DE102017206808A1 - Method and device for assigning arithmetic tasks - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben an wenigstens zwei lokal verteilte Rechenkapazitäten (103a, 103b), insbesondere an in Fahrzeugen angeordnete Rechenkapazitäten. Wenigstens eine Rechenkapazität (103a) ist neben der Berechnung der Sekundärrechenaufgaben für die Berechnung von Primärrechenaufgaben ausgelegt und auf dieser Rechenkapazität ist die Berechnung der Primärrechenaufgaben gegenüber der Berechnung der Sekundärrechenaufgaben höher priorisiert. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:- Erhalten und/oder Bestimmen von Sekundärrechenaufgaben;- Zuweisen der Sekundärrechenaufgaben an lokal verteilte Rechenkapazitäten (103a, 103b) in Abhängigkeit von rechenkapazitätsspezifischen Daten, welche Informationen über eine Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazitäten in der Vergangenheit umfassen.The invention describes a method for assigning secondary computing tasks to at least two locally distributed computing capacities (103a, 103b), in particular to computing capacities arranged in vehicles. At least one computing capacity (103a) is designed in addition to the calculation of the secondary computational tasks for the calculation of primary computational tasks and on this computational capacity, the calculation of the primary computational tasks is prioritized higher than the calculation of secondary computational tasks. The method comprises the following steps: obtaining and / or determining secondary computation tasks allocating the secondary computation tasks to locally distributed computational capacities (103a, 103b) as a function of computation-specific data, which includes information on utilization and / or availability of the computational capacities in the past ,
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zuweisung von Rechenaufgaben.The invention relates to a method and a device for assigning arithmetic tasks.
Der Trend bei Automobilen geht zu einer zentralen Steuereinheit mit hoher Rechenleistung. Insbesondere für vollständig autonom fahrende Fahrzeuge wird eine sehr hohe Rechenleistung benötigt. Sobald das Fahrzeug parkt, wird diese Rechenleistung aktuell nicht genutzt.The trend in automobiles goes to a central control unit with high computing power. Especially for fully autonomous vehicles a very high computing power is needed. As soon as the vehicle is parked, this computing power is currently not used.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren zur Verteilung von Rechenleistung, zur Berechnung von verteilten Rechenaufgaben und entsprechende Vorrichtungen beansprucht.Against this background, a method for the distribution of computing power, for the calculation of distributed computing tasks and corresponding devices claimed.
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben an wenigstens zwei lokal verteilte Rechenkapazitäten, insbesondere an in Fahrzeugen angeordnete Rechenkapazitäten. Wenigstens eine Rechenkapazität ist neben der Berechnung der Sekundärrechenaufgaben für die Berechnung von Primärrechenaufgaben ausgelegt und auf dieser Rechenkapazität ist die Berechnung der Primärrechenaufgaben gegenüber der Berechnung der Sekundärrechenaufgaben höher priorisiert. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- - Erhalten und/oder Bestimmen von Sekundärrechenaufgaben;
- - Zuweisen der Sekundärrechenaufgaben an lokal verteilte Rechenkapazitäten in Abhängigkeit von rechenkapazitätsspezifischen Daten, welche Informationen über eine Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazitäten in der Vergangenheit umfassen.
- - obtaining and / or determining secondary computing tasks;
- Assigning the secondary computing tasks to locally distributed computing capacities as a function of computing capacity-specific data, which include information on the utilization and / or availability of the computing capacities in the past.
Unter lokal verteilten Rechenkapazitäten werden Rachenkapazitäten verstanden, die sich an unterschiedlichen Orten befinden. Unter einer Rechenkapazität können jegliche Arten Prozessoren oder Geräte mit entsprechenden Prozessoren verstanden werden, welche dazu in der Lage sind, Rechenoperationen durchzuführen. Beispielsweise fallen hierunter Computer, Rechenserver und/oder Recheneinheiten in Steuergeräten von Fahrzeugen. Unter Rechenaufgaben werden Aufgaben verstanden, welche von den beschriebenen Rechenkapazitäten lösbar sind. Beispielsweise kann es sich um Aufgaben zur Ausführung von Computerprogrammen und/oder Algorithmen handeln, welche als Resultat Daten für Datenbanken generieren und/oder Simulationsdaten erzeugen und/oder Objekte mittels Bilderkennungsalgorithmen zuordnen. Grundsätzlich kann jede Rechenoperation, die mit Hilfe von Prozessoren durchführbar ist, als Aufgabe gesehen werden.Locally distributed computing capacities are understood to be cache capacities that are located at different locations. A computing capacity can be understood as any type of processor or device having corresponding processors capable of performing arithmetic operations. For example, computers, computing servers and / or computing units are included in control units of vehicles. Computational tasks are understood to be tasks which can be solved by the described computing capacities. For example, they can be tasks for executing computer programs and / or algorithms which as a result generate data for databases and / or generate simulation data and / or associate objects by means of image recognition algorithms. In principle, any arithmetic operation which can be carried out with the aid of processors can be regarded as a task.
Im ersten Verfahrensschritt können Sekundärrechenaufgaben erhalten und/oder bestimmt werden. Läuft das Verfahren beispielsweise auf einem Aufgaben verteilenden System ab, welches lediglich zur Verteilung von Aufgaben und nicht zur Generierung dieser ausgelegt ist, werden von diesem System lediglich die Sekundärrechenaufgaben erhalten und anschließend im nächsten Verfahrensschritt lokal verteilten Rechenkapazitäten zugewiesen. Des Weiteren ist es möglich, dass dieses System Aufgaben erhält und basierend auf diesen Sekundärrechenaufgaben ermittelt, welche anschließend lokal verteilten Rechenkapazitäten zugewiesen werden. Die Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben kann alternativ auch von einer zentralen Recheneinheit durchgeführt werden, welche die Sekundärrechenaufgaben bestimmt bzw. erstellt und keine Aufgaben von einem weiteren Server erhält.In the first method step, secondary calculation tasks can be obtained and / or determined. If, for example, the method runs on a task-distributing system which is designed only for the distribution of tasks and not for the generation of these tasks, only the secondary computing tasks are obtained from this system and then locally allocated computing capacities are allocated in the next method step. Furthermore, it is possible for this system to receive tasks and, based on these secondary computation tasks, determine which are subsequently assigned to locally distributed computing capacities. The assignment of secondary computing tasks can alternatively also be performed by a central processing unit which determines or creates the secondary computing tasks and does not receive any tasks from another server.
Die Zuweisung der Sekundärrechenaufgaben an lokal verteilte Rechenkapazitäten erfolgt in Abhängigkeit von rechenkapazitätsspezifischen Daten, welche Informationen über eine Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazitäten in der Vergangenheit umfassen. Rechenkapazitätsspezifisch bedeutet hierbei, dass die Daten Informationen über das individuelle Verhalten einer speziellen lokal verteilte Rechenkapazität umfassen und folglich für jede Rechenkapazität individuell bestimmt werden kann, ob dieser Rechenkapazität Sekundärrechenaufgaben zugewiesen werden sollen/können. Die Entscheidung, ob einer spezifischen lokal verteilten Rechenkapazität eine Sekundärrechenaufgabe zugewiesen wird, kann von mehreren von den rechenkapazitätsspezifischen Daten umfassen Informationen abhängen.The assignment of the secondary computing tasks to locally distributed computing capacities takes place as a function of computing capacity-specific data, which includes information about a utilization and / or availability of the computing capacities in the past. Computing capacity-specific here means that the data include information about the individual behavior of a specific locally distributed computing capacity and thus can be determined individually for each computing capacity, whether this computing capacity should be assigned secondary computing tasks / can. The decision as to whether to assign a secondary computing task to a specific locally distributed computing resource may depend on information comprising several of the computing capacity specific data.
Die rechenkapazitätsspezifischen Daten können von dem System, welches für die Zuweisung der Sekundärrechenaufgaben zuständig ist, ermittelt werden, beispielsweise indem von der Rechenkapazität benötigte Zeiten für die Berechnung von gestellten Sekundärrechenaufgaben an die jeweilige Rechenkapazität aufgezeichnet werden. Des Weiteren ist es möglich, dass das System individuelle rechenkapazitätsspezifische Daten von den Rechenkapazitäten erhält.The computing capacity-specific data can be determined by the system which is responsible for the assignment of the secondary computing tasks, for example by recording the times required by the computing capacity for the calculation of secondary computing tasks to the respective computing capacity. Furthermore, it is possible for the system to obtain individual computing capacity specific data from the computing resources.
Unter Informationen über eine Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazitäten in der Vergangenheit werden Informationen über Auslastungen und/oder Verfügbarkeiten der Rechenkapazitäten in der Vergangenheit, also vor dem Zeitpunkt der Zuweisung, verstanden. Insbesondere können die Daten hierbei Zeiträume von mehreren Stunden, Wochen und/oder Monaten als auch jährlich wiederkehrende Ereignisse beinhalten. Insbesondere enthalten die rechenkapazitätsspezifischen Daten Informationen über die Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazität aus der Vergangenheit, welche mehrere Minuten (beispielweise wenigstens eine Minute), insbesondere mehrere Stunden zurückliegen (bezogen auf den Zeitpunkt der Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben an die jeweilige Rechenkapazität). In einer weiteren Ausführungsform umfassen die Daten explizit nur Informationen über die Auslastung und/oder Verfügbarkeit in der Vergangenheit.Information about utilization and / or availability of computing capacity in the past is understood to mean information about utilization and / or availability of computational capacity in the past, ie prior to the time of allocation. In particular, the data may include periods of several hours, weeks and / or months as well as annually recurring events. Especially contain the computing capacity specific information about the utilization and / or availability of computing capacity from the past, which are several minutes (for example, at least one minute), in particular several hours ago (based on the time of assignment of secondary computing tasks to the respective computing capacity). In another embodiment, the data explicitly only includes information about the utilization and / or availability in the past.
Wenigstens eine der lokal verteilten Rechenkapazitäten ist neben der Berechnung der Sekundärrechenaufgaben für die Berechnung von Primärrechenaufgaben ausgelegt, wobei auf dieser Rechenkapazität die Berechnung der Primärrechenaufgaben gegenüber der Berechnung der Sekundärrechenaufgaben höher priorisiert sind. Beispielsweise kann es sich bei der Rechenkapazität um ein und/oder mehrere Steuergerät/e in einem hochautomatisierten Fahrzeug handeln. Die Rechenkapazität berechnet während des Betriebs des Fahrzeugs bevorzugt Primärrechenaufgaben, sodass ein sicherer Fahrbetrieb des Fahrzeugs möglich ist. Werden dieser Rechenkapazität zeitgleich Sekundärrechenaufgaben gestellt, werden diese nur dann berechnet, wenn ein sicherer Betrieb des Fahrzeugs gewährleistet werden kann. Ist dies nicht der Fall, werden lediglich die Primärrechenaufgaben berechnet und die Berechnung der Sekundärrechenaufgaben wird auf einen späteren Zeitpunkt verschoben. Die Berechnung der Sekundärrechenaufgaben kann beispielsweise im geparkten Zustand des Fahrzeugs erfolgen und/oder zu einem Zeitpunkt, an welchem das Fahrzeug an einer Ladesäule geladen wird, falls es sich um ein elektrisch betriebenes Fahrzeug handelt.At least one of the locally distributed computing capacities is designed in addition to the calculation of the secondary computational tasks for the calculation of primary computational tasks, whereby the computation capacity of the primary computational tasks are prioritized higher than the calculation of the secondary computational tasks. For example, the computing capacity may be one and / or more controller / s in a highly automated vehicle. The computing capacity preferably calculates primary computing tasks during operation of the vehicle so that safe driving of the vehicle is possible. If secondary computing tasks are simultaneously provided to this computing capacity, they will only be calculated if safe operation of the vehicle can be ensured. If this is not the case, only the primary calculation tasks are calculated and the calculation of the secondary calculation tasks is postponed to a later date. The calculation of the secondary computational tasks can take place, for example, in the parked state of the vehicle and / or at a time at which the vehicle is charged at a charging station, if it is an electrically operated vehicle.
Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass gegebenenfalls ungenutzte Rechenkapazität für die Berechnung von Sekundärrechenaufgaben verwendet werden kann und folglich eine bessere Auslastung der zu Verfügung stehenden Ressourcen gewährleistet werden kann. Hierdurch lassen sich auf Seiten des Aufgabenstellers und auf Seiten des oder der Besitzer der lokal verteilten Rechenkapazitäten Kosten einsparen.This method offers the advantage that possibly unused computing capacity can be used for the calculation of secondary computing tasks and consequently a better utilization of the available resources can be ensured. As a result, costs can be saved on the part of the job creator and on the part of the owner or owners of the locally distributed computing capacities.
Befinden sich die lokal verteilten Rechenkapazitäten in Fahrzeugen, ergibt sich für diese ein Zweitnutzen, welcher gewinnbringend für den Besitzer des Fahrzeugs und die Umwelt eingesetzt werden kann. Zudem kann durch die Nutzung der frei zur Verfügung stehenden Rechenkapazitäten ein extrem leistungsfähiges Netzwerk geschaffen werden, mittels welchem hochkomplexe Rechenaufgaben in extrem kurzen Zeiten berechnet werden können.If the locally distributed computing capacities are located in vehicles, this results in a secondary benefit, which can be used profitably for the owner of the vehicle and the environment. In addition, the use of freely available computing capacity can create an extremely powerful network that can be used to calculate highly complex computing tasks in extremely short times.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens enthält dieses den zusätzlichen Schritt des Bestimmens einer Auswahl an lokal verteilten Rechenkapazitäten und/oder eines Umfangs von jeweils den lokal verteilten Rechenkapazitäten zuzuweisenden Sekundärrechenaufgaben in Abhängigkeit der rechenkapazitätsspezifischen Daten, wobei die Zuweisung in Abhängigkeit der bestimmten Auswahl und/oder des Umfangs erfolgt.In a further embodiment of the method, this includes the additional step of determining a selection of locally distributed computing capacities and / or a scope of secondary computing tasks to be assigned to the locally distributed computing capacities as a function of the computing capacity-specific data, the assignment depending on the particular selection and / or the Scope takes place.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass basierend auf den rechenkapazitätsspezifischen Daten ermittelt werden kann, welche lokal verteilten Rechenkapazitäten voraussichtlich für aktuell anstehende Sekundärrechenaufgaben zur Verfügung stehen und basierend auf dieser Ermittlung für die Berechnung ausgewählt werden. Diese Vorhersage ist auf Basis der Informationen möglich, welche in den rechenkapazitätsspezifischen Daten enthalten sind.This embodiment of the method offers the advantage that it can be determined based on the computing capacity-specific data, which locally distributed computing capacities are expected to be available for currently pending secondary computing tasks and are selected based on this determination for the calculation. This prediction is possible based on the information contained in the computing capacity specific data.
Stehen beispielsweise mehrere lokal verteilte Recheneinheit zur Verfügung und ergibt eine Auswertung der jeweiligen rechenkapazitätsspezifischen Daten, dass eine gewisse Anzahl der Rechenkapazitäten voraussichtlich in naher Zukunft (beispielsweise innerhalb der nächsten zwei Stunden) ihre volle Rechenleistung zur Verfügung stellen können und die Verfügbarkeit der weiteren Rechenkapazitäten in naher Zukunft mit einer großen Unsicherheit verbunden ist, erfolgt eine Auswahl der in naher Zukunft zur Verfügung stehenden Rechenkapazitäten. In diesem Fall erhalten nur die ausgewählten Rechenkapazitäten Sekundärrechenaufgaben, wohingegen den weiteren Rechenkapazitäten keine Sekundärrechenaufgaben zugewiesen werden. Durch eine derartige Verteilung von Sekundärrechenaufgaben lässt sich eine möglichst schnelle und vollständige Berechnung der gestellten Sekundärrechenaufgaben erreichen.If, for example, several locally distributed computing units are available, an evaluation of the respective computing capacity-specific data indicates that a certain number of computing capacities are likely to be able to provide their full computing power in the near future (for example within the next two hours) and the availability of further computing capacities in the near future Future is associated with a great deal of uncertainty, a selection of the computing capacities available in the near future takes place. In this case, only the selected computational resources receive secondary compute tasks, whereas the secondary compute capacities are not assigned secondary compute tasks. Such a distribution of secondary computation tasks makes it possible to achieve as fast and complete a computation of the secondary computation tasks as possible.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens enthalten die rechenkapazitätsspezifischen Daten Informationen über berechnete Sekundärrechenaufgaben, insbesondere über benötigte Zeitdauern für die Berechnung der Sekundärrechenaufgaben.In a further embodiment of the method, the computing capacity-specific data contain information about calculated secondary computation tasks, in particular about required time periods for the computation of the secondary computation tasks.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass die Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben weiter optimiert werden kann. Liegen Daten über die lokal verteilten Rechenkapazitäten vor, aus welchen deren mittlere Berechnungsgeschwindigkeiten ableitbar sind, können diesen Rechenkapazitäten auf ihre Berechnungsgeschwindigkeit zugeschnittene Sekundärrechenaufgaben zugewiesen werden. Die rechenkapazitätsspezifischen Daten können hierbei individuell für jede im Pool zur Verfügung stehende Rechenkapazität einzeln abgerufen und/oder bestimmt werden.This embodiment of the method offers the advantage that the assignment of secondary computing tasks can be further optimized. If data are available on the locally distributed computing capacities, from which their average calculation speeds can be derived, these computing capacities can be assigned secondary computing tasks tailored to their computing speed. The computing capacity-specific data can in this case be retrieved and / or determined individually for each computing capacity available in the pool.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens enthält dieses den zusätzlichen Schritt des Empfangens von rechenkapazitätsspezifischen Daten.In a further embodiment of the method, this includes the additional step of Receiving computing capacity specific data.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass von dem Sekundärrechenaufgaben verteilenden System / der Aufgaben verteilenden Recheneinheit nicht zwangsweise rechenkapazitätsspezifischen Daten einzelner Rechenkapazitäten erfasst und/oder gespeichert werden müssen, da diese Daten von den Rechenkapazitäten an das System gesendet werden. Hierdurch ist es zudem möglich, die Leistung einer dem System neu zur Verfügung stehenden lokal verteilten Rechenkapazität direkt zu bewerten, auch wenn dieser bislang noch keine Sekundärrechenaufgaben von dem System zugewiesen wurden. Zudem können von den lokal verteilten Rechenkapazitäten gegebenenfalls exaktere Auswertungen über deren Auslastung in der Vergangenheit ermittelt werden, wodurch sich die Qualität der rechenkapazitätsspezifischen Daten erhöht. Werden lokal verteilte Rechenkapazitäten beispielsweise von mehreren Systemen Sekundärrechenaufgaben zugewiesen, können diese Information gegebenenfalls nicht von den einzelnen Sekundärrechenaufgaben verteilenden Systemen erfasst werden.This embodiment has the advantage that the system that distributes the secondary computing tasks / the computing tasks that distribute the tasks does not necessarily have to acquire and / or store data of individual computing capacities that are specific to the computing capacity, since these data are sent from the computing capacities to the system. This also makes it possible to directly assess the performance of a locally distributed computing capacity newly available to the system, even if it has not yet been assigned any secondary computing tasks by the system. In addition, the locally distributed computing capacities may be used to determine more exact evaluations of their utilization in the past, which increases the quality of the computing capacity-specific data. If locally distributed computing capacities are allocated by secondary systems to secondary computing tasks, for example, this information may not be captured by the systems distributing the individual secondary computing tasks.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die empfangenen rechenkapazitätsspezifischen Daten Informationen über einen Standortverlauf der Rechenkapazität.In a further embodiment of the method, the received computing capacity-specific data comprise information about a location profile of the computing capacity.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass anhand des Standortverlaufs eine Prädiktion über die zukünftige Verfügbarkeit der jeweiligen Rechenkapazität erfolgen kann. Befindet sich die lokalverteilte Rechenkapazität beispielsweise in einem Fahrzeug, kann anhand des Standortverlaufs ermittelt werden, zu welchen Zeiten sich das Fahrzeug bevorzugt an einer Ladesäule aufhält oder nicht zum Fahren genutzt wird. Basierend hierauf können der entsprechenden Rechenkapazität primär zu diesen Zeitpunkten Sekundärrechenaufgaben zugewiesen werden.This embodiment of the method offers the advantage that based on the course of the location, a prediction can be made about the future availability of the respective computing capacity. If the locally distributed computing capacity is located, for example, in a vehicle, the course of the location can be used to determine at what times the vehicle preferably stays at a charging station or is not used for driving. Based on this, secondary computing tasks can be assigned to the corresponding computing capacity primarily at these times.
Befinden sich die lokal verteilten Rechenkapazitäten beispielsweise in Mobiltelefonen oder Laptops, können die Standortverläufe ebenfalls für die Prädiktion der Verfügbarkeit von Rechenleistung dieser Rechenkapazitäten verwendet werden.If the locally distributed computing capacities are located, for example, in mobile telephones or laptops, the location profiles can also be used for the prediction of the availability of computing power of this computing capacity.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die rechenkapazitätsspezifischen Daten Informationen über die Auslastung der Rechenkapazität durch die Berechnung von Primärrechenaufgaben.In a further embodiment of the method, the computing capacity-specific data comprise information about the utilization of the computing capacity by the calculation of primary computing tasks.
Die Information über die Auslastung der Rechenkapazität durch Primärrechenaufgaben kann direkt von der lokal verteilten Rechenkapazität an das Sekundärrechenaufgaben verteilende System gesendet werden. Anhand der Auslastung der Rechenkapazität in der Vergangenheit kann wiederum prädiziert werden, zu welchen Zeitpunkten voraussichtlich wie viel Rechenleistung der Rechenkapazität zur Berechnung von Sekundärrechenaufgaben zur Verfügung steht.The information about the utilization of the computing capacity by primary computing tasks can be sent directly from the locally distributed computing capacity to the secondary computing tasks distributing system. Based on the utilization of the computing capacity in the past, it can again be predicted at what times it is expected how much computing power of the computing capacity will be available for the calculation of secondary computing tasks.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die rechenkapazitätsspezifischen Daten Informationen über die Anzahl und/oder den Umfang von berechneten Primärrechenaufgaben, insbesondere innerhalb eines definierten Zeitraums und/oder Jahreszeit- und/oder Monat- und/oder Wochentag- und/oder Uhrzeit-abhängig.In a further embodiment of the method, the computing capacity-specific data comprise information about the number and / or the extent of calculated primary computing tasks, in particular within a defined period and / or season and / or month and / or weekday and / or time-dependent.
Enthalten die rechenkapazitätsspezifischen Daten zudem Informationen über die Anzahl und/oder den Umfang von berechneten Primärrechenaufgaben in der Vergangenheit kann eine weiter optimierte Prädiktion der zur Verfügung stehenden Rechenleistung dieser Rechenkapazität in der Zukunft durchgeführt werden. Enthalten die rechenkapazitätsspezifischen Daten zudem Informationen über die Auslastung in bestimmten Zeiträumen, lassen sich gegebenenfalls Muster erkennen, welche nahezu exakte Vorhersagen über die Verfügbarkeit der jeweiligen Rechenkapazität ermöglichen.If the computing capacity-specific data also contain information about the number and / or the extent of calculated primary computing tasks in the past, a further optimized prediction of the available computing power of this computing capacity can be carried out in the future. If the computing capacity-specific data also contains information about the capacity utilization over certain periods of time, it is possible to detect patterns which make it possible to make almost exact predictions about the availability of the respective computing capacity.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens handelt es sich bei der Rechenkapazität um eine in einer mobilen Einheit, insbesondere einem hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeug und/oder einem Smartphone und/oder einem Laptop, angeordnete Rechenkapazität und die Auswahl und/oder der Umfang wird/werden in Abhängigkeit eines Ladezustands der mobilen Einheit bestimmt.In a further embodiment of the method, the computing capacity is a computing capacity arranged in a mobile unit, in particular a highly or fully automated vehicle and / or a smartphone and / or a laptop, and the selection and / or the scope will / will become determined as a function of a state of charge of the mobile unit.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass für die Zuweisung der Sekundärrechenaufgaben an lokal verteilte Rechenkapazitäten ein weiteres wichtiges Kriterium zur Verfügung steht, mittels welchem die verfügbare Rechenleistung der Rechenkapazitäten in der Zukunft vorhersagbar ist. Da für die Berechnung von Sekundärrechenaufgaben auf den lokal verteilten Einheiten gegebenenfalls viel Rechenleistung notwendig ist, muss eine ausreichende Energieversorgung der lokal verteilten Recheneinheiten gewährleistet werden, während diese Sekundärrechenaufgaben berechnen. Durch eine angepasste Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben an lokal verteilte Rechenkapazitäten kann die Berechnung der Sekundärrechenaufgaben insgesamt optimiert werden. Zudem erhöht sich die Akzeptanz beim Besitzer einer lokal verteilten Rechenkapazität, wenn deren Ladezustand bei der Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben berücksichtigt wird. Zudem kann gewährleistet werden, dass die jeweilige lokal verteilte Rechenkapazität nach der Berechnung der gestellten Sekundärrechenaufgaben weiterhin für die Berechnung von Primärrechenaufgaben zur Verfügung steht, ohne zunächst die Rechenkapazität enthaltende mobile Einheit aufladen zu müssen. Unter ein Ladezustand kann beispielsweise die zur Verfügung stehende Kapazität einer Batterie und/oder eines Akkus verstanden werden. Zudem kann ein Ladezustand angeben, ob eine Einheit aktuell geladen wird und/oder von einer externen Energiequelle versorgt wird.This embodiment of the method offers the advantage that a further important criterion is available for the assignment of the secondary computing tasks to locally distributed computing capacities, by means of which the available computing power of the computing capacities can be predicted in the future. Since the computation of secondary computation tasks on the locally distributed units may require a lot of computational power, it is necessary to ensure sufficient power supply of the locally distributed computation units while calculating secondary computation tasks. By adapting secondary calculation tasks to locally distributed computing capacities, the calculation of the secondary calculation tasks can be optimized as a whole. In addition, the acceptance of the owner of a locally distributed computing capacity increases when the state of charge is taken into account when assigning secondary computing tasks. In addition, it can be ensured that the respective locally distributed computing capacity continues to be used for the calculation of the secondary calculation tasks Primary computational tasks is available without having to initially charge the computing capacity containing mobile unit. Under a state of charge, for example, the available capacity of a battery and / or a battery can be understood. In addition, a state of charge may indicate whether a device is currently being charged and / or powered by an external power source.
Die Verwendung von lokal verteilten Rechenkapazitäten, welche sich in Fahrzeugen, Smartphones und/oder Laptops befinden, ist aufgrund der sehr leistungsfähigen Prozessoren/Rechenkapazitäten dieser Geräte und der geringen Auslastung besonders vorteilhaft. Hochautomatisierte Fahrzeuge stehen beispielsweise einen Großteil ihrer Lebensdauer ungenutzt in Garagen oder an Straßen und werden nicht betrieben. Die in den Fahrzeugen verfügbare Rechenleistung wird folglich ebenfalls nicht ausgenutzt oder zur Verfügung gestellt. Durch Bereitstellung dieser Rechenleistung könnte der Besitzer des Fahrzeugs zusätzlich Geld einnehmen und gleichzeitig die Umwelt durch eine bessere Nutzung von Ressourcen entlasten.The use of locally distributed computing capacities, which are located in vehicles, smartphones and / or laptops, is particularly advantageous due to the very high-performance processors / computing capacities of these devices and the low utilization. For example, highly automated vehicles spend most of their life in garages or on roads and are not operated. The computing power available in the vehicles is therefore also not exploited or made available. By providing this computing power, the owner of the vehicle could take additional money while relieving the environment by making better use of resources.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassen die rechenkapazitätsspezifischen Daten Informationen von externen Datenquellen über die Zukunft, wie beispielsweise Wettervorhersagen oder Kalendereinträge des Besitzers der Rechenkapazität.In another embodiment of the method, the computing capacity specific data includes information from external data sources about the future, such as weather forecasts or calendar entries of the owner of the computing capacity.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass die Dauer der Verfügbarkeit der freien Rechenkapazität präziser auf individuelle Verhaltensmuster des Besitzers optimiert werden können und Unterbrechungen von Rechenaufgaben minimiert werden.This embodiment of the method offers the advantage that the duration of the availability of the free computing capacity can be optimized more precisely for individual behavior patterns of the owner and interruptions of arithmetic tasks are minimized.
Des Weiteren wird ein Verfahren zur Berechnung von Sekundärrechenaufgaben auf einer Rechenkapazität beansprucht. Dieses weist die folgenden Schritte auf:
- - Aussenden von rechenkapazitätsspezifischen Daten, welche Informationen über eine Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazität in der Vergangenheit umfassen;
- - Empfangen von Sekundärrechenaufgaben basierend auf den ausgesendeten Daten;
- - Berechnen von Ergebnissen und/oder Zwischenergebnissen der Sekundärrechenaufgaben;
- - Aussenden der Ergebnisse und/oder Zwischenergebnisse.
- - transmitting computing capacity specific data that includes information about past utilization and / or availability of computing capacity;
- - receiving secondary computational tasks based on the transmitted data;
- - calculating results and / or intermediate results of the secondary calculation tasks;
- - sending the results and / or intermediate results.
Dieses Verfahren läuft bevorzugt auf einer lokal verteilten Rechenkapazität ab und bietet ebenfalls die oben genannten Vorteile.This method is preferably based on a locally distributed computing capacity and also offers the advantages mentioned above.
Des Weiteren wird ein Steuergerät beansprucht, insbesondere ein in einem Fahrzeug angeordnetes Steuergerät, aufweisend eine Rechenkapazität und eine Sende- und Empfangsschnittstelle. Das Steuergerät zeichnet sich dadurch aus, dass es dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach dem oben beschriebenen Verfahren zur Berechnung von Sekundärrechenaufgaben auszuführen.Furthermore, a control unit is claimed, in particular a control unit arranged in a vehicle, having a computing capacity and a transmitting and receiving interface. The control unit is characterized in that it is adapted to carry out a method according to the method for calculating secondary calculation tasks described above.
Zudem wird eine zentrale Recheneinheit zur Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben an lokal verteilte Rechenkapazitäten beansprucht. Hierbei ist zumindest eine der verteilten Rechenkapazitäten für die Berechnung von durch die zentrale Recheneinheit gestellten Sekundärrechenaufgaben und die Berechnung von Primärrechenaufgaben ausgelegt, wobei diese Rechenkapazität derart ausgelegt ist, dass sie für die Verteilung ihrer Kapazität die Primärrechenaufgaben gegenüber den durch die zentrale Recheneinheit zugewiesenen Sekundärrechenaufgaben höher priorisiert. Die zentrale Recheneinheit zeichnet sich dadurch aus, dass sie derart ausgelegt ist, dass die Zuweisung in Abhängigkeit von rechenkapazitätsspezifischen Daten erfolgt, welche Informationen über eine Auslastung und/oder Verfügbarkeit der Rechenkapazitäten in der Vergangenheit umfassen.In addition, a central processing unit for assigning secondary computing tasks to locally distributed computing capacity is claimed. In this case, at least one of the distributed computing capacities is designed for the calculation of secondary computing tasks provided by the central processing unit and the calculation of primary computing tasks, wherein this computing capacity is designed such that it prioritizes the primary computing tasks higher than the secondary computing tasks assigned by the central processing unit for the distribution of its capacity , The central processing unit is characterized in that it is designed in such a way that the allocation takes place as a function of computing capacity-specific data, which includes information about a utilization and / or availability of the computing capacities in the past.
In einer weiteren Ausführungsform der zentralen Recheneinheit ist diese zudem dazu ausgelegt, eines der oben beschriebenen Verfahren zur Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben an wenigstens zwei lokal verteilte Rechenkapazitäten auszuführen.In a further embodiment of the central processing unit, this is also designed to execute one of the above-described methods for the assignment of secondary computing tasks to at least two locally distributed computing capacities.
Darüber hinaus wird ein Computerprogramm beansprucht, welches Befehle umfasst, die einen Computer beim Ausführen des Computerprogramms dazu veranlassen, eines der oben beschriebenen Verfahren auszuführen.In addition, a computer program is claimed which includes instructions that cause a computer to execute one of the methods described above when executing the computer program.
Des Weiteren wird einen computerlesbarer Datenträger beansprucht, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm gespeichert ist.Furthermore, a computer-readable data carrier is claimed on which a corresponding computer program is stored.
Zeichnungen
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1 zeigt eine beispielhafte Anwendung des Verfahrens. -
2 zeigt ein schematisches Verfahrensdiagramm. -
3 zeigt ein weiteres schematisches Verfahrensdiagramm.
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1 shows an exemplary application of the method. -
2 shows a schematic process diagram. -
3 shows another schematic process diagram.
Ausführungsbeispieleembodiments
In
Von einem Nutzer werden in diesem Ausführungsbeispiel über die Nutzerschnittstelle
In Schritt
In Schritt
Das Verfahren endet in Schritt
In einem speziellen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den lokal verteilten Rechenkapazitäten
Auf den sich in den hochautomatisierten Fahrzeugen befindlichen Rechenkapazitäten läuft jeweils das in
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Diese Ergebnisse und Zwischenergebnisse werden in Schritt
Das Verfahren endet in Schritt
In einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt die Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben in Schritt
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden von der Einheit
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Verfahren zur Zuweisung von Sekundärrechenaufgaben auf einer zentralen Recheneinheit ausgeführt, welche selbstständig Sekundärrechenaufgaben erstellt. In diesem Fall handelt es sich um einen Zentralrechner, auf welchem aufwändige CAD-Simulationen berechnet werden. Dieser Zentralrechner unterteilt die Simulationspakete in Sekundärrechenaufgaben und verteilt diese entsprechend des Verfahrens an mehrere lokal verteilte Rechenkapazitäten. Hierfür wird ein auf einem dem Zentralrechner zugänglichen Datenträger abgelegtes Computerprogramm ausgeführt, welches den Zentralrechner dazu veranlasst, die Zuweisung auszuführen.In a further embodiment, the method for assigning secondary computing tasks is performed on a central processing unit, which independently creates secondary computing tasks. In this case, it is a central computer on which complex CAD simulations are calculated. This central computer divides the simulation packages into secondary calculation tasks and distributes these according to the method to a plurality of locally distributed computing capacities. For this purpose, a computer program stored on a data carrier accessible to the central computer is executed, which causes the central computer to execute the assignment.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die oben beschriebenen Verfahren zur Vermarktung von Rechenkapazitäten in hochautomatisiert betriebenen Autos genutzt, welche Steuergeräte mit großen Rechenkapazitäten und Schnittstellen zur Verbindung mit dem Internet aufweisen. Eine Vermarktungsgesellschaft, in diesem Ausführungsbeispiel ein Automobilhersteller, vermarktet Rechenkapazität im Auftrag des Auto-Eigentümers. Ein Kunde, für den eine Rechenaufgabe gelöst werden soll, übergibt ein Rechenpaket an die Vermarktungsgesellschaft. Das Rechenpaket wird auf einem Computer bzw. Server der Vermarktungsgesellschaft in Sekundärrechenaufgaben aufgeteilt, welche über das Handy Netz und über WLAN auf mehrere Rechenkapazitäten von unterschiedlichen Autoeigentümern verteilt werden. Die Berechnung der Sekundärrechenaufgaben findet in den Fahrzeugen statt, von denen die Ergebnisse im Anschluss zurück an den Server der Vermarktungsgesellschaft gesendet werden. Nach erfolgreicher Berechnung werden die Ergebnisse dem Kunden übermittelt und die Leistung wird dem Kunden in Rechnung gestellt. Der Autobesitzer erhält hierfür eine anteilige Vergütung, welche basierend auf den von seinem Fahrzeug berechneten Sekundärrechenaufgaben bestimmt wird. Für die Zuweisung der Sekundärrechenaufgaben und die zugehörigen Serviceleistungen behält die Vermarktungsgesellschaft eine Provision ein.In a further embodiment, the methods described above are used for marketing computing capacities in highly automated cars, which have control devices with large computing capacities and interfaces for connection to the Internet. A marketing company, in this embodiment an automobile manufacturer, markets computing capacity on behalf of the car owner. A customer, for whom a calculation task is to be solved, hands over a calculation package to the marketing company. The computer package is split on a computer or server of the marketing company into secondary computing tasks, which are distributed via the mobile network and via WLAN to several computing capacities of different car owners. The calculation of the secondary calculation tasks takes place in the vehicles, from which the results are then sent back to the server of the marketing company. After successful calculation, the results are transmitted to the customer and the service is billed to the customer. For this purpose, the car owner receives a pro rata remuneration, which is determined based on the secondary calculation tasks calculated by his vehicle. The marketing company reserves a commission for the assignment of the secondary calculation tasks and the associated services.
Sobald der Eigentümer sein Auto nutzen möchte, wird die Berechnung der Sekundärrechenaufgaben unterbrochen/abgebrochen, so dass hieraus keine Einschränkungen in der Nutzung des Fahrzeugs entstehen. Zur Reduzierung von abgebrochenen Rechenpaketen und zur zeitlichen Optimierung der Berechnungsgeschwindigkeit der Rechenpakete werden seitens der Vermarktungsgesellschaft Analysen bezüglich des Nutzungsverhaltens der einzelnen Fahrzeuge aufgezeichnet. Des Weiteren senden die einzelnen Fahrzeuge fahrzeugspezifische Daten über deren Nutzung in der Vergangenheit, speziell über die Auslastung ihrer Rechenkapazitäten in der Vergangenheit, an die Vermarktungsgesellschaft.As soon as the owner wants to use his car, the calculation of the secondary calculation tasks is interrupted / aborted, so that there are no restrictions on the use of the vehicle. In order to reduce aborted calculation packages and to optimize the calculation speed of the calculation packages over time, the marketing company records analyzes regarding the usage behavior of the individual vehicles. Furthermore, the individual vehicles send vehicle-specific data about their use in the past, especially about the utilization of their computing capacity in the past, to the marketing company.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017206808.6A DE102017206808A1 (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Method and device for assigning arithmetic tasks |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102017206808.6A DE102017206808A1 (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Method and device for assigning arithmetic tasks |
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DE102017206808.6A Pending DE102017206808A1 (en) | 2017-04-24 | 2017-04-24 | Method and device for assigning arithmetic tasks |
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2017
- 2017-04-24 DE DE102017206808.6A patent/DE102017206808A1/en active Pending
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