JP2007115154A - Ｆｅｍ解析ジョブ管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＥＭ解析の計算ジョブの実行時間を解析処理装置での実測値を基に自動的に見積って利用者に通知することが可能なＦＥＭ解析ジョブ管理システムを提供する。
【解決手段】クライアント装置から送信されて来るＦＥＭ解析の計算ジョブの処理要求を受付けるジョブ受付手段と、前記ジョブ受付手段が前記処理要求を受信した際に、前記計算ジョブが解析対象とする構造物のメッシュ節点数の情報及び各サーバ装置でのジョブ実行時間の実測値と解析モデルのメッシュ節点数との関係を示す基準情報に基づいて前記計算ジョブの実行時間を推定し、前記計算ジョブの終了予定時間を見積るジョブ終了時間見積手段と、前記終了予定時間を前記クライアント装置に送信して前記計算ジョブの終了予定時間を利用者へ通知する通知手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）に基づいて構造物を解析する計算ジョブを対象としてその制御情報をデータベースで管理すると共に、各クライアント装置から受付けた計算ジョブを上記制御情報に基づいて複数のサーバ装置に分散させてそれぞれ実行する機能を備えたＦＥＭ解析ジョブ管理システムに関し、特に、ＦＥＭ解析の計算ジョブの実行時間を自動的に見積って利用者に通知する機能を備えたＦＥＭ解析ジョブ管理システムに関するものである。

有限要素法は、計算機により構造物の変形や応力を解析するための近似解析手法であり、構造物の応力解析や流体解析等に広く活用されている。有限要素法では、複雑な形状，性質を持つ構造物を三角形や四角形等の要素に分割してモデル化し、コンピュータを利用することで、例えば、物体の表面に外力が加わった際に形状がどのようなに変形するのかを、近似的に高速で計算することが可能となる。

有限要素法を用いて構造物を解析するコンピュータプログラム（ＦＥＭ解析ジョブ）は、様々な構造物が解析対象となるが、例えば、解析モデルとして自動車や機械部品などの複雑な形状をした三次元モデルを対象とした場合、解析要素の数が数十万個を超えることもあり、膨大な計算量となる。そのため、ＦＥＭ解析の計算は、数十分〜数時間の時間がかかり、場合によっては数日以上かかるのが一般的である。

そこで、クライアント・サーバシステムが構築されている場合は、ＦＥＭ解析ジョブによる解析処理をサーバ装置側で実行させることが考えられるが、クライアント装置からのコマンド等によってサーバ装置側で実行させるには、そのインターフェースが問題となる。例えば、クライアント・サーバシステムが、ＯＳ（オペレーティングシステム）が異なるサーバ装置とクライアント装置とから構成されている場合、クライアント装置がサーバ装置のコマンドを直接に実行することは不可能である。

このような問題を解消して異機種間でのジョブ起動を可能にする方法としては、例えば、クライアント・サーバシステムの共有資源であるデータベース内に設けたテーブルを双方の情報伝達手段として使用することにより、クライアント装置からサーバ装置のジョブを実行させる方法がある（例えば特許文献１を参照）。
特開平１０−２４０５４７号公報

上述した特許文献１に記載の方法では、異機種間でのジョブ起動は可能となるが、ＦＥＭ解析のジョブを対象とした場合は、前述のように一回の解析処理で数日以上かかることがあるため、利用者が無計画にＦＥＭ解析ジョブを実行させると、最適な形状を決定するまでには膨大な期間がかかってしまい、非常に非効率である。また、システムの共有資源も有効に活用できないことになる。そのため、効率よくＦＥＭ解析を行うには、事前にＦＥＭ解析ジョブの実行時間を見積ることが重要である。

ＦＥＭ解析ジョブでは、計算にかかるリソース（必要なＣＰＵ時間、メモリ使用容量、ディスク使用容量）を見積もれるものもあるが、計算を行う装置ごとにＣＰＵ、メモリ、ディスクが異なるため、計算が終了するまでの時間は実際に計算を行わないと分からない。ＦＥＭ解析の計算にかかる時間は、解析モデルとして設定したメッシュ、拘束、荷重等の各条件と計算を行う装置のリソース（ＣＰＵ、メモリ容量、ディスク容量）により大体決まってくるが、実際は計算を行ってみないと分からない。そのため、最適な形状を決定するには、利用者のこれまでの経験から何回程度計算できるのかを想定して形状変更を行っていた。このように、ＦＥＭ解析を利用して最適形状を決定するプロセスは、効率的ではなかった。

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、ＦＥＭ解析の計算ジョブの実行時間（終了予定時間）を解析処理装置での実測値を基に自動的に見積って利用者に通知することができ、またシステムが保持しているリソースを最大限有効活用して解析処理をすることが可能なＦＥＭ解析ジョブ管理システムを提供することにある。

本発明は、ＦＥＭ解析ジョブ管理システムに関するものであり、本発明の上記目的は、有限要素法に基づいて構造物を解析する計算ジョブをバッチ処理するためにネットワークに接続されたクライアント装置と、前記ネットワークに接続されたシステム共有資源であるデータベースと、前記データベース内のジョブ管理テーブルに登録されたジョブ管理情報に基づいて前記計算ジョブを実行するサーバ装置を複数備えたＦＥＭ解析計算サーバとを有するＦＥＭ解析ジョブ管理システムであって、前記クライアント装置から送信されて来る前記計算ジョブの処理要求を受付けるジョブ受付手段と、前記ジョブ受付手段が前記処理要求を受信した際に、前記計算ジョブが解析対象とする構造物のメッシュ節点数の情報及び前記各サーバ装置でのジョブ実行時間の実測値と解析モデルのメッシュ節点数との関係を示す基準情報に基づいて前記計算ジョブの実行時間を推定し、前記計算ジョブの終了予定時間を見積るジョブ終了時間見積手段と、前記終了予定時間を前記クライアント装置に送信して前記計算ジョブの終了予定時間を利用者へ通知する通知手段とを備えることによって達成される。

また、本発明の上記目的は、前記クライアント装置側で利用者が入力した前記計算ジョブの希望終了時間に応じて、前記計算ジョブを実行する実行サーバの選択及び前記計算ジョブの実行優先順位の決定を自動的に行う実行制御手段を更に備えること、前記実行制御手段は、前記希望終了時間の入力がある場合は、現在計算ジョブを実行していないサーバ装置での前記終了予定時間と前記希望終了時間とを比較して、前記希望終了時間を満足するサーバ装置の中で前記終了予定時間が最も遅いサーバ装置を選択して前記計算ジョブの実行サーバとして決定すること、前記実行制御手段は、前記希望終了時間を満足するサーバ装置が存在しない場合は、現在計算ジョブを実行しているサーバ装置に前記計算ジョブを投入した時の前記終了予定時間と現在計算ジョブを実行していないサーバ装置での前記終了予定時間とを比較して、終了予定時間が最も早いサーバ装置を選択して前記計算ジョブの実行サーバとして決定すること、前記実行制御手段は、前記希望終了時間の入力がない場合は、現在計算ジョブを実行していないサーバ装置での前記終了予定時間を比較して、ジョブ実行時間が最も遅いサーバ装置を選択して前記計算ジョブの実行サーバとして決定すること、によってそれぞれ一層効果的に達成される。

さらに、本発明の上記目的は、前記ジョブ受付手段は、前記実行サーバのサーバＩＤを前記計算ジョブのジョブＩＤと対応させて前記ジョブ管理テーブルに登録し、前記ＦＥＭ解析計算サーバ内の各サーバ装置は、自己のサーバＩＤ及び前記ジョブＩＤで前記ジョブ管理テーブルを検索して、前記ジョブＩＤに対応する計算ジョブを実行すること、前記ジョブ終了時間見積手段は、前記計算ジョブの計算要素としてメッシュ節点数の他に拘束及び荷重の一方又は両方が含まれる場合、前記メッシュ節点数と前記拘束及び前記荷重の一方又は両方とを用いて前記計算ジョブの実行時間を推定すること、前記ジョブ受付手段は、前記通知手段により前記計算ジョブの終了予定時間を利用者へ通知してジョブ登録の要否を確認した後に、前記計算ジョブのジョブ管理情報を前記ジョブ管理テーブルに登録すること、前記ジョブ受付手段は、前記終了予定時間が前記希望終了時間を超える場合に、前記ジョブ登録の確認処理を行うこと、前記ジョブ受付手段、前記ジョブ終了時間見積手段、前記通知手段及び前記実行制御手段を、前記データベースを有するデータベースサーバに備えること、によってそれぞれ一層効果的に達成される。

本発明によれば、ＦＥＭ解析の計算ジョブが終了する時間を利用者に事前に知らせることが可能となる。そのため、最適な形状を得るための計画が立てやすくなり、開発者や研究者の作業効率を大幅に向上させることができる。また、計算ジョブの希望終了時間を設定することで、システムが保持しているリソースを最大限有効活用して解析処理をすることができる。

本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムは、ＦＥＭ解析の計算ジョブを処理する複数のサーバ装置と、システム共有資源であるデータベースとを備え、各クライアント装置からネットワークを介して受付けた計算ジョブを、上記データベースに登録されたジョブ管理情報に従って実行するようにしている。そして、本発明では、各サーバ装置でのジョブ実行時間の実測値と解析モデルのメッシュ節点数との関係を示す基準情報に基づいて当該計算ジョブの実行時間を自動的に推定し、見積った終了予定時間を利用者に知らせる機能を備えることで、利用者が実際の稼動環境でのジョブ実行時間を容易に把握できるようにしている。また、希望終了時間（例えば、利用者が計算を終了して欲しい日時）を利用者が入力できるようにし、その入力された希望終了時間に応じて、計算させるサーバ装置の選択及び計算ジョブの優先順位の決定を自動的に行う機能を備えることで、システムが保持しているリソースを最大限有効活用してＦＥＭ解析のジョブを処理するようにしている。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムの全体構成の一例を示す模式図である。ＦＥＭ解析計算サーバ１は、ＦＥＭ解析ジョブ（以下「計算ジョブ」又は単に「ジョブ」と呼ぶ）を処理するサーバ装置１ａを複数備えたコンピュータシステムであり、データベース３ａに登録されたジョブ管理情報に基づいてクライアント装置２側の計算ジョブを実行する機能を備えている。ＦＥＭ解析計算サーバ１の構成要素である個々のサーバ装置１ａ（以下、「解析サーバ」と呼ぶ）は、ネットワーク４に接続されたシステム共有資源であるデータベース３ａにアクセス可能なコンピュータであれば良く、処理能力が異なるコンピュータ（例えば汎用コンピュータと大型電子計算機）や、ＯＳが異なるコンピュータで構成しても良い。なお、解析サーバ１ａにおける計算ジョブの処理形態としては、計算ジョブを１つずつシリアルに処理する場合を例として説明する。

クライアント装置２は、計算ジョブをバッチ処理するためにネットワーク４に接続された利用者端末であり、ＣＰＵ，記憶装置，入出力装置（ディスプレイ，マウス，キーボード等）等からなる情報処理装置である。各クライアント装置２は、ＰＣ（Personal Computer）など、標準プロトコル（開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）の規格に準拠したプロトコル）による通信機能を有する情報処理装置であれば、本システムを利用することができる。

データベースサーバ３は、ＦＥＭ解析計算サーバ１及び各クライアント装置３からアクセス可能なデータベース３ａを有するサーバ装置であり、データベース３ａ内には、ジョブ管理情報（計算ジョブの実行制御に係る情報や稼働状況を示す情報等）を各種の検索キーで索引可能に記憶するジョブ管理テーブル３ｂなどが格納されている。

これらのＦＥＭ解析計算サーバ１、クライアント装置２、及びデータベースサーバ３は、構内ネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network），イントラネット等の内部ネットワークやインターネットなど、データ通信が可能な任意のネットワーク４を介して接続される。

次に、本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムの特徴的な構成について順次説明する。

図２は、ＦＥＭ解析ジョブ管理システムの主要部の機能構成を示すブロック図であり、データベースサーバ３は、ジョブ管理テーブル３ｂが格納されているデータベース３ａと、計算ジョブの実行時間を推定するための基準情報をジョブ管理テーブル３ｂに自動的に初期設定する初期設定手段１０と、クライアント装置２から送信されて来る計算ジョブの処理要求を受付けるジョブ受付手段２０と、ＦＥＭ解析計算サーバ１側での計算ジョブの実行時間を推定して計算ジョブの終了予定時間を見積るジョブ終了時間見積手段３０と、計算ジョブを実行させる解析サーバの選択及び計算ジョブの実行優先順位の決定を自動的に行うサーバ選択／優先順位決定手段４０（以下「実行制御手段」と呼ぶ）と、処理要求元のクライアント装置２へ計算ジョブの終了予定時間等の情報を送信し、画面表示等により利用者へ通知する通知手段５０とを備えている。

上記実行時間の推定要素は、解析モデルの計算要素（本例ではメッシュ節点数）であり、例えば拘束や荷重を計算要素とした構造物（解析モデル）を対象とした計算ジョブの場合は、ジョブ終了時間見積手段３０では、それらの計算要素（拘束と荷重の両方、又はいずれか一方）とメッシュ節点数を用いて計算ジョブの実行時間を推定する。以下、メッシュ節点数を計算ジョブの実行時間の推定要素として用いた場合を例として説明する。また、初期設定手段１０で設定する基準情報は、各解析サーバ１ａでのジョブ実行時間（同一計算ジョブでの実際の実行時間）と解析モデルのメッシュ節点数との関係を示す情報であり、ジョブ終了時間見積手段３０では、例えば、処理要求を受付けた計算ジョブが対象とする構造物のメッシュ節点数と上記基準情報に基づいて、各解析サーバでの当該計算ジョブの実行時間を推定して終了予定時間（時刻）を見積るようにしている。

ジョブ実行手段６０は、ジョブ管理テーブル３ｂに登録されたジョブ管理情報に基づいて計算ジョブを実行する手段であり、ジョブ管理テーブル３ｂを適時参照して、未実行の計算ジョブが存在するか否かを監視し、自己のサーバＩＤに対応する未実行の計算ジョブが存在すれば、ジョブ管理テーブル３ｂに設定されている実行多重度（本例では実行多重度＝１）に応じて当該計算ジョブを実行する。

このように、本発明では、実行サーバの選択及びジョブの実行優先順位の制御は、解析サーバ１ａ内のジョブ実行手段６０で行わずに、データベースサーバ３内のジョブ実行制御手段が、実行サーバを選択すると共にジョブの実行優先順位を決定して、該当のサーバＩＤ及びジョブＩＤをジョブ管理テーブルに登録することで、優先順位等の制御を間接的に行うようにしている。

上記の各手段１０〜６０は、本実施の形態ではコンピュータプログラムで実現され、所定の記憶媒体に記憶されている。そして、メモリ常駐プログラム又はオーバーレイプログラムとして動作する。なお、各手段１０〜６０は、説明の便宜上、手段名を付けて機能で分類したものであり、ソフトウェ構成を限定するものではない。

上記の各手段１０〜６０のうち、ジョブ実行手段６０は、ＦＥＭ解析計算サーバ１（個々の解析サーバ１ａの制御部１Ａ）に実装される。また、他の手段（初期設定手段１０、ジョブ受付手段２０、ジョブ終了時間見積手段３０、実行制御手段４０、及び通知手段５０）は、図２に示すように、例えばデータベースサーバ３（制御部３Ａ）に実装される。実装する場所は、データベースサーバ３に限るものではなく、データベース３ａにアクセス可能な任意の情報処理装置に実装することができる。例えば、ＦＥＭ解析計算サーバ１内の解析サーバ１ａ若しくは別の情報処理装置、クライアント装置２を含むクライアント側の任意の情報処理装置、又は、データベースサーバ３とは別のネットワーク４上の情報処理装置に実装する形態としても良い。また、一部の手段を分散させて実装する形態とすることも可能である。

次に、ジョブ管理テーブル３ｂの構成について説明する。

図３は、本発明に用いるジョブ管理テーブルの主要部の構成例を示す概略図である。ジョブ管理テーブル３ｂに記憶される情報（ジョブ管理情報）は、計算ジョブを特定する「ジョブＩＤ（識別子）」、計算ジョブの実行状態（例えば実行済，実行中，未実行）を示す「ジョブ状態」、終了した計算ジョブの実行時間（未実行の場合は、推定した実行時間）を示す「ジョブ実行時間」、計算ジョブを実行中の解析サーバ（未実行の場合は、実行予定の解析サーバ）の「サーバＩＤ」、計算ジョブの「メッシュ節点数」等の情報から構成される。ジョブ管理テーブル３ｂに登録されたジョブ管理情報は、上記の各項目を検査キーとして該当の情報を検索できるように構成されている。

ジョブ管理情報のうち、「ジョブＩＤ」、「ジョブ状態（未実行を示す情報）」、及び「メッシュ節点数」の各情報は、ジョブ受付手段２０によって設定され、「ジョブ状態（実行済と実行中を示す情報）」、及び「ジョブ実行時間（終了した計算ジョブの実行時間）」の情報は、ジョブ実行手段６０によって設定される。また、未実行の場合の「ジョブ実行時間（推定した実行時間）」と「サーバＩＤ（実行サーバとして選定した解析サーバのＩＤ）は、実行制御手段４０によって設定される。さらに、初期設定手段１０では、基準情報としてジョブ管理情報の各情報（ジョブ実行時間は各解析サーバでの実行時間、メッシュ節点数は複数の解析モデルの各々のメッシュ節点数）を初期設定する。

次に、図２に示した各手段１０〜６０の処理について、図３のジョブ管理テーブル３ｂの構成例を参照して具体的に説明する。

先ず、前述の基準情報を自動的に生成する具体的な方法について説明する。初期設定手段１０では、計算要素が異なる解析モデル、例えばメッシュ節点数が異なる解析モデルを対象とした複数の計算ジョブを、ＦＥＭ解析計算サーバ１を構成する各々の解析サーバ１ａで実行させる。具体的には、メッシュ節点数が異なる複数の解析モデルを解析する計算ジョブ（同一のＦＥＭ解析プログラム）のジョブＩＤと、計算ジョブの処理要求を示す情報（本例では、ジョブ状態が「未実行」＝処理要求）と、各解析サーバ１ａのサーバＩＤ（本例ではＡ，Ｂ等）をそれぞれジョブ管理テーブル３ｂに登録して、メッシュ節点数が異なる複数の計算ジョブを各解析サーバ１ａに実行させる。その際、解析モデルのメッシュ節点数は、例えば解析モデルのデータ内のメッシュ節点数を抽出（検索）して得る。また、計算ジョブは、予め用意した計算ジョブ又はクライアント装置２から受信してデータベース３ａ内に記憶されている計算ジョブを用いる。

各解析サーバ１ａのジョブ実行手段６０は、ジョブ管理テーブル３ｂを検索して、自己のサーバＩＤに対応する未実行のジョブを抽出し、そのジョブＩＤに対応する計算ジョブを実行する。そして、計算ジョブの処理が完了した場合は、「ジョブ状態」を実行済に変更すると共に、ジョブ管理テーブル３ｂ内の「ジョブ実行時間」のエリアに実行時間を書込む。各解析サーバ１ａにおいて全ての計算ジョブの処理が終了すると、各解析サーバ１ａ別にジョブ実行時間とメッシュ節点数とを対応させた情報が、前述の基準情報として設定される。

ジョブ受付手段２０は、クライアント装置２から送信されて来る計算ジョブの処理要求を受付けた際に、計算ジョブのデータ内に設定されている解析対象のモデルのメッシュ節点数を取得し、ジョブＩＤに対応させて記憶する。この時点では、計算ジョブを登録するか否かが確定していないため、記憶場所をワークエリアとしても良いが、本例では、ジョブ管理テーブル３ｂに仮登録するようにしている。

ジョブ終了時間見積手段３０は、初期設定手段１０によって登録されたジョブ実行時間とメッシュ節点数から求めた関数に、ジョブ管理テーブル３ｂに登録された当該ジョブのメッシュ節点数を代入してジョブ実行時間（ジョブを完了させるのに必要な時間）を算出することで、各解析サーバ１ａにおける当該ジョブの実行時間を推定する。そして現在の時刻にジョブ実行時間を加算することで、ジョブの終了予定時間を見積る。なお、予め関数を記憶しておく形態としても良いが、本実施の形態では、初期設定手段１０によって設定した基準情報に加えて、各クライアント装置から受付けて実行した情報（蓄積情報）も基準情報として利用できるように、その都度関数を求める形態としている。

実行制御手段４０は、希望終了時間が指定されたジョブ登録要求であれば、ジョブ終了時間見積手段３０によって推定したジョブ実行時間と解析サーバ１ａ毎のジョブ状態の情報から、ジョブが希望終了時間内に終了可能か否かを判定し、終了可能でない場合は、通知手段５０によってクライアント装置２の画面上に終了予定時間を表示すると共に、ジョブを登録するか、登録せずに終了するかについて利用者の意向を確認する。そして、例えば登録せずに終了する旨の情報が入力された場合、あるいは登録の操作が所定の時間内に入力されなかった場合は、ジョブの登録を中止する。それ以外の場合は、実行制御手段４０は、ジョブを実行させる解析サーバ１ａを自動的に選択し、ジョブ受付手段２０により（又は実行制御手段４０が）、計算ジョブのジョブＩＤ、及び実行させる解析サーバ１ａのサーバＩＤをジョブ管理テーブル３ｂに登録する。

実行させる解析サーバ１ａは、希望終了時間の指定の有無（及びＦＥＭ解析計算サーバの現在の稼働状況：解析サーバ１ａ毎の状態）に応じて決定する。例えば、希望終了時間が入力（指定）されている場合は、ジョブを実行していない解析サーバ１ａを対象として、希望終了時間に完了できる解析サーバ１ａの中からジョブ実行時間が最も遅い解析サーバ１ａを選択し、希望終了時間が入力されていない場合には、ジョブを実行していない解析サーバ１ａの中からジョブ実行時間が最も遅い解析サーバ１ａを選択する。

通知手段５０は、上記の終了予定時間やシステムの稼動状態を示す情報をクライアント装置２の画面上に表示する。

解析サーバ１ａのジョブ実行手段６０は、ジョブ管理テーブル３ｂ内のジョブ状態を例えば定期的に監視し、未実行のジョブがあれば、自己のサーバＩＤに属するジョブＩＤに対応する計算ジョブを実行すると共に、ジョブ管理テーブル３ｂ内のジョブ状態のステータスを「未実行」から「実行中」に変更する。そして、ジョブが終了した時点でジョブ状態のステータスを「実行中」から「実行済」に変更すると共に、ジョブ実行時間を書込む。

上述のような構成において、本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムの動作例を図４及び図５のフローチャートの流れに沿って説明する。

先ず、ジョブ管理情報の初期設定処理時の動作例を、図４のフローチャートの流れに沿って説明する。

データベースサーバ３の制御部３Ａ（初期設定手段１０）は、ジョブ管理情報（基準情報）の初期設定処理として、メッシュの節点数が異なる構造物（解析モデル）を対象とした複数の計算ジョブを各解析サーバで実行させて（ステップＳ１）、それぞれの計算ジョブの各解析サーバにおける実際のジョブ実行時間（ジョブを起動してからジョブが終了するまでの時間）、及び当該計算ジョブのメッシュ節点数を前述の基準情報としてジョブ管理テーブル３ｂへ自動的に設定する（ステップＳ２）。

次に、ＦＥＭ解析ジョブ管理システムのジョブ登録処理時の動作例を図５のフローチャートの流れに沿って説明する。

利用者は、クライアント装置２からデータベースサーバ３にアクセスし、ジョブの登録指示を行う。データベースサーバ３の制御部３Ａ（ジョブ受付手段２０）では、例えば図６に示すようなジョブ登録用画面（データベースサーバ３を「インターネット上に設けた場合はウェブ画面）をクライアント装置２の表示部に表示し、計算ジョブの情報入力を促す。図６において、「希望終了時間」は、利用者がいつまでに計算ジョブを終わらせたいのかを指定する情報であり、終了日時を希望する場合は希望終了時間（月／日 時：分：秒）を入力し、希望しない場合には入力を省略する。終了日時を希望する際は、例えば日のみを入力して他を省略すると、希望終了時間は当日中と判断されるというように、月，日，時，分，秒は一部のみを入力して指定できるようになっている。

ジョブ登録用画面上で利用者が入力する情報は、下部に表示される「計算ジョブ名」と「希望終了時間（希望する場合）」であり、上部の表示ウィンドウ内に表示されるシステムの稼動状態を示す情報（「計算ジョブ名」，「状態」及び「終了予定時間」）と、下部に表示される「終了予定時間」は、システム側で表示する情報である。本例では、利用者が現在のシステムの状況を認識できるように、ジョブ登録用画面を表示する際に、ジョブ管理テーブル３ｂを参照して現在の稼動状態を表示するようにしている。なお、システムの稼動状態を示す情報は、ジョブ登録用画面が表示されている状態で通知手段５０によって適時更新する形態としても良い。

利用者により、「計算ジョブ名」又は、「計算ジョブ名」と「希望終了時間」が入力されて、画面上の「ジョブ登録」ボタンがクリックされると、ジョブ受付手段２０は、計算ジョブの処理要求として、利用者の入力情報と、計算ジョブ名に対応する計算ジョブのデータを受信し、ジョブの登録処理を開始する（ステップＳ１１）。ジョブ受付手段２０では、ジョブ管理テーブル３ｂ内のデータから、ジョブ実行時間とメッシュ節点数の関数を解析サーバ毎に求める。ここで使用するデータは、本例では初期設定手段１０によって設定されたデータ（基準情報）であるが、クライアント装置３から受付けた計算ジョブの実行結果をジョブ管理テーブル３ｂ又は他のデータベースに蓄積しておき、その蓄積データを併用するようにしても良い（ステップＳ１２）。

続いて、データベースサーバ３の制御部３Ａ（ジョブ終了時間見積手段３０）では、処理要求を受付けた計算ジョブのデータを解析して得たメッシュ節点数を変数として上記ステップＳ１２で求めた関数に代入し、各解析サーバでのジョブ実行時間（推定時間）を求める（ステップＳ１３）。そして、データベースサーバ３の制御部３Ａ（実行制御手段４０）では、希望終了時間が利用者によって入力されているか否かを判定し（ステップＳ１４）、希望終了時間が入力されていない場合、すなわち、希望終了時間の指定がない場合は、ジョブ管理テーブル３ｂ内のジョブ状態を参照して各解析サーバにおけるジョブの実行状態を認識し、ジョブ状態が「未実行」の各解析サーバに対応するジョブ実行時間を比較して、現在計算ジョブを実行していない解析サーバ群の中でジョブ実行時間が最も遅いものを選択し、その解析サーバを当該ジョブの実行サーバとして決定する（ステップＳ１５）。

続いて、データベースサーバ３の制御部３Ａ（通知手段５０）では、ジョブ登録用画面の「終了予定時間」のエリア内に、ステップＳ１５で決定した解析サーバでの当該ジョブの終了予定時間（ジョブ実行時間（推定時間）＋現在の日時）を設定し、クライアント装置２の表示部に表示することによって、計算ジョブの終了予定時間を利用者へ知らせる。利用者は、ジョブ登録用画面に表示された終了予定時間を見て、計算ジョブを実行する場合は、例えばジョブ登録用画面上の「ジョブ登録」ボタンをクリックすることで計算ジョブの実行を指示する。他方、計算ジョブの実行時間（見積時間）を知りたかっただけの場合や、終了予定時間（終了の推定時刻）が、自分のスケジュール上で都合が良くない時間の場合など、計算ジョブを実行しない場合には、ジョブ登録用画面上の「終了」ボタンをクリックすることで計算ジョブの登録の中止を指示する。利用者によって「ジョブ登録」ボタンがクリックされたのであれば、次のステップＳ１７において登録処理を実行する。なお、利用者の意向を確認せずにジョブを登録する形態としても良く、希望終了時間を入力する際にジョブ登録の要否を予め指示させる形態としても良い（ステップＳ１６）。

データベースサーバ３の制御部３Ａ（ジョブ受付手段２０）では、ジョブＩＤ、ジョブを実行する解析サーバのＩＤをジョブ管理テーブル３ｂに登録し、処理要求を受付けた計算ジョブの登録処理の動作を終了する（ステップＳ１７）。

一方、ステップ１４において、希望終了時間が利用者によって入力されている場合、すなわち、希望終了時間の指定がある場合は、ジョブ管理テーブル３ｂ内のジョブ状態を参照して各解析サーバにおけるジョブの実行状態を認識し、ジョブを実行していない各解析サーバを対象として、前記ステップ１３で求めたジョブ実行時間（推定時間）と現在の日時からジョブの終了予定時間ｔ１を解析サーバ毎に算出し（ステップＳ１８）、各解析サーバの終了予定時間ｔ１と希望終了時間とを比較して、ジョブを実行していない解析サーバの中で希望終了時間を満足する解析サーバが存在するか否かを判定する（ステップＳ１９）。

そして、希望終了時間を満足する解析サーバが存在する場合は、ジョブ終了予定時間ｔ１が最も遅い解析サーバを選択し、その解析サーバを当該ジョブの実行サーバとして決定し（ステップＳ２０）、ステップＳ１７に移行して、ジョブＩＤ、及びジョブを実行する解析サーバのＩＤをジョブ管理テーブル３ｂに登録し、登録処理の動作を終了する。

一方、ステップＳ１９において、ジョブを実行していない解析サーバの中で、希望終了時間を満足する解析サーバが存在しないと判定した場合は、ジョブを実行している解析サーバにジョブを投入した時のジョブ終了予定時間ｔ２を算出する。このジョブ終了予定時間ｔ２は、例えば、ジョブを実行中の各解析サーバを対象として、解析サーバのＩＤでジョブ管理テーブル３ｂを検索して、未実行のジョブ（待ち行列のジョブ）があれば、それらのジョブのジョブ実行時間（推定時間）を加算し、その加算値と実行中のジョブの終了予定時間とを加算することによって求める（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ１８で求めた各解析サーバ（ジョブを実行していない解析サーバ）の終了予定時間ｔ１と、ステップＳ２１で求めた各解析サーバ（ジョブを実行中の解析サーバ）のジョブ終了予定時間ｔ２とを比較して、解析サーバ群の中で終了予定時間ｔ１、ｔ２が最も早い解析サーバを選択し、その解析サーバを当該ジョブの実行サーバとして決定する（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ１６に移行して、クライアント装置２の表示部に終了予定時間を表示して、ジョブを登録するかどうかを利用者に確認した後（前記ステップＳ１６の処理を参照）、ジョブＩＤ、及びジョブを実行する解析サーバのＩＤをジョブ管理テーブル３ｂに登録し、登録処理の動作を終了する。なお、ステップＳ２２において、終了予定時間ｔ２の解析サーバ（ジョブを実行中の解析サーバ）が選択されたのであれば、終了予定時間ｔ２と希望終了時間とを比較して、希望終了時間を満足するか否かを判定し、希望終了時間を満足する場合には、ステップＳ１６に移行せずに、ステップＳ１７に移行する。

なお、上述した実施の形態では、図３に示したジョブ状態が「未実行」＝計算ジョブの処理要求を示す情報として説明したが、ジョブ管理テーブルとは別に実行制御テーブルを設け、そのテーブル内（又はジョブ管理テーブル内の別のエリア）に、処理要求を示す情報を設定するようにしても良い。また、処理要求を示す情報の他に、例えば、計算ジョブの多重処理を許可する情報（許可フラグ、許容多重度）、待ち行列のリンク情報（ジョブのキューイング情報）などをジョブ管理テーブル内又は別のエリアに設定するようにしても良い。そして、データベースサーバ３の制御部３Ａでそれらの情報を設定／更新し、ＦＥＭ解析計算サーバ１の制御部１Ａ（ジョブ実行手段６０）が、ジョブ管理テーブル３ｂ内のそれらの制御情報に基づいて同一解析サーバ内でのジョブの多重処理の制御や多重処理時の優先処理の制御を行うようにしても良い。

本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムの全体構成の一例を示す模式図である。 本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムの主要部の機能構成を示すブロック図である。 本発明におけるジョブ管理テーブルの主要部の構成例を示す概略構成図である。 本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムのジョブ管理情報の初期設定処理時の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るＦＥＭ解析ジョブ管理システムのジョブ登録処理時の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明におけるクライアント装置側に表示するジョブ登録用画面の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ ＦＥＭ解析計算サーバ
１ａ サーバ装置（解析サーバ）
１Ａ 制御部
２ クライアント装置
３ データベースサーバ
３Ａ 制御部
３ａ データベース
３ｂ ジョブ管理テーブル
４ ネットワーク
１０ 初期設定手段
２０ ジョブ受付手段
３０ ジョブ終了時間見積手段
４０ 実行制御手段
５０ 通知手段
６０ ジョブ実行手段

Claims (10)

1. 有限要素法に基づいて構造物を解析する計算ジョブをバッチ処理するためにネットワークに接続されたクライアント装置と、前記ネットワークに接続されたシステム共有資源であるデータベースと、前記データベース内のジョブ管理テーブルに登録されたジョブ管理情報に基づいて前記計算ジョブを実行するサーバ装置を複数備えたＦＥＭ解析計算サーバとを有するＦＥＭ解析ジョブ管理システムであって、
   前記クライアント装置から送信されて来る前記計算ジョブの処理要求を受付けるジョブ受付手段と、
   前記ジョブ受付手段が前記処理要求を受信した際に、前記計算ジョブが解析対象とする構造物のメッシュ節点数の情報及び前記各サーバ装置でのジョブ実行時間の実測値と解析モデルのメッシュ節点数との関係を示す基準情報に基づいて前記計算ジョブの実行時間を推定し、前記計算ジョブの終了予定時間を見積るジョブ終了時間見積手段と、
   前記終了予定時間を前記クライアント装置に送信して前記計算ジョブの終了予定時間を利用者へ通知する通知手段と
   を備えたことを特徴とするＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
2. 前記クライアント装置側で利用者が入力した前記計算ジョブの希望終了時間に応じて、前記計算ジョブを実行する実行サーバの選択及び前記計算ジョブの実行優先順位の決定を自動的に行う実行制御手段を更に備えた請求項１に記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
3. 前記実行制御手段は、前記希望終了時間の入力がある場合は、現在計算ジョブを実行していないサーバ装置での前記終了予定時間と前記希望終了時間とを比較して、前記希望終了時間を満足するサーバ装置の中で前記終了予定時間が最も遅いサーバ装置を選択して前記計算ジョブの実行サーバとして決定することを特徴とする請求項２に記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
4. 前記実行制御手段は、前記希望終了時間を満足するサーバ装置が存在しない場合は、現在計算ジョブを実行しているサーバ装置に前記計算ジョブを投入した時の前記終了予定時間と現在計算ジョブを実行していないサーバ装置での前記終了予定時間とを比較して、終了予定時間が最も早いサーバ装置を選択して前記計算ジョブの実行サーバとして決定することを特徴とする請求項３に記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
5. 前記実行制御手段は、前記希望終了時間の入力がない場合は、現在計算ジョブを実行していないサーバ装置での前記終了予定時間を比較して、ジョブ実行時間が最も遅いサーバ装置を選択して前記計算ジョブの実行サーバとして決定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
6. 前記ジョブ受付手段は、前記実行サーバのサーバＩＤを前記計算ジョブのジョブＩＤと対応させて前記ジョブ管理テーブルに登録し、前記ＦＥＭ解析計算サーバ内の各サーバ装置は、自己のサーバＩＤ及び前記ジョブＩＤで前記ジョブ管理テーブルを検索して、前記ジョブＩＤに対応する計算ジョブを実行することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
7. 前記ジョブ終了時間見積手段は、前記計算ジョブの計算要素としてメッシュ節点数の他に拘束及び荷重の一方又は両方が含まれる場合、前記メッシュ節点数と前記拘束及び前記荷重の一方又は両方とを用いて前記計算ジョブの実行時間を推定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
8. 前記ジョブ受付手段は、前記通知手段により前記計算ジョブの終了予定時間を利用者へ通知してジョブ登録の要否を確認した後に、前記計算ジョブのジョブ管理情報を前記ジョブ管理テーブルに登録することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
9. 前記ジョブ受付手段は、前記終了予定時間が前記希望終了時間以内の場合は、前記ジョブ登録の確認処理を行わないことを特徴とする請求項８に記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。
10. 前記ジョブ受付手段、前記ジョブ終了時間見積手段、前記通知手段及び前記実行制御手段を、前記データベースを有するデータベースサーバに備えたことを特徴とする請求項２乃至９のいずれかに記載のＦＥＭ解析ジョブ管理システム。

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