2022 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 – 2024-03-31
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| Keywords | 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 / 高性能計算 / 並列処理 / 分散処理 / ヒューマンインザループ / サイバーフィジカルシステム |
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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]：九州大学、アマゾンとの共同研究の機会を利用し、スーパーコンピュータを含む広域分散環境における遠隔地間の3階層連携の実証実験を行った。スーパーコンピュータを含む実験では福岡、大阪、福井の3拠点連携、クラウドサーバを含む実験では豪州（およびシンガポール）、大阪、福井の超広域連携の実験に成功した。スパコン連携の実験では12時間の連続リアルタイム連携実験中に福井のサーバで実際の障害が発生するトラブルが発生したが、福岡、大阪では縮退運用が継続した。また、福井でのトラブル解消後に全システムがリアルタイム連携に復活することに成功し、弱連携エッジサーバ構成法の頑健性も実システムにおいて示すことができた。
[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]：これまでに実装したCS-RS間の双方向の一貫性制御機構は一貫性制御の間はシミュレーションが中断してしまう．そのため，シミュレーションの中断を回避可能なロールバック型の一貫性制御の実現可能性について検討を行った．ロールバック型制御の実装ではリアルタイムのシミュレーションを継続しつつ，一貫性制御開始時点に遡って最新の初期値をもとにシミュレーションの再実行が必要となり，一時的に計算負荷が増大する．この一時的な計算負荷の増加を吸収するため，CPU内蔵型GPUを活用する手法を実装し予備評価を行った．
[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』とb)『連続性を考慮した補正計算を用いたシミュレーション手法』を併用し実時間応答性と計算精度の両方を改善するフレームワークを開発し大規模規模シミュレーションでの並列処理効果を確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
フレームワークの多階層化、双方向一貫性制御拡張に関して遠隔地のスーパーコンピュータとも連携した実システムを用いた実機検証ができた．また，実験中に予期せず発生した障害にたいしてもブラックアウトが発生せず頑健性の実証にも成功した．
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍で実現が難しかった実際のセンサデータを用いた実験，クラウドサーバを活用した超広域遠隔協調シミュレーション実験の拡充，ならびにセンサデータ集約法の改良等を行うとともに，研究成果の発表を行う．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で実施できなかった実験の追加、ならびに成果発表を行うため。
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