| 研究課題/領域番号 |
19K04905
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25010:社会システム工学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
土肥 正 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (00243600)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ソフトウェア老化 / ソフトウェア若化 / オンラインマネジメント / 適応予測 / ウェーブレット / 確率近似 / 可用性 / ソフトウェア耐故障 / 多次元ウェーブレット / マルコフ再生過程 / 適応制御 / クライアントサーバ / 確率モデリング / ソフトウェア耐故障性 / 縮小推定 / 軽量化アルゴリズム / システム可用性 / システムリソース / 統計モデル / 耐故障技術 / 若化スケジュール / オンライン適応予測 / 最適化アルゴリズム / クライアントサーバシステム / ソフトウェア信頼性 / オンライン予測 / フォールトマネジメント / ディペンダビリティ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では, わが国においてこれまで体系的に論じられることがなかったソフトウェア老化の実証研究を行い, テストにおいて検出することがほぼ不可能であるエージング関連バグの同定・検出を行うための統計モデルの開発, さらにはシステムを完全に停止することなく実行する低コスト耐故障技術としてのソフトウェア若化スケジュールを生成するためのオンライン適応予測アルゴリズムを世界に先駆けて開発する. 構築予定のクライアントサーバシステムを用いた計測実験を通じで, 実際のソフトウェアの運用期間中にオンラインで提示可能な最適な若化スケジュールに対する逐次生成の有効性を検証する.
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| 研究成果の概要 |
本研究では, 多次元ウェーブレット解析, 多変量隠れマルコフモデル, 確率近似（Kiefer-Wilfowitz 近似, Robbins-Siegmund 近似）を組合わせることで, これまでに提案されていないソフトウェア若化スケジューリングに対する全く新しいオンライン適応予測アルゴリズムを提案した. これまでに提案されてきたマルコフ再生過程 (Markov Regenerative Process) モデルや隠れマルコフモデルをさらに拡張し, 複数のシステムパラメータの情報をメトリックに集約し, 同時に将来におけるソフトウェア若化時刻列を予測しながら適応的若化スケジュールを逐次変更した.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では, ソフトウェア老化現象に起因する複数のコンピュータリソースを監視し, ソフトウェアの老化現象を同定・検出した後に予防保全若化スケジュールを生成するオンライン予測・制御技術を世界に先駆けて開発した. 本研究の特徴は, 単純なリソース消費予測によるソフトウェア性能の低下現象を記述するだけに留まらず, 性能低下とシステム障害の発生の因果関係を記述する高水準確率モデルを開発した点にあり、システムの故障率を複数のシステムリソース指標から構成される多次元確率過程の関数として表現し, 故障率をシステムリソースの時系列データから矛盾なく推定するための統計的方法を提案した.
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