JP4932749B2 - Resource state prediction apparatus, resource state prediction method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、複数の計算機リソースを持つ制御対象システムから収集された各リソースの利用率を用いて、所定時間後の各リソースの利用率を予測することにより、各リソースの容量に不足が生じると予測される場合は追加分を、余剰が生じると予測される場合は返上分を算出する技術に関する。 The present invention predicts the utilization rate of each resource after a predetermined time by using the utilization rate of each resource collected from a control target system having a plurality of computer resources. The present invention relates to a technique for calculating an additional amount when predicted, and calculating a return amount when surplus is predicted.
通信ネットワーク技術の進歩に伴って、複数の計算機システムをネットワークで連携することにより並列的に運用する統合システムが数多く存在するようになった。システムを統合することにより、処理の負荷を分散できること、計算機リソースをシステム間で互いに融通することでリソースの余剰や不足を抑制できること等のメリットがある。これらのメリットを確実に享受するには、計算機リソースに対する動的なニーズを的確に予測する必要がある。 With the progress of communication network technology, there are many integrated systems that operate in parallel by linking multiple computer systems through a network. By integrating the systems, there are merits such that the processing load can be distributed, and the surplus and shortage of resources can be suppressed by accommodating computer resources among the systems. In order to reliably enjoy these merits, it is necessary to accurately predict dynamic needs for computer resources.
なぜなら、この予測が正確でなければ、処理の負荷をシステム間で分散する比率を誤り、その結果、どこかでリソース不足が生じ、これが引き金となってシステムダウンが起きる可能性があるからである。ネットワークを介して計算機システムが連携しているとシステムダウンが連鎖的に広がることも考えられ、期待した統合のメリットが大きな損害に転じてしまうことさえあり得る。したがって、計算機リソースの動的なニーズの予測は、ネットワーク統合システムにおける中心的な課題である。 This is because if this prediction is not accurate, the ratio of distributing the processing load among the systems may be wrong, resulting in a shortage of resources somewhere, which may trigger a system down. . If computer systems are linked via a network, the system down may be chained and the expected benefits of integration may even turn into major damage. Therefore, predicting the dynamic needs of computer resources is a central issue in network integration systems.
そのような課題に対処する技術として、例えば下記の特許文献1には、過去の計算機リソースの稼働履歴と、現在の計算機リソースの稼動状態とから、所定期間後の負荷の状態を予測している。
As a technique for dealing with such a problem, for example, in
ところで、監視対象のシステムが大規模になると、計算機リソースの数が膨大になり、監視対象システムから収集されるデータ数が膨大になる。上記の特許文献1では、それぞれの計算機リソースについて、過去に複数回測定された稼働履歴を用いて予測を行っているため、全体のデータ量が膨大な量となる。
By the way, when the system to be monitored becomes large, the number of computer resources becomes enormous, and the number of data collected from the system to be monitored becomes enormous. In the above-mentioned
また、上記の特許文献1では、1つの計算機リソースの状態について予測を行っているが、システム全体を考えると、多数の計算機リソースについて、所定期間後の状態を予測する必要がある場合がある。この場合、上記の特許文献1では、個々の計算機リソース毎に所定期間後の状態を予測することになり、処理負荷が高くなる場合がある。監視対象のシステムが大規模になると、計算機リソースの数が膨大になり、さらに処理負荷が高くなる場合がある。
Further, in
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、計算機リソースの動的なニーズを予測する際の処理負荷を低く抑えると共に、予測計算に必要なデータの量を少なくすることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the processing load when predicting the dynamic needs of computer resources and to reduce the amount of data required for predictive calculation. There is.
上記課題を解決するために、本発明は、連続する2つの時点の各リソースの測定値を、それぞれの測定値をリソース毎に予め定められた閾値により複数の状態のいずれかに離散化してそれぞれの時点の測定値毎に1列に並べ、それぞれのリソースの状態を1つのセルとみなして、セルオートマトンの因果関係モデルを導入し、前の時点において連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルの状態から、後の時点において当該連続して隣り合う所定数のセルの中の1つのセルの状態への遷移ルールを逆算し、算出した遷移ルールを用いて所定時間後の各リソースの状態を予測する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention discretizes the measured value of each resource at two consecutive time points into one of a plurality of states according to a predetermined threshold value for each resource. For each measured value at the time of, the state of each resource is regarded as one cell, and a causal relationship model of a cellular automaton is introduced. Backward calculation of the transition rule from the state of the predetermined number of cells to the state of one cell in the predetermined number of consecutive cells adjacent at a later time, and after a predetermined time using the calculated transition rule Predict the state of each resource.
例えば、本発明は、監視対象のシステム内の各リソースの現在の状態に基づいて、当該各リソースの後の状態を予測し、予測結果を出力するリソース状態予測装置であって、
前記監視対象のシステムから各リソースの測定値を収集し、リソース毎に予め定められた閾値を用いてそれぞれの測定値を複数の状態のいずれかに離散化する測定値収集手段と、
前記測定値収集手段によって収集され離散化された各リソースの状態を、当該リソースが測定された時刻に対応付けて保持するリソース状態保持手段と、
連続する2つの時刻の各リソースの状態を前記リソース状態保持手段から順次読み出してそれぞれの時刻毎に1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とし、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを、全てのセルのそれぞれを対象として抽出する遷移ルール抽出手段と、
前記遷移ルール抽出手段によって抽出された遷移ルールの中で、同一の入力状態となる遷移ルール毎に、異なる出力状態となる割合を算出し、最も高い割合となる出力状態を、当該遷移ルールにおける出力状態として採用し、採用された出力状態を含む複数の遷移ルールで構成される遷移関数を作成する遷移関数作成手段と、
現在時刻から、各リソースの状態を予測すべき時刻までの時間の入力を受け付ける受付手段と、
現在時刻から前記受付手段を介して入力された時間が経過するまでに、各リソースの測定値が測定される回数である測定回数を算出する測定回数算出手段と、
現在の各リソースの状態を前記測定値保持手段から順次読み出して1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、前記遷移関数作成手段によって作成された遷移関数から抽出し、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する処理を、全てのセルのそれぞれを対象として実行する次状態予測手段と
を備え、
前記次状態予測手段は、さらに、
前記遷移関数を参照して、算出した各リソースの次の状態から、各リソースのさらに次の状態を算出する処理を、前記測定回数算出手段によって算出された測定回数−1回繰り返し、最終的に算出された各リソースの状態を、前記受付手段を介して入力された時間が経過した後の各リソースの状態として外部へ出力すること
を特徴とするリソース状態予測装置を提供する。
For example, the present invention is a resource state prediction device that predicts a state after each resource based on the current state of each resource in the system to be monitored, and outputs a prediction result.
A measurement value collecting means for collecting measurement values of each resource from the monitored system and discretizing each measurement value into one of a plurality of states using a predetermined threshold for each resource;
Resource state holding means for holding the state of each resource collected and discretized by the measurement value collecting means in association with the time when the resource was measured;
The state of each resource at two consecutive times is sequentially read from the resource state holding means and arranged in one column at each time, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and each resource at the previous time is In a state, for each predetermined number of adjacent cells including the target cell, the state of each of the predetermined number of cells is set as an input state, and becomes the target in the state of each resource at a later time A transition rule extracting means for extracting a transition rule having a cell state as an output state for each of all cells;
Of the transition rules extracted by the transition rule extracting means, the ratio of different output states is calculated for each transition rule having the same input state, and the highest output state is output in the transition rule. A transition function creating means for creating a transition function composed of a plurality of transition rules including the adopted output state,
Accepting means for accepting input of time from the current time to the time at which the state of each resource should be predicted;
A measurement number calculation means for calculating a measurement number, which is the number of times a measurement value of each resource is measured, from the current time until the time input via the reception unit elapses;
The current state of each resource is sequentially read out from the measurement value holding means and arranged in one column, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and a predetermined number of cells adjacent to each other including the target cell Each time, a transition rule having the respective states of the predetermined number of cells as input states is extracted from the transition function created by the transition function creating means, and the output state included in the extracted transition rule is A next state predicting means for executing processing for calculating the state at the next time of the target cell as a target for each of all cells;
The next state predicting means further includes:
With reference to the transition function, the process of calculating the next state of each resource from the calculated next state of each resource is repeated by the number of times of measurement calculated by the number-of-measurement calculating means minus one, and finally There is provided a resource state prediction apparatus that outputs the calculated state of each resource to the outside as the state of each resource after a time input via the receiving unit has elapsed.
本発明のリソース状態予測装置によれば、計算機リソースの動的なニーズを予測する際の処理負荷を低く抑えると共に、予測計算に必要なデータの量を少なくすることができる。 According to the resource state prediction apparatus of the present invention, it is possible to reduce the processing load when predicting the dynamic needs of computer resources and to reduce the amount of data necessary for the prediction calculation.
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態に係る制御システム10の構成を示すシステム構成図である。制御システム10は、自律制御装置13、監視対象システム14、リソース変更量算出装置20、およびリソース状態予測装置30を備える。監視対象システム14は、インターネット等の通信回線12を介して複数のクライアントコンピュータ11へ所定のサービスを提供する。自律制御装置13、監視対象システム14、リソース変更量算出装置20、およびリソース状態予測装置30は、管理用の通信回線を介して接続されている。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a configuration of a control system 10 according to an embodiment of the present invention. The control system 10 includes an
監視対象システム14は、自律制御装置13によって管理されるシステムであり、複数の計算機リソース(例えばサーバ140)が相互接続されて構成される。それぞれのサーバ140は、CPU(Central Processing Unit)等の演算機能、メモリもしくはハードディスク等の記憶機能、または、通信機能等を有する複数のリソース143もしくはリソース144を備える。監視対象システム14には、通信回線12を介してクライアントコンピュータ11に提供されるサービスを実現するために十分な量の計算機リソースが、システム設計者等により予め設定されて配置接続される。
The
それぞれのサーバ140は、稼動中のリソース141の他にリソースプール142を有し、自律制御装置13からの指示に応じて、リソースプール142内のリソース144を稼動中のリソース141に追加させたり、稼動中のリソース141内のリソース143をリソースプール142へ返上させたりする。これにより、監視対象システム14は、クライアントコンピュータ11へのサービス提供を維持すると共に、監視対象システム14内のリソースを有効活用する。なお、監視対象システム14内には、稼動しているサーバ140の他に稼動していないサーバ140が設けられ、自律制御装置13からの指示に応じて、サーバ140を稼動させたり、退避させたりしてもよい。
Each server 140 has a
自律制御装置13は、監視対象システム14内の各リソースの使用率を測定値として取得し、予め定められた制御ポリシに従って、それぞれのリソースの追加/返上を監視対象システム14に指示する。また、自律制御装置13は、各リソースの所定時間後の状態の予測結果に基づく各リソースの変更量および当該予測結果の確からしさを示す尤度を通知された場合に、当該尤度を用いて、当該変更量を使って監視対象システム14を制御するか否かを判定し、当該変更量を使って監視対象システム14を制御すると判定した場合には、当該変更量に基づいて監視対象システム14を制御する。
The
リソース状態予測装置30は、監視対象システム14内の各リソースの使用率を測定値として取得し、取得した測定値に基づいて、ユーザから指定された時間が経過した後の各リソースの状態を予測する。そして、リソース状態予測装置30は、予測結果を、当該予測結果に用いられた遷移関数の尤度と共にリソース変更量算出装置20へ送る。
The resource
リソース変更量算出装置20は、リソース状態予測装置30から受け取った予測結果に基づいて、現状を維持するために必要な各リソースの変更量を算出し、算出した変更量を、リソース状態予測装置30から受け取った遷移関数の尤度と共に自律制御装置13へ送る。
The resource change
図2は、第1実施形態におけるリソース状態予測装置30の機能構成の一例を示すブロック図である。リソース状態予測装置30は、表示部300、リソース状態保持部301、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、次状態予測部304、測定値収集部305、閾値情報保持部306、受付部307、および測定回数算出部308を備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the resource
閾値情報保持部306には、例えば図3に示すように、それぞれのリソースを識別するリソースID3060毎に、対応するリソースの測定値に適用される閾値3061が格納されている。測定値収集部305は、監視対象システム14からリソース毎に測定値および当該測定値が測定された時刻を取得する。本実施形態において、測定値収集部305が監視対象システム14から取得する測定値は各リソースの利用率であり、それぞれの測定値は所定の時間間隔毎(例えば1分毎)に測定される。
For example, as illustrated in FIG. 3, the threshold
測定値収集部305は、リソース毎に閾値情報保持部306を参照して、取得した測定値を複数の状態のいずれかに離散化し、離散化した各リソースの状態を、当該状態の元となる測定値が測定された時刻を示す情報に対応付けてリソース状態保持部301に格納する。本実施形態において、測定値収集部305は、リソース毎に、監視対象システム14から取得した測定値が閾値情報保持部306に格納されている閾値以上である場合には、当該リソースの状態を1とし、閾値未満である場合には、当該リソースの状態を0と離散化する。
The measurement
リソース状態保持部301には、例えば図4に示すように、測定値収集部305によってリソースの状態が収集された時刻を示す識別子3011毎に、それぞれのリソースID3010に対応するリソースの状態を示す値が格納されている。図4に示す例において、「T0」は、現在の各リソースの状態が収集された時刻を示しており、「T−1」は、「T0」よりも前に測定値が測定された時刻を示している。
For example, as illustrated in FIG. 4, the resource
測定値収集部305は、新たな時刻に対応する各リソースの測定値を離散化すると、「T−4」の状態を削除すると共に、「T0」〜「T−3」を左へ1つずつずらし、「T0」に新たな時刻に対応する各リソースの状態を格納することにより、リソース状態保持部301内のデータを更新する。なお、本実施形態において、リソース状態保持部301には過去5つの時点の各リソースの状態が格納されているが、リソース状態保持部301には過去2つ以上の各リソースの状態が格納されていればよい。
When the measurement
受付部307は、キーボードやマウス等の入力装置16を介して、予測すべき時点までの時間を示す予測時間、および、遷移関数を作成する時間間隔を示す作成時間を含む予測指示を、リソース状態予測装置30のユーザから受け付けた場合に、予測時間を測定回数算出部308へ送ると共に、作成時間を含む遷移ルールの収集開始指示を遷移ルール抽出部302へ送る。
The accepting
測定回数算出部308は、受付部307から予測時間を受け取った場合に、当該予測時間内に、各リソースの測定値が測定される回数である測定回数を算出し、算出した測定回数を次状態予測部304へ送る。本実施形態において、監視対象システム14は、1分毎に各リソースの測定値を測定しており、測定回数算出部308は、受付部307から受け取った予測時間を1分で割った商を測定回数として算出する。
When receiving the predicted time from the accepting
遷移ルール抽出部302は、遷移ルールの収集開始指示を受付部307から受け取った場合に、当該収集開始指示に含まれている作成時間毎に、連続する2つの時刻の各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出す。本実施形態において、遷移ルール抽出部302は、時刻T0における各リソースの状態(すなわち現在の各リソースの状態)と、時刻T−1における各リソースの状態とをリソース状態保持部301から読み出す。
When the transition
そして、遷移ルール抽出部302は、図5に示すように、それぞれのリソースの状態をセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、それぞれの時刻毎に各リソースの状態を示す情報を1列に並べる。図5に示した例において、無地のセルは0の状態を示し、網掛けのセルは1の状態を示している。
Then, as illustrated in FIG. 5, the transition
そして、遷移ルール抽出部302は、前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とすると共に、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを抽出する。
Then, the transition
本実施形態において、遷移ルール抽出部302は、前の時刻の各リソースの状態において、連続して隣り合う3個のセル毎に、当該3個のセルのそれぞれの状態を入力状態とする。また、遷移ルール抽出部302は、対象となるセルを、当該3個のセルの中央のセルとし、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする。遷移ルール抽出部302によって全てのセルを対象として抽出された遷移ルール40は、例えば図6に示すようになる。遷移ルール抽出部302は、全てのセルを対象として抽出した遷移ルールを遷移関数作成部303へ送る。
In the present embodiment, the transition
なお、リソース1を対象として遷移ルールを抽出する場合、遷移ルール抽出部302は、前の時刻の各リソースの状態として、リソースn、リソース1、およびリソース2を用いる。また、リソースnを対象として遷移ルールを抽出する場合、遷移ルール抽出部302は、時刻の各リソースの状態として、リソースn−1、リソースn、およびリソース1を用いる。
When a transition rule is extracted for
また、遷移ルール抽出部302は、遷移関数作成部303から遷移ルールの再抽出を指示された場合に、図7に示すように、さらに前の時刻の各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出し、前の時刻の各リソースの状態と、読み出したさらに前の時刻の各リソースの状態とから、それぞれのセルを対象とする遷移ルールを再度抽出し、再度抽出した遷移ルールを遷移関数作成部303へ送る。
Further, when the transition
遷移関数作成部303は、遷移ルール抽出部302から遷移ルールを受け取った場合に、例えば図8に示すように、入力状態が同一となる遷移ルール毎に、それぞれの出力状態となる割合を算出する。図8に示す例では、前の状態42において、左のセル420が「0」、中央のセル421が「0」、右のセル422が「0」である場合、中央のセルの後の状態43は全て「0」となることが示されており、前の状態42において、左のセル420が「0」、中央のセル421が「1」、右のセル422が「1」である場合、中央のセルの後の状態43は、「0」となる割合が70%であり、「1」となる割合が30%であることが示されている。
When the transition
遷移関数作成部303は、それぞれの遷移ルールにおいて、最も高い割合となる出力状態を当該遷移ルールにおける出力状態として採用し、採用された出力状態を含む複数の遷移ルールを用いて遷移関数を作成する。遷移関数作成部303によって作成された遷移関数44は例えば図9のようになる。そして、遷移関数作成部303は、出力状態の割合がリソース状態予測装置30の管理者等によって予め設定された第1の閾値(例えば80%)以上となっている遷移ルールの割合を、作成した遷移関数の確からしさを示す尤度として算出する。図8に示した例において第1の閾値が80%である場合、遷移関数作成部303は、図9に示した遷移関数44の尤度を、7÷8×100=87.5%と算出する。
The transition
そして、遷移関数作成部303は、算出した遷移関数の尤度が、リソース状態予測装置30の管理者等によって予め設定された第2の閾値(例えば70%)以上となっているか否かを判定する。算出した遷移関数の尤度が第2の閾値以上である場合、遷移関数作成部303は、算出した遷移関数を、算出した尤度と共に次状態予測部304へ送る。
Then, the transition
一方、算出した遷移関数の尤度が第2の閾値未満である場合、遷移関数作成部303は、遷移ルールの再抽出を遷移ルール抽出部302に指示する。その後、遷移ルール抽出部302から新たな遷移ルールを受け取った場合、遷移関数作成部303は、受け取った遷移ルールを、遷移ルール抽出部302から前回受け取った遷移ルールと統合して、入力状態が同一となる遷移ルール毎に、それぞれの出力状態となる割合を算出する。このように、遷移関数の尤度が所定値以上となるまで遷移ルールの抽出を繰り返すため、リソース状態予測装置30は、算出される遷移関数の精度を高めることができる。
On the other hand, when the calculated likelihood of the transition function is less than the second threshold, the transition
次状態予測部304は、測定回数算出部308から測定回数を受け取った場合に、現在の各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出す。そして、次状態予測部304は、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、遷移関数作成部303から受け取った遷移関数から抽出する。
When the next
そして、次状態予測部304は、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する。次状態予測部304は、図10に示すように、全てのセルのそれぞれを対象とし、現在の各リソースの状態を初期状態として、遷移関数作成部303から受け取った遷移関数を用いて各リソースの次の状態を求める処理を、測定回数算出部308から受け取った測定回数分繰り返すことにより、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測する。
Then, the next
そして、次状態予測部304は、例えば図11に示すような予測結果50を作成し、作成した予測結果50をリソース変更量算出装置20および表示部300へ送る。予測結果50には、リソースID51毎に、対応するリソースの現在の状態52、および対応するリソースの予測状態53が、予測状態53の算出に用いられた遷移関数の尤度54と共に格納されている。なお、次状態予測部304は、遷移関数作成部303によって新たな遷移関数が算出されるまでは、遷移関数作成部303によって前回算出された遷移関数を用いて、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測する。
Then, the next
このように、本実施形態のリソース状態予測装置30は、各リソースの状態を予測するために作成すべき遷移関数は1つでよいため、従来のように複数のリソースのそれぞれについて、それぞれのリソースの測定値の挙動を表す近似式を求めるような処理を行う必要が無く、処理負荷を低く抑えることができる。また、遷移関数を求めるためには、最低2つの異なる時刻において測定された各リソースの測定値があればよいため、従来のように、それぞれのリソースについて何十、何百という測定値の履歴を保持しておく必要が無い。従って、必要なメモリ容量を少なくすることができる。
As described above, the resource
表示部300は、次状態予測部304によって予測された各リソースの状態と、測定値収集部305によって収集された各リソースの実際の状態とを、例えば図12に示すような予測結果画面60として表示装置15に表示する。図12に示す予測結果画面60において、領域61には、各リソースのリソースIDが表示され、領域62には、各リソースの状態が表示され、領域63には、各リソースにおいて予測された状態と実際の状態とが一致している割合を示す予測成功率が表示される。
The
予測結果画面60において、ボタン64またはボタン65が操作されると、表示部300は、より古い各リソースの状態、または、より新しい各リソースの状態を表示装置15に表示する。また、ボタン66またはボタン67が操作されると、表示部300は、画面に表示されていない他のリソースの状態を表示装置15に表示する。
When the
予測結果画面60を閲覧することにより、リソース状態予測装置30のユーザは、リソース状態予測装置30による予測の精度を視覚的に認識することができる。また、リソース状態予測装置30のユーザは、予測結果画面60を閲覧することにより、予測が失敗しやすいリソースを見つけることができる。
By browsing the
図13は、リソース変更量算出装置20の機能構成の一例を示すブロック図である。リソース変更量算出装置20は、変更量取得部21、リソース変更量算出部22、およびリソース情報保持部23を備える。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the resource change
リソース情報保持部23には、例えば図14に示すように、リソースID230毎に、当該リソースID230に対応するリソースの種別231、当該リソースの変更が可能か否かを示す制御232、および当該リソースの現時点での全体量233が格納されている。追加または返上が可能なリソースについては、制御232の欄に○が格納され、追加または返上が不可能なリソースについては、制御232の欄に×が格納される。
For example, as illustrated in FIG. 14, the resource
変更量取得部21は、実際に変更したリソースの量を自律制御装置13から受け取った場合に、対応するリソースについて、リソース情報保持部23内の全体量233を更新する。
When the change
リソース変更量算出部22は、図11に示した予測結果50をリソース状態予測装置30から受信した場合に、現在の状態と予測状態とを比較して、状態が変化しているリソースのリソースIDを特定する。そして、リソース変更量算出部22は、変化リソース抽出部23を参照して、特定したリソースIDに対応するリソースが追加または返上が可能なリソースである場合に、現在の状態が「1」で、予測状態が「0」であるものについては、リソースを返上すべきと判定し、現在の状態が「0」で、予測状態が「1」であるものについては、リソースを追加すべきと判定する。
When the resource change
次に、リソース変更量算出部22は、変化リソース抽出部23を参照して、追加または返上させるリソースの量を、状態が変化しているそれぞれのリソースについて算出する。本実施形態において、リソース変更量算出部22は、予め定められた割合(例えば10%)に対応する量を、追加または返上させるリソースの量として算出する。例えば、リソース変更量算出部22は、図14において、リソースIDが「0002」のリソースについては、5Gビット×10%=500Mビットを追加するリソースの量として算出する。
Next, the resource change
そして、リソース変更量算出部22は、状態が変化しており、かつ、リソースの追加または返上が可能なそれぞれのリソースについて算出した、追加または返上すべきリソースの量を、リソース状態予測装置30から受け取った予測結果50に含まれている尤度と共に自律制御装置13へ送る。これを受け取った自律制御装置13は、例えば、尤度が予め定められた値(例えば90%)以上の場合に、リソース変更量算出装置20から受け取った、追加または返上すべきリソースの量に基づいて監視対象システム14を制御する。
Then, the resource change
ここで、本実施形態における自律制御では、監視対象システム14が望ましい負荷状態(各リソースの利用率があまり高すぎず、多少の負荷の上昇にも対応可能な状態であると共に、各リソースの利用率があまり低すぎず、各リソースの利用効率が高い状態)で稼動している場合に、その負荷状態を維持するように制御する。すなわち、リソース状態予測装置30のユーザは、監視対象システム14が望ましい負荷状態にあるときに所定時間後の各リソースの負荷状態をリソース状態予測装置30に予測させ、リソース変更量算出装置20は、リソース状態予測装置30の予測結果から、監視対象システム14の負荷状態を、前記望ましい負荷状態へ戻すためのリソースの変更量を自律制御装置13へ提供する。
Here, in the autonomous control in the present embodiment, the
図15は、第1実施形態における制御システム10の動作の一例を示すフローチャートである。各リソースの状態を予測すべき時点までの時間を示す予測時間、および、遷移関数を作成する時間間隔を示す作成時間を含む予測指示を、ユーザから受け付けた場合に、制御システム10は、本フローチャートに示す動作を開始する。なお、リソース状態予測装置30の測定値収集部305による測定値の収集、および、リソース変更量算出装置20の変更量取得部21によるリソースの変更量の取得に関する処理は、随時実行されているものとする。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of the operation of the control system 10 in the first embodiment. When a prediction instruction including a prediction time indicating a time until a time point at which each resource state is to be predicted and a generation time indicating a time interval for generating a transition function is received from the user, the control system 10 performs this flowchart. The operation shown in is started. The processing related to the collection of measurement values by the measurement
まず、受付部307は、予測時間を測定回数算出部308へ送ると共に、作成時間を含む遷移ルールの収集開始指示を遷移ルール抽出部302へ送る。そして、遷移ルール抽出部302は、作成時間をカウントするためのタイマをリセットする(S100)。
First, the
次に、測定回数算出部308は、受付部307から受け取った予測時間内に、各リソースの測定値が測定される回数である測定回数を算出し、算出した測定回数を次状態予測部304へ送る(S101)。そして、リソース状態予測装置30は、予測時間が経過した後の各リソースの状態を予測する予測処理を実行し、予測結果をリソース変更量算出装置20へ出力する(S200)。予測処理の詳細については後述する。
Next, the measurement
次に、リソース変更量算出部22は、リソース状態予測装置30から受信した予測結果に含まれている現在の状態と予測状態とを比較して、状態が変化しているリソースのリソースIDを特定し、特定したリソースIDについて、変化リソース抽出部23を参照して、追加または返上させるリソースの量を、状態が変化しているそれぞれのリソースについて算出する(S102)。そして、リソース変更量算出部22は、状態が変化しているそれぞれのリソースについて算出した、追加または返上すべきリソースの量を、リソース状態予測装置30から受け取った予測結果50に含まれている尤度と共に自律制御装置13へ送る。
Next, the resource change
次に、自律制御装置13は、例えば、尤度が予め定められた値以上か否かを判定することにより、リソース変更量算出装置20によって算出されたリソースの変更量を採用するか否かを判定する(S103)。リソース変更量算出装置20によって算出されたリソースの変更量を採用する場合(S103:Yes)、自律制御装置13は、リソース変更量算出装置20によって算出されたリソースの変更量に従って監視対象システム14内の各リソースの量を変更し(S104)、リソース状態予測装置30は、再びステップS200に示した処理を実行する。
Next, the
一方、リソース変更量算出装置20によって算出されたリソースの変更量を採用しない場合(S103:No)、自律制御装置13は、制御システム10の運用管理者によって予め設定された制御ポリシに従って監視対象システム14内の各リソースの量を制御し(S105)、リソース状態予測装置30は、再びステップS200に示した処理を実行する。
On the other hand, when the resource change amount calculated by the resource change
図16は、第1実施形態における予測処理(S200)の一例を示すフローチャートである。 FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of the prediction process (S200) in the first embodiment.
まず、遷移ルール抽出部302は、作成時間をカウントするためのタイマを参照して、遷移関数を作成するタイミングとなったか否かを判定する(S201)。遷移関数の作成タイミングである場合(S201:Yes)、遷移ルール抽出部302は、タイマをリセットする(S202)。そして、遷移ルール抽出部302は、連続する2つの時刻それぞれの各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出す(S203)。
First, the transition
次に、遷移ルール抽出部302は、図5で説明したように、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、それぞれの時刻毎に各リソースの状態を示す情報を1列に並べ、前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とすると共に、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを抽出する。そして、遷移ルール抽出部302は、全てのセルを対象として抽出した遷移ルール(図6参照)を遷移関数作成部303へ送る(S204)。
Next, as described with reference to FIG. 5, the transition
次に、遷移関数作成部303は、図8で説明したように、入力状態が同一となる遷移ルール毎に、それぞれの出力状態となる割合を算出する。そして、遷移関数作成部303は、それぞれの遷移ルールにおいて、最も高い割合となる出力状態を当該遷移ルールにおける出力状態として採用し、採用された出力状態を含む複数の遷移ルールを用いて遷移関数を作成する(S205)。
Next, as described with reference to FIG. 8, the transition
次に、遷移関数作成部303は、出力状態の割合がリソース状態予測装置30の管理者等によって予め設定された第1の閾値(例えば80%)以上となっている遷移ルールの割合を、作成した遷移関数の確からしさを示す尤度として算出する。そして、遷移関数作成部303は、算出した遷移関数の尤度が、リソース状態予測装置30の管理者等によって予め設定された第2の閾値(例えば70%)以上となっているか否かを判定する(S206)。
Next, the transition
算出した遷移関数の尤度が第2の閾値以上である場合(S206:Yes)、遷移関数作成部303は、算出した遷移関数を、算出した尤度と共に次状態予測部304へ送る。次状態予測部304は、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、遷移関数作成部303から受け取った遷移関数から抽出する。
When the calculated likelihood of the transition function is greater than or equal to the second threshold (S206: Yes), the transition
そして、次状態予測部304は、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する。次状態予測部304は、図10で説明したように、全てのセルのそれぞれを対象とし、現在の各リソースの状態を初期状態として、遷移関数作成部303から受け取った遷移関数を用いて各リソースの次の状態を求める処理を、測定回数算出部308から受け取った測定回数分繰り返すことにより、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測する(S207)。
Then, the next
次に、次状態予測部304は、図11に例示した予測結果50を作成し、作成した予測結果50をリソース変更量算出装置20および表示部300へ送る(S208)。表示部300は、次状態予測部304によって予測された各リソースの状態と、測定値収集部305によって収集された各リソースの実際の状態とを、図12に示したような予測結果画面60として表示装置15に表示し(S209)、リソース状態予測装置30は、本フローチャート示す予測処理(S200)を終了する。
Next, the next
なお、ステップS201において、遷移関数の作成タイミングではない場合(S201:No)、次状態予測部304は、遷移関数作成部303によって前回作成された遷移関数を用いて、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測し(S213)、次状態予測部304は、ステップS208に示した処理を実行する。
If it is not the transition function creation timing in step S201 (S201: No), the next
また、ステップS206において、算出した遷移関数の尤度が第2の閾値未満である場合(S206:No)、遷移関数作成部303は、遷移ルールの再抽出を遷移ルール抽出部302に指示する。そして、遷移ルール抽出部302は、さらに前の時刻における各リソースの測定値がリソース状態保持部301内に存在するか否かを判定する(S210)。
In step S206, when the calculated likelihood of the transition function is less than the second threshold (S206: No), the transition
さらに前の時刻における各リソースの測定値がリソース状態保持部301内に存在する場合(S210:Yes)、遷移ルール抽出部302は、図7で説明したように、さらに前の時刻の各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出す(S212)。そして、遷移ルール抽出部302は、ステップS204において、前の時刻の各リソースの状態と、さらに前の時刻の各リソースの状態とから、それぞれのセルを対象とする遷移ルールを再度抽出する。
Further, when the measured value of each resource at the previous time is present in the resource state holding unit 301 (S210: Yes), the transition
一方、さらに前の時刻における各リソースの測定値がリソース状態保持部301内に存在しない場合(S210:No)、遷移ルール抽出部302は、表示装置15等を介してユーザにエラーを通知し(S211)、リソース状態予測装置30は、本フローチャート示す予測処理(S200)を終了する。なお、さらに前の時刻における各リソースの測定値がリソース状態保持部301内に存在しない場合(S210:No)、今回の処理において遷移関数は作成されないが、次状態予測部304は前回作成された遷移関数を引き続き用いて所定時間後の各リソースの状態を予測することができる。
On the other hand, when the measured value of each resource at the previous time does not exist in the resource state holding unit 301 (S210: No), the transition
以上、本発明の第1の実施形態について説明した。 The first embodiment of the present invention has been described above.
上記説明から明らかなように、本実施形態のリソース状態予測装置30によれば、計算機リソースの動的なニーズを予測する際の処理負荷を低く抑えると共に、予測計算に必要なデータの量を少なくすることができる。
As is clear from the above description, according to the resource
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図17は、第2実施形態におけるリソース状態予測装置30の機能構成の一例を示すブロック図である。リソース状態予測装置30は、表示部300、リソース状態保持部301、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、次状態予測部304、測定値収集部305、閾値情報保持部306、受付部307、測定回数算出部308、および機器構成情報保持部309を備える。
FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the resource
なお、以下に説明する点を除き、図17において、図2と同じ符号を付した構成は、図2における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。本実施形態のリソース状態予測装置30は、機器構成情報保持部309を備える点が第1の実施形態のリソース状態予測装置30とは異なる。
Except for the points described below, in FIG. 17, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same or similar functions as those in FIG. The resource
機器構成情報保持部309には、例えば図18に示すように、リソースID3090毎に、当該リソースID3090に対応するリソースの名称3091、および、当該リソースに隣接している他のリソースのIDを示す隣接リソースID3092が格納されている。機器構成情報保持部309内のデータは、監視対象システム14の設計者等によって予め設定される。
For example, as illustrated in FIG. 18, the device configuration information holding unit 309 includes, for each
ここで、隣接しているとは、同一基板上に配置されたCPUとメモリのように物理的に近い位置に配置されている状態だけでなく、物理的に離れた場所に配置されていたとしても、通信回線を介して互いに通信するサーバ等のように、一方の状態が他方の状態に与える影響が大きい状態にあることを意味する。リソース間の隣接関係は、例えば図19に示すように、それぞれのリソースを示すノード70と、リソースどうしが隣接していることを示すリンク71とで表される。なお、図19に示したリソース間の隣接関係を示す図は、監視対象システム14の設計者によって予め定められている。
Here, the term “adjacent” means not only a state in which the CPU and the memory are arranged on the same substrate, but also a state where they are physically separated, as well as a state where they are physically separated. This also means that one state has a great influence on the other state, such as servers that communicate with each other via a communication line. For example, as shown in FIG. 19, the adjacency relationship between resources is represented by a
遷移ルール抽出部302は、遷移ルールの収集開始指示を受付部307から受け取った場合に、機器構成情報保持部309を参照して、リソースを1列に並べたときにリソース間の距離が最小となるように、各リソースの位置を入れ替える。例えば、図19に示したリソースの関係を、1つのリンク71を距離1としてマトリクス72を作ると、例えば図20のようになる。リソースA〜Fを1列に並べたときにリソース間の距離が最小となるようにするためには、距離が0のみで構成される対角成分の右隣の成分(図20の点線の成分)の距離の合計が最小となるようにリソースの位置を入れ替えればよい。
When the transition
図20の例では、リソースBとリソースEとを入れ替えた後に、リソースBとリソースDとを入れ替え、その後に、リソースFとリソースDとを入れ替えることにより、対角成分の右隣の成分の距離の合計を最小にすることができる。このような操作により、対角成分の右隣の成分の距離の合計が最小となったマトリクス73を図示すると、例えば図21のようになる。
In the example of FIG. 20, the resource B and the resource E are exchanged, then the resource B and the resource D are exchanged, and then the resource F and the resource D are exchanged. Can be minimized. FIG. 21 shows, for example, a
遷移ルール抽出部302は、リソース間の距離が最小となるようにリソースの位置を入れ替えた後に、遷移ルールの収集開始指示に含まれている作成時間毎に、連続する2つの時刻の各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出して遷移ルールを抽出する。その後のリソース状態予測装置30の処理については、第1の実施形態と同様である。
The transition
このように、関連性の高いリソースを近い位置に配置してセルオートマトンを適用することにより、現実のシステムの挙動により近い状態遷移を再現することができる。これにより、作成される遷移関数の精度を高めることができる。 In this way, state transitions closer to the behavior of an actual system can be reproduced by applying cellular automata by placing highly relevant resources at close positions. Thereby, the precision of the created transition function can be increased.
図22は、第2実施形態における制御システム10の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図22において、図15と同じ符号を付した処理は、図15における処理と同一または同様であるため説明を省略する。 FIG. 22 is a flowchart showing an example of the operation of the control system 10 in the second embodiment. Except for the points described below, in FIG. 22, the processes denoted by the same reference numerals as those in FIG. 15 are the same as or similar to the processes in FIG.
ステップS101において、測定回数算出部308が測定回数を算出した後、遷移ルール抽出部302は、機器構成情報保持部309を参照して、リソースを1列に並べたときにリソース間の距離が最小となるように、各リソースの位置を入れ替え(S110)、リソース状態予測装置30は、予測処理を実行する(S200)。
In step S101, after the number-of-
以上、本発明の第2の実施形態について説明した。 The second embodiment of the present invention has been described above.
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図23は、第3実施形態におけるリソース状態予測装置30の機能構成の一例を示すブロック図である。リソース状態予測装置30は、表示部300、リソース状態保持部301、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、次状態予測部304、測定値収集部305、閾値情報保持部306、受付部307、測定回数算出部308、リスク値算出部310、およびコスト情報保持部311を備える。
FIG. 23 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the resource
なお、以下に説明する点を除き、図23において、図2と同じ符号を付した構成は、図2における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。本実施形態のリソース状態予測装置30は、リスク値算出部310およびコスト情報保持部311を備える点が第1の実施形態のリソース状態予測装置30とは異なる。
Except for the points described below, in FIG. 23, the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same or similar functions as those in FIG. The resource
コスト情報保持部311には、例えば図24に示すように、リソースの状態変化の有無を示す状態変化3110毎に、コスト値3111が格納されている。コスト値とは、リソースの状態に変化があった場合については、当該変化を是正するように制御する際に発生するコストであり、リソースの状態が変化しなかった場合には、当該状態を維持する際に発生するコストである。
In the cost
次状態予測部304は、作成した予測結果(図11参照)を、リソース変更量算出装置20、表示部300、およびリスク値算出部310へ送る。リスク値算出部310は、次状態予測部304から予想結果を受け取った場合に、コスト情報保持部311を参照して、リソース毎に、現在の状態と予測状態とからコスト値を算出する。そして、リスク値算出部310は、算出したコスト値を全てのリソースについて合計することによりリスク値を算出し、算出したリスク値をリソース変更量算出装置20へ送る。
The next
リソース変更量算出装置20のリソース変更量算出部22は、次状態予測部304から受け取ったリスク値を、状態が変化しているそれぞれのリソースについて算出した、追加または返上すべきリソースの量、および、次状態予測部304から受け取った遷移関数の尤度と共に自律制御装置13へ送る。
The resource change
これを受け取った自律制御装置13は、例えば、下記のような(1)式を用いて、パラメータkを算出し、算出したパラメータkが予め定められた値(例えば30)以上の場合に、リソース変更量算出装置20から受け取った、追加または返上すべきリソースの量に基づいて監視対象システム14を制御する。
The
図25は、第3実施形態における予測処理(S200)の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図25において、図16と同じ符号を付した処理は、図16における処理と同一または同様であるため説明を省略する。 FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of the prediction process (S200) in the third embodiment. Except for the points described below, in FIG. 25, the processes denoted by the same reference numerals as those in FIG. 16 are the same as or similar to the processes in FIG.
ステップS207またはS213に示した処理が実行された後、リスク値算出部310は、コスト情報保持部311を参照して、リソース毎に、現在の状態と予測状態とからコスト値を算出する(S220)。そして、次状態予測部304は、作成した予測結果をリソース変更量算出装置20および表示部300へ送り、リスク値算出部310は、算出したコスト値をリソース変更量算出装置20へ送る(S221)。その後、表示部300は、ステップS209に示した処理を実行する。
After the process shown in step S207 or S213 is executed, the risk value calculation unit 310 refers to the cost
以上、本発明の第3の実施形態について説明した。 Heretofore, the third embodiment of the present invention has been described.
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
第4の実施形態におけるリソース状態予測装置30は、図17を用いて説明した第2の実施形態におけるリソース状態予測装置30と同様の構成である。ただし、機器構成情報保持部309に格納されるデータの内容が一部異なっており、それに伴って、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、および次状態予測部304の処理が一部異なっている。
The resource
機器構成情報保持部309には、例えば図26に示すように、リソースID3090毎に、当該リソースID3090に対応するリソースの名称3091、および、当該リソースが属するグループを識別するグループID3093が格納されている。グループとは、例えば、サーバ等の1台の装置に組み込まれているリソース群、同一の業務過程に割り当てられているリソース群、あるいは、同一のサービスの実行に割り当てられているリソース群等である。機器構成情報保持部309内のデータは、監視対象システム14の設計者等によって予め設定される。
For example, as illustrated in FIG. 26, the device configuration information holding unit 309 stores, for each
遷移ルール抽出部302は、遷移ルールの収集開始指示を受付部307から受け取った場合に、遷移ルールの収集開始指示に含まれている作成時間毎に、機器構成情報保持部309を参照して、同一のグループIDに対応付けられているリソース毎に、連続する2つの時刻の各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出して遷移ルールを抽出する。そして、遷移ルール抽出部302は、抽出した遷移ルールを、同一のグループIDに対応付けられているリソース毎に遷移関数作成部303へ送る。
When the transition
遷移関数作成部303は、同一のグループIDに対応付けられているリソース毎に、遷移関数を作成し、作成した遷移関数を、次状態予測部304へ送る。次状態予測部304は、同一のグループIDに対応付けられているリソース毎に、遷移関数作成部303によって作成された遷移関数を用いて、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測する。
The transition
関連性の高いリソースを同一のグループとすることにより、現実のシステムの挙動により近い状態遷移を再現することができる。これにより、作成される遷移関数の精度を高めることができる。 By making highly related resources the same group, it is possible to reproduce a state transition closer to the behavior of an actual system. Thereby, the precision of the created transition function can be increased.
図27は、第4実施形態における予測処理(S200)の一例を示すフローチャートである。なお、以下に説明する点を除き、図27において、図16と同じ符号を付した処理は、図16における処理と同一または同様であるため説明を省略する。 FIG. 27 is a flowchart illustrating an example of the prediction process (S200) in the fourth embodiment. Except for the points described below, in FIG. 27, the processes denoted by the same reference numerals as those in FIG. 16 are the same as or similar to the processes in FIG.
ステップS202においてタイマをリセットした後、遷移ルール抽出部302は、機器構成情報保持部309を参照して、未選択のグループを1つ選択し(S230)、選択したグループに属するリソースについて、連続する2つの時刻それぞれの各リソースの状態をリソース状態保持部301から順次読み出す(S203)。
After resetting the timer in step S202, the transition
また、ステップS206において、遷移関数作成部303によって算出された遷移関数の尤度が第2の閾値以上である場合(S206:Yes)、遷移関数作成部303は、作成した遷移関数を、対応するグループのグループIDおよび算出した尤度と共に次状態予測部304へ送る。次状態予測部304は、リソース状態保持部301を参照して、遷移関数作成部303から受け取ったグループIDに対応付けられているリソースについて、遷移関数作成部303から受け取った遷移関数を用い、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測する(S231)。
In step S206, when the likelihood of the transition function calculated by the transition
ステップS231において、選択中のグループに属するリソースの状態が予測されるか、または、ステップS211において、遷移ルール抽出部302によってエラーが通知された後、遷移ルール抽出部302は、リソース状態保持部301を参照して、全てのグループを選択したか否かを判定する(S232)。
In step S231, after the state of the resource belonging to the selected group is predicted, or in step S211, an error is notified by the transition
全てのグループが選択された場合(S232:Yes)、次状態予測部304は、ユーザから指示された時点における各リソースの状態および遷移関数の尤度を含む予測結果を作成する(S208)。いずれかのグループが選択されていない場合(S232:No)、遷移ルール抽出部302は、再びステップS230に示した処理を実行する。
When all the groups have been selected (S232: Yes), the next
また、ステップS201において、遷移関数の作成タイミングではない場合(S201:No)、次状態予測部304は、リソース状態保持部301を参照し、グループ毎に、遷移関数作成部303によって前回作成された遷移関数を用いて、ユーザから指示された時点における各リソースの状態を予測し(S233)、ステップS208に示した処理を実行する。
In step S201, when it is not the creation timing of the transition function (S201: No), the next
以上、本発明の第4の実施形態について説明した。 Heretofore, the fourth embodiment of the present invention has been described.
なお、上記した各実施形態におけるリソース状態予測装置30は、例えば図28に示すような構成のコンピュータ80によって実現される。図28は、リソース状態予測装置30の機能を実現するコンピュータ80の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ80は、CPU(Central Processing Unit)81、RAM(Random Access Memory)82、ROM(Read Only Memory)83、HDD(Hard Disk Drive)84、通信インターフェイス(I/F)85、入出力インターフェイス(I/F)86、およびメディアインターフェイス(I/F)87を備える。
Note that the resource
CPU81は、ROM83またはHDD84に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ROM83は、コンピュータ80の起動時にCPU81が実行するブートプログラムや、コンピュータ80のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。HDD84は、CPU81によって実行されるプログラムを格納する。通信インターフェイス85は、通信回線を介して他の機器からデータを受信してCPU81へ送ると共に、CPU81が生成したデータを、通信回線を介して他の機器へ送信する。
The
CPU81は、入出力インターフェイス86を介して、表示装置15および入力装置16を制御する。CPU81は、入出力インターフェイス86を介して、入力装置16からデータを取得する。また、CPU81は、生成したデータを、入出力インターフェイス86を介して表示装置15へ出力する。
The
メディアインターフェイス87は、記録媒体88に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、RAM82を介してCPU81に提供する。CPU81は、当該プログラムを、メディアインターフェイス87を介して記録媒体88からRAM82上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記録媒体88は、例えばDVD(Digital Versatile Disk)、PD(Phase change rewritable Disk)等の光学記録媒体、MO(Magneto-Optical disk)等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。
The
コンピュータ80が第1の実施形態のリソース状態予測装置30として機能する場合、コンピュータ80のCPU81は、RAM82上にロードされたプログラムを実行することにより、表示部300、リソース状態保持部301、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、次状態予測部304、測定値収集部305、閾値情報保持部306、受付部307、および測定回数算出部308の各機能を実現する。また、RAM82またはHDD84には、リソース状態保持部301および閾値情報保持部306内のデータが格納される。
When the
また、コンピュータ80が第2または第4の実施形態のリソース状態予測装置30として機能する場合、コンピュータ80のCPU81は、RAM82上にロードされたプログラムを実行することにより、表示部300、リソース状態保持部301、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、次状態予測部304、測定値収集部305、閾値情報保持部306、受付部307、測定回数算出部308、および機器構成情報保持部309の各機能を実現する。また、RAM82またはHDD84には、リソース状態保持部301、閾値情報保持部306、および機器構成情報保持部309内のデータが格納される。
Further, when the
また、コンピュータ80が第3の実施形態のリソース状態予測装置30として機能する場合、コンピュータ80のCPU81は、RAM82上にロードされたプログラムを実行することにより、表示部300、リソース状態保持部301、遷移ルール抽出部302、遷移関数作成部303、次状態予測部304、測定値収集部305、閾値情報保持部306、受付部307、測定回数算出部308、リスク値算出部310、およびコスト情報保持部311の各機能を実現する。また、RAM82またはHDD84には、リソース状態保持部301、閾値情報保持部306、およびコスト情報保持部311内のデータが格納される。
Further, when the
コンピュータ80は、これらのプログラムを、記録媒体88から読み取って実行するが、他の例として、他の装置から、通信媒体を介してこれらのプログラムを取得してもよい。通信媒体とは、通信回線、または、当該通信回線を伝搬するディジタル信号もしくは搬送波を指す。
The
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Many deformation | transformation are possible within the range of the summary.
例えば、上記した各実施形態において、測定値収集部305は、各リソースを2つの状態に離散化したが、本発明はこれに限られず、3つ以上の状態に離散化してもよい。また、上記した各実施形態において、リソース状態予測装置30は、2つの時刻の各リソースの状態において、前の各リソースの状態において、連続して隣り合う3個のセルを用いて、当該3個のセルの中央のセルの後の状態を予測したが、本発明はこれに限られず、前の各リソースの状態において、連続して隣り合う2n+1個(n≧2)以上のセルを用いて、当該2n+1個のセルの中央のセルの後の状態を予測するようにしてもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the measurement
また、上記した各実施形態において、遷移関数作成部303によって算出された遷移関数の尤度が第2の閾値未満である場合、遷移ルール抽出部302は、さらに前の時刻における各リソースの測定値を用いて、遷移ルールをさらに抽出したが、本発明はこれに限られない。例えば、遷移ルール抽出部302は、各リソースの過去の状態をさかのぼることにより遷移ルールの抽出対象を増やす他に、遷移ルールの抽出対象となるリソース数を増やすことにより、遷移ルールの抽出対象を増やすようにしてもよい。
In each embodiment described above, when the likelihood of the transition function calculated by the transition
10・・・制御システム、11・・・クライアントコンピュータ、12・・・通信回線、13・・・自律制御装置、14・・・監視対象システム、15・・・表示装置、16・・・入力装置、20・・・リソース変更量算出装置、21・・・変更量取得部、22・・・リソース変更量算出部、23・・・リソース情報保持部、30・・・リソース状態予測装置、300・・・表示部、301・・・リソース状態保持部、302・・・遷移ルール抽出部、303・・・遷移関数作成部、304・・・次状態予測部、305・・・測定値収集部、306・・・閾値情報保持部、307・・・受付部、308・・・測定回数算出部、309・・・機器構成情報保持部、310・・・リスク値算出部、311・・・コスト情報保持部、40・・・遷移ルール、42・・・前の状態、43・・・後の状態、44・・・遷移関数、50・・・予測結果、51・・・リソースID、52・・・現在の状態、53・・・予測状態、54・・・尤度、60・・・予測結果画面、80・・・コンピュータ、81・・・CPU、82・・・RAM、83・・・ROM、84・・・HDD、85・・・通信インターフェイス、86・・・入出力インターフェイス、87・・・メディアインターフェイス、88・・・記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control system, 11 ... Client computer, 12 ... Communication line, 13 ... Autonomous control device, 14 ... Monitored system, 15 ... Display device, 16 ... Input device , 20 ... Resource change amount calculation device, 21 ... Change amount acquisition unit, 22 ... Resource change amount calculation unit, 23 ... Resource information holding unit, 30 ... Resource state prediction device, 300
Claims (9)
前記監視対象のシステムから各リソースの測定値を収集し、リソース毎に予め定められた閾値を用いてそれぞれの測定値を複数の状態のいずれかに離散化する測定値収集手段と、
前記測定値収集手段によって収集され離散化された各リソースの状態を、当該リソースが測定された時刻に対応付けて保持するリソース状態保持手段と、
連続する2つの時刻の各リソースの状態を前記リソース状態保持手段から順次読み出してそれぞれの時刻毎に1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とし、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを、全てのセルのそれぞれを対象として抽出する遷移ルール抽出手段と、
前記遷移ルール抽出手段によって抽出された遷移ルールの中で、同一の入力状態となる遷移ルール毎に、異なる出力状態となる割合を算出し、最も高い割合となる出力状態を、当該遷移ルールにおける出力状態として採用し、採用された出力状態を含む複数の遷移ルールで構成される遷移関数を作成する遷移関数作成手段と、
現在時刻から、各リソースの状態を予測すべき時刻までの時間の入力を受け付ける受付手段と、
現在時刻から前記受付手段を介して入力された時間が経過するまでに、各リソースの測定値が測定される回数である測定回数を算出する測定回数算出手段と、
現在の各リソースの状態を前記測定値保持手段から順次読み出して1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、前記遷移関数作成手段によって作成された遷移関数から抽出し、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する処理を、全てのセルのそれぞれを対象として実行する次状態予測手段と
を備え、
前記次状態予測手段は、さらに、
前記遷移関数を参照して、算出した各リソースの次の状態から、各リソースのさらに次の状態を算出する処理を、前記測定回数算出手段によって算出された測定回数−1回繰り返し、最終的に算出された各リソースの状態を、前記受付手段を介して入力された時間が経過した後の各リソースの状態として外部へ出力すること
を特徴とするリソース状態予測装置。 A resource state prediction device that predicts a state after each resource based on the current state of each resource in the monitored system and outputs a prediction result,
A measurement value collecting means for collecting measurement values of each resource from the monitored system and discretizing each measurement value into one of a plurality of states using a predetermined threshold for each resource;
Resource state holding means for holding the state of each resource collected and discretized by the measurement value collecting means in association with the time when the resource was measured;
The state of each resource at two consecutive times is sequentially read from the resource state holding means and arranged in one column at each time, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and each resource at the previous time is In a state, for each predetermined number of adjacent cells including the target cell, the state of each of the predetermined number of cells is set as an input state, and becomes the target in the state of each resource at a later time A transition rule extracting means for extracting a transition rule having a cell state as an output state for each of all cells;
Of the transition rules extracted by the transition rule extracting means, the ratio of different output states is calculated for each transition rule having the same input state, and the highest output state is output in the transition rule. A transition function creating means for creating a transition function composed of a plurality of transition rules including the adopted output state,
Accepting means for accepting input of time from the current time to the time at which the state of each resource should be predicted;
A measurement number calculation means for calculating a measurement number, which is the number of times a measurement value of each resource is measured, from the current time until the time input via the reception unit elapses;
The current state of each resource is sequentially read out from the measurement value holding means and arranged in one column, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and a predetermined number of cells adjacent to each other including the target cell Each time, a transition rule having the respective states of the predetermined number of cells as input states is extracted from the transition function created by the transition function creating means, and the output state included in the extracted transition rule is A next state predicting means for executing processing for calculating the state at the next time of the target cell as a target for each of all cells;
The next state predicting means further includes:
With reference to the transition function, the process of calculating the next state of each resource from the calculated next state of each resource is repeated by the number of times of measurement calculated by the number-of-measurement calculating means minus one, and finally A resource state prediction apparatus that outputs the calculated state of each resource to the outside as the state of each resource after a time input via the receiving unit has elapsed.
前記測定値収集手段は、
所定時間毎に収集した各リソースの測定値を、リソース毎に予め定められた閾値を用いて2つの状態のいずれかに離散化し、
前記遷移ルール抽出手段は、
前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを中心とする、連続して隣り合う3つのセル毎に、当該3つのセルのそれぞれの状態を入力状態とし、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを、全てのセルのそれぞれを対象として抽出し、
前記次状態予測手段は、
対象となるセルを中心とする、連続して隣り合う3つのセル毎に、当該3つのセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、前記遷移関数作成手段によって作成された遷移関数から抽出し、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する処理を、全てのセルのそれぞれを対象として実行することを特徴とするリソース状態予測装置。 The resource state prediction apparatus according to claim 1,
The measurement value collecting means includes
The measurement value of each resource collected every predetermined time is discretized into one of two states using a threshold value predetermined for each resource,
The transition rule extraction means includes
In the state of each resource at the previous time, for each of three consecutive cells centered on the target cell, the state of each of the three cells is set to the input state, and In the state, a transition rule whose output state is the state of the target cell is extracted for each of all the cells,
The next state prediction means includes:
Extraction is made from the transition function created by the transition function creating means for each of three consecutive cells centered on the target cell, with the state of each of the three cells as the input state. And performing a process for calculating the output state included in the extracted transition rule as the state at the next time of the target cell for each of all the cells. apparatus.
前記遷移関数作成手段は、
遷移ルール毎に採用された出力状態の割合を参照し、遷移関数を構成する複数の遷移ルールの中で、予め定められた割合以上となっている出力状態を含む遷移ルールの割合を、遷移関数の確からしさを示す尤度としてさらに算出して当該遷移関数と共に出力し、
前記次状態予測手段は、
前記遷移関数作成手段によって算出された遷移関数の尤度を、前記受付手段を介して入力された時間が経過した後の各リソースの状態を示す情報と共に外部へ出力することを特徴とするリソース状態予測装置。 The resource state prediction apparatus according to claim 1,
The transition function creating means includes
Referring to the ratio of output states adopted for each transition rule, the ratio of transition rules including output states that are equal to or higher than a predetermined ratio among the plurality of transition rules constituting the transition function Is further calculated as a likelihood indicating the certainty and output together with the transition function,
The next state prediction means includes:
A resource state characterized in that the likelihood of the transition function calculated by the transition function creating means is output to the outside together with information indicating the state of each resource after the time input via the accepting means has elapsed. Prediction device.
前記遷移ルール抽出手段は、
前記遷移関数の尤度が予め定められた値未満である場合に、前記リソース状態保持手段からさらに前の各リソースの状態を読み出し、前記連続する2つの時刻の各リソースの状態において、前の時刻の各リソースの状態を後の時刻の各リソースの状態とし、読み出したさらに前の各リソースの状態を前の時刻の各リソースの状態として、さらに遷移ルールを抽出し、
前記遷移関数作成手段は、
前記遷移関数の尤度が予め定められた値未満である場合に、前記遷移ルール抽出手段によってさらに抽出された遷移ルールをさらに用いて、同一の入力状態となる遷移ルール毎に、異なる出力状態となる割合を算出することを特徴とするリソース状態予測装置。 The resource state prediction apparatus according to claim 3,
The transition rule extraction means includes
When the likelihood of the transition function is less than a predetermined value, the previous state of each resource is read out from the resource state holding unit, and the previous time in the state of each resource at the two consecutive times The state of each resource is set to the state of each resource at a later time, the state of each read resource is set to the state of each resource at the previous time, and further transition rules are extracted.
The transition function creating means includes
When the likelihood of the transition function is less than a predetermined value, the transition rule further extracted by the transition rule extracting unit is further used to change the output state different for each transition rule having the same input state. A resource state prediction apparatus characterized by calculating a ratio of
リソース毎に、他のリソースとの距離を示す情報を保持する距離情報保持手段をさらに備え、
前記遷移ルール抽出手段および前記次状態予測手段は、
各リソースの状態を前記リソース状態保持手段から順次読み出して1列に並べる際に、前記距離情報保持手段を参照して、隣り合うリソース間の距離が最小となるように各リソースの状態を並べることを特徴とするリソース状態予測装置。 The resource state prediction apparatus according to claim 1,
Each resource further comprises distance information holding means for holding information indicating the distance to other resources,
The transition rule extraction means and the next state prediction means are:
When sequentially reading out the state of each resource from the resource state holding unit and arranging them in a line, the state of each resource is arranged so that the distance between adjacent resources is minimized with reference to the distance information holding unit. A resource state prediction apparatus characterized by
リソースの状態が変化した場合のコスト値と、リソースの状態が変化しなかった場合のコスト値とを保持するコスト情報保持手段と、
リソース毎に、現在の各リソースの状態と、前記次状態予測手段によって算出された、前記受付手段を介して入力された時間が経過した後の各リソースの状態とから、前記コスト情報保持手段を参照して、リソース毎にコスト値を算出し、算出したコスト値を合計することによりリスク値を算出し、算出したリスク値を外部へ出力するリスク値出力手段と
をさらに備えることを特徴とするリソース状態予測装置。 The resource state prediction apparatus according to claim 1,
Cost information holding means for holding a cost value when the resource state has changed and a cost value when the resource state has not changed;
For each resource, the cost information holding means is calculated from the current state of each resource and the state of each resource after the time input via the accepting means calculated by the next state predicting means. The system further comprises a risk value output means for calculating a cost value for each resource, calculating a risk value by summing the calculated cost values, and outputting the calculated risk value to the outside. Resource state prediction device.
リソース毎に、当該リソースが属するグループを識別するグループIDを保持するグループ情報保持手段をさらに備え、
前記遷移ルール抽出手段は、
前記グループ情報保持手段を参照して、同一のグループに属する複数のリソース毎に遷移ルールを抽出し、
前記遷移関数作成手段は、
前記グループ情報保持手段を参照して、同一のグループに属する複数のリソース毎に遷移関数を作成し、
前記次状態予測手段は、
前記グループ情報保持手段を参照して、同一のグループに属する複数のリソース毎に前記受付手段を介して入力された時間が経過した後の各リソースの状態を出力することを特徴とするリソース状態予測装置。 The resource state prediction apparatus according to claim 1,
For each resource, it further comprises group information holding means for holding a group ID for identifying a group to which the resource belongs,
The transition rule extraction means includes
With reference to the group information holding means, extract a transition rule for each of a plurality of resources belonging to the same group,
The transition function creating means includes
Refer to the group information holding means, create a transition function for each of a plurality of resources belonging to the same group,
The next state prediction means includes:
Resource state prediction characterized by outputting the state of each resource after the time input via the accepting unit has elapsed for each of a plurality of resources belonging to the same group with reference to the group information holding unit apparatus.
前記リソース状態予測装置は、
前記監視対象のシステムから各リソースの測定値を収集し、リソース毎に予め定められた閾値を用いてそれぞれの測定値を複数の状態のいずれかに離散化して、当該リソースが測定された時刻に対応付けてリソース状態保持手段に格納する測定値収集ステップと、
連続する2つの時刻の各リソースの状態を前記リソース状態保持手段から順次読み出してそれぞれの時刻毎に1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とし、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを、全てのセルのそれぞれを対象として抽出する遷移ルール抽出ステップと、
前記遷移ルール抽出ステップにおいて抽出した遷移ルールの中で、同一の入力状態となる遷移ルール毎に、異なる出力状態となる割合を算出し、最も高い割合となる出力状態を、当該遷移ルールにおける出力状態として採用し、採用された出力状態を含む複数の遷移ルールで構成される遷移関数を作成する遷移関数作成ステップと、
現在時刻から、各リソースの状態を予測すべき時刻までの時間の入力を受け付ける受付ステップと、
現在時刻から前記受付ステップにおいて受け付けた時間が経過するまでに、各リソースの測定値が測定される回数である測定回数を算出する測定回数算出ステップと、
現在の各リソースの状態を前記測定値保持手段から順次読み出して1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、前記遷移関数作成ステップにおいて作成した遷移関数から抽出し、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する処理を、全てのセルのそれぞれを対象として実行する次状態予測ステップと
を実行し、
前記リソース状態予測装置は、前記次状態予測ステップにおいて、さらに、
前記遷移関数を参照して、算出した各リソースの次の状態から、各リソースのさらに次の状態を算出する処理を、前記測定回数算出ステップにおいて算出した測定回数−1回繰り返し、最終的に算出された各リソースの状態を、前記受付ステップにおいて受け付けた時間が経過した後の各リソースの状態として外部へ出力することを特徴とするリソース状態予測方法。 A resource state prediction method in a resource state prediction device that predicts a state after each resource based on the current state of each resource in a monitored system and outputs a prediction result,
The resource state prediction apparatus
Collect measurement values of each resource from the monitored system, discretize each measurement value into one of a plurality of states using a predetermined threshold for each resource, and at the time when the resource is measured A measurement value collecting step for storing in the resource state holding means in association;
The state of each resource at two consecutive times is sequentially read from the resource state holding means and arranged in one column at each time, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and each resource at the previous time is In a state, for each predetermined number of adjacent cells including the target cell, the state of each of the predetermined number of cells is set as an input state, and becomes the target in the state of each resource at a later time A transition rule extracting step for extracting a transition rule having a cell state as an output state for each of all cells;
Of the transition rules extracted in the transition rule extraction step, the ratio of different output states is calculated for each transition rule that has the same input state, and the highest output state is determined as the output state in the transition rule. A transition function creating step that creates a transition function composed of a plurality of transition rules including the adopted output state,
A reception step for receiving an input of time from the current time to a time at which the state of each resource should be predicted;
A measurement count calculation step for calculating a measurement count that is the number of times the measurement value of each resource is measured before the time received in the reception step elapses from the current time;
The current state of each resource is sequentially read out from the measurement value holding means and arranged in one column, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and a predetermined number of cells adjacent to each other including the target cell Each time, a transition rule having each state of the predetermined number of cells as an input state is extracted from the transition function created in the transition function creating step, and the output state included in the extracted transition rule is taken as the target A process of calculating the state at the next time of the cell to be executed as a next state prediction step for executing all of the cells as targets,
In the resource state prediction apparatus, in the next state prediction step,
The process of calculating the next state of each resource from the calculated next state of each resource with reference to the transition function is repeated by the number of times of measurement calculated in the measurement number calculation step—one time and finally calculated. A resource state prediction method characterized in that the state of each resource is output to the outside as the state of each resource after the time received in the receiving step has elapsed.
前記コンピュータに、
前記監視対象のシステムから各リソースの測定値を収集し、リソース毎に予め定められた閾値を用いてそれぞれの測定値を複数の状態のいずれかに離散化する測定値収集機能、
前記測定値収集機能によって収集され離散化された各リソースの状態を、当該リソースが測定された時刻に対応付けて保持するリソース状態保持機能、
連続する2つの時刻の各リソースの状態を前記リソース状態保持機能から順次読み出してそれぞれの時刻毎に1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、前の時刻の各リソースの状態において、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とし、後の時刻の各リソースの状態において、当該対象となるセルの状態を出力状態とする遷移ルールを、全てのセルのそれぞれを対象として抽出する遷移ルール抽出機能、
前記遷移ルール抽出機能によって抽出された遷移ルールの中で、同一の入力状態となる遷移ルール毎に、異なる出力状態となる割合を算出し、最も高い割合となる出力状態を、当該遷移ルールにおける出力状態として採用し、採用された出力状態を含む複数の遷移ルールで構成される遷移関数を作成する遷移関数作成機能、
現在時刻から、各リソースの状態を予測すべき時刻までの時間の入力を受け付ける受付機能、
現在時刻から前記受付機能を介して入力された時間が経過するまでに、各リソースの測定値が測定される回数である測定回数を算出する測定回数算出機能、および、
現在の各リソースの状態を前記測定値保持機能から順次読み出して1列に並べ、それぞれのリソースをセルオートマトンにおける1つのセルとみなし、対象となるセルを含む、連続して隣り合う所定数のセル毎に、当該所定数のセルのそれぞれの状態を入力状態とする遷移ルールを、前記遷移関数作成機能によって作成された遷移関数から抽出し、抽出した遷移ルールに含まれている出力状態を、当該対象となるセルの次の時刻における状態として算出する処理を、全てのセルのそれぞれを対象として実行する次状態予測機能
を実現させ、
前記次状態予測機能は、さらに、
前記遷移関数を参照して、算出した各リソースの次の状態から、各リソースのさらに次の状態を算出する処理を、前記測定回数算出機能によって算出された測定回数−1回繰り返し、最終的に算出された各リソースの状態を、前記受付機能を介して入力された時間が経過した後の各リソースの状態として外部へ出力することを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to function as a resource state prediction device that predicts a state after each resource based on the current state of each resource in the system to be monitored and outputs a prediction result,
In the computer,
A measurement value collection function that collects measurement values of each resource from the monitored system and discretizes each measurement value into one of a plurality of states using a predetermined threshold for each resource;
A resource state holding function for holding the state of each resource collected and discretized by the measurement value collecting function in association with the time when the resource is measured;
The state of each resource at two consecutive times is sequentially read out from the resource state holding function and arranged in one column at each time, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and each resource at the previous time is In a state, for each predetermined number of adjacent cells including the target cell, the state of each of the predetermined number of cells is set as an input state, and becomes the target in the state of each resource at a later time Transition rule extraction function that extracts the transition rule with the cell state as the output state for each of all cells,
Of the transition rules extracted by the transition rule extraction function, the ratio of different output states is calculated for each transition rule having the same input state, and the highest output state is output in the transition rule. Transition function creation function that creates a transition function composed of multiple transition rules including the adopted output state,
A reception function that accepts input of time from the current time to the time when the state of each resource should be predicted,
A measurement count calculation function for calculating a measurement count, which is the number of times a measurement value of each resource is measured, from the current time until the time input via the reception function elapses; and
The current state of each resource is sequentially read out from the measurement value holding function and arranged in one column, each resource is regarded as one cell in the cellular automaton, and a predetermined number of adjacent cells including the target cell Each time, a transition rule having each state of the predetermined number of cells as an input state is extracted from the transition function created by the transition function creation function, and the output state included in the extracted transition rule is Realize the next state prediction function that executes the process of calculating the state at the next time of the target cell for each of all cells,
The next state prediction function further includes:
The process of calculating the next state of each resource from the calculated next state of each resource with reference to the transition function is repeated by the number of measurement times calculated by the measurement number calculation function minus one, and finally A program which outputs the calculated state of each resource to the outside as the state of each resource after the time input via the reception function has elapsed.
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