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高信頼性情報通信システムに対する性能評価モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10480084
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学
研究機関北海道大学

研究代表者

木村 俊一  北海道大学, 大学院・経済学研究科, 教授 (50143649)

研究分担者 岡村 寛之  広島大学, 工学部, 助手 (10311812)
土肥 正  広島大学, 工学部, 助教授 (00243600)
尾崎 俊治  広島大学, 工学部, 教授 (10034399)
高橋 敬隆  早稲田大学, 商学部, 助教授
海生 直人  広島修道大学, 経済科学部, 教授 (80148741)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1998年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード性能評価 / 信頼性 / 確率モデル / 拡散近似 / 待ち行列 / データベースシステム / 交換システム / 持ち行列 / 情報通信システム
研究概要

本研究は、性能評価と信頼性解析を融合することで、故障や費用構造を伴うこれらの情報通信システム設計・運用を支援するための新しい性能評価モデルを開発することを目的とし、以下の研究成果を得た。
1.研究代表者である木村は、一般に連続時間マルコフ過程として定式化される待ち行列システムに対し、その厳密解と整合する統合的拡散モデルを構築した。この拡張により新拡散モデルの適用できる待ち行列のクラスが飛躍的に拡大され、近似系内客数分布が明示的に表現されたことは、本研究の重要な成果の1つである。この研究成果は、まず有限待合室・複数窓口待ち行列GI/G/s/s+rの性能評価に応用され、国際会議で発表した(研究成果報告書・資料4)。この論文の関連研究として、Poisson到着待ち行列M/G/s/s+rの性能評価尺度に対する種々の近似式間の等価関係を調べ、その理論的成果を論文(同資料12)としてまとめた。新拡散モデルに関する研究成果は、より一般的な形で2編の論文(同資料10・11)にまとめられ、国際会議で発表した。
2.岡村・土肥・海生・尾崎は、1981年に木村によって研究されたN-政策に従うM/G/1待ち行列に対する拡散モデルを2つの方向に拡張した。1つの方向はバケーションの導入であり、今1つの方向はサーバの故障を導入したことである。前者については論文(同資料9)にまとめられ、後者については論文(同資料1)にまとめられている。
3.土肥・海生・尾崎は、チェックポイント設定方式によるデータベースシステムの高信頼化に関する研究を行い、障害回復方策に関する2編の論文(同資料2・6)を発表した。また、土肥・尾崎は、待ち行列ネットワークの性能評価のツールとして有用な一般化確率ペトリネットを用いて、分散システムの障害回復動作の挙動解析を行い、その成果を論文(同資料3)としてまとめた。ここにも、本研究の主たる目的である性能評価と信頼性解析の融合が実現されている。
4.岡村・土肥・尾崎は、省電力の観点から、コンピュータシステムの自動スリープスケジューリングに着目し、電力有効性に関するある性能評価基準を最大にする最適スリープ時間を求めるための確率モデルを構築した。これは、本研究の目的の1つである費用構造を仮定しない新たな性能/信頼性尺度の確立に関する成果である。この研究成果は2編の論文(同資料5・8)にまとめられている。
5.高橋は,通信システムへの拡散モデルの応用として,集団到着・複数窓口待ち行列として定式化される交換システムの回線留保の影響について調べ,論文(同資料7)としてまとめ発表した。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Dohi,T.: "Controlled Queueing Systems with Recovery Functions"Semi-Markov Models and Applications, J.Janssen and N.Limnios (eds.), Kluwer Academic Publishers. 349-364 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 土肥正: "巨視的データベースモデルにおけるチェックポイント設定方式の効果について"電子情報通信学会論文誌. J82-A・3. 394-404 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 野村康治: "分散システムの障害回復動作に対する確率的挙動解析-一般化確率ペトリネットによるモデル化-"電子情報通信学会論文誌. J82-A・8. 1371-1382 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡村寛之: "電力有効性に基づいたコンピュータシステムの自動スリープスケジューリング"電子情報通信学会論文誌. J82-A・12. 1808-1818 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawanishi,K.: "Trunk Reservation Effects on Multi -Server System with Batch Arrivals of Loss and Delay Customers"IEICE Transactions on Communications. E83-B・1. 20-29 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡村寛之: "コンピュータハードディスクに対する自動スリープモードの電力有効性設計"計測自動制御学会論文集. 36・1. 108-115 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura,H.: "Optimal Policies for a Controlled Queueing System with Removable Server under a Random Vacation Circumstance"Computer and Mathematics with Applications. 39・1/2. 215-227 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura,T.: "Equivalence Relations in the Approximations for the M/G/s/s+r Queue"Mathematical and Computer Modelling. 31・10/12. 215-224 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dohi, T., Osaki, S.and Kaio, N.: "Controlled Queueing Systems with Recovery Functions"Semi-Markov Models and Applications, pp. 349-364, J,Janssen and N.Limnios(eds.), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dohi, T., Osajima, S., Kaio, N.and Osaki, S.: ""On the effects of a Checkpointing Method in a Large Database Model"[in Japanese]"Transactions of the IEICE of Japan. Vol.J82-A, No.3. 394-404 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nomura, K., Dohi, T.and Osaki, S.: ""Stochastic Analysis of Recovery behavior in Distributed Systems : Modeling with a Generalized Stochastic Petri Nets"[in Japanese]"Transactions of the IEICE of Japan. Vol.J82-A, No.8. 1371-1382 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura, H., Dohi, T.and Osaki, S.: ""Automatic Sleep scheduling in a Computer System Based on the Electric Power Effectiveness"[in Japanese]"Transactions of the IEICE of Japan. Vol.J82-A, No.12. 1808-1818 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawanishi, K., Takahashi, Y.and Takenaka, T.: ""Trunk Reservation Effects on Multi-Server System with Batch Arrivals of Loss and Delay Customers""IEICE Transactions on Communications. Vol.E83-B, No.1. 20-29 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura, H., Dohi, T.and Osaki, S.: ""Designing the Electric Power Effectiveness of Automatic Sleep Mode for Hard Disk Drives in a Computer System"[in Japanese]"Journal of the Society of Instrument and Control Engineers. Vol.36, No.1. 108-115 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okamura, H., Dohi, T.and Osaki, S.: ""Optimal Policies for a Controlled Queueing System with Removable Server under a Random Vacation Circumstance"Computer and Mathematics with Applications. Vol.39, No.1/2. 215-227 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, T.: "Equivalence Relations in the Approximations for the M/G/s/s+r Queue"Mathematical and Computer Modelling. Vol.31, No.10/12. 215-224 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡村寛之: "コンピュータハードディスクに対する自動スリープモードの電力有効性設計"計測自動制御学会論文集. 36・1. 108-115 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura, T.: "Equivalence Relations in the Approximations for the M/G/s/s+r Queue"Mathematical and Computer Modelling. 31・10/12. 215-224 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T. Dohi: "On the Optimal Ordering Policies in Maintenance Theory-Survey and Applications"Applied Stochastic Models and Data Analysis. 14・4. 309-321 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 土肥正: "代替的評価規範の下での最適I/Nバックアップ方策"電子情報通信学会論文誌(A). J82-A・1. 73-80 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 土肥正: "巨視的データベースモデルにおけるチェックポイント設定方式の効果について"電子情報通信学会論文誌(A). J82-A・3. 394-404 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 野村康治: "分散データベースシステムにおける障害回復動作の確率的挙動"電子情報通信学会論文誌(A). J82A・8. 1371-1382 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Okamura: "Optimal policies for a Controlled Queueing System with Removable Server"Computers & Mathematics with Applications. 39・1/2. 215-227 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kawanishi: "Trunk Reservation Effects on Multi-Server System with Batch Arrivals"IEICE Transactions on Communications. E83-B・1. 20-29 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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