電力消費を制御するスケーラブルな情報の蓄積と検索

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22240005
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 横田 治夫 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10242570)
• 研究分担者: 宮崎 純 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40293394) ; 小林 隆志 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (50345386) ; 小口 正人 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創造科学研究科, 教授 (60328036) ; 天笠 俊之 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 准教授 (70314531) ; 波多野 賢治 同志社大学, 文化情報学部, 准教授 (80314532) ; 渡辺 陽介 東京工業大学, 学術国際情報センター, 助教 (80532944)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: データストレージ / ディレクトリ・情報検索 / エネルギー効率化 / 情報システム / ディペンダブル・コンピューティング

研究概要

信頼性を高めて性能を確保しながら消費電力を抑えるためのデータ配置とアクセス制御について、信頼性確保のためにプライマリ・バックアップ構成を用い、その構成を有効利用して各 HDD の回転状況を考慮して読み出し・書き込み操作を制御する手法を提案してきた。これまで、そのデータ配置による解析モデルと負荷モデルの検討を行うとともに、そのモデルに従ったシミュレーション環境を整備して、シミュレーションを行い、提案する手法の効果を示し、その内容をまとめた論文が論文誌に掲載された。さらに、その提案手法の実環境における効果を確認するために、実際に多数の HDD と電力測定装置を用いた実験を行い、その成果に関して国内で口頭発表を行った。また、データ配置において、できるだけ HDD のスピンダウン、スピンアップの回数を減らすために、検索履歴から同一検索対象をまとめる方法や、ファイルのアクセス履歴を解析して同時にアクセスされるファイルを同一のディスクに格納する方法等を提案し、これらに関してもシミュレーションを行い、その効果を確認してきた。
一方、HDD だけでなく、CPU も含めて、性能と消費電力を均整化させるデータ配置手法に関しても検討を進め、従来手法の問題点を明らかにし、プライマリの配置に特色のある独自の手法の提案を行った。その提案手法に関し、実際のハードウェア環境を用いた環境において実験を行い、その効果を確認し、競争率の高い国際会議において発表を行った。それに加え、性能と消費電力を均整化させるデータ配置において、実際のアプリケーションの実行を想定し、近年様々な分野で利用されることが増えている並列分散環境である Hadoop から提案手法を利用することを可能にし、アプリケーションを実行した場合の提案手法の効果を確認し論文誌にもその成果が採録された。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] NDCouplingHDFS : A Coupling Architecture for a Power-proportional Hadoop Distributed File System (2014)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh Le, Satoshi Hikida, Haruo Yokota
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol. E97-D, No. 2 ページ: 213-222
  • DOI: 10.1587/transinf.E97.D.213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Similarity search for office XML documents based on style and structure data (2013)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Hidetaka Kamigaito, Haruo Yokota
  • 雑誌名: International Journal of Web Information Systems, Emerald Group Publishing Limited 巻: Vol. 9, No. 2 ページ: 100-116
  • DOI: 10.1108/IJWIS-03-2013-0005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Incremental Indexing with Effective and Efficient Searching in XML Element Retrieval (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Kenji Hatano, Goshiro Yamamoto, Takafumi Taketomi, Hirokazu Kato
  • 雑誌名: International Journal of Web Information Systems 巻: Vol. 9, No. 2 ページ: 142-164
  • DOI: 10.1108/IJWIS-04-2013-0008
  • 査読あり
• [雑誌論文] 耐故障ストレージのディスク回転状況を考慮した省電力化手法におけるシステム構成の影響評 (2013)
  • 著者名/発表者名: 引田 諭之, Hieu Hanh Le, 横田 治夫
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: Vol. J96-D, No. 5 ページ: 1105-1117
  • 査読あり
• [雑誌論文] RMC操作に基づくタスクとタスク間関連度を考慮したファイル検索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 呉怡, 渡辺陽介, 横田治
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: Vol. J96-D, No. 5 ページ: 1166-1177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of relationship between web pages and files in access logs (2012)
  • 著者名/発表者名: Qiang Song, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 雑誌名: International Journal of Business Intelligence and Data Mining 巻: Vol. 7, No. 3 ページ: 152-171
  • DOI: 10.1504/IJBIDM.2012.049552
  • 査読あり
• [雑誌論文] Research history generation from metainformation of research papers using maximum margin clustering (2012)
  • 著者名/発表者名: Manh Cuong Nguyen, Daichi Kato, Taiichi Hashimoto, Haruo Yokota
  • 雑誌名: International Journal of Business Intelligence and Data Mining 巻: Vol. 7, No. 3 ページ: 217-231
  • DOI: 10.1504/IJBIDM.2012.049556
  • 査読あり
• [学会発表] ストレージ省電力手法RAPoSDAのプロトタイプシステムの試作および評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 引田 諭之, 小栗 寛生, 横田 治夫
  • 学会等名: 情報処理学会第76回全国大会
  • 発表場所: 東京電機大学北千住キャンパス
  • 年月日: 20140311-20140313
• [学会発表] An Evaluation of Similarity Search Methods Blending Structures and Keywords in XML Documents (2013)
  • 著者名/発表者名: Apichaya Auvattanasombat, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20131202-20131204
• [学会発表] Evaluation of Parallel Window-Join Algorithms for Reduction of Processing Delay (2013)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems
  • 発表場所: Compiegne, France
  • 年月日: 20131028-20131030
• [学会発表] Efficient Gear-shifting for a Power-proportional Distributed Data-placement Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh LE, Satoshi HIKIDA, Haruo YOKOTA
  • 学会等名: IEEE International Conference on BigData
  • 発表場所: Silicon Valley, CA, USA
  • 年月日: 20131006-20131009
• [学会発表] A Path expression-Based Smoothing of Query Likelihood Model for XML Element Retrieval (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Kenji Hatano, Goshiro Yamamoto, Takafumi Taketomi, Hirokazu Kato
  • 学会等名: ACIS International Symposium on Computers & Information Technology
  • 発表場所: Los Alamitos, CA, USA
  • 年月日: 20130831-20130904
• [学会発表] A File Recommendation Method Based on Task Workflow Patterns Using File-access Log (2013)
  • 著者名/発表者名: Qiang Song, Takayuki Kawabata, Fumiaki Itoh, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Database and Expert Systems Applications
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20130826-20130829
• [学会発表] Finding Image Semantics from a Hierarchical Image Database based on Adaptively Combined Visual Features (2013)
  • 著者名/発表者名: Pritee Khanna, Shreelekha Pandey, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Database and Expert Systems Applications
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20130826-20130829
• [学会発表] XML Documents searching combining structure and keywords similarities (2013)
  • 著者名/発表者名: Apichaya Auvattanasombat, Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: 第157回 データベースシステム・第111回 情報基礎とアクセス技術 合同研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 学術交流会館
  • 年月日: 20130722-20130723
• [学会発表] NameNode and DataNode Coupling for a Power-proportional Hadoop Distributed File System (2013)
  • 著者名/発表者名: Hieu Hanh Le, Satoshi Hikida, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Database Systems for Advanced Applications
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 20130422-20130425
• [学会発表] A performance study of core-memory location effects for relational joins on multi-core computers (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang Xi, Takeshi Mishima, Haruo Yokota
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] Measuring the Effect of Node Joining and Leaving in a Hash-based Distributed Storage System (2013)
  • 著者名/発表者名: Nam Dang, Haruo Yokota
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] ストレージ省電力化手法RAPoSDAのデータ多重化時における制御方式が与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 引田諭之, Hieu Hanh Le, 横田治夫
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] ラベル付きクラスタリングにおける情報利得を用いたキーワード選定結果の適用手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤大智, 橋本泰一, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] リアルタイム電力計測に基づくストレージの省電力化手法の実装と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小栗 寛生, 引田 諭之, 渡辺 陽介, 横田 治夫
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] ファイル名抽象化に基づくアクセスログからのワークフロー抽出とファイル推薦手法の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宋強, 川端貴幸, 伊藤史朗, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] MapReduceによる大規模な並列XML類似検索手法の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: ヴートゥアン ダット, 渡辺 陽介, 横田 治夫
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] 複数分散インデックス共通化フレームワーク上での負荷分散処理の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳田 聡介, 渡辺 陽介, 横田 治夫
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] ハイブリッドクラウド環境における性能と実行コストに基づいた 最適負荷分散ミドルウェアの提案と実装 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笠江 優美子，小口 正人
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] データインテンシブアプリケーション実行時のストレージ省電力に関する一検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯村 奈穂，西川 記史，中野 美由紀，小口 正人
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] 更新を考慮した XML 部分文書検索システムの精度の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 欅惇志, 宮崎純, 波多野賢治, 山本豪志朗, 武富貴史, 加藤博一
  • 学会等名: 第5回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] Web ページにおけるハイパリンクを考慮した内容抽出とその評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北原 沙緒理，波多野 賢治
  • 学会等名: データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: ホテル華の湯 福島県郡山市磐梯熱海
  • 年月日: 20130303-20130305
• [学会発表] Data layout management for energy-saving key-value storage using a write off-loading technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaki KAN, Dai Kobayashi, Haruo YOKOT
  • 学会等名: International Conference on Cloud Computing Technology and Science
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 20121203-20121206
• [学会発表] Fast and Incremental Indexing in Effective and Efficient XML Element Retrieval Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Kenji Hatano, Goshiro Yamamoto, Takafumi Taketomi, Hirokazu Kato
  • 学会等名: International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 20121203-20121205
• [学会発表] Development of a Disk-Power Monitoring Environment Using a Stream Processing Engine (2012)
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Workshop on Streaming Media Delivery and Management System
  • 発表場所: Victoria, Canada
  • 年月日: 20121112-20121114
• [学会発表] クラウドセンタのディペンダビリティと省電力化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横田治夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会 2012年8月CPSY/DC研究会 (コンピュータシステム研究会/ディペンダブルコンピューティング研究会)
  • 発表場所: とりぎん文化会館 鳥取市尚徳町
  • 年月日: 20120802-20120803
  • 招待講演
• [学会発表] 低遅延ストリーム処理のための結合演算並列実行方式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: 情報処理学会 第154回 データベースシステム研究会 (SIG-DBS)・情報処理学会 第107回 情報基礎とアクセス技術研究会 (SIG-IFAT)合同研究発表会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス 名古屋市千種区不老町
  • 年月日: 20120801-20120802
• [学会発表] A Power Saving Storage Method That Considers Individual Disk Rotation (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Hikida, Hieu Hanh Le, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Database Systems for Advanced Applications
  • 発表場所: Busan, South Korea
  • 年月日: 20120415-20120419
• [学会発表] Proposed of a Load Balancing Method for Data Intensive Applications on a Hybrid Cloud Accounting for Cost Including Power Consumption (2012)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Kasae and Masato Oguchi
  • 学会等名: 2nd International Conference on Cloud Computing and Services Science (CLOSER2012)
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2012-04-21
• [学会発表] クラウドサービスのコストと省電力化
  • 著者名/発表者名: 横田治夫
  • 学会等名: 第14回 先端的データベースと Web技術動向講演会(ACM SIGMOD 日本支部第51回支部大会)
  • 発表場所: 同志社大学東京オフィス 東京都千代田区大手町
• [学会発表] Style-based Similarity Search for Office XML Documents
  • 著者名/発表者名: Yousuke Watanabe, Hidetaka Kamigaito, Haruo Yokota
  • 学会等名: International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services
  • 発表場所: Bali, Indonesia
• [学会発表] ストレージ省電力化手法RAPoSDAに対するデータ複製数の増加が与える影響
  • 著者名/発表者名: 引田諭之, Hieu Hanh Le, 横田治夫
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス 宮城県仙台市
• [学会発表] 大規模なXML類似検索のためのMapReduceによる並列化手法の提案
  • 著者名/発表者名: ヴートゥアン ダット, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス 宮城県仙台市
• [学会発表] ディスクの消費電力データストリームを用いたストレージの省電力化手法
  • 著者名/発表者名: 小栗寛生, 引田諭之, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス 宮城県仙台市
• [学会発表] ファイル利用履歴から抽出した抽象タスク間ワークフローに基づくファイルと操作の推薦
  • 著者名/発表者名: 宋強, 川端貴幸, 伊藤史朗, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス 宮城県仙台市
• [学会発表] 分散インデックス手法の負荷分散処理比較のための共通フレームワークの構築
  • 著者名/発表者名: 徳田聡介, 渡辺陽介, 横田治夫
  • 学会等名: 情報処理学会第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス 宮城県仙台市
• [学会発表] XML部分文書検索における索引の高速な差分更新と高精度検索
  • 著者名/発表者名: 欅惇志, 宮崎純, 波多野賢治, 山本豪志朗, 武富貴史, 加藤博一
  • 学会等名: 第5回Webとデータベースに関するフォーラム
  • 発表場所: 秋葉原ダイビル（東京都）
• [学会発表] A report on the size of information unit to extract contents on the Web text
  • 著者名/発表者名: Saori Kitahara, Kenji Hatano
  • 学会等名: International MultiConference of Engineers and Computer Scientists
  • 発表場所: Hong Kong
• [学会発表] 単語位置を考慮した単語単位で行う Web テキストの内容抽出に対する一考察
  • 著者名/発表者名: 北原 沙緒理，波多野 賢治
  • 学会等名: 情報処理学会関西支部支部大会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター
• [学会発表] 成果物アクセスの時間的局所性を考慮した変更コンテキストモデル
  • 著者名/発表者名: 丸岡寛典, 小林隆志, 阿草清滋
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ソフトウェアサイエンス研究会
  • 発表場所: 休暇村志賀島, 福岡県
• [学会発表] データベース処理実行時における省電力化のためのストレージ制御手法の提案
  • 著者名/発表者名: 飯村 奈穂，西川 記史，中野 美由紀，小口 正人
  • 学会等名: マルチメディア，分散，協調とモバイル(DICOMO2013)シンポジウム
  • 発表場所: 十勝川温泉ホテル大平原
• [学会発表] TPC-H実行時省電力化のためのストレージ制御手法の提案
  • 著者名/発表者名: 飯村 奈穂，西川 記史，中野 美由紀，小口 正人
  • 学会等名: 第6回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM2014)
  • 発表場所: 淡路夢舞台，兵庫県
• [学会発表] Energy-Efficient XML Stream Processing through Element-Skipping Parsing
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Amagasa, Mana Seino, Hiroyuki Kitagaw
  • 学会等名: DEXA Workshops 2013 (Workshop on ICT as Key Technology against Global Warming (ICT-GLOW'13))
  • 発表場所: University of Economics, Prague, Czech Republic
• [備考] 東京工業大学 大学院情報理工学研究科 横田研究室 省電力検索ecoim ホームページ
  • URL: http://yokota-www.cs.titech.ac.jp/ecoim/index.html
• [産業財産権] ストレージ装置、その制御方法およびシステム管理プログラム (2013)
  • 発明者名: 横田治夫, 引田諭之.
  • 権利者名: 東京工業大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: US App. No.:13/579,974
  • 出願年月日: 2013-06-17
  • 外国