可能にするための連携法について検討を行なう．また, a)とb)を組み合わせた実時間性向上手法についての検討も行う．
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| Causes of Carryover |
学会のオンライン化等によって出張計画が取りやめになった経費を，コロナの影響で高騰した実験機材の購入に充当した差額が若干残っており、次年度の機材購入に充当する。
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Research Products
(6 results)
