DE112017007655T5 - Verteilte Zuweisungseinrichtung, verteiltes Zuweisungssystem, sowie verteiltes Zuweisungsverfahren - Google Patents

Abstract

Berechnungsprozesse werden einer Mehrzahl von Berechnungsknoten zugewiesen, während eine Vorrangabhängigkeit unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen berücksichtigt werden, und zwar selbst dann, wenn eine Frist länger ist als ein Zeitraum des Berechnungsprozesses. In einer verteilten Zuweisungseinrichtung bestimmt eine Erzeugungseinheit (102) eine Reihenfolge zum Ausführen der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit (600), und sie erzeugt eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis einer Ausführungszeit der Berechnungsprozesse und eines Datenkommunikationsvolumens unter den Berechnungsprozessen. Falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, erzeugt die Erzeugungseinheit die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die nicht einen anderen Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses im darauffolgenden Gesamtzeitraum an den Betriebsknoten zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der nach dem Gesamtzeitraum ausgeführt wird.

Description

• Technisches Gebiet
• Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Erfindung bezieht sich beispielsweise auf eine Technik, die Berechnungsprozesse einer Mehrzahl von Berechnungsknoten zuweist.
• Stand der Technik
• In jüngster Zeit wird auf dem Gebiet der Fabrikautomatisierung (FA) und dgl. Folgendes vorgenommen: Nachdem Daten, wie z. B. Sensordaten oder Betriebsprotokolle periodisch bezogen worden sind und die Daten auf einem Cloud-Server oder dergleichen aggregiert worden sind, werden die Daten verarbeitet und analysiert. Dadurch wird eine Ausfallvorhersage oder eine Verbesserung der Produktivität für eine Steuerungseinrichtung ausgeführt. Es sei angemerkt, dass der Datensammelzeitraum in Abhängigkeit von den Daten unterschiedlich sein kann.
• Demzufolge erhöht die Datenaggregation auf einem einzigen Server die Verarbeitungslast auf dem Server, und sie erhöht die Zugriffslast auf den Server, was zu dichten Netzwerkverhältnissen um den Server führt. Dichte Netzwerkverhältnisse um den Server können Probleme mit der Datenanalyse hervorrufen, die nicht in einer gewünschten Zeit abgeschlossen wird, d. h. innerhalb einer bestimmten Frist.
• Aus diesem Grund können Berechnungsprozesse, die sich auf eine Datenverarbeitung und -analyse beziehen, verteilt werden und einer Mehrzahl von Berechnungsknoten zugewiesen werden, die im Netzwerk enthalten sind, d. h. eine Dezentralisierung der Berechnungsverarbeitung durchgeführt werden.
• Als ein Verfahren zum Zuweisen von Berechnungsprozessen zu Berechnungsknoten gibt es beispielsweise ein Verfahren, bei welchem die Frist, die die benötigte Zeit vom Start bis zum Ende eines Berechnungsprozesses ist, ein Zeitraum, während dessen der Rechenprozess ausgeführt wird, eine Berechnungsmenge und ein Berechnungsvolumen und dergleichen im Voraus vorgegeben sind, und bei welchem die Zuweisung ausgeführt wird, die eine Frist erfüllt, indem jeder Berechnungsknoten vor der Zuweisung kontaktiert wird (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
• Stand der Technik
• Patentdokumente
• Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2010-27062 A
• Zusammenfassung
• Mit der Erfindung zu lösendes Problem
• Unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen kann es eine Relation mit einer Vorrangabhängigkeit geben, so dass ein anderer Berechnungsprozess eine Datenanalyse mit Daten durchführt, die von einem gewissen Berechnungsprozess verarbeitet werden.
• Das Patentdokument 1 berücksichtigt jedoch beispielsweise nicht eine Berechnungsprozessgruppe, die mit Vorrangabhängigkeiten verbunden ist. Daher ist es notwendig, dass eine geeignete Frist für jeden Berechnungsprozess vorgegeben wird. Beim Vorgeben der Frist müssen die Vorrangabhängigkeiten, das Datenkommunikationsvolumen und die Ausführungszeit des Prozesses berücksichtigt werden, und es ist schwierig, dies manuell zu implementieren.
• Auf dem FA-Gebiet wird auch eine Anwendung verwendet, um eine Datenanalyse, wie z. B. eine Ausfallvorhersage durchzuführen, indem periodisch Daten gesammelt werden. Dieses Ausgeben von Datenanalyseergebnissen, wie z. B. diese Ausfallvorhersage, kann oft länger dauern als der Zeitraum für die Datensammlung.
• In dem Patentdokument 1 sind jedoch entweder der Zeitraum oder die Frist für den Berechnungsprozess vorgegeben. Daher ist es nicht denkbar, dass die Frist länger vorgegeben ist als der Zeitraum. Daher kann es den Fall geben, in welchem eine längere Frist als nötig für den Berechnungsprozess bereitgestellt ist, der ausgeführt werden kann, die eine längere Zeit braucht als der Zeitraum für die Datensammlung, wie in dem obigen Prozess.
• Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Erfindung dient zum Lösen der oben beschriebenen Probleme, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zum Zuweisen von Berechnungsprozessen an eine Mehrzahl von Berechnungsknoten anzugeben, während Vorrangabhängigkeiten unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen berücksichtigt werden, und zwar selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Zeitraum des Berechnungsprozesses.
• Wege zum Lösen des Problems
• Der erste Aspekt der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Technologie ist der folgende: eine verteilte Zuweisungseinrichtung, die über ein Netzwerk mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten verbunden ist, zum Ausführen von Berechnungsprozessen auf Daten, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und zum Zuweisen der Berechnungsprozesse an die Mehrzahl von Berechnungsknoten, wobei die verteilte Zuweisungseinrichtung Folgendes aufweist: eine Eingabeeinheit, in welche Folgendes eingegeben wird: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, ein Name von Berechnungsprozessen, die jedem der Berechnungsknoten zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozessen ist, eine Vorrangabhängigkeit, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse, eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Eingabeeinheit eingegeben werden, eine Ableitungseinheit zum Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses für jeden der Berechnungsknoten, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, und eine Verteilungseinheit zum Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses an jeden der Berechnungsknoten.
• Die Erzeugungseinheit bestimmt eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und erzeugt die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der ausgeführten Berechnungsprozesse, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen.
• Die Erzeugungseinheit berechnet einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums von jedem der Berechnungsprozesse, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, erzeugt sie die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die nicht einen anderen Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
• Der zweite Aspekt der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Erfindung ist ein verteiltes Zuweisungssystem, das Folgendes aufweist: eine verteilte Zuweisungseinrichtung, die über ein Netzwerk mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten verbunden ist, zum Ausführen von Berechnungsprozessen auf Daten, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und zum Zuweisen der Berechnungsprozesse an die Mehrzahl von Berechnungsknoten, und eine Netzwerkarchitektur, die mit der verteilten Zuweisungseinrichtung verbunden ist.
• Die verteilte Zuweisungseinrichtung weist Folgendes auf: eine Eingabeeinheit, in welche Folgendes eingegeben wird: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, ein Name von Berechnungsprozessen, die jedem der Berechnungsknoten zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse ist, eine Vorrangabhängigkeit, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse, eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Eingabeeinheit eingegeben werden, eine Ableitungseinheit zum Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses für jeden der Berechnungsknoten, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, und eine Verteilungseinheit zum Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses an jeden der Berechnungsknoten.
• Die Erzeugungseinheit bestimmt eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und erzeugt die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der ausgeführten Berechnungsprozesse, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen.
• Die Erzeugungseinheit berechnet einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums von jedem der Berechnungsprozesse, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, erzeugt sie die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die nicht einen anderen Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
• Die Netzwerkarchitektur weist die Mehrzahl von Berechnungsknoten zum Ausführen von Berechnungsprozessen auf, sowie einen Netzwerk-Switch zum Herstellen der Verbindung zwischen der Mehrzahl von Berechnungsknoten.
• Der dritte Aspekt der in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Erfindung ist ein verteiltes Zuweisungsverfahren, bei welchem die Berechnungsprozesse einer Mehrzahl von Berechnungsknoten zugewiesen werden, die so konfiguriert sind, dass sie Berechnungsprozesse auf Daten ausführen, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und die über ein Netzwerk verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Eingeben, in eine Eingabeeinheit, von Folgendem: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, ein Name von Berechnungsprozessen, die jedem der Berechnungsknoten zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse ist, eine Vorrangabhängigkeit, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse; Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweils eingegebenen Informationen, und Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses für jeden der Berechnungsknoten, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, so dass die Zuweisung und der Zeitplan des Berechnungsprozesses auf jeden der Berechnungsknoten verteilt wird.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen bestimmt wird und die Frist erfüllt wird auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass ein Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums von jedem der Berechnungsprozesse berechnet wird, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, der übrige Berechnungsprozess nicht während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
• Wirkungen der Erfindung
• Der erste Aspekt der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Erfindung ist der folgende: eine verteilte Zuweisungseinrichtung, die über ein Netzwerk mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten verbunden ist, die Berechnungsprozesse auf Daten ausführen, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und zum Zuweisen der Berechnungsprozesse an die Mehrzahl von Berechnungsknoten, wobei die verteilte Zuweisungseinrichtung Folgendes aufweist: eine Eingabeeinheit, in welche Folgendes eingegeben wird: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, ein Name von Berechnungsprozessen, die jedem der Berechnungsknoten zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozessen ist, eine Vorrangabhängigkeit, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse, eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Eingabeeinheit eingegeben werden, eine Ableitungseinheit zum Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses für jeden der Berechnungsknoten, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, und eine Verteilungseinheit zum Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses an jeden der Berechnungsknoten.
• Die Erzeugungseinheit bestimmt eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und erzeugt die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der ausgeführten Berechnungsprozesse, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen.
• Die Erzeugungseinheit berechnet einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums von jedem der Berechnungsprozesse, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, erzeugt sie die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die nicht einen anderen Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
• Bei einer solchen Konfiguration wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass die Reihenfolge, in welcher jeder Berechnungsprozess ausgeführt wird, auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen bestimmt wird, und eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen, die auf der Basis der Reihenfolge ausgeführt werden, erfüllen als Ganzes bzw. insgesamt die Frist.
• Daher besteht keine Notwendigkeit, eine geeignete Frist für jeden Berechnungsprozess vorzugeben. Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird außerdem so erzeugt, dass selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, der übrige Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht dem Betriebsknoten zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Daher ist die Frist nicht kürzer als notwendig in Relation zum Ausführungszeitraum vorgegeben.
• Der zweite Aspekt der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Erfindung ist ein verteiltes Zuweisungssystem, das Folgendes aufweist: eine verteilte Zuweisungseinrichtung, die über ein Netzwerk mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten verbunden ist, konfiguriert zum Ausführen von Berechnungsprozessen auf Daten, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und konfiguriert zum Zuweisen der Berechnungsprozesse an die Mehrzahl von Berechnungsknoten, und eine Netzwerkarchitektur, die mit der verteilten Zuweisungseinrichtung verbunden ist.
• Die verteilte Zuweisungseinrichtung weist Folgendes auf: eine Eingabeeinheit, in welche Folgendes eingegeben wird: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, ein Name von Berechnungsprozessen, die jedem der Berechnungsknoten zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse ist, eine Vorrangabhängigkeit, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse, eine Erzeugungseinheit konfiguriert zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Eingabeeinheit eingegeben werden, eine Ableitungseinheit zum Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses für jeden der Berechnungsknoten, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, und eine Verteilungseinheit zum Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses an jeden der Berechnungsknoten.
• Die Erzeugungseinheit bestimmt eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und erzeugt die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der ausgeführten Berechnungsprozesse, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen.
• Die Erzeugungseinheit berechnet einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums von jedem der Berechnungsprozesse, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, erzeugt sie die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die nicht einen anderen Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
• Die Netzwerkarchitektur weist die Mehrzahl von Berechnungsknoten zum Ausführen von Berechnungsprozessen auf, sowie einen Netzwerk-Switch zum Herstellen der Verbindung zwischen der Mehrzahl von Berechnungsknoten. Bei einer solchen Konfiguration wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass die Reihenfolge, in welcher jeder Berechnungsprozess ausgeführt wird, auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen bestimmt wird, und eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen, die auf der Basis der Reihenfolge ausgeführt werden, erfüllen als Ganzes bzw. insgesamt die Frist. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine geeignete Frist für jeden Berechnungsprozess vorzugeben.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird außerdem so erzeugt, dass selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, der übrige Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht dem Betriebsknoten zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Daher ist die Frist nicht kürzer als notwendig in Relation zum Ausführungszeitraum vorgegeben.
• Der dritte Aspekt der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Erfindung ist der folgende: ein verteiltes Zuweisungsverfahren, wobei die Berechnungsprozesse einer Mehrzahl von Berechnungsknoten zugewiesen werden, zum Ausführen der Berechnungsprozesse auf Daten, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und die über ein Netzwerk verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Eingeben, in eine Eingabeeinheit, von Folgendem: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, ein Name von Berechnungsprozessen, die jedem der Berechnungsknoten zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse ist, eine Vorrangabhängigkeit, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse; Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweils eingegebenen Informationen, und Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses für jeden der Berechnungsknoten, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten, so dass die Zuweisung und der Zeitplan des Berechnungsprozesses auf jeden der Berechnungsknoten verteilt wird.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen bestimmt wird und die Frist erfüllt wird auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass ein Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums von jedem der Berechnungsprozesse berechnet wird, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, der übrige Berechnungsprozess nicht während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Bei einer solchen Konfiguration wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass jeder Berechnungsprozess, der auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten ausgeführt wird, die Frist insgesamt bzw. als Ganzes erfüllt.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird außerdem so erzeugt, dass selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen, der übrige Berechnungsprozess während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht dem Betriebsknoten zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine geeignete Frist für jeden Berechnungsprozess vorzugeben, und die Frist wird nicht kürzer als notwendig in Relation zum Ausführungszeitraum vorgegeben.
• Diese und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Anmeldung gehen noch deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor, wenn diese in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
• Figurenliste
• 1 ist ein Diagramm, das funktionell eine Konfiguration eines verteilten Zuweisungssystems veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform.
• 2 ist ein Diagramm, das schematisch die interne Konfiguration einer verteilten Zuweisungseinrichtung veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 3 ist ein Diagramm, das schematisch eine interne Konfiguration eines Berechnungsknotens veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 4 ist ein Diagramm, das eine Netzwerkarchitektur veranschaulicht, die das Verhältnis zwischen Berechnungsknoten, Netzwerk-Switches und Kommunikationspfaden darstellt, gemäß der Ausführungsform.
• 5 ist ein Diagramm, das eine Modellbeschreibung hinsichtlich Vorrangabhängigkeiten unter Berechnungsprozessen veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 6 ist ein Diagramm, das konzeptmäßig eine Frist einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 7 ist eine Tabelle, die ein Datenkommunikationsvolumen unter den Berechnungsprozessen veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 8 ist eine Tabelle, die Ausführungszeiten der Berechnungsprozesse veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 9 ist ein Diagramm, das einen Zeitplan veranschaulicht, wenn die Berechnungsprozesse den Berechnungsknoten zugewiesen sind, gemäß der Ausführungsform.
• 10 ist ein Diagramm, das eine Netzwerkarchitektur veranschaulicht, die das Verhältnis zwischen Berechnungsknoten, Netzwerk-Switches und Kommunikationspfaden darstellt, gemäß der Ausführungsform.
• 11 ist eine Tabelle, die den kürzesten Kommunikationspfad in der in 4 veranschaulichten Netzwerkarchitektur veranschaulicht.
• 12 ist ein Diagramm, das eine Netzwerkarchitektur veranschaulicht, gemäß der Ausführungsform.
• 13 ist ein Diagramm, das das Ergebnis beim Zuweisen der in 5 veranschaulichten Berechnungsprozesse an die in 12 veranschaulichte Netzwerkarchitektur darstellt.
• 14 ist ein Diagramm, in welchem die Startzeit und die Endzeit einer Datenkommunikation zwischen jedem Berechnungsprozess dem in 13 veranschaulichten Zuweisungsergebnis hinzugefügt sind, auf der Basis der Vorrangabhängigkei ten.
• 15 ist ein Diagramm, das Modellbeschreibungen darstellt, hinsichtlich der Berechnungsprozesse, die in einem Zeitraum von 30 Millisekunden (ms) ausgeführt werden, der Berechnungsprozesse, die in einem Zeitraum von 20 ms ausgeführt werden, und den Vorrangabhängigkeiten unter den Berechnungsprozessen.
• 16 ist ein Diagramm, das konzeptmäßig eine Frist der Berechnungsprozesse veranschaulicht, die den in 15 veranschaulichten Modellbeschreibungen entsprechen.
• 17 ist ein Diagramm, das konzeptmäßig eine Frist der Berechnungsprozesse veranschaulicht, die den in 15. veranschaulichten Modellbeschreibungen entsprechen.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• Es sei angemerkt, dass die Zeichnungen schematisch veranschaulicht sind und daher die Konfiguration geeignet reduziert oder vereinfacht ist, um die Beschreibung zu vereinfachen. Auch ist das gegenseitige Verhältnis bezüglich der Größen und Positionen in den Konfigurationen und dergleichen, die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellt sind, nicht notwendigerweise akkurat wiedergegeben, und es kann geeignet geändert werden.
• Außerdem sind in der folgenden Beschreibung gleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren Namen und Funktionen sind ebenfalls ähnlich. Demzufolge können deren detaillierte Beschreibungen weggelassen sein, um Redundanz zu vermeiden.
• Erste Ausführungsform
• Nachfolgend werden eine verteilte Zuweisungseinrichtung, ein verteiltes Zuweisungssystem und ein verteiltes Zuweisungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
• Konfiguration der verteilten Zuweisungseinrichtung
• 1 ist ein Diagramm, das funktionell eine Konfiguration des verteilten Zuweisungssystems veranschaulicht, gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 1 dargestellt, ist die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 im verteilten Zuweisungssystem mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 und einer Mehrzahl von Netzwerk-Switches 300 über die Kommunikationspfade 400 verbunden. Hier führen die Berechnungsknoten 200 hauptsächlich Berechnungsprozesse auf Daten bzw. mit Daten aus, die in einer Fertigungsstraße gesammelt werden. Die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 weist zudem Folgendes auf: eine Modell-Eingabeeinheit 101, eine Formulierungseinheit 102, eine Lösungs-Ableitungseinheit 103 und eine Verteilungseinheit 104.
• Die Netzwerk-Switches 300 sind mit der verteilten Zuweisungseinrichtung 100, den Berechnungsknoten 200 und anderen Netzwerk-Switches 300 über die Kommunikationspfade 400 verbunden. Die Netzwerk-Switches 300 weisen zudem eine Einrichtung zum Vermitteln bzw. Weitergeben von Daten und zum Übertragen von Daten auf.
• Die Modell-Eingabeeinheit 101 weist eine Einrichtung für einen Benutzer zum Eingeben einer Modellbeschreibung inklusive der Netzwerkarchitektur der Berechnungsknoten 200 und der in den Berechnungsknoten 200 auszuführenden Berechnungsprozesse auf.
• Die Formulierungseinheit 102 weist eine Einrichtung auf zum Durchführen einer Formulierung aus der Modellbeschreibung, die in die Modell-Eingabeeinheit 101 eingegeben wird, in eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung, genauer gesagt, zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung.
• Die Lösungs-Ableitungseinheit 103 weist eine Einrichtung auf zum Ableiten einer Zuweisung der Berechnungsprozesse, die jeweils die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, an die Berechnungsknoten 200, und eines Zeitplans, der den zeitlichen Ablauf bzw. das Timing angibt, zu welchem jeder Berechnungsprozess ausgeführt wird, und zwar als eine Lösung, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, unter einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200.
• Die Lösungs-Ableitungseinheit 103 weist eine Einrichtung zum Auswählen einer optimalen Lösung aus einer Mehrzahl von abgeleiteten Lösungen unter Verwendung einer vom Benutzer spezifizierten Zielfunktion auf. Wenn es eine abgeleitete Lösung gibt, dann wählt die Lösungs-Ableitungseinheit 103 die Lösung als eine optimale Lösung aus.
• Die Verteilungseinheit 104 weist eine Einrichtung auf zum Verteilen der Zuweisung der Berechnungsprozesse und der Zeitpläne, die von der Lösungs-Ableitungseinheit 103 abgeleitet werden, an die Berechnungsknoten 200.
• 2 ist ein Diagramm, das schematisch die interne Konfiguration der verteilten Zuweisungseinrichtung 100 veranschaulicht. Wie in 2 veranschaulicht, weist die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 Folgendes auf: eine Ausgabeeinheit 111, eine Eingabeeinheit 112, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 113, einen Speicher 114 und eine Kommunikationseinrichtung 115.
• Die Ausgabeeinheit 111 zeigt die Zuweisung von Berechnungsprozessen und das Zeitplanergebnis an, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, und zwar auf der Basis einer Modellbeschreibung, die von einem Benutzer eingegeben werden. Die Eingabeeinheit 112 weist eine Einrichtung für den Benutzer zum Eingeben der Modellbeschreibung auf.
• Die CPU 113 führt eine Formulierung der Modellbeschreibung zur Abhängigkeitsbedingungsgleichung aus, und sie führt die Zuweisung der Berechnungsprozesse, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, an die Berechnungsknoten 200 und das Ausführen der Zeitplanung durch. Außerdem wählt die CPU 113 eine optimale Lösung aus den abgeleiteten Lösungen unter Verwendung einer vom Benutzer spezifizierten Zielfunktion aus.
• Der Speicher 114 speichert ein Ausführungsprogramm der verteilten Zuweisungseinrichtung 100. Die Kommunikationseinrichtung 115 verteilt die Zuweisung von Berechnungsprozessen und die Zeitpläne den Berechnungsknoten 200 zu.
• 3 ist ein Diagramm, das schematisch eine interne Konfiguration des Berechnungsknotens 200 veranschaulicht. Wie in 3 dargestellt, weist der Berechnungsknoten 200 eine CPU 211, einen Speicher 212 und eine Kommunikationseinrichtung 213 auf.
• Die CPU 211 führt die von der verteilten Zuweisungseinrichtung 100 verteilten Berechnungsprozesse aus. Der Speicher 212 speichert die Berechnungsprozesse und den Zeitplan, der von der verteilten Zuweisungseinrichtung 100 verteilt worden ist. Die Kommunikationseinrichtung 213 überträgt Daten, die als ein Ergebnis des Berechnungsprozesses erzeugt werden, an einen anderen Berechnungsknoten 200, der über ein Netzwerk verbunden ist.
• Als Nächstes wird jede funktionelle Einheit der verteilten Zuweisungseinrichtung 100 detailliert beschrieben.
• Zunächst wird die Modell-Eingabeeinheit 101 beschrieben.
• Die Modell-Eingabeeinheit 101 weist eine Einrichtung zum Eingeben von Folgendem auf: einer Netzwerkarchitektur, die ein Verhältnis unter den Berechnungsknoten 200, den Netzwerk-Switches 300 und den Kommunikationspfaden 400 angibt, einer Übertragungsgeschwindigkeit TS in den Kommunikationspfaden 400, eines Namens eines Berechnungsknotens, der jedem der Berechnungsknoten 200 zugewiesen ist, Vorrangabhängigkeiten, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen definieren, eines Ausführungszeitraums, während dessen jeder der Berechnungsprozesse ausgeführt wird, einer Frist, die die notwendige Zeit vom Start bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse ist, eines Datenkommunikationsvolumens unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen, und einer Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse. Hierbei kann die Modell-Eingabeeinheit 101 auch den Inhalt der Berechnungsprozesse empfangen, beispielsweise ein Programm, das den Verarbeitungsvorgang beschreibt.
• 4 ist ein Diagramm, das die Netzwerkarchitektur veranschaulicht, die ein Verhältnis unter den Berechnungsknoten 200, den Netzwerk-Switches 300 und den Kommunikationspfaden 400 zeigt. 5 ist ein Diagramm, das die Modellbeschreibung hinsichtlich von Vorrangabhängigkeiten 600 eines Berechnungsprozesses 500 und unter den Berechnungsprozessen 500 veranschaulicht.
• 6 ist ein Diagramm, das konzeptmäßig eine Frist einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 veranschaulicht. 7 ist eine Tabelle, die ein Datenkommunikationsvolumen unter den Berechnungsprozessen 500 veranschaulicht. 8 ist eine Tabelle, die Ausführungszeiten der Berechnungsprozesse 500 veranschaulicht.
• Als Nächstes werden die Einzelheiten der Modellbeschreibung beschrieben, die in die Modell-Eingabeeinheit 101 eingegeben werden.
• In 5 beispielsweise wird dies durch den Ausführungszeitraum 700 beschrieben, der beschreibt, dass ein Berechnungsprozess J1 der Berechnungsprozesse 500 periodisch mit 30 ms ausgeführt wird.
• Auch die Vorrangabhängigkeit 600 zwischen dem Berechnungsprozess J1 und dem Berechnungsprozess J2 unter den Berechnungsprozessen 500 beschreibt, dass der Berechnungsprozess J2 starten wird, nachdem ein Berechnungsknoten 200, welchem der Berechnungsprozess J2 zugewiesen ist, den Empfang von Daten vervollständigt, die nach der Vervollständigung des Berechnungsprozesses J1 erzeugt werden.
• Außerdem ist in 7 das Datenvolumen, das vom Berechnungsknoten 200, welchem der Berechnungsprozess J1 zugewiesen ist, zum Berechnungsknoten 200 übertragen wird, welchem der Berechnungsprozess J2 zugewiesen ist, als „50 Mbyte“ in der Zeile „J1→J2“ beschrieben.
• Außerdem sind in 8 die Namen der Berechnungsknoten 200, welchen die Berechnungsprozesse 500 zugewiesen werden können, und die Ausführungszeiten der Berechnungsprozesse in den Berechnungsknoten 200 beschrieben.
• In 8 sind die Namen des Berechnungsprozesses in der oberen Zeile beschrieben, und die Namen des Berechnungsknotens sind in der ganz linken Spalte beschrieben. Eine Bezeichnung „-“ steht für Berechnungsknoten 200, denen die Berechnungsprozesse 500 nicht zugewiesen werden können, und die Ausführungszeiten der Berechnungsprozesse sind in den Berechnungsknoten 200 beschrieben, welchen die Berechnungsprozesse 500 zugewiesen werden können. Die Ausführungszeit des Berechnungsprozesses wird in der minimalen Einheit beschrieben, die von der verteilten Zuweisungseinrichtung vorgegeben ist. Wenn die Ausführungszeiten der Berechnungsprozesse 500 tatsächlich eine Variation aufweisen, wird die längste Ausführungszeit der variierenden Ausführungszeiten beschrieben. Hier sind die Namen der Berechnungsprozesse Namen zum Identifizieren des Inhalts der Berechnungsprozesse, und sie sind beispielsweise mittels Nummern oder Symbolen angegeben.
• Die Ausführungszeiten für die Berechnungsprozesse 500 können beispielsweise dadurch spezifiziert werden, dass - vor einer Modelleingabe in die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 - eine Messung der Ausführungszeiten nach dem Anordnen der Berechnungsprozesse 500 in jedem Betriebsknoten 200 im Voraus erfolgt, oder indem die Ausführungszeiten von einem Berechnungsprozess-Programm geschätzt werden. Alternativ kann die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 automatisch die Ausführungszeiten der Berechnungsprozesse 500 messen.
• Als Nächstes wird die Formulierungseinheit 102 beschrieben.
• Die Formulierungseinheit 102 leitet eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung aus der Modellbeschreibung ab, die in die Modell-Eingabeeinheit 101 eingegeben wird.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung ist eine Gleichung, die den Berechnungsknoten 200, welchem jeder Berechnungsprozess 500 zugewiesen ist, sowie die Ausführungsstartzeit von jedem Betriebsprozess 500, als Eingangsparameter verwendet, und die bestimmt, ob die Abhängigkeit erfüllt ist oder nicht.
• Nachfolgend werden die Eingangsparameter der Abhängigkeitsbedingungsgleichung wie folgt dargestellt.
• Jx_N: Zugewiesener Berechnungsknoten für Berechnungsprozess Jx (N1, N, ... N10)
• Jx_S: Startzeit des Berechnungsprozesses Jx
• In der Abhängigkeitsbedingungsgleichung werden die folgenden Ausdrücke als Parameter verwendet, was aus der Modellbeschreibung und den Eingangsparametern klar ersichtlich ist.
• TS: Übertragungsgeschwindigkeit im Kommunikationspfad
• Jx_E: Endzeit des Berechnungsprozesses Jx
• Jx_to_Jy_S: Datenübertragungs-Startzeit vom Berechnungsprozess Jx bis zum Berechnungsprozess Jy
• Jx_to_Jy_E: Datenübertragungs-Endzeit vom Berechnungsprozess Jx bis zum Berechnungsprozess Jy
• P: Gesamtzeitraum
• Hierbei ist die Übertragungsgeschwindigkeit TS ein Parameter, der direkt in der Modellbeschreibung beschrieben ist Die Endzeit Jx_E ist ein Parameter, der von den Eingangsparametern des Berechnungsknotens Jx_N und der Startzeit Jx_S abgeleitet ist, auf der Basis von 8.
• Die Datenübertragungs-Startzeit Jx_to_Jy_S ist außerdem die gleiche wie die Endzeit Jx_E. Da die Datenübertragungs-Endzeit Jx_to_Jy_E früher liegen kann als die Startzeit Jy_S, ist die Datenübertragungs-Endzeit Jx_to_Jy_E die gleiche wie die Startzeit Jy_S.
• Wenn es nur einen einzigen Berechnungsprozess 500 gibt, der periodisch ausgeführt wird, oder wenn eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 mit der gleichen Periode periodisch ausgeführt werden, gibt der Gesamtzeitraum P den Ausführungszeitraum des Berechnungsprozesses an. Der Fall, in welchem es zwei oder mehr Typen von Berechnungsprozessen 500 gibt, die periodisch ausgeführt werden, werden in der zweiten Ausführungsform später beschrieben.
• In der Modellbeschreibung der Berechnungsprozesse 500 gemäß 5 gilt Folgendes: Da der Berechnungsprozess 500,der periodisch ausgeführt wird, Eins ist, nämlich der Berechnungsprozess J1, hat der Gesamtzeitraum P einen Wert von 30 ms.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung ist eine Gleichung, die bestimmt, ob alle Vorrangabhängigkeiten, Abhängigkeiten für Berechnungsknoten, die Zuweisungen entgegennehmen können, und deren Ausführungszeiten, Berechnungsknoten-Resourcenabhängigkeiten, Kommunikationspfad-Resourcenabhängigkeiten und Fristabhängigkeiten erfüllt sind.
• Im Folgenden wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die aus allen Abhängigkeiten abgeleitet wird, als eine All-Abhängigkeitsbedingungsgleichung bezeichnet, und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die von jeder Abhängigkeit abgeleitet wird, wird einfach als eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung bezeichnet.
• Als Nächstes wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung beschrieben, die aus der Vorrangabhängigkeit 600 abgeleitet ist.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichungen hinsichtlich der Vorrangabhängigkeiten 600 sind eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung, bei welcher die Startzeit der periodisch ausgeführten Berechnungsprozesse 500 einen Wert von 0 hat, und eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung hinsichtlich der Ausführungsreihenfolge der zwei Berechnungsprozesse 500, bei welcher die Vorrangabhängigkeit 600 dazwischen beschrieben ist. In den Vorrangabhängigkeiten 600, die in 5 veranschaulicht sind, gilt Folgendes: Da es keinen Berechnungsprozess gibt, der dem Berechnungsprozess J1 vorausgeht, ist die Startzeit J1_S des Berechnungsprozesses J1 als 0 vorgegeben. Demzufolge wird die Gleichung, bei welcher die Startzeit Jx_S des Berechnungsprozesses Jx, der periodisch ausgeführt wird, 0 beträgt, als <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 1> bezeichnet. $$\text{Jx\_S}=0$$

  
• Da außerdem eine Vorrangabhängigkeit zwischen dem Berechnungsprozess J1 und dem Berechnungsprozess J2 beschrieben wird, ist die Abhängigkeitsbedingungsgleichung zwischen zwei Berechnungsprozessen 500 wie folgt. $$\text{J1\_E}=\text{J1\_to\_J2\_S}$$

  

  $$\text{J1\_to\_J2\_S}\le \text{J1\_to\_J2\_E}$$

  

  $$\text{J1\_to\_J2\_E}\le \text{J2\_S}$$

  

  $$\text{J2\_S}\le \text{J2\_E}$$

  
• Die obigen Gleichungen (Gleichung 2-1), (Gleichung 2-2), (Gleichung 2-3) und (Gleichung 2-4) werden ähnlich erzeugt für den Berechnungsprozess J1 und den Berechnungsprozess J3, den Berechnungsprozess J2 und den Berechnungsprozess J4, und den Berechnungsprozess J3 und den Berechnungsprozess J4. Und alle diese Gleichungen, die mit dem logischen Produkt-UND verknüpft sind, seien eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung der Vorrangabhängigkeit und als <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 2> vorgegeben. $$\left(\text{Gleichung }2-1\right)\text{UND}\left(\text{Gleichung }2-2\right)\text{UND}\dots$$

  
• Als Nächstes wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung beschrieben, die von den Berechnungsknoten 200 abgeleitet ist, die Zuweisungen und Abhängigkeiten bezüglich der Ausführungszeit entgegennehmen kann.
• Auf der Basis des Berechnungsknotens 200, welchem der Berechnungsprozess 500 zugewiesen ist, wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung zum Bestimmen der Ausführungszeit des Berechnungsprozesses 500 abgeleitet.
• Unter der Annahme, dass die Ausführungszeit, wenn der Berechnungsprozess Jx dem Berechnungsknoten Ny zugewiesen wird, Txy ist, dann wird die folgende Abhängigkeitsbedingungsgleichung erhalten. $$\left(\text{Jx\_N}=\text{Ny}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{Jx\_E}-\text{Jx\_S}\right)=\text{Txy}\right)$$

  
• Wenn für den Berechnungsknoten Jx_N die Berechnungsknoten 200, die Zuweisungen entgegennehmen können, als der Berechnungsknoten N1, der Berechnungsknoten N2 und der Berechnungsknoten N3 vorgegeben sind, gilt hier Folgendes: Da (Gleichung 3-1) nur die Abhängigkeitsbedingungsgleichung mit irgendeinem von dem Berechnungsknoten N1, dem Berechnungsknoten N2 und dem Berechnungsknoten N3 zu erfüllen braucht, wird die Verbindung mit dem logischen Summen-ODER hergestellt.
• Die Ausführungszeit, wenn der Berechnungsprozess Jx dem Betriebsknoten N1 zugewiesen ist, ist Tx1, die Ausführungszeit, wenn der Berechnungsprozess Jx dem Berechnungsknoten N2 zugewiesen ist, ist Tx2, und die Ausführungszeit, wenn der Berechnungsprozess Jx dem Berechnungsknoten N3 zugewiesen ist, ist Tx3, die folgende Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird erhalten. $$\begin{array}{l}\left(\left(\text{Jx\_N}=\text{N1}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{Jx\_E}-\text{Jx\_S}\right)=\text{Tx1}\right)\right)\\ \text{ODER}\\ \left(\left(\text{Jx\_N}=\text{N2}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{Jx\_E}-\text{Jx\_S}\right)=\text{Tx2}\right)\right)\\ \text{ODER}\\ \left(\left(\text{Jx\_N}=\text{N3}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{Jx\_E}-\text{Jx\_S}\right)=\text{Tx3}\right)\right)\end{array}$$

  
• Die obige Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird für eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 abgeleitet, und eine Kombination daraus mit dem logischen Produkt-UND wird als eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung der Berechnungsknoten 200 vorgegeben, welchen die Berechnungsprozesse 500 zugewiesen sind, und zwar als <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 3>.
• In 8 ist die <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 3> wie folgt. $$\begin{array}{l}\left(\left(\text{J1\_N}=\text{N5}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J1\_E}-\text{J1\_S}\right)=10\right)\right)\\ \text{UND}\\ (\left(\left(\text{J2\_N}=\text{N1}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J2\_E}-\text{J2\_S}\right)=5\right)\right)\text{ ODER}\\ \left(\left(\text{J2\_N}=\text{N2}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J2\_E}-\text{J2\_S}\right)=10\right)\right)\\ \dots \\ \left(\left(\text{J2\_N}=\text{N10}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J2\_E}-\text{J2\_S}\right)=30\right)\right))\\ \text{UND}\\ (\left(\left(\text{J3\_N}=\text{N1}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J3\_E}-\text{J3\_S}\right)=5\right)\right)\text{ ODER}\\ \left(\left(\text{J3\_N}=\text{N2}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J3\_E}-\text{J3\_S}\right)=10\right)\right)\text{ ODER}\\ \dots \\ \left(\left(\text{J3\_N}=\text{N10}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J3\_E}-\text{J3\_S}\right)=30\right)\right))\\ \text{UND}\\ \left(\left(\text{J4\_N}=\text{N4}\right)\text{ UND }\left(\left(\text{J4\_E}-\text{J4\_S}\right)=5\right)\right)\end{array}$$

  
• Als Nächstes wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung beschrieben, die von der Resourcenabhängigkeit des Berechnungsknotens 200 abgeleitet wird.
• Die Resourcenabhängigkeit des Berechnungsknotens 200 gibt an, ob oder ob nicht die Berechnungsknoten 200, die Zuweisungen entgegennehmen können, zwischen den zwei Berechnungsknoten 500 verschieden sind, und wenn zwei Berechnungsprozesse 500 demselben Berechnungsknoten 200 zugewiesen sind, sind die Ausführungszeiten so abhängig bzw. beschränkt, dass sie miteinander nicht überlappen können.
• Die Resourcenabhängigkeit des Berechnungsknotens 200 zwischen dem Berechnungsprozess Jx und dem Berechnungsprozess Jy ist wie folgt. $$\left(\text{Jx\_N}\ne \text{Jy\_N}\right)\text{ ODER }\left(\left(\text{Jx\_S}\ge \text{Jy\_E}\right)\text{ ODER }\left(\text{Jy\_S}\ge \text{Jx\_E}\right)\right)$$

  
• Die (Gleichung 4-1), die oben beschreiben ist, wird für alle Kombinationen der Berechnungsprozesse 500 abgeleitet und verbunden mit dem logischen Produkt-UND, und ist eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung für die Resourcenabhängigkeit des Berechnungsknotens 200.
• Hier, in der vorliegenden Ausführungsform, wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung abgeleitet, die den Fall einschließt, in welchem die Ausführung der Berechnungsprozesse 500 den Gesamtzeitraum P überschreitet. Daher ist es notwendig, zu bestimmen, dass der Berechnungsprozess, der den Gesamtzeitraum P überschreitet, d. h. der Übermaß-Berechnungsprozess, den Berechnungsprozess und die Resourcenabhängigkeit im nächsten Gesamtzeitraum nicht verletzt.
• 9 ist ein Diagramm, das einen Zeitplan veranschaulicht, wenn der Berechnungsprozess J1 und der Berechnungsprozess J2 dem Berechnungsknoten N5 zugewiesen sind, und wenn der Berechnungsprozess J3 und der Berechnungsprozess J4 dem BErechnungsknoten N1 zugewiesen sind.
• Da der Ausführungszeitraum des Berechnungsprozesses J1 einen Wert von 30 ms hat und der Berechnungsprozess 500, der periodisch ausgeführt wird, einer von dem Berechnungsprozess J1 ist, hat der Gesamtzeitraum P einen Wert von 30 ms. Hier hat die Frist vom Start des Berechnungsprozesses J1 zum Ende des Berechnungsprozesses J4 einen Wert von 50 ms, wie in 6 dargestellt.
• Aus der Resourcenabhängigkeit des Berechnungsknotens 200 wird der Berechnungsprozess J3 nicht im Berechnungsknoten N1 in der Zeitzone ausgeführt, bei welcher eine Zeitzone zwischen der Startzeit (J4_S) des Berechnungsprozesses J4 und der Endzeit (J4_E) des Berechnungsprozesses J4 um eine Periode voraus verschoben ist, und zwar im Gesamtzeitraum P. Genauer gesagt: Für den Berechnungsknoten N1, welchem der Berechnungsprozess J4 zugewiesen ist, der der Übermaß-Berechnungsprozess ist, der unter Überschreitung des Gesamtzeitraums P ausgeführt wird, wird der andere Berechnungsprozess, wie z. B. der Berechnungsprozess J3, während der Ausführung des Berechnungsprozesses J4 nicht zugewiesen, und zwar im nachfolgenden Gesamtzeitraum P.
• Die Resourcenabhängigkeit des Berechnungsprozesses 200 für einen solchen Berechnungsprozess 500, der den Gesamtzeitraum P überschreitet, ist wie folgt. $$\left(\text{Jx\_N}\ne \text{Jy\_N}\right)\text{ ODER }\left(\left(\text{Jx\_S}\ge \text{Jy\_E}+\text{P}\right)\text{ ODER}\left(\text{Jy\_S}\ge \text{Jx\_E}+\text{P}\right)\right)$$

  
• Diese (Gleichung 4-1) und (Gleichung 4-2), die mit dem logischen Produkt-UND verbunden sind, seien eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung einer Resourcenabhängigkeit des Berechnungsknotens, und werden als <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 4> vorgegeben.
• Als Nächstes wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung beschrieben, die von der Resourcenabhängigkeit des Kommunikationspfades 400 abgeleitet ist.
• Der Kommunikationspfad 400 ist dazu imstande, eine Datenübertragung von einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 gleichzeitig auf einem einzigen Kommunikationspfad 400 durchzuführen. Die Übertragungsgeschwindigkeit TS im Kommunikationspfad 400 wird gleichmäßig durch die Anzahl von Berechnungsprozessen 500 geteilt, die gleichzeitig eine Datenübertragung durchführen. Wenn die Übertragungsquelle und das Übertragungsziel derselbe Berechnungsknoten 200 sind, findet außerdem keine Kommunikation statt, und es gibt keine Resourcenbeschränkung des Kommunikationspfads 400.
• Die gleichzeitige Übertragung von Daten durch eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 auf einem einzigen Kommunikationspfad 400 wird als Konflikt des Kommunikationspfads 400 bezeichnet. Um den Konflikt des Kommunikationspfads 400 zu bestimmen, wird zunächst der kürzeste Kommunikationspfad zwischen den zwei Berechnungsknoten 200 abgeleitet.
• Der kürzeste Kommunikationspfad ist der Pfad, bei welchem die Summe der Anzahl von Berechnungsknoten 200 und der Anzahl von Netzwerk-Switches 300, die im Kommunikationspfad 400 vom Quellen-Berechnungsknoten 200 zum Ziel-Berechnungsknoten 200 durchquert werden, am kleinsten ist.
• 10 ist ein Diagramm, das die Netzwerkarchitektur veranschaulicht, die das Verhältnis zwischen den Berechnungsknoten 200, den Netzwerk-Switches 300 und den Kommunikationspfaden 400 zeigt. In der in 10 veranschaulichten Netzwerkarchitektur gibt es eine Mehrzahl von Pfaden, wie unten beispielhaft als Kandidatenpfade beschrieben, vom Berechnungsknoten N11 zum Berechnungsknoten N15.
• N11-SW11-N12-SW12-N15     (Pfad 1)
• N11-SW11-N13-SW13-SW12-N15     (Pfad 2)
• N11-SW11-N14-SW14-SW13-SW12-N15     (Pfad 3)
• Unter den oben genannten ist Pfad 1 der kürzeste Kommunikationspfad. Der kürzeste Kommunikationspfad wird aus der Modellbeschreibung berechnet, die vom Benutzer eingegeben wird, und es wird eine Tabelle des kürzesten Kommunikationspfads zwischen den Berechnungsknoten 200 erzeugt.
• 11 ist eine Tabelle, die den kürzesten Kommunikationspfad in der in 4. veranschaulichten Netzwerkarchitektur veranschaulicht. In 11 gilt Folgendes: Wenn die Übertragungsquelle und das Übertragungsziel derselbe Berechnungsknoten 200 sind, ist der kürzeste Pfad mit „-“ bezeichnet. Der Konflikt des Kommunikationspfads 400 wird unter Verwendung von 11 bestimmt.
• Die Bestimmung des Konflikts des Kommunikationspfads 400 für die Datenübertragung vom Berechnungsknoten Nx1 zum Berechnungsknoten Ny1 und die Datenübertragung vom Berechnungsknoten Nx2 zum Berechnungsknoten Ny2 wird beschrieben.
• Im kürzesten Kommunikationspfad vom Berechnungsknoten Nx1 zum Berechnungsknoten Ny1 und im kürzesten Kommunikationspfad vom Berechnungsknoten Nx2 zum Berechnungsknoten Ny2 gilt Folgendes: Falls derselbe Kommunikationspfad 400 darin enthalten ist, wird bestimmt, dass ein Konflikt besteht, und falls derselbe Kommunikationspfad 400 darin nicht enthalten ist, wird bestimmt, dass kein Konflikt besteht.
• In 11 enthalten der Kommunikationspfad vom Berechnungsknoten N1 zum Berechnungsknoten N10 und der Kommunikationspfad vom Berechnungsknoten N2 zum Berechnungsknoten N10 sowohl (SW1→N4), (N4→SW3), als auch (SW3→N10). Daher wird bestimmt, dass die Kommunikationspfade miteinander in Konflikt stehen.
• Als Nächstes wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung für den Fall beschrieben, dass ein Konflikt des Kommunikationspfads auftritt.
• Die Startzeit und die Endzeit aller Berechnungsprozesse 500 werden jeweils extrahiert, und T1, T2, T3, ... werden in der Reihenfolge der ältesten Zeit vorgegeben. Der Konflikt des Kommunikationspfads 400 wird innerhalb jedes Zeitintervalls von T1 bis T2, T2 bis T3, T3 bis T4, ... detektiert, und die Übertragungsgeschwindigkeit wird gleichmäßig durch die Anzahl von Datenkommunikationen geteilt, in welchen der Konflikt auftritt.
• 12 ist ein Diagramm, das eine Netzwerkarchitektur veranschaulicht. 13 ist ein Diagramm, das das Ergebnis beim Zuweisen der Berechnungsprozesse 500, wie in 5 gezeigt, an die in 12 veranschaulichte Netzwerkarchitektur darstellt.
• In 13 sind die Startzeit und die Endzeit von jedem Berechnungsprozess 500 mit T1, T2, T3, ... und T8 angegeben.
• 14 ist ein Diagramm, bei welchem die Startzeiten und die Endzeiten von Datenkommunikationen zwischen jeweiligen Berechnungsprozessen 500 zum Zuweisungsergebnis hinzugefügt sind, das in 13 gezeigt ist, und zwar auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600. In 14 muss die Datenübertragung vom Berechnungsprozess J1 zum Berechnungsprozess J2 innerhalb des Bereichs von „J1→J2“ abgeschlossen werden. Diese Abhängigkeit wird als die Resourcenabhängigkeit des Kommunikationspfads betrachtet.
• Angenommen, dass die Datenübertragung vom Berechnungsprozess Jx zum Berechnungsprozess Jy auftritt und die Endzeit Jx_E = Tn und die Startzeit Jy_S = Tm sind, dann wird die folgende Abhängigkeitsbedingungsgleichung erhalten. $$\begin{array}{l}\left(\text{Datencommunikationsvolumen von Jx}\to \text{Jy}\right)\le \\ \left(\text{Tn}+1-\text{Tn}\right)\times \text{TS}/\left(\text{Anzahl Konflikte zwischen Tn und Tn}+1\right)\\ +\left(\text{Tn}+2-\text{Tn}+1\right)\times \text{TS}/\left(\text{Anzahl Konflikte zwischen Tn}+1\text{ und Tn}+2\right)\\ +\left(\text{Tn}+3-\text{Tn}+2\right)\times \text{TS}/\left(\text{Anzahl Konflikte zwischen Tn}+2\text{ und Tn}+3\right)\\ \dots \\ +\left(\text{Tm}-\text{Tm}-1\right)\times \text{TS}/\left(\text{Anzahl Konflikte zwischen Tm und Tm}-1\right)\end{array}$$

  
• Resourcenabhängigkeit des Kommunikationspfads
• Die obige Gleichung wird für alle Berechnungsprozesse 500 erzeugt, bei welchen eine Datenübertragung auftritt, und sie wird verbunden mit dem logischen Produkt-UND als <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 5> vorgegeben.
• In 14 ist die <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 5> wie folgt. $$\begin{array}{l}(\left(\text{Datenkommunikationsvolumen von J1}\to \text{J2}\right)\le \\ \left(\text{T3}-\text{T2}\right)\times \text{TS}/2)\\ \text{UND}\\ (\left(\text{Datenkommunikationsvolumen von J1}\to \text{J3}\right)\le \\ \left(\text{T3}-\text{T2}\right)\times \text{TS}/2\\ +\left(\text{T4}-\text{T3}\right)\times \text{TS}\\ +\left(\text{T5}-\text{T4}\right)\times \text{TS}/2)\\ \text{UND}\\ (\left(\text{Datenkommunikationsvolumen von J2}\to \text{J4}\right)\le \\ \left(\text{T5}-\text{T4}\right)\times \text{TS}/2\\ +\left(\text{T6}-\text{T5}\right)\times \text{TS}\\ +\left(\text{T7}-\text{T6}\right)\times \text{TS}/2)\\ (\left(\text{Datenkommunikationsvolumen von J3}\to \text{J4}\right)\le \\ \left(\text{T7}-\text{T6}\right)\times \text{TS}/2)\end{array}$$

  
• Als Nächstes wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung beschrieben, die von der Frist abgeleitet wird.
• Für die Startzeit Jx_S des Berechnungsprozesses Jx und die Endzeit Jy_E des Berechnungsprozesses Jy, aus der Abhängigkeit, dass Startzeit Jx_S bis Endzeit Jy_E unterhalb einer Frist DL liegen muss, wird die folgende <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 6> abgeleitet. $$\text{Jx\_S}+\text{DL}\ge \text{Jy\_E}$$

  
• Die Modellbeschreibung der Frist, wie in 6 veranschaulicht, zeigt die Abhängigkeit an, dass die Frist von der Startzeit des Berechnungsprozesses J1 zur Endzeit des Berechnungsprozesses J4 einen Wert von 50 ms oder weniger haben muss, nachdem die Ausführungszeit jedes Berechnungsprozesses 500 und Datenkommunikationen zwischen Berechnungsprozessen 500 und dergleichen berücksichtigt worden sind.
• Aus dieser Abhängigkeit wird die folgende untenstehende Abhängigkeitsbedingungsgleichung abgeleitet. $$\text{Jx\_S}+50\ge \text{J4\_E}$$

  
• Es ist notwendig, dass sämtliche von <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 1>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 2>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 3>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 4>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 5> und <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 6> die bislang beschrieben worden sind, erfüllt werden; daher sind alle Gleichungen mit dem logischen Produkt-UND verbunden, und die Gleichung ist als <All-Abhängigkeitsbedingungsgleichung> vorgegeben.
• <All- Abhängigkei tsbedingungsgl eichung> = <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 1> UND <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 2> UND UND <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 6>
• Als Nächstes werden die Einzelheiten der Lösungs-Ableitungseinheit 103 beschrieben.
• Die Lösungs-Ableitungseinheit 103 leitet Eingangsparameter, die eine Abhängigkeitsbedingung erfüllen, unter Verwendung der All-Abhängigkeitsbedingungsgleichung ab, die von der Formulierungseinheit 102 abgeleitet wird. Unter den Eingangsparametern ist der mögliche Bereich des Berechnungsknotens Jx_N, welchem der Berechnungsknoten Jx zugewiesen wird, d. h. des Berechnungsknotens Jx_N, welchem der Berechnungsprozess Jx zugewiesen werden kann, in 8 veranschaulicht.
• Unter den Eingangsparametern hat der Minimalwert der Startzeit Jx_S einen Wert von 0, und der Maximalwert ist (Gesamtzeitraum P + maximale DL). Hier bezeichnet „maximale DL“ den größten Wert der in die Modellbeschreibung eingegebenen Fristen. Die minimale Einheit der Startzeit Jx_S wird in der Modell-Eingabeeinheit 101 im Voraus vorgegeben.
• Die Lösungs-Ableitungseinheit 103 gibt eine Kombination des Bereichs der möglichen Werte des Berechnungsknotens Jx_N und des Bereichs der möglichen Werte der Startzeit Jx_S als einen Eingangsparameter in die All-Abhängigkeitsbedingungsgleichung ein, und sie bestimmt, ob die Abhängigkeit erfüllt ist oder nicht. Der Eingangsparameter, der die Abhängigkeit erfüllt, wird als Lösung bezeichnet.
• An diesem Punkt kann die Lösungs-Ableitungseinheit 103 erschöpfend suchen und eine Lösung ableiten, oder sie kann eine Lösung mittels lokaler Suche ableiten.
• Falls keine Lösung gefunden wird, benachrichtigt die Lösungs-Ableitungseinheit 103 dann den Benutzer. Die Benachrichtigung, dass die Lösung nicht gefunden werden kann, unterrichtet den Benutzer davon, dass es nötig ist, dass die Anzahl von Berechnungsknoten 200 erhöht wird oder die Berechnungsprozesse 500 verringert werden oder dergleichen.
• Wenn es eine Mehrzahl der obigen Lösungen gibt, verwendet die Lösungs-Ableitungseinheit 103 die Zielfunktion O, um eine optimale Lösung auszuwählen. Es sei angemerkt, dass dann, wenn es eine abgeleitete Lösung gibt, die Lösungs-Ableitungseinheit 103 die Lösung als eine optimale Lösung auswählt.
• Der Benutzer gibt die Zielfunktion O von der Eingabeeinheit 112 in 2 ein. Die Lösungs-Ableitungseinheit 103 wählt aus, ob die Tatsache, welche der Lösungen die Zielfunktion O maximiert oder minimiert, die optimale Lösung sein wird. Beispielsweise ist die Zielfunktion O zum Minimieren der Gesamtverarbeitungszeit wie folgt. $$0=\text{MAX}\left(\text{J1\_E},\text{J2\_E},\text{J3\_E},\dots \right)$$

  
• In der obigen Gleichung ist die MAX-Funktion eine Funktion, die den größten Wert unter den Argumenten zurückgibt. Die Zielfunktion O im Fall der Verwendung der obigen Gleichung ist die Endzeit des Berechnungsprozesses, der schließlich in allen Berechnungsprozessen ausgeführt werden soll.
• Die Lösung, die die Zielfunktion O minimiert, ist die Lösung, die die Gesamtverarbeitungsendzeit minimiert. Für die Zielfunktion O kann eine Zielfunktion vorgegeben werden, die das Berechnungsvolumen zwischen den spezifischen Berechnungsknoten minimiert.
• Als Nächstes werden Einzelheiten der Verteilungseinheit 104 beschrieben.
• Die Verteilungseinheit 104 verteilt einen Berechnungsknoten 200, welchem ein Berechnungsprozess 500 zugewiesen ist, der eine in der Lösungs-Ableitungseinheit 103 abgeleitete Lösung ist, eine Startzeit des zugewiesenen Berechnungsprozesses 500 und ein Ausführungsprogramm der Berechnungsprozesse 500 an die jeweiligen Berechnungsknoten 200. Die Verteilungseinheit 104 führt eine Zeitsynchronisation mit allen Berechungsknoten 200 durch und unterrichtet die jeweiligen Berechnungsknoten 200 von der Vorauseilungszeit des Gesamtzeitraums P. Hier kann das Ausführungsprogramm, das der Inhalt des Berechnungsprozesses 500 ist, die eine Eingabe in die Modell-Eingabeeinheit 101 bezeichnen, oder es kann das entsprechende Ausführungsprogramm bezeichnen, das in einem externen Speichermedium gespeichert ist.
• Der Berechnungsknoten 200 speichert die verteilte Startzeit des Berechnungsprozesses 500 und das Ausführungsprogramm des Berechnungsprozesses 500 im Speicher 212. Auf der Basis der tatsächlichen Zeit berechnet der Berechnungsknoten 200 eine Zeit innerhalb des Gesamtzeitraums P, wo der Start des Gesamtzeitraums P die Zeit 0 ist, und führt den Berechnungsprozess 500 aus.
• Die Zeit im Gesamtzeitraum P wird mittels der folgenden Gleichung berechnet. $$\begin{array}{l}\left(\text{Zeit innerhalb Gesamtzeitraums P}\right)\\ =\left(\left(\text{tats}\ddot{\text{a}}\text{chliche Zeit}\right)-\text{Startzeit des Gesamtzeitraums P})\right)\%\left(\text{Gesamtzeitraums P}\right)\end{array}$$

  
• Hier ist „%“ in der obigen Gleichung ein Operator, der den Wert des Rests erhält, der erhalten wird, indem der linke Term durch den rechten Term geteilt wird.
• Zweite Ausführungsform
• Nachfolgend werden eine verteilte Zuweisungseinrichtung, ein verteiltes Zuweisungssystem und ein verteiltes Zuweisungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind die gleichen Komponenten in der oben beschriebenen Ausführungsform in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und deren detaillierte Beschreibung ist weggelassen, wenn es zweckmäßig ist.
• Konfiguration der verteilten Zuweisungseinrichtung
• In der verteilten Zuweisungseinrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist der Ausführungszeitraum des Berechnungsprozesses 500, der in die Modell-Eingabeeinheit 101 eingegeben wird, ein einziger Typ. Die Ausführungszeiträume mit unterschiedlichen Längen können jedoch für eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 vorgegeben werden.
• 15 ist ein Diagramm, das Modellbeschreibungen hinsichtlich der Vorrangabhängigkeiten 600 unter den Berechnungsprozessen 500 für den Berechnungsprozess J11, der in einem Zeitraum von 30 ms ausgeführt wird, und den Berechnungsprozess J21 veranschaulichen, der in einem Zeitraum von 20 ms ausgeführt wird.
• 16 und 17 sind Diagramme, die konzeptmäßig die Fristen der Berechnungsprozesse 500 entsprechend den in 15 veranschaulichten Modellbeschreibungen zeigen.
• Für Berechnungsprozesse 500 mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Zeiträumen ist der Gesamtzeitraum P das kleinste gemeinsame Vielfache jedes Zeitraums. In 15 hat der Gesamtzeitraum P einen Wert von 60 ms, was das kleinste gemeinsame Vielfache von 30 ms und 20 ms ist.
• Im Gesamtzeitraum P wird der Berechnungsprozess J11 zweimal ausgeführt, und der Berechnungsprozess J21 wird dreimal ausgeführt. Im Gesamtzeitraum P ist der als erstes auszuführende Berechnungsprozess J11 als J11 [1] bezeichnet, und der als zweites auszuführende Berechnungsprozess J11 ist als J11 [2]" bezeichnet. Dasselbe trifft auf den Berechnungsprozess J21 zu. Eine Mehrzahl von Prozessen werden ähnlich im Gesamtzeitraum P für alle Berechnungsprozesse ausgeführt, die durch die Vorrangabhängigkeiten 600 von dem Berechnungsprozess J11 und dem Berechnungsprozess J21 zusammenhängen, und der Berechnungsprozess Jx [n] wird auf ähnliche Weise ausgeführt.
• Hierbei wird die Startzeit des Berechnungsprozesses Jx, der periodisch ausgeführt wird, als <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 1> bezeichnet. $$\begin{array}{l}\left(\text{Jx}\left[1\right]\right)=0)\\ \text{UND}\left(\text{JX}\left[2\right]=\left(\text{Zeitraum von Jx}\right)\times 1\right)\\ \text{AND}\left(\text{Jx}\left[3\right]=\left(\text{Zeitraum von Jx}\right)\times 2\right)\\ \dots \\ \text{AND}\left(\text{Jx}\left[\text{n}\right]=\left(\text{Zaitraum von Jx}\right)\times \left(\text{n}-1\right)\right)\end{array}$$

  
• Obwohl Jx [1] hier einen Wert von 0 hat, kann er beliebig im Bereich von 0 bis weniger als (Zeitraum des Berechnungsprozesses Jx) vorgegeben werden.
• Die obige Abhängigkeitsbedingungsgleichung 1 ist im Fall von 15 wie folgt. $$\begin{array}{l}\text{J11}\left[1\right]\_\text{S}=0\\ \text{UND J11}\left[2\right]\_\text{S}=30\\ \text{UND J11}\left[1\right]\_\text{S}=0\\ \text{UND J21}\left[2\right]\_\text{S}=20\\ \text{UND J21}\left[2\right]\_\text{S}=40\end{array}$$

  
• Die All-Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird abgeleitet mit <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 1>, abgeleitet auf diese Weise, und was <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 2>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 3>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 4>, <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 5> und <Abhängigkeitsbedingungsgleichung 6> abgeleitet hat, und zwar auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform für alle Berechnungsprozesse mit [n]. Der Betrieb der Lösungs-Ableitungseinheit 103 und der Betrieb der Verteilungseinheit 104 sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
• Wirkungen der oben beschriebenen Ausführungsformen
• Als Nächstes werden die Wirkungen der oben beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. In der folgenden Beschreibung gilt Folgendes: Obwohl die Wirkungen auf der Basis der spezifischen Konfigurationen beschrieben sind, die in den oben beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, können ersatzweise andere spezifische Konfigurationen verwendet werden, solange die gleiche Wirkung erzielt wird.
• Die Ersetzung kann auch über eine Mehrzahl von Ausführungsformen hinweg implementiert werden. Das heißt, jede der in den entsprechenden Ausführungsformen beispielhaft beschriebenen Konfigurationen kann miteinander kombiniert werden, so dass ähnliche Wirkungen erzielt werden.
• Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 über das Netzwerk verbunden, und sie weist die Berechnungsprozesse 500 einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 zu. Hier führen die Berechnungsknoten 200 hauptsächlich Berechnungsprozesse 500 auf Daten bzw. mit Daten aus, die in einer Fertigungsstraße gesammelt werden. Die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 weist eine Eingabeeinheit, eine Erzeugungseinheit, eine Ableitungseinheit und eine Verteilungseinheit 104 auf. Hier entspricht die Eingabeeinheit beispielsweise der Modell-Eingabeeinheit 101. Die Erzeugungseinheit entspricht beispielsweise der Formulierungseinheit 102. Die Ableitungseinheit entspricht beispielsweise der Lösungs-Ableitungseinheit 103.
• Außerdem wird in die Modell-Eingabeeinheit 101 Folgendes eingegeben: eine Netzwerkarchitektur unter einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200, ein Name von Berechnungsprozessen 500, die jedem der Berechnungsknoten 200, zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum 700, während dessen jeder der Berechnungsprozesse 500 ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse 500 ist, Vorrangabhängigkeiten 600, die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 definieren, ein Datenkommunikationsvolumen unter eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500, und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse 500.
• Ferner erzeugt eine Formulierungseinheit 102 eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Modell-Eingabeeinheit 101 eingegeben werden. Während auf die Netzwerkarchitektur unter einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 Bezug genommen wird, leitet ferner die Lösungs-Ableitungseinheit 103 eine Zuweisung und einen Zeitplan des Berechnungsprozesses 500 für jeden Betriebsknoten 200 ab, der die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllt.
• Die Verteilungseinheit 104 verteilt außerdem die Zuweisung und den Zeitplan des Berechnungsprozesses 500 an die jeweiligen Berechnungsknoten 200. Die Formulierungseinheit 102 bestimmt auch eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500. Außerdem erzeugt sie die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse 500, bei welchen jeder Berechnungsprozess ausgeführt wird, und ein Datenkommunikationsvolumen unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500.
• Die Formulierungseinheit 102 berechnet außerdem einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums 700 von jedem der Berechnungsprozesse 500, geordnet auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, dann erzeugt sie die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die den anderen Berechnungsprozess 500 während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses, im darauffolgenden Gesamtzeitraum, an den Betriebsknoten 200 nicht zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird.
• Außerdem weist gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 die Ausgabeeinheit 111 und die Eingabeeinheit 112 auf. Die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 weist außerdem eine CPU 113 auf, die eine Verarbeitungseinheit ist, die ein Programm ausführt, sowie einen Speicher 114, der eine Speichereinheit ist und das auszuführende Programm speichert. Der folgende Betrieb wird von der CPU 113 verwirklicht, die das Programm ausführt.
• Das heißt, eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird auf der Basis der jeweiligen Informationen erzeugt, die in die Eingabeeinheit 112 eingegeben werden. Während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 erfolgt, werden eine Zuweisung und ein Zeitplan des Berechnungsprozesses 500 für jeden Betriebsknoten 200 abgeleitet, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen. Dann werden die Zuweisung und der Zeitplan des Berechnungsprozesses 500 an die Ausgabeeinheit 111 der jeweiligen Berechnungsknoten 200 verteilt.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird dadurch erzeugt, dass die Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse 500 auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 bestimmt wird, ferner wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass sie die Frist erfüllt, und zwar auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse 500, mit welcher jeder Berechnungsprozess ausgeführt wird, sowie eines Datenkommunikationsvolumens unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird erzeugt, indem ein Gesamtzeitraum berechnet wird, und zwar auf der Basis des Ausführungszeitraums 700 von jedem der Berechnungsprozesse 500, geordnet auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600, und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die den anderen Berechnungsprozess 500 während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht zuweist, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum, und zwar an den Betriebsknoten 200, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird.
• Bei einer solchen Konfiguration wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass die Reihenfolge, in welcher jeder Berechnungsprozess 500 ausgeführt wird, auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 bestimmt wird, und eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500, die auf der Basis der Reihenfolge ausgeführt werden, erfüllen als Ganzes bzw. insgesamt die Frist. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine geeignete Frist für jeden Berechnungsprozess 500 vorzugeben.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird außerdem so erzeugt, dass selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 geordnet sind, der übrige Berechnungsprozess 500 während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht dem Betriebsknoten 200 zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Daher ist die Frist nicht kürzer als notwendig in Relation zum Ausführungszeitraum vorgegeben.
• Außerdem können andere Konfigurationen, die in der vorliegenden Beschreibung beispielhaft erwähnt sind und sich von diesen Konfigurationen unterscheiden, weggelassen werden, wenn es zweckmäßig ist. Das heißt, wenn zumindest diese Konfigurationen bereitgestellt sind, können die oben beschriebenen Wirkungen erzielt werden.
• Sogar in dem Fall, in welchem zumindest eine der übrigen Konfigurationen, die in der vorliegenden Beschreibung beispielhaft beschrieben sind, zu den oben beschriebenen Konfigurationen hinzugefügt ist, d. h. in dem Fall, in welchem die übrigen Konfigurationen, die in der vorliegenden Beschreibung beispielhaft beschrieben sind, die Konfigurationen sind, die nicht wie die oben beschriebenen Konfigurationen beschrieben sind, zur oben beschriebenen Konfiguration hinzugefügt sind, können die oben beschriebenen Wirkungen auf ähnliche Weise erzielt werden.
• Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird außerdem eine Übertragungsgeschwindigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 in die Modell-Eingabeeinheit 101 eingegeben. Wenn eine Mehrzahl von Datenkommunikationen gleichzeitig unter einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 auftritt, erzeugt die Formulierungseinheit 102 die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, indem sie die Übertragungsgeschwindigkeit gleichmäßig unter einer Mehrzahl von Betriebsknoten 200 durch die Anzahl von Datenkommunikationen teilt. Mit einer solchen Konfiguration kann die Abhängigkeitsbedingungsgleichung unter Berücksichtigung von Resourcenabhängigkeiten im Kommunikationspfad 400 erzeugt werden.
• Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen gilt außerdem Folgendes: Falls der Ausführungszeitraum 700 eines jeden der Berechnungsprozesse 500, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 geordnet sind, voneinander verschieden ist, gibt die Formulierungseinheit 102 das kleinste gemeinsame Vielfache einer Mehrzahl von Ausführungszeiträumen 700 als den Gesamtzeitraum vor, und sie erzeugt die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, bei welcher jeder Berechnungsprozess 500 wiederholt ausgeführt wird, und zwar gemäß den jeweiligen Ausführungszeiträumen 700 im Gesamtzeitraum.
• Bei einer solchen Konfiguration kann die Länge des Gesamtzeitraums geeignet unter der Abhängigkeitsbedingungsgleichung vorgegeben werden, so dass jeder Berechnungsprozess 500 wiederholt innerhalb des Gesamtzeitraums ausgeführt wird, und zwar sogar dann, wenn der Ausführungszeitraum mit unterschiedlichen Längen vorgegeben werden kann.
• Außerdem weist gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen das verteiltes Zuweisungssystem die verteilte Zuweisungseinrichtung 100 und die Netzwerkarchitektur auf, die mit der verteilte Zuweisungseinrichtung 100 verbunden ist. Die Netzwerkarchitektur weist eine Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 auf, die Berechnungsprozesse 500 ausführen, sowie Netzwerk-Switches 300, die zwischen eine Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 geschaltet sind.
• Gemäß einer solchen Konfiguration wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 ausgeführt werden, die Frist insgesamt erfüllt. Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 der andere Berechnungsprozess 500 während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht dem Betriebsknoten 200 zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Demzufolge kann eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 verteilt und einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200 in der Netzwerkarchitektur zugewiesen werden, während geeignete Fristen für eine Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 vorgegeben werden.
• Außerdem wird gemäß den obigen Ausführungsformen im verteilten Zuweisungsverfahren Folgendes eingegeben: eine Netzwerkarchitektur unter einer Mehrzahl von Berechnungsknoten 200, ein Name eines Berechnungsprozesses 500, der jedem der Berechnungsknoten 200 zugewiesenen ist, ein Ausführungszeitraum 700, in welchem jeder der Berechnungsprozesse 500 ausgeführt wird, eine Frist, die eine notwendige Zeit vom Start bis zum Ende einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 ist, Vorrangabhängigkeiten 600, die eine Ausführungsreihenfolge unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 definieren, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500, und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse 500. Und es wird eine Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis der jeweiligen Informationen erzeugt, die in die Eingabeeinheit 112 eingegeben werden.
• Während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten 200, erfolgt, werden eine Zuweisung und ein Zeitplan des Berechnungsprozesses 500 für jeden Betriebsknoten 200 abgeleitet, die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen. Dann werden die Zuweisung und der Zeitplan des Berechnungsprozesses 500 an jeweiligen Berechnungsknoten 200 verteilt.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird hier dadurch erzeugt, dass die Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse 500 auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 utner einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500, bestimmt wird, ferner wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass sie die Frist erfüllt, und zwar auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse 500 mit welcher jeder Berechnungsprozess ausgeführt wird, sowie eines Datenkommunikationsvolumens unter einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500.
• Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird erzeugt, indem ein Gesamtzeitraum berechnet wird, und zwar auf der Basis des Ausführungszeitraums 700 von jedem der Berechnungsprozesse 500, geordnet auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600, und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die den anderen Berechnungsprozess 500 während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht zuweist, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum, und zwar an den Betriebsknoten 200, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, der über den Gesamtzeitraum hinaus ausgeführt wird.
• Bei einer solchen Konfiguration wird die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt, dass jeder Berechnungsprozess 500, der auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten 600 ausgeführt wird, die Frist insgesamt bzw. als Ganzes erfüllt. Die Abhängigkeitsbedingungsgleichung wird so erzeugt, dass selbst dann, wenn die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum einer Mehrzahl von Berechnungsprozessen 500 der andere Berechnungsprozess 500 während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses nicht dem Betriebsknoten 200 zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen werden soll, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum. Daher besteht keine Notwendigkeit, eine geeignete Frist für jeden Berechnungsprozess 500 vorzugeben, und die Frist wird nicht kürzer als notwendig in Relation zum Ausführungszeitraum vorgegeben.
• Außerdem können andere Konfigurationen, die in der vorliegenden Beschreibung beispielhaft erwähnt sind und sich von diesen Konfigurationen unterscheiden, weggelassen werden, wenn es zweckmäßig ist. Das heißt, wenn zumindest diese Konfigurationen bereitgestellt sind, können die oben beschriebenen Wirkungen erzielt werden.
• Sogar in dem Fall, in welchem zumindest eine der übrigen Konfigurationen, die in der vorliegenden Beschreibung beispielhaft beschrieben sind, zu den oben beschriebenen Konfigurationen hinzugefügt ist, d. h. in dem Fall, in welchem die übrigen Konfigurationen, die in der vorliegenden Beschreibung beispielhaft beschrieben sind, die Konfigurationen sind, die nicht wie die oben beschriebenen Konfigurationen beschrieben sind, zur oben beschriebenen Konfiguration hinzugefügt sind, können die oben beschriebenen Wirkungen auf ähnliche Weise erzielt werden.
• Außerdem kann die Reihenfolge der Implementierung der jeweiligen Prozesse geändert werden, es sei denn, dies ist anders angegeben.
• Modifikation der oben beschriebenen Ausführungsformen
• Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Ausmaße, Formen, relativen Anordnungsverhältnisse oder Implementierungsbedingungen jeder Komponente auch beschrieben werden können, sind sie in jeder Hinsicht anschaulich und nicht auf die hierin beschriebenen beschränkt.
• Demzufolge versteht es sich, dass zahlreiche andere Modifikationen, Variationen und Äquivalente realisiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist Folgendes enthalten: ein Fall, in welchem mindestens eine Komponente modifiziert wird; ein Fall, in welchem Komponenten hinzugefügt oder weggelassen sind; und außerdem ein Fall, in welchem mindestens eine Komponente in mindestens einer Ausführungsform extrahiert wird und mit einer Komponente einer anderen Ausführungsform kombiniert wird.
• Außerdem kann „eins oder mehr“ als eine Komponente enthalten sein, die als „eine“ in den obigen Ausführungsformen beschrieben ist, solange dies konsistent ist mit den Ausführungsformen.
• Außerdem ist jede Komponente in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine konzeptmäßige Einheit, und innerhalb des Umfangs der in der vorliegenden Beschreibung spezifizierten Technologie ist Folgendes enthalten: ein Fall, in welchem eine Komponente aus einer Mehrzahl von Strukturen gebildet ist; ein Fall, in welchem eine Komponente einem Teil einer Struktur entspricht; und außerdem ein Fall, in welchem eine Mehrzahl von Komponenten in einer einzigen Struktur bereitgestellt sind.
• Außerdem weist jede Komponente in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Struktur auf, die eine weitere Struktur oder Form hat, solange die gleiche Funktion erhalten wird.
• Auf die Beschreibungen in der vorliegenden Beschreibung wird außerdem für jedes Objekt Bezug genommen, das mit der Erfindung zusammenhängt, und keine davon wird als herkömmliche Technik betrachtet.
• Außerdem versteht es sich, dass jede Komponente, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben ist, als Software oder Firmware oder als Hardware dementsprechend auch angenommen wird, und in beiden Konzepten wird jede Komponente als „Einheit“ oder „Verarbeitungseinheit“ oder dergleichen bezeichnet.
• Außerdem kann die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Erfindung ein Fall sein, in welchem jede Komponente verteilt und in einer Mehrzahl von Einrichtungen bereitgestellt ist, insbesondere ein Modus, wie z. B. ein System.
• Obwohl beispielsweise der Speicher 114 in 2 so dargestellt ist, dass er in der verteilten Zuweisungseinrichtung installiert ist, kann der Speicher 114 auch eine externe funktionelle Einheit sein. In diesem Fall kann die Funktion der verteilten Zuweisungseinrichtung insgesamt durch wechselseitige Interaktion zwischen den übrigen funktionellen Einheiten in der verteilten Zuweisungseinrichtung und der funktionellen Einheit in der externen funktionellen Einheit erzielt werden.
• Bezugszeichenliste

100

verteilte Zuweisungseinrichtung,

101

Modell-Eingabeeinheit,

102

Formulierungseinheit,

103

Lösungs-Ableitungseinheit,

104

Verteilungseinheit,

111

Ausgabeeinheit,

112

Eingabeeinheit,

113

CPU,

114

Speicher,

115

Kommunikationseinrichtung,

200

Berechnungsknoten,

211

CPU

212

Speicher

213

Kommunikationseinrichtung

300

Netzwerk-Switch,

400

Kommunikationspfad,

500

Berechnungsprozess,

600

Vorrangabhängigkeit,

700

Ausführungszeitraum

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2010027062 A [0006]

Claims (7)

1. Verteilte Zuweisungseinrichtung, die über ein Netzwerk mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) verbunden ist, zum Ausführen von Berechnungsprozessen (500) auf Daten, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und zum Zuweisen der Berechnungsprozesse (500) an die Mehrzahl von Berechnungsknoten (200), wobei die verteilte Zuweisungseinrichtung Folgendes aufweist: - eine Eingabeeinheit (101), in welche Folgendes eingegeben wird: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200), ein Name von Berechnungsprozessen (500), die jedem der Berechnungsknoten (200) zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum (700), während dessen jeder der Berechnungsprozesse (500) ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse (500) ist, eine Vorrangabhängigkeit (600), die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse (500); - eine Erzeugungseinheit (102) zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Eingabeeinheit (101) eingegeben werden; - eine Ableitungseinheit (103) zum Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses (500) für jeden der Berechnungsknoten (200), die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200); und - ine Verteilungseinheit (104) zum Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses (500) an jeden der Berechnungsknoten (200), wobei die Erzeugungseinheit (102) eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse (500) auf der Basis der Vorrangabhängigkeit (600) unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) bestimmt und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der ausgeführten Berechnungsprozesse (500) erzeugt, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen, und - wobei die Erzeugungseinheit (102) einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums (700) von jedem der Berechnungsprozesse (500) berechnet, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten (600) geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erzeugt, die nicht einen anderen Berechnungsprozess (500) während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten (200) zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der nach dem Gesamtzeitraum ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
2. Verteilte Zuweisungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei ferner eine Übertragungsgeschwindigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) in die Eingabeeinheit (101) eingegeben wird, und falls eine Mehrzahl von Datenkommunikationen gleichzeitig unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) auftritt, die Erzeugungseinheit (102) die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erzeugt, indem sie die Übertragungsgeschwindigkeit unter der Mehrzahl von Betriebsknoten (200) gleichmäßig um eine Anzahl der Datenkommunikationen aufteilt, die gleichzeitig auftreten.
3. Verteilte Zuweisungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei falls die Ausführungszeiträume (700) von jedem der Berechnungsprozesse (500), die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten (600) geordnet sind, unterschiedlich sind, die Erzeugungseinheit (102) ein kleinstes gemeinsames Vielfaches der Mehrzahl von Ausführungszeiträume (700) als den Gesamtzeitraum vorgibt und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erzeugt, die wiederholt jeden der Berechnungsprozesse (500) ausführt, die den jeweiligen Ausführungszeiträumen (700) innerhalb des Gesamtzeitraums entsprechen.
4. Verteiltes Zuweisungssystem, das Folgendes aufweist: - eine verteilte Zuweisungseinrichtung (100), die über ein Netzwerk mit einer Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) verbunden ist, zum Ausführen von Berechnungsprozessen (500) auf Daten, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und zum Zuweisen der Berechnungsprozesse (500) an die Mehrzahl von Berechnungsknoten (200); und - eine Netzwerkarchitektur, die mit der verteilten Zuweisungseinrichtung (100) verbunden ist, wobei die verteilte Zuweisungseinrichtung (100) Folgendes aufweist: - eine Eingabeeinheit (101), in welche Folgendes eingegeben wird: eine Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200), ein Name von Berechnungsprozessen (500), die jedem der Berechnungsknoten (200) zugewiesen sind, ein Ausführungszeitraum (700), während dessen jeder der Berechnungsprozesse (500) ausgeführt wird, eine Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse (500) ist, eine Vorrangabhängigkeit (600), die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) definiert, ein Datenkommunikationsvolumen unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) und eine Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse (500); - eine Erzeugungseinheit (102) zum Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweiligen Informationen, die in die Eingabeeinheit (101) eingegeben werden; - eine Ableitungseinheit (103) zum Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses (500) für jeden der Berechnungsknoten (200), die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200); und - eine Verteilungseinheit (104) zum Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses (500) an jeden der Berechnungsknoten (200), die Erzeugungseinheit (102) eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse (500) auf der Basis der Vorrangabhängigkeit (600) unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) erzeugt und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung, die die Frist erfüllt, auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der ausgeführten Berechnungsprozesse (500) erzeugt, auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500), - wobei die Erzeugungseinheit (102) einen Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums (700) von jedem der Berechnungsprozesse (500) berechnet, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten (600) geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erzeugt, die nicht einen anderen Berechnungsprozess (500) während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten (200) zuweist, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der nach dem Gesamtzeitraum ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum, - wobei die Netzwerkarchitektur Folgendes aufweist: die Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) zum Ausführen von Berechnungsprozessen (500), und einen Netzwerk-Switch (300) zum Verbinden der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200).
5. Verteiltes Zuweisungsverfahren, wobei die Berechnungsprozesse (500) einer Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) zugewiesen werden, die Berechnungsprozesse (500) auf Daten ausführen, die an einer Fertigungsstraße gesammelt werden, und die über ein Netzwerk verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Eingeben einer Netzwerkarchitektur unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200), eines Namens von Berechnungsprozessen (500), die jedem der Berechnungsknoten (200) zugewiesen sind, eines Ausführungszeitraums (700), während dessen jeder der Berechnungsprozesse (500) ausgeführt wird, einer Frist, die die benötigte Zeit vom Beginn bis zum Ende der Mehrzahl von Berechnungsprozesse (500) ist, einer Vorrangabhängigkeit (600), die eine Ausführungsreihenfolge unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) definiert, eines Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) und einer Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse (500); - Erzeugen einer Abhängigkeitsbedingungsgleichung auf der Basis von jeweils eingegebenen Informationen; - Ableiten einer Zuweisung und eines Zeitplans des Berechnungsprozesses (500) für jeden der Berechnungsknoten (200), die die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erfüllen, während eine Bezugnahme auf die Netzwerkarchitektur erfolgt, und zwar unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200); - Verteilen der Zuweisung und des Zeitplans des Berechnungsprozesses (500) an jeden der Berechnungsknoten (200), - wobei die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt wird, dass eine Reihenfolge zum Ausführen von jedem der Berechnungsprozesse (500) auf der Basis der Vorrangabhängigkeit (600) unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen (500) bestimmt wird und die Frist erfüllt wird auf der Basis der Ausführungszeit von jedem der Berechnungsprozesse (500), auf der Basis der Reihenfolge und des Datenkommunikationsvolumens unter der Mehrzahl von Berechnungsprozessen, und - wobei die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt wird, dass ein Gesamtzeitraum auf der Basis des Ausführungszeitraums (700) von jedem der Berechnungsprozesse (500) berechnet wird, die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten (600) geordnet sind, und, falls die Frist länger ist als der Gesamtzeitraum, der übrige Berechnungsprozess (500) nicht während der Ausführung eines Übermaß-Berechnungsprozesses an den Betriebsknoten (200) zugewiesen wird, welchem der Übermaß-Berechnungsprozess zugewiesen ist, der nach dem Gesamtzeitraum ausgeführt wird, und zwar im darauffolgenden Gesamtzeitraum.
6. Verteiltes Zuweisungsverfahren nach Anspruch 5, das ferner den folgenden Schritt aufweist: Eingeben einer Übertragungsgeschwindigkeit unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200), wobei, falls eine Mehrzahl von Datenkommunikationen gleichzeitig unter der Mehrzahl von Berechnungsknoten (200) auftritt, die Abhängigkeitsbedingungsgleichung erzeugt wird, indem die Übertragungsgeschwindigkeit unter der Mehrzahl von Betriebsknoten (200) gleichmäßig um eine Anzahl der Datenkommunikationen aufgeteilt wird, die gleichzeitig auftreten.
7. Verteiltes Zuweisungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei falls die Ausführungszeiträume (700) von jedem der Berechnungsprozesse (500), die auf der Basis der Vorrangabhängigkeiten (600) geordnet sind, unterschiedlich sind, ein kleinstes gemeinsames Vielfaches der Mehrzahl von Ausführungszeiträume (700) als Gesamtzeitraum vorgegeben wird, und die Abhängigkeitsbedingungsgleichung so erzeugt wird, dass jeder der Berechnungsprozesse (500) wiederholt ausgeführt wird, die den jeweiligen Ausführungszeiträumen (700) innerhalb des Gesamtzeitraums entsprechen.

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