報告書番号

R97019

タイトル（和文）

遺伝的アルゴリズムを用いた分散型情報システムの最適設計手法ネットワークコストを考慮した計算機資源の最適分散配置

タイトル（英文）

GENETIC ALGORITHM FOR DESIGNING EFFICIENT DISTRIBUTED COMPUTER SYSTEMS -OPTIMAL RESOUCES ALLOCATION TO DISTRIBUTED SITES CONSIDERING NETWORK COST-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

システムの要求性能を満たし，かつ情報システムに関わるトータルコストが最小となる，ＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）上の複数のサイトへ，計算機資源を最適に分散配置する設計手法を開発した。開発した手法によりアプリケーション実行に対するレスポンスタイムとアベイラビリティの２つの要求性能を満たし，計算機資源のコスト，ＷＡＮの回線コスト，計算機資源の維持・管理コストの合計であるトータルコストを最小とする計算機資源の配置が求められる。提案手法では最適な分散配置を求める問題を数理計画問題として定式化し，この問題の解として最適な分散配置を求める。定式化される数理計画問題は最適解を得るのが非常に困難な，非線型組み合わせ最適化問題となるが，提案手法では生物の進化過程を模して作られた遺伝的アルゴリズムにより解を探索することで，精度の高い近似解を非常に短い計算時間で求めることが可能となっている。

概要 （英文）

THIS PAPER INVESTIGATES THE PROBLEM OF FINDING THE OPTIMAL ALLOCATION OF COMPUTING RESOUCES IN A WIDE-AREA NETWORK.THE PROBLEM IS TO FIND THE SERVER ALLOCATION THAT MINIMIZES THE TOTAL SYSTEM COST UNDER THE GIVEN RESPONSE TIME AND AVAILABILITY CONSTRAINTS.THE TOTAL COST INCLUDES THE COMPUTING RESOURCES COST,THE NETWORK RESOURCES COST,AND THE RESOURCES MANAGEMENT COST. THE PROBLEM IS FORMULATED AS A MATHEMATICAL PROGRAMMING PROBLEM BASED ON QUEUING THEORY,AND THE OPTIMAL ALLOCATION IS OBTAINED BY SOLVING THE PROBLEM. THE PROBLEM IS FORMULATED AS A NON-LINEAR COMBINATORIAL OPTIMIZATION PROBLEM,WHICH IS HARD TO SOLVE. THERFORE,THIS PAPER PROPOSES A NEW HEURISTIC ALGORITHM BASED ON A GENETIC ALGORITHM TO SOLVE THE PROBLEM. NUMERICAL EXAMPLES SHOWTHAT THE ALGORITHM ATTAINS PRACTICAL SOLUTIONS EFFICIENTLY.

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