2009 Fiscal Year Annual Research Report
サイバーフィジカルシステムにおける環境適応型制御タスク管理機構の開発
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21560464
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
潮 俊光 Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (30184998)
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| Keywords | 制御工学 / システム工学 / サイバーフィジカルシステム / リソース管理 / スケジューリング / 弾性アルゴリズム / QoS公平化 |
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| Research Abstract |
分散型計算システムのリソース管理の例として,処理を機能別に分割して分散的に処理を行うマルチティアサーバシステムにおける動的管理機構を考えた.各アプリケーションが,局所的に他のアプリケーションとQoSを交換して,リソースの要求を提示したときに,リソース制約を満たしかつQoSが公平になるように各アプリケーションに対してリソースの修正を求める調停器の設計法を提案した.本手法は協調制御の手法に基づいており,QoSの公平化が達成するための十分条件を導出した.さらに,各ティアは複数の計算機から構成されているが,低消費電力化を達成するためには,ボトルネックとなっていないティアに関してはできるだけ多くの計算機を停止させることが重要である,そのために,QoSが公平となるリソースの割り当てを行った後,できるだけ多くの計算機を停止させるようにリソースを各計算機に割り当てる方法を最適化問題として定式化し,例題を用いて最適割り当てが達成されることを確認した.
サイバーフィジカルシステムにおいて重要な課題である低消費電力と処理性能のトレードオフを解消するために,弾性アルゴリズムを拡張した手法を提案した.弾性アルゴリズムの弾性係数が消費電力に依存すると仮定して,最適なプロセッサ利用率と消費電力を逐次的に求める方法であり,シミュレーションにより計算時間の評価を行った.
サイバーフィジカルシステムにおいて,制御入力を計算するときに生じる計算機システムでの計算時間遅れがプラントに及ぼす影響を基に各制御タスクの優先度を決定することになる.今年度は,制御性能を考慮したスケジューラの設計のための基礎データとして,1次元プラントを対象に計算時間遅れと制御対象の安定性との関係を調べた.特に,時間遅れによりHopf分岐,周期倍分岐などの非線形現象が観測されることを明らかにした.
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Research Products
(4 results)
