CN102591706B - 分布处理系统、运算装置、运算控制装置及运算控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了分布处理系统、运算装置、运算控制装置及运算控制方法，该分布式处理系统包括多台运算装置，用于利用来自自然能源的电力执行运算；以及运算控制装置，包括用于向多台运算装置分配相同运算任务的任务分配单元以及用于控制多台运算装置执行由任务分配单元所分配的运算任务的运算控制单元。

Description

分布处理系统、运算装置、运算控制装置及运算控制方法

技术领域

本发明涉及分布式处理系统、运算装置、运算控制装置、运算控制方法、计算运算任务完成概率的方法及程序。

背景技术

已经提出了诸如石油和煤的不可再生能源的有限性，并且利用诸如太阳能和风能的自然能源进行发电受到极大关注。例如，为了取代利用不可再生能源发电的发电站，正在各地兴建利用太阳光的太阳能发电站和风力发电站。随着一般市民对自然环境保护的高度关注，诸如太阳能发电设备的发电设备甚至已普及到一般家庭。各种利用自然能源的方法受到了关注：例如有效利用自然能源的方法(例如，参见日本未审查专利申请公开No.2010-255963)以及有效利用源自自然能源的电力的方法(例如，参见日本未审查专利申请公开No.2010-119225)。

发明内容

然而，自然能源的供给量会随着天气条件而发生变化。例如，下雨天时的日照时间较短。无风时风力几乎为0。在这样的天气条件下，几乎不能从太阳光发电或风力发电获得任何电力。在这种情况下，很难避免利用源自自然能源的电力进行运作的电子装置的运作停止。即便运算未完全被中断，电力的供给量也较小，从而认为电子装置的处理性能降低。如上所述，在利用源自自然能源的电力进行运作的电子装置中，运作停止或处理性能降低会在未预期的时间发生。

为此，为了使用这种电子装置，必须使电子装置通过可靠地完成要执行的处理的方法来执行该处理。目前，利用使用源自自然能源的电力进行运作的多台运算装置实现分布式计算的系统是可想象的。如同电子装置中所描述的，在系统所包括的运算装置中，运作停止或处理性能降低会在未预期的时间发生。为此，当运算装置的运作恰巧停止或运算任务所请求的处理性能降低时，很难在预定期间内完成运算任务。

在通过多台使用自然能源进行运作的运算装置进行分布并执行运算任务的分布式处理系统中，期望提供能够在预定期间内以高概率获得运算结果的新型改进分布式处理系统、运算装置，、运算控制装置、运算控制方法、计算运算任务完成概率的方法及程序。

根据本发明的实施方式，提供一种分布式处理系统，包括：多台运算装置，用于利用来自自然能源的电力执行运算；以及运算控制装置，包括用于向多台运算装置分配相同运算任务的任务分配单元以及用于控制多台运算装置执行由任务分配单元所分配的运算任务的运算控制单元。

各运算装置可包括概率计算单元，用于根据气象信息计算预定期间内完成运算任务的概率。任务分配单元可根据由各运算装置的概率计算单元算出的概率，提取其中至少一台运算装置在预定期间内完成运算任务的概率等于或大于预定值的运算装置的组合，并可为所提取的多台运算装置分配运算任务。

运算控制装置可进一步包括费用获取单元，用于获取在运算装置中执行运算任务时应付的费用金额。在具有多个运算装置的组合的情况下，任务分配单元可选择其中费用获取单元所获取的费用的总和为最小的运算装置的组合，并为所选择的多台运算装置分配运算任务。

各运算装置可进一步包括概率计算单元，用于根据气象信息计算预定期间内完成运算任务的概率。运算控制装置可进一步包括费用获取单元，用于获取在运算装置中执行运算任务时应付的费用金额。在这种情况下，任务分配单元可提取其中费用获取单元所获取的费用的总和等于或小于预定金额的组合，可根据由概率计算单元算出的概率从所提取的运算装置的组合中选择其中至少一台运算装置在预定期间内完成运算任务的概率是最小的运算装置的组合，并可为多台所选择的运算装置分配运算任务。

概率计算单元可包括概率分布计算单元，其连接至运算装置并根据气象信息计算自然能源发电机在预定期间内产生电量Q的概率分布p(Q)，其中自然能源发电机将来自自然能源的电力提供给运算装置；电力消耗计算单元，用于计算运算装置执行运算任务时所消耗的电量Qc；以及发电概率计算单元，用于根据概率分布计算单元算出的概率分布p(Q)计算自然能源发电机产生的电力等于或大于电力消耗计算单元算出的电量Qc的概率P。在这种情况下，各台运算装置可将发电概率计算单元算出的概率P作为运算装置在预定期间内完成运算任务的概率通知给运算控制装置。

当具有蓄电量为Qb的蓄电池连接至运算装置时，发电概率计算单元可根据概率分布计算单元算出的概率分布p(Q)，计算预定期间内通过自然能源发电机产生的电力等于或大于通过从电量Qc减去蓄电量Qb所获得的电量(Qc-Qb)的概率P。

根据本发明的另一实施方式，提供一种运算装置包括：接收电力单元，接收由利用自然能源发电的发电机提供的电力；任务信息获取单元，获取与运算任务有关的信息以及与运算任务的完成期限有关的信息；气象信息获取单元，获取在由任务信息获取单元所获取的运算任务的完成期限前的时段内的气象信息；分布计算单元，根据气象信息获取单元所获取的气象信息，计算在运算任务的完成期限前的时段内提供给接收电力单元的电量的概率分布；电力消耗计算单元，根据与任务信息获取单元所获取的运算任务有关的信息，计算执行运算任务所需要的电量；以及完成概率计算单元，根据分布计算单元算出的电量的概率分布以及电力消耗计算单元算出的电量，计算在运算任务的完成期限前的时段内完成运算任务的概率。

根据本发明的又一实施方式，提供一种运算控制装置包括：任务分配单元，用于向利用来自自然能源的电力执行运算的多台运算装置分配相同的运算任务；以及运算控制单元，用于控制多台运算装置执行任务分配单元所分配的运算任务。

根据本发明的又一实施方式，提供一种运算控制方法包括：向利用来自自然能源的电力执行运算的多台运算装置分配相同的运算任务；以及控制多台运算装置执行任务分配单元所分配的运算任务。

根据本发明的又一实施方式，提供一种计算运算装置中运算任务的完成概率的方法，该运算装置具有接收由利用自然能源发电的发电机提供的电力的接收电力单元，该方法包括：获取与运算任务有关的信息以及与运算任务的完成期限有关的信息；获取在获取任务信息时所获取的运算任务的完成期限前的时段内的气象信息；根据在获取气象信息时所获取的气象信息，计算在运算任务的完成期限前的时段内提供给接收电力单元的电量的概率分布；根据与获取任务信息时所获取的运算任务有关的信息，计算执行运算任务所需的电量；以及根据计算分布时所算出的电量的概率分布以及计算电力消耗时算出的电量，计算在运算任务的完成期限前的时段内完成运算任务的概率。

根据本发明的又一实施方式，提供一种使计算机执行下列功能的程序：向利用来自自然能源的电力执行运算的多台运算装置分配相同的运算任务的任务分配功能；以及控制多台运算装置执行任务分配功能所分配的运算任务的运算控制功能。

根据本发明的又一实施方式，提供一种使计算机执行以下功能的程序，该计算机具有接收由利用自然能源发电的发电机提供的电力的接收电力单元：获取与运算任务有关的信息以及与运算任务的完成期限有关的信息的任务信息获取功能；获取至由任务信息获取功能所获取的运算任务的完成期限的时段内的气象信息的气象信息获取功能；根据气象信息获取功能所获取的气象信息，计算至运算任务的完成期限的时段内提供给接收电力单元的电量的概率分布的分布计算功能；根据与任务信息获取功能所获取的运算任务有关的信息，计算执行运算任务所需的电量的电力消耗计算功能；以及根据分布计算功能所算出的电量的概率分布以及电力消耗计算功能所算出的电量，计算至运算任务的完成期限的时段内完成运算任务的概率的完成概率计算功能。

根据本发明的又一实施方式，提供一种记录有程序的计算机可读记录介质。

如上所述，根据本发明的实施方式，在利用多台使用自然能源的运算装置分布运算任务并执行运算任务的分布式处理系统中，可在预定期间内以高概率获得运算结果。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施方式的分布式处理系统的系统构成示例的示图。

图2是示出了根据本发明实施方式的分配运算任务的方法的示图。

图3是示出了根据本发明实施方式的分布式处理系统中所包括的运算控制装置的功能构造的示图。

图4是示出了根据本发明实施方式的分布式处理系统中所包括的运算装置的功能构造的示图。

图5是示出了根据本发明实施方式的运算控制方法的示图。

图6是示出了根据本发明实施方式的计算运算完成概率的方法的示图。

图7是示出了根据本发明实施方式的计算运算完成概率的方法的示图。

图8是示出了根据本发明实施方式的计算运算完成概率的方法的示图。

图9是示出了根据本发明实施方式的分配运算任务的方法(选择运算装置的方法)的示图。

图10是示出了根据本发明实施方式的分配运算任务的方法(选择运算装置的方法)的示图。

图11是示出了根据本发明实施方式的变形例的运算控制方法的示图。

图12是示出了根据本发明实施方式的变形例的分配运算任务的方法(选择运算装置的方法)的示图。

图13是示出了根据本发明实施方式的能够实现运算控制装置以及运算装置的功能的信息处理装置的硬件构成的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描本发明的优选实施方式。在说明书和附图中，具有实质相同功能构造的组成要素将赋予相同的参考标号和符号，并将省略重复描述。

描述流程

此处将简要地描述根据本发明实施方式的描述流程。首先，将参照图1描述根据实施方式的分布式处理系统10的系统构成示例。接着，将参照图2描述根据实施方式的分配运算任务的方法。接下来，将参照图3对根据实施方式的分布式处理系统10中所包括的运算控制装置100的功能构造进行描述。接下来，将参照图4对根据实施方式的分布式处理系统10中所包括的运算装置200的功能构成进行描述。

接下来，将参照图5对根据实施方式的运算控制方法进行描述。将参照图6至图8对根据实施方式的计算运算完成概率的方法进行描述。接下来，将参照图9和图10对根据实施方式的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)进行描述。接下来，将参照图11对根据实施方式的变形例的运算控制方法进行描述。将参照图12对根据实施方式的变形例的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)进行描述。

参照图13对能够实现根据实施方式的运算控制装置100以及运算装置200的功能的信息处理装置的硬件构成进行描述。最后，关于实施方式的技术思想，将简要描述从该技术思想所获得的运算效果。

描述目录

1：实施方式

1-1：分布式处理系统10的系统构成

1-1-1：整体构成

1-1-2：分配运算任务的方法

1-1-3：运算控制装置100的功能构成

1-1-4：运算装置200的功能构成

1-2：运算控制方法

1-2-1：整体构成

1-2-2：计算完成概率的方法

1-2-3：分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)

2：变形例

2-2：运算控制方法

2-2-1：整体构成

2-2-2：分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)

3：硬件构成示例

4：结论

1：实施方式

将描述本发明的实施方式。

1-1：分布式处理系统10的构成

下文中，将对根据实施方式的分布式处理系统10的构成进行详细描述。

1-1-1：整体构成

首先，将参照图1对根据实施方式的分布式处理系统10的整体构成进行描述。图1是示出了根据实施方式的分布式处理系统10的整体构成的示图。

如图1所示，分布式处理系统10包括运算控制装置100以及多台运算装置200。运算控制装置100以及多台运算装置200通过网络50相互连接。网络50连接至气象信息提供服务70的提供商。在图1所示的示例中，运算装置200的数量为3台，但运算装置200的数量可以是2台、4台或更多。

分布式处理系统10向多台运算装置200分布相同的运算任务并控制多台运算装置200并行执行相同的运算任务。运算控制装置100执行分配运算任务的处理。根据实施方式的运算装置200利用源自自然能源的电力运行。例如，运算装置200利用由太阳光发电或风力发电产生的电力运行。运算装置200可连接至蓄电池300。在这种情况下，运算装置200利用储存在蓄电池300中的电力以及源自自然能源的电力运行。

一般，分布多台计算机并使多台计算机执行多项运算任务的分布式处理技术用于各种领域中。例如，分布式处理技术用于诸如分子动力学计算或天气预报计算的大规模计算中。特别地，被称为利用安装在多个位置处的计算机并行执行运算任务的网格计算技术受到广泛关注。然而，需要大量的电力来使多台计算机运行。在其中集合有高性能计算机的数据中心等中，用于使计算机冷却的大型空调设备在运行，执行一定运算所消耗的电力相当大。

为此，考虑到对全球变暖的影响，执行一定运算所消耗的电力优选地由自然能源提供，并抑制不可再生能源的消耗，以尽可能地抑制温室气体的排放。即，可以说现代生存的问题是在利用源自自然能源的电力运行的计算机中实现“地球友好性”大规模计算。由此，设计了根据实施方式的分布式处理系统10。然而，源自自然能源的电力的供应量是不稳定的。例如，通过太阳光发电获得的供电量取决于日照条件。

为此，使用自然能源时，需要与一般分布式计算所使用的任务分配方法不同的特殊任务分配方法。为了缓解不稳定供电量的问题，优先考虑安装计算机的位置的部署。例如，当所有计算机安装在相同位置时，如果该位置的天气变恶劣，则所有计算机都可能停止运行。为了降低这种风险，优选的是将执行分布式处理的计算机部署在地理上分离的位置。

甚至在诸如此类设计下，当在安装有用于分配运算任务的计算机的位置处的天气条件变得异常恶劣时，或运算任务被分配给处于天气条件恰好恶劣的位置处的计算机时，运行也会中断。在一般分布式计算的情况下，当运算任务的一部分未完成时，很难获得最终的运算结果。为此，当运算任务的一部分未完成时，出现将未完成的运算任务再分配给另一台计算机或在允许延迟的情况下等待运算任务的完成的情形。因此，整个系统的性能会显著下降。

为了避免发生此种情况，辅助使用存储在大容量蓄电池单元中的电力，或辅助使用由电力公司提供的电力来使计算机运行。然而，当采用此种方法时，会花费诸如用于安装蓄电池单元的费用以及电力公司供电的费用的额外费用。花费这种额外费用时，会使每单位计算量的运算费用增加。为此，优选的是，尽可能控制额外费用的产生。

考虑到这种情况，本发明的发明人设计了一种通过使多台运算装置200执行相同的运算任务来降低运算任务在所期望时间内不能完成的风险的方法。此外，本发明人设计了一种其中至少一台运算装置200可在所期望的期限内以所期望的概率完成运算任务的结构。图1所示的分布式处理系统10是其示例。在该分布式处理系统10中，请求运算任务的单元为运算控制装置100。执行运算任务的单元为运算装置200。

如图1所示，运算装置200可连接至存储单元(蓄电池300)。在这种情况下，需要安装蓄电池300的费用，但可在电力短缺时使用存储在蓄电池300中的剩余电力，从而可以使电力供应稳定。

以上已经对分布式处理系统10的整体构成进行了描述。

1-1-2：分配运算任务的方法

接下来，将参照图2对根据实施方式的分配运算任务的方法进行描述。图2是示出了根据实施方式的分配运算任务的方法的示图。

在一般分布式处理系统中，执行将称为工作(job)的一个运算单位分成多项运算任务并将多项运算任务分布给多台运算装置的处理。执行将通过运算装置所获得的运算任务的运算结果集中并输出原始工作的运算结果的处理。以规定的程序语言描述该工作。在该工作中，可对分割成运算任务的方法进行描述。多个彼此相关的运算任务整体可被称为一项工作。如上所述，将一项工作分成多项运算任务并在多台运算装置中并行执行，从而可以缩短运算时间。此外，通过将具有低运算性能的运算装置集中可在实际时间内以较低的费用执行大规模工作。

在一般分布式处理系统中，执行上述步骤。然而，在图2所示的根据实施方式的分布式运算系统10中，可为多台运算装置200分配相同的运算任务，且多台运算装置200并行地执行相同的运算任务。因此，分布式运算系统10与一般分布式处理系统目的不同。如上所述，一般分布式处理系统的主要目的是运算负荷的分布。然而，分布式运算系统10的主要目的是风险的分布。即，分布式运算系统10的主要目的是通过将相同的运算任务分配给多台运算装置200来降低运算装置200在预定期间内未完成运算任务的风险。

在一般分布式处理系统中，一般，期望运算装置在预定期间内可靠地完成运算任务。尤其是，当分布式处理系统的管理者管理运算装置的运算环境并期望保持不发生障碍的正常状态时，不能认定在预定期间内运算任务未完成。甚至在运算任务的请求者与运算任务所请求的运算装置的管理者不同时，运算任务的请求者也期望运算装置在预定期间内完成运算任务。换句话说，在一般分布式处理系统中，将运算装置在预定期间内完成运算任务认为是运算装置的管理者的职责所在是很自然的。

对于运算装置的管理者来说，以运算装置在预定期间内以X％(X＜100％)的概率完成运算任务的约束请求运算时，可想象到运算的费用金额减少。例如，为了在预定期间内以100％的概率完成运算任务，必须避免运算期间运算装置的故障以及运算低下的发生。为此，负责具有这种约束的运算的管理者可请求用于运算装置维护或环境维护的巨大费用的支付。如果放宽约束条件，期望可以减少用于运算装置维护或环境维护所需的费用。因此，认为通过放宽约束条件可减少运算所需的费用。

考虑在一分钟内执行一项运算任务的情况。例如，假设具有能够在一分钟内以50％的概率完成运算任务的运算装置。在这种情况下，为了在一分钟内以等于或大于90％的概率完成运算任务，优选使用四台运算装置。在所有四台运算装置中在一分钟内未完成运算任务的概率为0.5^4＝0.0625＜0.1(10％)。为此，当在四台运算装置中执行相同的任务时，至少一台运算装置能够在一分钟内完成运算任务的概率等于或大于90％。在这种情况下，在由于条件的放宽使得运算装置的运算费用等于或小于1/4时，可以通过为相同的运算任务请求四台运算装置来降低总费用。如上所述，为多台运算装置分配相同的运算任务的方法包括减小运算所需的费用的可能性。

如上所述，根据实施方式的分布式处理系统10为多台运算装置200分配相同的运算任务，以并行执行该运算任务。采用该构造，降低了各台运算装置200在预定期间内未完成运算任务的风险。此外，可以降低对各台运算装置200所期望的可靠性(完成概率)，从而由于该情况可以减少运算所需的总费用。然而，对于不同的运算装置200，与运算相关的可靠性以及与运算相关的费用是不同的。此外，与运算相关的可靠性随着执行运算的时间段而不同。为此，必须仔细确定运算任务所分配给的运算装置200的组合。

下文将对能够适宜地确定运算任务所要分配给的运算装置200的组合的任务分配方法(选择运算装置200的方法)以及运算控制装置100的构造进行描述。此外，将对根据实施方式的运算装置200的构造进行描述。

1-1-3：运算控制装置100的功能构造

接下来，将参照图3对根据实施方式的运算控制装置100的功能构造进行描述。图3是示出了根据实施方式的运算控制装置100的功能构造的示图。

如图3所示，运算控制装置100主要包括通信单元101、运算控制单元102以及任务分配单元103。通信单元101是用于通过网络50进行通信的通信单元。

当为任何运算任务请求运算装置200时，运算控制单元102通过通信单元101将表示运算任务和完成期限的信息(以下，称为完成期限信息)传送至运算装置200。运算控制单元102可以传送表示运算任务的运算量而非运算任务的信息。本文所述的完成期限是完成运算任务的时限。运算控制单元102可传送表示运算任务的执行开始时刻(为运算任务实际请求运算装置200的定时)的信息以及表示完成期限的信息。然而，下文中，在以下的描述中，运算控制单元102将运算任务以及完成期限信息传送至运算装置200。

接收运算任务以及完成期限信息的运算装置200向运算控制装置100通知在完成期限前完成运算任务的概率(以下称为完成概率)。当从多台运算装置200向运算控制装置100通知完成概率时，表示完成概率的信息(以下被称为完成概率信息)输入至任务分配单元103。接收运算任务以及完成期限的运算装置200向运算控制装置100通知关于执行运算任务的费用金额(以下被称为运算费用金额)。当从多台运算装置200向运算控制装置100通知运算费用金额时，表示运算费用金额的信息(以下被称为费用金额信息)输入至任务分配单元103。

当输入完成概率和费用金额信息时，任务分配单元103选择其中至少一台运算装置200可在完成期限前完成运算任务的概率(以下被称为整体完成概率)等于或大于预定值并且运算费用金额的总和(以下称为总费用金额)等于或小于预定金额的运算装置200的组合。例如，任务分配单元103提取整体完成概率等于或大于预定值的运算装置200的组合，并从所提取的组合中选择总费用金额为最小值的组合。任务分配单元103可提取总费用金额等于或小于预定金额的运算装置200的组合，并可从所提取的组合中选择整体完成概率为最大的组合。

当选择为运算任务所请求的运算装置200的组合时，任务分配单元103向所选择的运算装置200分配运算任务。任务分配单元103将运算任务所分配给的运算装置200的信息输入至运算控制单元102。当输入运算任务要分配给的运算装置200的信息时，运算控制单元102根据输入的信息通过通信单元101请求运算任务要分配给的运算装置200来执行运算任务。在运算任务未传送到运算装置200时，运算控制单元102在该步骤中将运算任务传送至运算装置200。为运算任务所请求的运算装置200根据请求执行运算任务，并将运算结果传送至运算控制装置100。

以上已经对运算控制装置100的功能构造进行了描述。这里，已经对根据由运算装置200通知的完成概率以及运算费用金额选择要为运算任务请求的运算装置200的组合的构成进行了描述。然而，运算控制装置100可构造成在不考虑运算费用金额的情况下选择为运算任务请求的运算装置200的组合。在这种情况下，任务分配单元103的功能会更简化。在这种情况下，运算装置200不传送费用金额信息，但完成该过程。

1-1-4：运算装置200的功能构造

接下来，将参照图4对根据实施方式的运算装置200的功能构造进行描述。图4是示出了根据实施方式的运算装置200的功能构造的示图。这里，将主要描述计算完成概率的功能。

如图4所示，运算装置200主要包括概率分布计算单元201、电力消耗计算单元202以及发电概率计算单元203。尽管在图4中未示出，但运算装置200具有电力接收单元，用于接收由使用自然能源发电的发电机提供的电力；通信单元，通过网络50进行通信；以及运算单元，执行运算任务。

表示发电机发电能力的发电能力信息被输入至概率分布计算单元201。表示运算单元运算能力(如，工作时钟频率等)的运算能力信息以及表示进行每单位运算量的运算时所消耗的电量的消耗电力信息被输入至电力消耗计算单元202。从运算控制装置100传送的完成期限信息被输入至概率分布计算单元201和发电概率计算单元203。从运算控制装置100传送的运算任务(或表示运算任务的运算量的信息)被输入至电力消耗计算单元202。

如上所述，在进行运算任务的请求前，运算控制装置100将运算任务(或表示运算任务的运算量的信息)以及完成期限信息传送至运算装置200，并向运算装置200请求完成概率。在收到请求时，运算装置200通过网络50从例如气象信息提供服务70(参加图1)获取气象信息。气象信息被输入至概率分布计算单元201。如上所述，发电能力信息和完成期限信息被输入至概率分布计算单元201。当此类信息输入时，概率分布计算单元201基于完成期限前的期间内的气象信息计算该期间内的发电量Q的概率分布p(Q)(参见图6)。

概率分布计算单元201算得的概率分布p(Q)的信息被输入至发电概率计算单元203。运算任务和电力消耗信息被输入至电力消耗计算单元202。在执行运算任务时，电力消耗计算单元202计算运算单元所消耗的电力消耗量Qtask。电力消耗计算单元202算得的电力消耗量Qtask的信息被输入至发电概率计算单元203。当输入概率分布p(Q)的信息及电力消耗量Qtask的信息时，发电概率计算单元203利用概率分布p(Q)计算在完成期限前电力等于或大于电力消耗量Qtask的概率P。发电概率计算单元203将算得的概率P作为完成概率传送至运算控制装置100。

上述已经对运算装置200的功能构造进行了描述。这里，尽管未描述计算运算费用金额的单元，但运算装置200可设置有根据运算任务计算运算费用金额的单元。在这种情况下，计算单元计算与运算任务的运算量等相对应的运算费用金额，并将该运算费用金额通知给运算控制装置100。

1-2：运算控制方法

接下来，将参照图5至图10对根据实施方式的运算控制方法进行描述。这里，将对计算完成概率的方法以及分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)进行更详细的描述。

1-2-1：整体构成

首先，将参照图5对根据实施方式的运算控制方法的整体流程进行描述。图5是示出了根据实施方式的运算控制方法的整体流程的示图。这里，将对在选择为运算任务所请求的运算装置200的组合时不考虑运算费用金额的情况进行描述。

如图5所示，首先，运算控制装置100利用运算控制单元102的功能向多台运算装置200(#1至#N)提出完成期限以及运算任务(S101)。接收完成期限以及运算任务的运算装置200计算完成概率，并将算得的完成概率的信息传送至运算控制装置100(S102)。从多台运算装置200(#1至#N)接收完成概率P(1)至P(N)的信息的运算控制装置100选择其中至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率(整体完成概率)等于或大于预定值的运算装置200的组合(S103)，并向所选择的运算装置200分配运算任务。然后，运算控制装置100利用运算控制单元102的功能请求分配有运算任务的运算装置200执行运算任务(S104)。

上述已经对根据实施方式的运算控制方法的整体流程进行了描述。

1-2-2：计算完成概率的方法

接下来，将参照图6至图8对根据实施方式的计算完成概率的方法进行详细描述。图6至图8是具体地示出了根据实施方式的计算完成概率的方法的示图。本文中所描述的计算完成概率的方法是利用运算装置200的功能实现的。然而，运算控制装置100可获取计算完成概率所需的诸如发电能力信息以及电力消耗信息的信息时，分布式处理系统10可被构造成在运算控制装置100中计算完成概率。

计算概率分布p(Q)的方法

首先将参照图6进行描述。在图6中，示出了在完成期限前从发电机获得的电量Q(是实质上可被运算装置200利用的电量Q)的概率分布p(Q)的示例。利用概率分布计算单元201的功能可根据直到完成期限为止的期间的气象信息等估算概率分布p(Q)。例如，当使用太阳光发电机时，可以根据执行运算任务所预计的时间带中的日照条件(安装有运算装置200的区域的日照时间)，利用发电能力信息获取该时间带的发电量。然而，未来时间点的气象信息(天气预报)作为根据季节、日期、时间以及当前时间点的日照条件等算出的概率分布信息来给出。为此，获得的执行运算任务的时间带中的发电量仅仅是概率。

如上所述，可以根据气象信息获得关于执行运算任务的时间带中的发电量Q的概率分布p(Q)。即可以获得如图6所示的关于电量Q的概率分布p(Q)。可存储诸如过去的气象信息、天气预报以及发电量的数据，可采用数据挖掘技术从当前的气象信息以及天气预报算出关于发电量Q的概率分布p(Q)。当将蓄电池300连接至运算装置200时，可将蓄电池300中的储电量Qb(在执行运算任务的时间带内运算装置200可利用的)以100％的概率供给运算装置200。为此，当将蓄电池300连接至运算装置200时，由于储电量Qb，图6所示的概率分布p(Q)向右侧移动。

计算电力消耗量Qtask的方法

接下来，将对计算执行运算任务时运算装置200所消耗的电力消耗量Qtask的方法进行描述。通过利用电力消耗计算单元202的功能来实现计算本文所述的电力消耗量Qtask的方法。运算装置200具有改变工作时钟频率f和工作电压V的功能。随着工作时钟频率f变得越低，电力消耗量Qtask变得越小。随着工作电压V变得越小，电力消耗量Qtask变得越小。当工作时钟频率f变低时，工作电压V也变低。即，工作时钟频率f变成一半时，工作电压V变低，因而电力消耗量Qtask变得小于二分之一。

当工作时钟频率f变低时，每单位时间可执行的运算量变小。然而，随着工作时钟频率f变低，每单位电力消耗量可执行的运算量变大。对于直到预定期限才完成运算任务，当以一直到预定期限才完成运算任务的这种低工作时钟频率f执行运算时，认为可以以较小的电力消耗量Qtask完成运算任务。即，即使在发电机产生的发电量Q较小时且工作时钟频率f被抑制到较低时，认为在预定期限前完成运算任务的概率变大。为此，优选的是，将运算装置200配置为在预定期限前以完成运算任务的最小工作时钟频率f执行运算。

将对在预定期限前完成运算任务的最小工作时钟频率f的计算方法以及计算电力消耗量Qtask的方法进行描述。

首先，当给定运算任务时，电力消耗计算单元202计算运算任务的运算量(要执行的循环次数c)。然后，电力消耗计算单元202用循环次数c除以预定期限前的期间T(为运算任务执行开始时间至完成期限的期间)，算出作为目标的工作时钟频率f0(f0＝c/T)。然后，电力消耗计算单元202选择在工作时钟频率f的可变范围中的f≥f0的范围内为最小值的工作时钟频率f。然而，当在工作时钟频率f的可变范围内不存在f≥f0的工作时钟频率f时，运算装置200在预定期限前未完成运算任务。在这种情况下，完成概率P为0。

当选择工作时钟频率f时，电力消耗计算单元202根据电力消耗信息计算在预定期限前以工作时钟频率f运作时所消耗的电力消耗量Qtask。例如，当运作在工作时钟频率f的情况下，每单位时间消耗的电量为Pw(f)时，电力消耗计算单元202根据Pw(f)计算期间T内的电力消耗量Qtask＝Pw(f)*T。当工作时钟频率f固定时，利用每单位时间和期间T所消耗的固定电量Pw和期间T计算电力消耗量Qtask＝Pw*T。

计算完成概率P的方法

接下来，将参照图7进行描述。在图7中，示出了利用概率分布p(Q)以及电力消耗量Qtask计算完成概率P的方法。完成概率P表示在完成期限前完成运算任务的概率。在完成期限前完成运算任务的条件为向运算装置200提供等于或大于执行运算任务所需的电力消耗量Qtask的电力。也就是，可以说完成概率P是向运算装置200提供等于或大于电力消耗量Qtask的电力的概率。发电概率计算单元203进行下列公式(1)所示的积分运算(对应于图7所示的斜线部分的面积)以计算完成概率P。当只可能获取电力消耗量Qtask时，利用电力消耗量Qtask的概率分布p′(Qtask)根据下列公式(2)计算完成概率P。

$\begin{array}{c}P={\∫}_{Q_{\mathrm{task}}}^{\∞}p\left(Q\right)\mathrm{dQ}\\ ...\left(1\right)\\ P={\∫}_0^{\∞}{p}^{\′}\left(Q_{\mathrm{task}}\right)d{Q}_{\mathrm{task}}{\∫}_{Q_{\mathrm{task}}}^{\∞}p\left(Q\right)\mathrm{dQ}\\ ...\left(2\right)\end{array}$

处理流程

将参照图8对根据完成概率P的计算的处理例程进行描述。图8是示出了根据完成概率P的计算的处理流程的示图。在图8所示的处理步骤中，步骤S1026的处理可移至步骤S1021的前面或步骤S1021至S1026之间。

如图8所示，首先，运算装置200利用电力消耗计算单元202的功能计算执行运算任务所需的循环次数c(S1021)。然后，运算装置200利用电力消耗计算单元202的功能根据循环次数c和至完成期限的期间T计算作为目标的工作时钟频率f0＝c/T(S1022)。然后，运算装置200利用电力消耗计算单元202的功能确定是否可以以满足条件f≥f0的工作时钟频率f进行运作(S1023)。当可以以满足条件f≥f0的工作时钟频率f进行运作时，运算装置200将处理转至步骤S1024。当难以以满足条件f≥f0的工作时钟频率f进行运作时，运算装置200输出完成概率P＝0并结束一系列的处理。

当处理转至步骤S1024时，运算装置200利用电力消耗计算单元202的功能从满足条件f≥f0的工作时钟频率f的可选择范围内选择最小工作时钟频率f(S1024)。然后，运算装置200利用电力消耗计算单元202的功能计算以步骤S1024选择的工作时钟频率f运作时执行运算任务所需的电力消耗量Qtask(S1025)。然后，运算装置200利用概率分布计算单元201的功能根据气象信息计算与执行运算任务的预定期间带中的发电量相关的概率分布p(Q)(S1026)。

然后，运算装置200利用发电计算单元203的功能根据概率分布p(Q)计算在至预定期限的期间内产生等于或大于电力消耗量Qtask的电量的概率P(S1027)。然后，运算装置200利用发电计算单元203的功能输出在步骤S1027算出的概率P作为完成概率P(S1028)，并结束一系列处理。运算装置200输出的完成概率P的信息从运算装置200提供到运算控制装置100。

以上已经对根据实施方式的计算完成概率的方法进行了详细描述。

1-2-3：分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)

接下来，将参照图9和图10对根据实施方式的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)进行详细描述。图9和图10是具体示出了根据实施方式的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)的示图。

首先，将参照图9进行描述。图9是示出了图5所示的整体流程中所包括的步骤S103的处理的示图。图9所示的过程由运算控制装置100的任务分配单元103执行。

如图9所示，首先，任务分配单元103设定至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率的期望值P(S1031)。期望值P与运算装置200提供的完成概率P不同。从第i台运算装置200(#i)提供的完成概率P(i)由P(i)表示，并与期望值P区别开。第i台运算装置200(#i)由指示符号i表示，n台运算装置200(#k1到#kn)的组合由{k1，k2，…，kn}表示。

用于设定期望值P的任务分配单元103确定满足下列公式(3)所示条件的{k1，…，Kn}(S1032)。运算装置200(#kj)在完成期限前未完成运算任务的概率由(1-P(kj))表示。即，下列公式(3)的右侧指的是n台运算装置200(#k1到#kn)中均在完成期限前未完成运算任务。概率小于(1-P)(下列公式(3)中所示的条件)指的是至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率大于期望值P。即，在步骤S1032中，任务分配单元103选择其中至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率大于期望值P的运算装置200的组合。

(1-P)≥(1-P(k1))(1-P(k2))…(1-P(kn)) (3)

具体算法

通过图10中所示的算法来执行上述步骤S1032中的处理。如图10所示，首先，任务分配单元103将从N台运算装置200(#1到#N)(所有可请求的运算装置200)提供的概率P(1)，…，P(N)按照大小顺序分类(S121)。分类后的完成概率按照大小顺序表示为P(k1)，…，P(kN)。然后，任务分配单元103设定参数Pf和m的初始值(Pf＝1，m＝0)(S122)。然后，任务分配单元103将m增加1(S123)。然后，任务分配单元103计算Pf＝Pf(1-P(km))(S124)。

然后，任务分配单元103确定是否m＝N且Pf≤(1-P)(S125)。当m＝N或Pf≤(1-P)时，任务分配单元103将处理转至步骤S126。另一方面，当m＜N且Pf＞(1-P)时，任务分配单元103将处理转至步骤S123。当处理转至步骤S126时，任务分配单元103确定是否m＝N且Pf＞(1-P)(S126)。当m＝N且Pf＞(1-P)时，任务分配单元103将处理转至步骤S127。当m＜N(Pf≤(1-P))时，任务分配单元103输出{k1，…，km}并结束一系列处理。

当处理转至步骤S127时，任务分配单元103输出或执行例外处理(S127)并结束一系列处理。对于例外处理，例如，指定所有N台运算装置200(#k1到#kN)为运算任务的请求目的的处理是可想象的。在这种情况下，任务分配单元103以其中至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率为最大(尽管未达到期望值P)的方式选择运算装置200的组合。

以上已经对根据实施方式的计算控制方法进行了描述。

如上所述，在根据实施方式的分布式处理系统10中，可以实现其中利用源自自然能源的电力运作的多台运算装置200并行运作以以大于期望概率的概率获得运算结果的结构。通过采用该结构，尽管运算装置200使用的电力供应不稳定，但仍然可以以等于或大于预定值的高可靠度获得运算结果。

2：变形例

接下来，将对根据实施方式的变形例进行描述。

至此，已经对选择运算装置200时不考虑运算费用金额的情况进行了描述。下文，将对选择运算装置200时考虑运算费用金额的情况进行描述。已经描述了运算控制装置100以及运算装置200的功能构造，因此不重复描述此类装置的功能构造。

2-2：运算控制方法

下文，将参照图11和图12对根据变形例的计算完成概率的方法进行描述。图11和图12是示出了根据变形例的计算完成概率的方法的示图。利用运算装置200的功能来实现下文所述的计算完成概率的方法。然而，如果运算控制装置100可获取计算完成概率所需的诸如发电能力信息以及电力消耗信息的信息，分布式处理系统10可构造为在运算控制装置100中计算完成概率。

2-2-1：整体构成

首先，将参照图11对根据变形例的运算控制方法的整体处理流程进行描述。图11是示出了根据变形例的运算控制方法的整体处理流程的示图。

如图11所示，首先，运算控制装置100利用运算控制单元102的功能向多台运算装置200(#1到#N)提出完成期限以及运算任务(S201)。接收完成期限以及运算任务的运算装置200计算完成概率以及运算费用金额，并将算出的完成概率以及运算费用金额的信息传送至运算控制装置100(S202)。从多台运算装置200(#1到#N)接收完成概率P(1)至P(N)以及运算费用金额R(1)至R(N)的信息的运算控制装置100利用任务分配单元103选择其中至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率(整体完成概率)等于或大于预定值且运算费用金额的总和(总费用金额)等于或小于预定金额的运算装置200的组合(S203)。

例如，任务分配单元103提取其中整体完成概率等于或大于预定值的运算装置200的组合，并从所提取的组合中选择其中总费用金额最小的组合。任务分配单元103可以提取其中总费用金额等于或小于预定金额的运算装置200的组合，并从所提取的组合中选择其中整体完成概率为最大的组合。当选择了请求执行运算任务的运算装置200的组合时，任务分配单元103向所选择的运算装置200分配运算任务。然后，运算控制装置100利用运算控制单元102的功能请求分配有任务的运算装置200执行运算任务(S204)。

以上已经对根据变形例的运算控制方法的整体处理流程进行了描述。

2-2-2：分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)

接下来，将参照图12对根据变形例的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)进行描述。图12是示出了根据变形例的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)的示图。

如图12所示，首先，任务分配单元103设定至少一台运算装置200在完成期限前完成运算任务的概率的期望值P(S2031)。期望值P与由运算装置200提供的完成概率P不同。由第i台运算装置(#i)提供的完成概率P(i)由P(i)表示，并与期望值P区别开。第i台运算装置200(#i)由指示符号i表示，n台运算装置200(#k1到#kn)的组合由{k1，k2，…，kn}表示。然后，任务分配单元103设定期望的总费用金额的上限值R(S2032)。

用于设定期望值P和总费用金额的上限值R的任务分配单元103确定满足下列公式(4)和(5)所示的条件的{k1，…，kn}(S2033)。然而，难以确定满足下列公式(4)和(5)所示的所有条件的最佳值{k1，…，kn}。在强调费用的情况下，可提取满足下列公式(4)的{k1，…，kn}的组合，优选的是从组合中选择下列公式(5)的右侧为最小值的{k1，…，kn}。在强调概率的情况下，可提取满足下列公式(5)的{k1，…，kn}的组合，优选的是从组合中选择下列公式(4)的右侧为最小值的{k1，…，kn}。

(1-P)≥(1-P(k1))(1-P(k2))…(1-P(kn)) (4)

R≥R(k1)+R(k2)+…+R(kn) (5)

以上对根据变形例的分配运算任务的方法(选择运算装置200的方法)进行了描述。

如上所述，在根据变形例的分布式处理系统10中，可以实现其中多台利用源自自然能源的电力运作的运算装置200并行运作以以大于期望概率的概率以及等于或小于期望费用的费用获得运算结果的结构。通过采用该结构，运算装置200使用的电力供应不稳定时，仍可以以等于或大于预定值的高可靠度和低成本获得运算结果。

3：硬件构成示例

例如利用图13所示的信息处理装置的硬件构成，可实现运算控制装置100和运算装置200的组成部件的功能。也就是，通过利用计算机程序控制图13所示的硬件来实现组成部件的功能。硬件类型为任意的，并包括例如个人计算机、移动电话、PHS、诸如PDA的移动信息终端、游戏机以及各种信息家电。PHS是个人手持电话系统的缩写。PDA是个人数字助理的缩写。

如图13所示，硬件主要包括CPU 902、ROM 904、RAM 906、主机总线908以及桥接器910。硬件包括外部总线912、接口914、输入单元916、输出单元918、存储单元920、驱动器922、连接端口924以及通信单元926。CPU是中央处理器的缩写。ROM是只读存储器的缩写。RAM是随机存取存储器的缩写。

例如，CPU 902用作运算处理装置或控制装置，并根据记录在ROM904、RAM 906、存储单元920或可移除记录介质928中的各种程序，控制组成部件的所有或部分运作。ROM 904是用于存储由CPU 902读取的程序以及用于计算的数据的单元。在RAM 906中，例如，暂时或永久存储有由CPU 902读取的程序以及执行程序时适宜改变的各个参数。

例如，这类组成部件通过能够高速传输数据的主机总线908相互连接。例如，主机总线908通过桥接器910连接至相对低速传输数据的外部总线912。鼠标、键盘、触摸屏、按钮、开关、操纵杆等用作输入单元916。此外，能够利用红外线或其他电子波传输控制信号的遥控器可用作输入单元916。

例如，输出单元918是诸如CRT、LCD、PDP以及ELD的显示装置；诸如扬声器和耳机的音频输出装置；以及能够通过视频和音频的方式通知用户所获取的信息的诸如打印机、移动电话以及传真机的装置。CRT是阴极射线管的缩写。LCD是液晶显示器的缩写。PDP是等离子显示面板的缩写。ELD是电致发光显示器的缩写。

存储单元920是用于存储各种数据的装置。例如，使用诸如硬盘驱动器(HDD)的磁性存储器、半导体存储装置、光学存储装置或光磁装置作为存储单元920。HDD是硬盘驱动器的缩写。

驱动器922是例如用于读取记录在可移除记录介质928中的信息或将信息写入可移除记录介质928中的装置，例如磁盘、光盘、光磁盘和半导体存储器。可移除记录介质928是例如DVD介质、蓝光介质、HD DVD介质以及各种半导体存储介质。当然，可移除记录介质928可以是例如设置有非接触式IC芯片的IC卡或电子装置。IC为集成电路的缩写。

连接端口924是例如连接至外部连接装置930的端口，例如USB端口、IEEE1394端口、SCSI、RS-232C端口以及光学音频终端。外部连接装置930是例如打印机、移动音乐播放器、数码相机、数码摄像机以及IC记录仪。USB是通用串行总线的缩写。SCSI是小型计算机系统接口的缩写。

通信单元926是用于连接至网络932的通信装置，并且例如为有线或无线LAN、蓝牙(注册商标)、WUSB通信卡、光学通信路由器、ADSL路由器或各种通信调制解调器。连接至通信单元926的网络932通过有线或无线连接的网络配置，并且为例如互联网、家用LAN、红外通信、可见光通信、广播以及卫星通信。LAN是局域网的缩写。WUSB是无线USB的缩写。ADSL是非对称数字用户线路的缩写。

4：结论

最后，将简要总结根据本发明实施方式的技术。本文所述的技术可用于各种信息处理装置，如PC、移动电话、移动游戏机、移动信息终端、信息家电以及汽车导航系统。例如，利用上述信息处理装置可实现构成下文将描述的分布式处理系统的运算控制装置以及运算装置的功能。

本发明实施方式涉及下列分布式处理系统的构成。分布式处理系统主要由下列多台运算装置以及运算控制装置构成。运算装置利用源自自然能源的电力执行运算。运算控制装置具有下列任务分配单元以及运算控制单元。任务分配单元向多台运算装置分配相同的运算任务。运算控制单元控制多台运算装置执行任务分配单元所分配的运算任务。

如上所述，由自然能源产生的电力供给量是不稳定的。当电力供应短缺时，运算装置停止运算或以低运算性能执行运算以减少电力消耗。为此，与在稳定供应电力的状态下执行运算的情况相比，完成运算需要花费很长的时间。因此，运算不能在期望的完成时间前完成。此外，由于电力的供应源为自然能源，因此不容易预测电力供应短缺的时间或短缺量。为此，运算控制装置向多台运算装置分配相同的运算任务且并行执行该运算任务。

当通过多台运算装置执行相同的运算任务时，在期望时间前在至少一台运算装置中完成运算时就可以达到目的。也就是，即使每台运算装置在期望时间前完成运算的概率较低，但通过一起使用多台运算装置使至少一台运算装置在期望时间前完成运算就能够提高概率。例如，当利用不稳定供给量及低发电费用的电力执行运算时，可以降低运算费用。为此，当多台运算装置利用具有低发电费用的电力执行运算时，能够以相对较低的运算费用完成运算。通过调整所使用的装置数量与电力供应的稳定性之间的平衡，能够以期望的运算费用达到预期可靠性。

注意

任务分配单元103是费用获取单元的示例。概率分布计算单元201以及电力消耗计算单元202是任务信息获取单元的示例。概率分布计算单元201是气象信息获取单元以及分布计算单元的示例。发电概率计算单元203是完成概率计算单元的示例。

本发明包含于2010年12月10日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-275975中公开的相关主题，其全部内容通过引证结合于此。

本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合或修改，只要它们处于所附权利要求及其等效内容的范围以内。

Claims (10)

1.一种分布式处理系统，包括：

多个运算装置，利用来自自然能源的电力执行运算；以及

运算控制装置，包括：任务分配单元，用于向所述多个运算装置分配相同的运算任务；以及运算控制单元，用于控制所述多个运算装置执行由所述任务分配单元分配的所述运算任务，其中，各所述运算装置包括概率计算单元，所述概率计算单元用于根据气象信息计算在预定期间内完成所述运算任务的概率，并且

其中，所述任务分配单元根据由各所述运算装置的所述概率计算单元算出的概率，提取其中至少一个所述运算装置在预定期间内完成所述运算任务的概率等于或大于预定值的所述运算装置的组合，并为所提取的多个运算装置分配所述运算任务。

2.根据权利要求1所述的分布式处理系统，进一步包括费用获取单元，所述费用获取单元用于获取在所述运算装置中执行所述运算任务时应付的费用金额，

其中，在具有所述运算装置的多个组合的情况下，所述任务分配单元选择其中所述费用获取单元所获取的费用的总和为最小值的所述运算装置的组合，并为所选择的多个运算装置分配所述运算任务。

3.根据权利要求1所述的分布式处理系统，其中，所述运算控制装置进一步包括费用获取单元，所述费用获取单元用于获取在所述运算装置中执行所述运算任务时应付的费用金额，并且

其中，所述任务分配单元提取其中所述费用获取单元所获取的费用的总和等于或小于预定金额的所述运算装置的组合，根据由所述概率计算单元算出的概率从所提取的所述运算装置的组合中选择其中至少一个所述运算装置在所述预定期间内完成所述运算任务的概率为最大值的所述运算装置的组合，并为所选择的多个所述运算装置分配运算任务。

4.根据权利要求1所述的分布式处理系统，其中，所述概率计算单元包括：概率分布计算单元，所述概率分布计算单元连接至所述运算装置并根据所述气象信息计算自然能源发电机在所述预定期间内产生电量Q的概率分布p(Q)，其中所述自然能源发电机将来自自然能源的电力提供给所述运算装置；电力消耗计算单元，所述电力消耗计算单元计算所述运算装置执行所述运算任务时所消耗的电量Qc；以及发电概率计算单元，所述发电概率计算单元根据所述概率分布计算单元算出的概率分布p(Q)计算所述自然能源发电机在所述预定期间内产生大于等于所述电力消耗计算单元算出的电量Qc的电力的概率P，并且

其中，各个所述运算装置将所述发电概率计算单元算出的概率P作为所述运算装置在所述预定期间内完成运算任务的概率通知给所述运算控制装置。

5.根据权利要求4所述的分布式处理系统，其中，当具有蓄电量Qb的蓄电池连接至所述运算装置时，所述发电概率计算单元根据所述概率分布计算单元算出的概率分布p(Q)，计算所述预定期间内通过所述自然能源发电机产生等于或大于通过从所述电量Qc减去所述蓄电量Qb所获得的电量(Qc-Qb)的电力的概率P。

6.一种运算装置，包括：

接收电力单元，用于接收由利用自然能源发电的发电机提供的电力；

任务信息获取单元，用于获取与运算任务有关的信息以及与所述运算任务的完成期限有关的信息；

气象信息获取单元，用于获取直至所述任务信息获取单元所获取的所述运算任务的完成期限的时段内的气象信息；

分布计算单元，用于根据所述气象信息获取单元所获取的气象信息，计算直至所述运算任务的完成期限的时段内提供给所述接收电力单元的电量的概率分布；

电力消耗计算单元，用于根据所述任务信息获取单元所获取的与所述运算任务有关的信息，计算执行所述运算任务所需要的电量；以及

完成概率计算单元，用于根据所述分布计算单元算出的电量的概率分布以及所述电力消耗计算单元算出的电量，计算直至所述运算任务的完成期限的时段内完成所述运算任务的概率。

7.一种运算控制装置，包括：

任务分配单元，用于向利用来自自然能源的电力执行运算的多个运算装置分配相同的运算任务；以及

运算控制单元，用于控制所述多个运算装置执行所述任务分配单元所分配的运算任务，

其中，所述任务分配单元根据由各所述运算装置的概率计算单元根据气象信息算出的在预定期间内完成所述运算任务的概率，提取其中至少一个所述运算装置在预定期间内完成所述运算任务的概率等于或大于预定值的所述运算装置的组合，并为所提取的多个运算装置分配所述运算任务。

8.根据权利要求7所述的运算控制装置，进一步包括费用获取单元，所述费用获取单元用于获取在所述运算装置中执行所述运算任务时应付的费用金额。

9.一种运算控制方法，包括：

向利用来自自然能源的电力执行运算的多个运算装置分配相同的运算任务；以及

控制所述多个运算装置执行任务分配单元所分配的运算任务，根据由各所述运算装置的概率计算单元根据气象信息算出的在预定期间内完成所述运算任务的概率，提取其中至少一个所述运算装置在预定期间内完成所述运算任务的概率等于或大于预定值的所述运算装置的组合，并为所提取的多个运算装置分配所述运算任务。

10.一种计算运算装置中的运算任务的完成概率的方法，所述运算装置具有接收由利用自然能源发电的发电机提供的电力的接收电力单元，所述方法包括：

获取与运算任务有关的信息以及与所述运算任务的完成期限有关的信息；

获取直至获取任务信息时所获取的所述运算任务的完成期限的时段内的气象信息；

根据获取气象信息时所获取的气象信息，计算直至所述运算任务的完成期限的时段内提供给所述接收电力单元的电量的概率分布；

根据获取任务信息时所获取的与所述运算任务有关的信息，计算执行所述运算任务所需的电量；以及

根据计算分布时算出的电量的概率分布以及计算电力消耗时算出的电量，计算直至所述运算任务的完成期限的时段内完成所述运算任务的概率。