JP5101140B2 - System resource control apparatus and control method - Google Patents

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本発明は、システムリソース制御装置及び制御方法に係り、特に、複数のシステムリソースを持つ制御対象としてのシステムのリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を所定の近傍値に制御するシステムリソース制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to a system resource control apparatus and control method, and in particular, a system resource that controls a non-uniformity representing a degree of variation in resource utilization of a system as a control target having a plurality of system resources to a predetermined neighborhood value. The present invention relates to a control device and a control method.

近年、ウェブサービス等のインターネット関連技術の進歩により、計算機システムの運用を遠隔監視することが実用的なコストで実現可能になってきた。そのため、計算機システムを有するサイト毎に行っていたシステムの運用監視を集約して、複数サイトをまとめて遠隔監視することも可能になりつつある。このようにすることにより、サイト別に配備されていた運用監視要員を低減して運用コストの削減を見込むことができるので、サイトの統合化が進む方向にある。   In recent years, with the advancement of Internet-related technologies such as web services, it has become possible to remotely monitor the operation of a computer system at a practical cost. For this reason, it is becoming possible to collect system operation monitoring performed for each site having a computer system and to remotely monitor a plurality of sites collectively. By doing so, it is possible to reduce the operation monitoring personnel deployed for each site and anticipate a reduction in operation costs, so that the integration of sites is in the direction of progress.

しかし、単純な人員削減を行うと、運用監視要員の1人当たりの監視負荷が高くなり、計算機システムの不具合を見落とす可能性が大きくなってしまう。そこで、監視対象である計算機システムから得たモニタ値を何らかの形で統合し、運用状態を示す指標を導き、この指標が所定値の近傍を保つように自動制御する方法が考えられる。この方法を実現するには、運用状態を示す指標及び制御値を高速に計算することが必要となる。すなわち、指標と制御値との計算を短時間に行う方法を提供することが技術的な課題となる。   However, if a simple personnel reduction is performed, the monitoring load per operation monitoring person increases, and the possibility of overlooking a malfunction of the computer system increases. Therefore, a method is conceivable in which monitor values obtained from the computer system to be monitored are integrated in some form, an index indicating the operation state is derived, and automatic control is performed so that this index is kept in the vicinity of a predetermined value. In order to realize this method, it is necessary to calculate an index and a control value indicating an operation state at high speed. That is, it is a technical problem to provide a method for calculating the index and the control value in a short time.

計算機システムの監視・制御対象として、例えば、CPU、メモリ、ディスク等のリソースの利用率がある。通常、リソースの利用率は、0.0から1.0までの正規化された数値により扱うことができる。これらの値のばらつきがどの程度になるかは、計算機システムの状態を示す一種の指標になる。   Examples of the monitoring / control target of the computer system include utilization rates of resources such as a CPU, a memory, and a disk. Usually, the resource utilization rate can be handled by a normalized numerical value from 0.0 to 1.0. The degree of variation in these values is a kind of index indicating the state of the computer system.

通常、ばらつきの程度として分散が用いられる。分散を計算する際、並列計算を行うことができれば、処理時間を短縮することが可能になる。このためには、特許文献1に記載されているように、分散が漸化式による定義式が与えられていることが必要であるが、分散は、漸化式により与えることができない。また、分散は非特許文献1に記載されているように、2次多項式で表わされるので、本質的に非線形の指標である。このため、所定の分散値を実現する計算機システムのリソースの利用率を逆算し、そこから制御値を求めようとしても、繰り返し演算が必至であり、制御値を短時間で求めることが困難である。
特開平11−39272号公報 奥村晴彦著「C言語による最新アルゴリズム事典」1991年
Usually, dispersion is used as the degree of variation. When calculating the variance, if parallel calculation can be performed, the processing time can be shortened. For this purpose, as described in Patent Document 1, it is necessary that the definition of the variance is given by the recurrence formula, but the variance cannot be given by the recurrence formula. Further, the dispersion, as disclosed in Non-Patent Document 1, since represented by a quadratic polynomial is indicative of essentially linear. For this reason, it is inevitable to calculate the control value in a short time because it is inevitable to calculate the resource utilization rate of the computer system that realizes a predetermined distributed value and to obtain the control value from it. .
JP 11-39272 A Haruhiko Okumura, "The latest algorithm encyclopedia in C language" 1991

前述したように、従来技術を利用して、システムのリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を所定の近傍値に制御しようしても、繰り返し演算が必至であり、制御値を短時間で求めて、計算機システムを制御することは困難である。   As described above, even if the non-uniformity indicating the degree of variation in the system resource utilization rate is controlled to a predetermined neighborhood value using the conventional technology, iterative calculation is inevitable, and the control value is reduced for a short time. Thus, it is difficult to control the computer system.

本発明の目的は、前述したような点に鑑み、複数の計算機システムのリソース利用率からばらつきの程度を表わす不均一度を短時間で計算することを可能とし、計算機システムのリソース利用率の不均一度を所定の近傍値に制御することを可能としたシステムリソース制御装置及び制御方法を提供することにある。   In view of the above-described points, the object of the present invention is to enable the non-uniformity representing the degree of variation to be calculated in a short time from the resource usage rates of a plurality of computer systems, and to reduce the resource usage rates of the computer systems. It is an object of the present invention to provide a system resource control device and a control method capable of controlling the uniformity to a predetermined neighborhood value.

本発明によれば前記目的は、システムリソースを持つ複数の制御対象装置のシステムリソースの利用率の不均一度を所定の値に制御するシステムリソース制御装置において、制御対象装置からシステムリソース利用率を収集する手段と、収集した複数のシステムリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を、前記複数のシステムリソース利用率を昇順または降順に並べたデータ列に対して順次外側から差分をとり、それらの差分を合計し、その合計値をペア数で除算することにより求め、また、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらない範囲で、複数のシステムリソース利用率の値を変化させた場合の前記不均一度の変化を不均一度の所定変位として求めるシステムリソース利用率の不均一度を算出する手段と、不均一度、目標としての不均一度の変位及び変位を与えるリソースによる1つのレコードに対して予め定めた制御優先度ルール定義ファイルを用い、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータの順序が変わらないように、制御対象のリソース利用率を変化させることができる変位の値を求め、この変位の値だけシステムリソース利用率の値を変化させたときの不均一度変位の上下限値を求め、前記不均一度の所定変位が前記不均一度変位の上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定を行い、所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位を計算してシステムリソース利用率制御目標値を算出する手段とを備え、前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗である場合、総数よりも小さい2の累乗個リソース利用率の並びを単位としてリソース利用率の並びを区分してそれぞれをグループとし、グループ別に並列処理を行い、その結果を統合することによってシステムリソース利用率に対する不均一度を計算し、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらないように、所定の不均一度に対する複数のシステムリソース利用率を逆算して求める際、システムリソース利用率の並びの順序を変えない範囲において、不均一度を所定変位だけ減少させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させ、また、不均一度を所定変位だけ増加させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させ、システムリソース利用率の変位の線形和の組合せで不均一度の所定変位を組合せてシステムリソース利用率の不均一度を算出することにより達成される。 According to the present invention, an object of the present invention is to provide a system resource control device that controls the nonuniformity of the system resource utilization rate of a plurality of control target devices having system resources to a predetermined value. means for collecting, inhomogeneity representing the degree of variation of the collected plurality of system resources utilization, sequentially obtains a difference from the outside of the plurality of system resource utilization for the data string arranged in ascending or descending order, Summing up the differences, dividing the total value by the number of pairs, and changing the values of the plurality of system resource utilization rates does not change the order of the data strings in which the utilization rates are arranged. in the range, the system re-determining said change in the non-uniformity in the case of changing the values of a plurality of system resource utilization as a predetermined displacement of the non-uniformity Using means for calculating the inhomogeneity over scan utilization, inhomogeneity, the predetermined control priority rule definition file for a single record with Resource give inhomogeneity displacement and displacement of the target, When the resource usage rate is rearranged in ascending or descending order, the displacement value that can change the resource usage rate of the control target is calculated so that the order of adjacent data does not change. The upper and lower limit values of the nonuniformity displacement when the system resource utilization value is changed are obtained, and it is determined whether or not the predetermined displacement of the nonuniformity is within the upper and lower limit values of the nonuniformity displacement. a determination is predetermined displacement realization that, when a predetermined displacement was in the range of upper and lower limit values, and means for calculating the system resource utilization control target value by calculating a resource utilization displacement, the sheet The system resource utilization rate non-uniformity is calculated by rearranging the collected system resource utilization rates in ascending or descending order, and when the total number of system resource utilizations is a power of 2, 2 is smaller than the total number. each as a group by dividing a sequence of resource utilization a sequence of power-number of resource utilization units perform parallel processing by group, and calculates the degree of non-uniformity to the system resource utilization by integrating the results as sorted also by changing the values of said plurality of system resources utilization by arranging the utilization data string does not change, when obtaining by inverse calculation multiple system resource utilization for a given non-uniformity within a range not changing the order of arrangement of the system resource utilization, when reducing the inhomogeneity predetermined displacement, its the group In each of the above groups, if the first half of the system resource utilization is decreased by a certain displacement, the subsequent half of the system resource utilization is increased by a certain displacement , and the non-uniformity is increased by a predetermined displacement, only the first is a system resource utilization of the half displacement is reduced, by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half increased, a combination of linear sum of the displacement of the system resource utilization by combining a predetermined displacement of the non-uniformity system This is achieved by calculating the non-uniformity of resource utilization .

本発明によれば、制御対象となる計算機システムのリソース利用率の不均一度の値を並列処理により高速に計算することができ、制御対象システムにおけるリソース利用率の不均一度を所定の近傍値にコントロールすることができる。   According to the present invention, the nonuniformity value of the resource usage rate of the computer system to be controlled can be calculated at high speed by parallel processing, and the nonuniformity value of the resource usage rate in the controlled system can be calculated as a predetermined neighborhood value. Can be controlled.

以下、本発明によるシステムリソース制御装置及び制御方法の実施形態を図面により詳細に説明する。以下に説明する本発明の実施形態は、LANやWAN等のネットワークにより接続された複数のサーバやネットワーク機器から構成される情報システムが使用するリソースの利用率の不均一度を算出し、不均一度を所定の近傍値に制御することを可能にしたものである。   Embodiments of a system resource control apparatus and control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The embodiment of the present invention described below calculates the nonuniformity of the utilization rate of resources used by an information system composed of a plurality of servers and network devices connected by a network such as a LAN or WAN. It is possible to control once to a predetermined neighborhood value.

図1は本発明の一実施形態によるシステムリソース制御装置を含むシステム構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration including a system resource control apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すシステムは、本発明の実施形態によるシステムリソース制御装置110と、サーバ等の複数の制御対象装置102、108とがネットワーク101に接続されて構成されている。   The system shown in FIG. 1 includes a system resource control device 110 according to an embodiment of the present invention and a plurality of control target devices 102 and 108 such as servers connected to a network 101.

制御対象装置102は、リソースデータの送信やリソース利用率の制御目標値の受信を行うネットワークインターフェース103と、サーバ等の制御対象装置内のCPU、メモリ、ディスク等のシステムリソース106に関する情報を取得するSNMPエージェントに代表されるリソースデータ提供エージェント104と、制御対象装置内のCPU、メモリ、ディスク等のシステムリソース160と、システムリソース106の種別毎に未利用のリソースが確保されているリソースプール107と、システムリソース106とリソースプール107との間で、同種のリソースを交換するシステムリソース利用率の制御エージェント105とを備えて構成されている。   The control target device 102 acquires information regarding the network interface 103 that transmits resource data and receives control target values of resource utilization, and system resources 106 such as a CPU, memory, and disk in the control target device such as a server. A resource data providing agent 104 represented by an SNMP agent, a system resource 160 such as a CPU, a memory, and a disk in a control target device, and a resource pool 107 in which an unused resource is secured for each type of the system resource 106 The system resource 106 and the resource pool 107 are configured to include a system resource utilization rate control agent 105 for exchanging the same type of resources.

なお、図1には、制御対象装置102と他の制御対象装置108として、5台の制御対象装置がネットワーク101に接続されているとして示しているが、その台数に制限はなく、本発明の実施形態は、制御対象装置の全体を制御対象システム109としてコントロールする。また、他の制御対象装置108は、その内部構成を示していないが、制御対象装置102と同様である。   Although FIG. 1 shows that five control target devices are connected to the network 101 as the control target device 102 and the other control target device 108, the number is not limited, and In the embodiment, the entire control target apparatus is controlled as a control target system 109. The other control target device 108 is the same as the control target device 102 although its internal configuration is not shown.

システムリソース制御装置110は、リソースデータの受信やリソース利用率の制御目標値の送信を行うネットワークインターフェース111と、システムリソースデータ収集プログラム112と、システムリソース利用率の不均一度計算プログラム113と、システムリソース利用率の制御目標値計算プログラム114と、システムリソース利用率の制御プログラム115とを備えている。また、システムリソース制御装置110は、仮想リソース116と仮想リソースプール117とを有し、これらは、制御対象システム109内の全てのシステムリソース106とリソースプール107とを統合した仮想のリソースであり、システムリソース利用率の制御プログラム115により制御される。制御された結果は、直ちに制御対象システム109内の全てのシステムリソース利用率の制御エージェント105に伝達され、システムリソース106とリソースプール107に反映される。   The system resource control device 110 includes a network interface 111 that receives resource data and transmits a control target value for resource utilization, a system resource data collection program 112, a system resource utilization nonuniformity calculation program 113, a system A resource utilization rate control target value calculation program 114 and a system resource utilization rate control program 115 are provided. The system resource control apparatus 110 includes a virtual resource 116 and a virtual resource pool 117, which are virtual resources obtained by integrating all the system resources 106 and the resource pool 107 in the control target system 109. It is controlled by the system resource utilization rate control program 115. The controlled result is immediately transmitted to the control agents 105 of all system resource usage rates in the control target system 109 and reflected in the system resource 106 and the resource pool 107.

また、システムリソース制御装置110は、システムリソース利用率の不均一度計算プログラム113が参照する情報を記録したダミー挿入ルール定義ファイル118と、システムリソース利用率の制御目標値計算プログラム114が参照する情報を記録した制御優先度ルール定義ファイル119と、システムリソースデータ収集プログラム112が集めたデータを保存するシステムリソースデータ蓄積用データベース120とを有している。   The system resource control device 110 also includes a dummy insertion rule definition file 118 that records information that is referred to by the system resource utilization rate non-uniformity calculation program 113 and information that is referenced by the control target value calculation program 114 of the system resource utilization rate. The control priority rule definition file 119 in which the system resource data is recorded and the system resource data storage database 120 for storing the data collected by the system resource data collection program 112 are included.

さらに、システムリソース制御装置110には、システムリソース監視装置121が接続されており、システムリソース利用率の不均一度計算プログラム113により計算された不均一度、システムリソース利用率の制御目標値計算プログラム114により計算された制御目標値、及び、この制御目標値を用いてシステムリソース制御対象システム109を制御した結果が、システムリソース監視装置121に転送され、システムリソース利用率の不均一度表示プログラム122により表示される。なお、システムリソース監視装置121は、システムリソース制御装置110内に一体に構成されていてもよい。   Further, a system resource monitoring apparatus 121 is connected to the system resource control apparatus 110, and the nonuniformity calculated by the system resource utilization ratio nonuniformity calculation program 113 and a control target value calculation program for the system resource utilization ratio are calculated. The control target value calculated by 114 and the result of controlling the system resource control target system 109 using this control target value are transferred to the system resource monitoring device 121, and the system resource utilization non-uniformity display program 122 Is displayed. Note that the system resource monitoring apparatus 121 may be integrally configured in the system resource control apparatus 110.

前述において、制御対象装置102、108、システムリソース制御装置110、システムリソース監視装置121は、いわゆる情報処理装置であり、図示しないが、CPU、メインメモリ、ディスク装置、キーボート、マウス等の入力装置、表示装置、通信装置等のハードウェアを備えて構成されている。そして、制御対象装置102、108におけるネットワークインタフェース103、各エージェント104、105、システムリソース制御装置110におけるネットワークインタフェース111、各プログラム112〜115、仮想リソース116、仮想リソースプール117、各ファイル118、119、データベース120、及び、システムリソース監視装置121におけるプログラム122は、それぞれの装置が有するディスク装置に格納されていてよい。そして、処理に動作必要なプログラム、エージェントは、処理動作時に、メインメモリにロードされ、CPUにより実行されることにより、それぞれ機能を実現する。   In the above description, the control target devices 102 and 108, the system resource control device 110, and the system resource monitoring device 121 are so-called information processing devices, which are not illustrated, but are input devices such as a CPU, a main memory, a disk device, a keyboard, and a mouse, It is configured with hardware such as a display device and a communication device. The network interface 103 in the control target devices 102 and 108, the agents 104 and 105, the network interface 111 in the system resource control device 110, the programs 112 to 115, the virtual resource 116, the virtual resource pool 117, the files 118 and 119, The database 120 and the program 122 in the system resource monitoring device 121 may be stored in a disk device included in each device. The programs and agents necessary for processing are loaded into the main memory and executed by the CPU at the time of processing operation, thereby realizing their functions.

図2はシステムリソースデータ蓄積用データベース120に保存されるシステムリソースデータの構成を示す図である。システムリソースデータは、個々のリソースを識別するリソースID201、リソース名202、リソースが属する制御対象装置を識別する装置ID203、観測時刻における利用率値204、及び、観測時刻205を列とするデータ形式を持つ複数のデータ列により構成される。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of system resource data stored in the system resource data storage database 120. The system resource data has a data format in which a resource ID 201 for identifying each resource, a resource name 202, a device ID 203 for identifying a control target device to which the resource belongs, a utilization value 204 at an observation time, and an observation time 205 are columns. It consists of multiple data strings.

図3は本発明の実施形態によるシステムリソース制御装置における処理動作の概略を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、各処理の詳細については個別に後述する。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the outline of the processing operation in the system resource control apparatus according to the embodiment of the present invention. Next, this will be described. Details of each process will be described later individually.

(1)まず、システムリソースデータの収集プログラム112は、制御対象システム109から各装置のリソース利用率を収集し、収集した利用率を、最小値を0、最大値を1に正規化し、計算結果をシステムリソースデータ蓄積用データベース120に格納する(ステップ301、302)。 (1) First, the system resource data collection program 112 collects the resource utilization rate of each device from the control target system 109, normalizes the collected utilization rate to 0 and the maximum value to 1, and calculates the result. Is stored in the system resource data storage database 120 (steps 301 and 302).

(2)次に、リソース利用率の不均一度計算プログラム113は、リソース利用率の不均一度を計算し、不均一度が所定の範囲内にあるか否かを判定する(ステップ303、304)。 (2) Next, the resource utilization rate non-uniformity calculation program 113 calculates the resource utilization rate non-uniformity and determines whether or not the non-uniformity is within a predetermined range (steps 303 and 304). ).

(3)ステップ304の判定で、不均一度が所定の範囲内にあった場合、監視要員からの監視終了の命令があったか否かを判定し、監視終了の命令があった場合、ここでの処理を終了し、そうでない場合、ステップ301からの処理に戻って処理を続ける(ステップ307)。 (3) If it is determined in step 304 that the non-uniformity is within a predetermined range, it is determined whether there is a monitoring end command from the monitoring staff. If there is a monitoring end command, If not, the process returns from step 301 to continue the process (step 307).

(4)ステップ304の判定で、不均一度が所定の範囲内になかった場合、システムリソース利用率の制御目標値計算プログラム114は、リソース利用率の制御目標値を計算する(ステップ305)。 (4) If it is determined in step 304 that the non-uniformity is not within the predetermined range, the system resource usage rate control target value calculation program 114 calculates the resource usage rate control target value (step 305).

(5)次に、システムリソース利用率の制御プログラム115は、仮想リソース116に対するリソース利用率を決定して制御し、ステップ301からの処理に戻って処理を続ける(ステップ306)。 (5) Next, the system resource utilization rate control program 115 determines and controls the resource utilization rate for the virtual resource 116, and returns to the processing from step 301 to continue the processing (step 306).

次に、不均一度の定義と性質とを説明すると共に、不均一度の計算方法及び制御装置の具体例を説明する。なお、不均一度の計算方法は、最小値0と最大値1との間に正規化された数値であれば、リソース利用率以外にも適用可能であるので、以下では単に、データ、あるいは、データ列と表現する。   Next, the definition and nature of the non-uniformity will be described, and a specific example of a non-uniformity calculation method and a control device will be described. Note that the non-uniformity calculation method can be applied to other than the resource utilization rate as long as it is a numerical value normalized between the minimum value 0 and the maximum value 1. Therefore, in the following, simply the data or Expressed as a data string.

図4はデータ数が8個の場合における不均一度を決める方法の一例を説明する図である。図4に示す例の場合、8個データを昇順に並べたデータ列401(x1〜x8)に対して、順次、外側から差分をとっていき、最後にそれらの差分を合計し、その合計値をペア数で割り、得られた値を不均一度と考える。ペア数で割るのは、不均一度とした値を0から1の範囲に正規化するためである。この不均一度とした値は、データがどのくらい散り散りになっているかを示すもので、一種のデータのばらつきの程度を示す指標と考えてよい。   FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a method for determining the non-uniformity when the number of data is eight. In the case of the example shown in FIG. 4, for the data string 401 (x1 to x8) in which 8 pieces of data are arranged in ascending order, differences are taken sequentially from the outside, and finally those differences are summed, and the total value Is divided by the number of pairs, and the obtained value is considered as non-uniformity. The reason for dividing by the number of pairs is to normalize the non-uniformity value to a range from 0 to 1. This non-uniformity value indicates how scattered the data is, and may be considered as an index indicating the degree of variation of a kind of data.

図5は図4に示す例における不均一度を決める方法を別の観点から説明する図である。図5に示す例は、図4に示すデータの値を矩形の高さで表わして矩形を501として示すように高さ順に並べ、右端の矩形と左端の矩形との高さの差をとり、順次、内側の矩形に対して同様の計算を行っていくものである。このような方法でも、図4の場合と同様に、不均一度としての値を得ることができる。いま、データ列x1〜x8を0.1〜0.8までの0.1刻みのデータ列であるとすると、不均一度としての値s1 は、502として示すような式により演算して得ることができる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the method of determining the non-uniformity in the example shown in FIG. 4 from another viewpoint. In the example shown in FIG. 5, the value of the data shown in FIG. 4 is represented by the height of the rectangle, and the rectangle is arranged in the order of height as shown by 501, and the difference in height between the rightmost rectangle and the leftmost rectangle is taken, The same calculation is sequentially performed on the inner rectangle. Even in such a method, the value as the nonuniformity can be obtained as in the case of FIG. Assuming that the data strings x1 to x8 are data strings in increments of 0.1 from 0.1 to 0.8, the value s1 as the non-uniformity can be obtained by calculation using an expression such as 502. Can do.

図6は図5に示す例における不均一度を決める方法を別の観点から説明する図である。図5に示して説明した例は、図6に示すような操作を行うことに等しい。すなわち、初期状態のデータの値を矩形の高さで表わして矩形を601として示すように高さ順に並べ、データ列の中点を中心として、先頭4個のデータ列(ドットで示す部分)を反転して後続の4個のデータ列に重ね、重なった部分(灰色で示す部分)を元の矩形部分から切り取る操作を行う。このような操作を行って残った部分(白色で示す部分)の高さを合計し、得られた値をペア数で割ることにより不均一度としての値を得ることができる。この場合も、不均一度としての値s1 は、図5に示したものと同様となる。   FIG. 6 is a diagram for explaining the method of determining the non-uniformity in the example shown in FIG. 5 from another viewpoint. The example shown in FIG. 5 is equivalent to performing the operation shown in FIG. That is, the data values in the initial state are represented by the height of the rectangle, the rectangles are arranged in the order of height as indicated by 601, and the first four data strings (parts indicated by dots) are centered on the midpoint of the data string. It is reversed and overlapped with the subsequent four data strings, and an operation of cutting the overlapping portion (the portion shown in gray) from the original rectangular portion is performed. By performing the above operation, the heights of the remaining portions (portions shown in white) are summed, and the obtained value is divided by the number of pairs to obtain a value as the nonuniformity. Also in this case, the value s1 as the non-uniformity is the same as that shown in FIG.

図7はデータ数が8個の場合における不均一度を図6により説明した操作を繰り返すことにより決める方法を説明する図である。図6により説明したと同様の操作は、図7に示すように、さらに2回行うことができる。   FIG. 7 is a diagram for explaining a method of determining the non-uniformity when the number of data is eight by repeating the operation described with reference to FIG. The same operation as described with reference to FIG. 6 can be performed twice more as shown in FIG.

すなわち、まず、図5に示した場合と同様に、図7(a)に初期状態701として示すように、データの値を矩形の高さで表わして矩形を高さ順に並べる。次に、図6に示した場合と同様に、図7(b)に第1回目の差702として示すように、先頭4個のデータ列(ドットで示す部分)を反転して後続の4個のデータ列に重ね、重なった部分(灰色で示す部分)を元の矩形部分から切り取る操作を行う。そして、残った4個の部分(白色で示す部分)について、図7(c)に第2回目の差703として示すように、先頭2個のデータ列(ドットで示す部分)を反転して後続の2個のデータ列に重ね、重なった部分(灰色で示す部分)を元の矩形部分から切り取る操作を行う。さらに、残った2個の部分(白色で示す部分)について、図7(d)に第3回目の差704として示すように、先頭1個のデータ(ドットで示す部分)を反転して後続の1個のデータに重ね、重なった部分(灰色で示す部分)を元の矩形部分から切り取る操作を行う。その後、最後に残った部分の高さを合計してペア数で割ることにより、不均一度としての値を得ることができる。   That is, first, similarly to the case shown in FIG. 5, as shown in the initial state 701 in FIG. 7A, the data values are represented by the heights of the rectangles, and the rectangles are arranged in the height order. Next, similarly to the case shown in FIG. 6, as shown as the first difference 702 in FIG. 7B, the first four data strings (portions indicated by dots) are inverted and the subsequent four data strings are inverted. An operation is performed in which the overlapping portion (the portion shown in gray) is cut out from the original rectangular portion. For the remaining four portions (portions shown in white), the first two data strings (portions shown by dots) are inverted as shown in FIG. Are overlapped with the two data strings, and an operation of cutting the overlapped portion (the portion shown in gray) from the original rectangular portion is performed. Further, for the remaining two portions (portions shown in white), as shown by the third difference 704 in FIG. An operation of superposing one piece of data and cutting the overlapped portion (shown in gray) from the original rectangular portion is performed. Thereafter, the height as the last remaining portion is summed and divided by the number of pairs, thereby obtaining a value as the nonuniformity.

本発明では、前述したような差分をデータ列に課して得られる数値を不均一度と考える。この考え方は、2のk乗個のデータがあった場合、前述したような差分をとる操作をk回行った後に、どのくらいの矩形部分が残るかに基づいて、ばらつきの程度を測るというもので、差分という一種の付加的な操作にどのくらいデータ列が持ちこたえて値が0にならないかを指標とみなすという考え方である。   In the present invention, the numerical value obtained by imposing the difference as described above on the data string is considered as non-uniformity. This way of thinking is to measure the degree of variation based on how many rectangular parts remain after performing the above-mentioned difference-taking operation k times when there are 2k data. The idea is to consider how much the data string will hold for a kind of additional operation called difference and the value will not become 0 as an index.

次に、前述したような差分を繰り返す方法に基づいて、不均一度の具体的な計算方法と定義式とを説明する。なお、データは、降順であってもよい。その場合、得られた値が負となるので、符号を反転させ、それを不均一度とする。以下では、昇順であるとして説明する。   Next, based on the method of repeating the difference as described above, a specific method for calculating the non-uniformity and a definition formula will be described. Note that the data may be in descending order. In that case, since the obtained value is negative, the sign is inverted to make it nonuniformity. In the following description, it is assumed that the order is ascending.

図8は図7により説明した方法に従った、データ数が16個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを説明する図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining a non-uniformity calculation method and a definition formula when the number of data is 16 according to the method described with reference to FIG.

図7により説明した方法に従うと、上部から昇順に並んだデータ列801(x1〜u4)に対して、最大データと最小データとの差分をとり、次に、2番目に大きいデータと最小のデータの次に小さいデータとの差分をとる、という処理をペアがなくなるまで続ける。そして、この差分を第2列に昇順に並べる。このデータ列についても同様にペアをとり、その差分を第3列に昇順に並べる。さらに、第3列のデータ列についても同様にペアをとり、その差分を第4列に昇順に並べる。これらを合計し、ペア数で割って得ることができた値を不均一度とする。ペア数で割るのはは、不均一度を0から1までの数値として正規化するためである。なお、各差分は必ず正になり、不均一度が負になることはない。これは、図7の操作からデータ列が昇順ならば明らかである。そして、データ数が16個の場合の不均一度の定義式 S2(16)は、803として示すようなものになる。   According to the method described with reference to FIG. 7, the difference between the maximum data and the minimum data is calculated for the data string 801 (x1 to u4) arranged in ascending order from the top, and then the second largest data and the minimum data are obtained. The process of taking the difference with the next smaller data is continued until there are no more pairs. Then, the differences are arranged in ascending order in the second column. This data string is also paired in the same manner, and the differences are arranged in ascending order in the third column. Further, the third data column is similarly paired, and the differences are arranged in ascending order in the fourth column. These values are summed, and the value obtained by dividing by the number of pairs is defined as the non-uniformity. The reason for dividing by the number of pairs is to normalize the non-uniformity as a numerical value from 0 to 1. Each difference is always positive, and the non-uniformity is never negative. This is clear from the operation of FIG. 7 if the data string is in ascending order. Then, the non-uniformity definition formula S2 (16) when the number of data is 16 is as shown as 803.

図9、図10、図11は図7により説明した方法に従った、それぞれデータ数が8個、4個、2個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを示す図である。計算方法は、図8に示したデータ数が16個の場合と同様である。図8、図9、図10に示すデータ数が16個、8個、4個の場合の不均一度の定義式803、903、1003から式(1)として示すようなデータ数が16個、8個、4個の場合の不均一度の間に成り立つ関係式を導くことができる。この関係式は、データ数が16個の不均一度は、先頭8個のデータの不均一度と後続8個のデータの不均一度との平均値になることを示しており、さらに、先頭からデータを4個ずつに分割した、4つのグループの不均一度の平均値にも等しいことを示している。この関係は、データ数が2のk乗個(k:自然数)の場合に一般化することができ、その結果は、式(2)として示すような、データ数が2のk乗個の不均一度が、データ数が2の(k−1)乗個の不均一度の平均値になることを示すものとなる。なお、式(2)において、添え字のU、Dは、それぞれ、データ列の先頭半分、後続半分を示す。

Figure 0005101140
Figure 0005101140
9, FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams showing the non-uniformity calculation method and the definition formula when the number of data is 8, 4, and 2, respectively, according to the method described with reference to FIG. The calculation method is the same as that when the number of data shown in FIG. 8, 9, and 10, the number of data as shown as Expression (1) from Expressions 803, 903, and 1003 of the non-uniformity when the number of data is 16, 8, and 4, It is possible to derive a relational expression that holds between the nonuniformities in the case of eight or four. This relational expression indicates that the non-uniformity of the number of data of 16 is the average value of the non-uniformity of the first 8 data and the non-uniformity of the subsequent 8 data. It is shown that the data is divided into four pieces, and is equal to the average value of the non-uniformity of the four groups. This relationship can be generalized when the number of data is 2 to the k-th power (k: natural number), and the result is the result of the fact that the number of data is 2 to the k-th power as shown in Equation (2). The degree of uniformity indicates that the number of data is an average value of 2 (k−1) power non-uniformities. In equation (2), the subscripts U and D indicate the first half and the subsequent half of the data string, respectively.
Figure 0005101140
Figure 0005101140

さらに、図8、図9、図10に示す不均一度の定義式803、903、1003から、データ数が4個以上の場合、不均一度は、偶数番目のデータの平均値と奇数番目のデータの平均値との差分であることも示される。この結果から、不均一度は、やはり、ばらつきの程度を示す指標であると言うことができる。   Further, from the nonuniformity definition formulas 803, 903, and 1003 shown in FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10, when the number of data is four or more, the nonuniformity is the average value of the even-numbered data and the odd-numbered data. It is also shown that the difference is from the average value of the data. From this result, it can be said that the non-uniformity is also an index indicating the degree of variation.

さて、図7において、第2回目の差分703をとり終えた段階で、結果を合計してペア数で割った数値も不均一度として求めてみる。   Now, in FIG. 7, at the stage where the second difference 703 has been taken, a numerical value obtained by summing the results and dividing by the number of pairs is also obtained as the non-uniformity.

図12、図13、図14、図15は図7に示した例において、第2回目の差分703をとり終えた段階で、結果を合計してペア数で割って不均一度としての値を求める方法と定義式とをそれぞれデータ数が16個、8個、4個、2個の場合の例について示す図である。   12, 13, 14, and 15, in the example shown in FIG. 7, when the second difference 703 has been obtained, the results are totaled and divided by the number of pairs to obtain a value as the nonuniformity. It is a figure which shows the method to obtain | require and a definition formula about the example in case the number of data is 16, 8, 4, and 2 respectively.

図12、図13、図14に示す不均一度の定義式1203、1303、1403から、データ数が4個以上の場合、不均一度は、4の倍数の番号のデータと4の倍数に3を加えた番号のデータとの平均値を求め、4の倍数に1を加えた番号のデータと4の倍数に2を加えた番号のデータとの平均値を求め、これら2つの平均値の差分として求めることができることも示される。なお、データ数が2個の場合、このような4を法とする剰余系を考えることができないので、この規則は成り立たない。この結果から、以上のように定義した不均一度も、やはり、ばらつきの程度を示す指標であると言うことができる。さらに、式(1)、式(2)として示したと同様に、データ数が16個、8個、4個の場合の不均一度の間に成り立つ関係を示す式(3)、データ数が2のk乗個の不均一度が、データ数が2の(k−1)乗個の不均一度の平均値になることを示す式(4)として示す関係も成り立つ。ここで、図15に1503として示すような不均一度を考えると、形式上データ数が2の場合でも、式(4)が成立するようになるが、データ数が2個の場合の不均一度を定義するのに、最低でも4個のデータが必要となるという無理があるので除くことにする。

Figure 0005101140
Figure 0005101140
12, 13, and 14, when the number of data is four or more, the non-uniformity is 3 in the multiples of 4 and the multiples of 4. The average value of the data with the number obtained by adding 1 is obtained, the average value of the data with the number obtained by adding 1 to a multiple of 4 and the data of the number obtained by adding 2 to the multiple of 4 is obtained, and the difference between these two average values is obtained. It can also be obtained as Note that when the number of data is two, such a remainder system modulo 4 cannot be considered, so this rule does not hold. From this result, it can be said that the non-uniformity defined as described above is also an index indicating the degree of variation. Further, similarly to the expressions (1) and (2), Expression (3) indicating the relationship that holds between the non-uniformities when the number of data is 16, 8, and 4, and the number of data is 2 The relationship shown as the equation (4) indicating that the k-th nonuniformity is the average value of the (k-1) th nonuniformity of the number of data 2 is also established. Here, considering the non-uniformity as shown by 1503 in FIG. 15, even if the number of data is two, the formula (4) is established, but the non-uniformity when the number of data is two. Since it is unreasonable that at least four pieces of data are required to define one, we will remove it.
Figure 0005101140
Figure 0005101140

図4〜図15までに説明した結果をまとめると、基本データ長とデータ数とに基づいた不均一度の分類表である表1に示すようなものとなる。この表1において、*印はデータを表わし、左側から昇順に並んでいるものとする。表の中の記号は、+側(上側)で矢印の付いたデータ同士で平均値をとり、−側(下側)で矢印の付いたデータ同士で平均値をとり、+側の平均値から−側の平均値を引くことを示している。これは、不均一度の定義式803、903、1003や、定義式1203、1303、1403を模式的に表わしたものである。差分1回、差分2回、差分3回等は、それぞれ、すでに説明した図7において、第1回目の差分、第2回目の差分、第3回目の差分を終えた段階で得られた結果から、不均一度を定義することを意味する。表1には、大きい矢印を使用して差分回数を増やす方向も示している。基本データ長とは、式(2)、式(4)に示した関係式を再帰的に用いることにより、最も長さの短いデータ列(基本データ列)にまで還元できるが、その最小のデータ列の長さのことを指す。   The results described in FIGS. 4 to 15 are summarized as shown in Table 1, which is a nonuniformity classification table based on the basic data length and the number of data. In Table 1, * represents data and is arranged in ascending order from the left side. The symbol in the table shows the average value between the data with arrows on the + side (upper side), the average value between the data with arrows on the-side (lower side), and the average value from the + side It shows that the average value on the minus side is subtracted. This is a schematic representation of definition formulas 803, 903, and 1003 for non-uniformity and definition formulas 1203, 1303, and 1403. The difference 1 time, the difference 2 times, the difference 3 times, etc. are respectively obtained from the results obtained at the stage of completing the first difference, the second difference, and the third difference in FIG. , Meaning to define non-uniformity. Table 1 also shows the direction of increasing the number of differences using a large arrow. The basic data length can be reduced to the shortest data string (basic data string) by recursively using the relational expressions shown in equations (2) and (4), but the minimum data Refers to the length of the column.

この表1では、基本データ長を2としたときに、データ数が、2、4、8、16であった場合にどのような演算を行うか、基本データ長を4としたときに、データ数が、4、8、16であった場合にどのような演算を行うか、基本データ長を8としたときに、データ数が、8、16であった場合にどのような演算を行うか、基本データ長を16としたときに、データ数が、16であった場合にどのような演算を行うかを横方向に示している。なお、表1を横方向に見るとき、表内に記述している差分の回数は無視する。

Figure 0005101140
In this Table 1, when the basic data length is 2, what calculation is performed when the number of data is 2, 4, 8, 16 and when the basic data length is 4, What calculation is performed when the number is 4, 8, 16 and what calculation is performed when the number of data is 8, 16 when the basic data length is 8 When the basic data length is 16, the calculation is performed in the horizontal direction when the number of data is 16. When viewing Table 1 in the horizontal direction, the number of differences described in the table is ignored.
Figure 0005101140

表1を縦方向に見ると、差分回数を増やすにつれて、不均一度は、両端のデータ平均値の差分から、より分散した位置のデータに対する平均値の差分へと移っていくことが判る。これから、差分回数が多い方が不均一度の定義として適切であるということができる。また、表1を横方向に見ると、これは、式(2)、式(4)に示した関係式を順次用いることにより、基本データ列に達することが判る。   Looking at Table 1 in the vertical direction, it can be seen that as the number of differences increases, the non-uniformity shifts from the difference between the average data values at both ends to the difference between the average values for data at more dispersed positions. From this, it can be said that a larger number of differences is more appropriate as a definition of non-uniformity. Further, looking at Table 1 in the horizontal direction, it can be seen that this reaches the basic data string by sequentially using the relational expressions shown in Expression (2) and Expression (4).

ここで、基本データ長を変えると、不均一度の定義式が変わることに注意する必要がある。そこで、不均一度の経時変化に注目する場合、当初に決めた基本データ長を途中で変更するべきではない。基本データ長を決める基準として、データ列に含まれるデータが持つ値の最大値に対する最小値の比を使う方法がある。この比が1に近ければ、最小値と最大値とは近く、ばらつきの程度は小さい。従って、基本データ長を大きく、すなわち、図7に示したような差分操作をあまり多く行わないようにする。この場合、ばらつきの程度が小さいのだから、差分操作を数多く行うまでもなく、不均一度は小さい値となって、ばらつきの程度が小さいことを示すようになるためである。逆に、前述の比が0に近ければ、データ列の最小値と最大値とは離れているので、基本データ長を小さくして、不均一度を計算するのが適切である。   Here, it should be noted that the definition of the non-uniformity changes when the basic data length is changed. Therefore, when paying attention to the non-uniformity change with time, the basic data length determined at the beginning should not be changed halfway. As a criterion for determining the basic data length, there is a method of using a ratio of a minimum value to a maximum value of data included in a data string. If this ratio is close to 1, the minimum value and the maximum value are close, and the degree of variation is small. Therefore, the basic data length is increased, that is, the difference operation as shown in FIG. In this case, since the degree of variation is small, it is not necessary to perform many differential operations, and the non-uniformity becomes a small value, indicating that the degree of variation is small. On the contrary, if the ratio is close to 0, the minimum value and the maximum value of the data string are far from each other, so it is appropriate to calculate the non-uniformity by reducing the basic data length.

式(2)、式(4)に示した関係式が、本発明において不均一度の計算として並列計算が可能であることを示す根拠である。並列計算を行うとき、基本データ列を用いるか、それよりも長いデータ列を用いるかについては任意性がある。いずれにしても、式(2)、式(4)の関係式が主張することは、与えられたデータ列から直接、不均一度を計算するのではなく、それよりも短いデータ列で不均一度を計算し、それらの平均値をとれば、元のデータの不均一度に等しいということである。   The relational expressions shown in Expression (2) and Expression (4) are the grounds that parallel calculation is possible as calculation of non-uniformity in the present invention. When performing parallel calculation, there is an arbitrary choice as to whether a basic data string or a longer data string is used. In any case, the relational expressions of Equations (2) and (4) claim that the non-uniformity is not calculated directly from the given data sequence, but is inhomogeneous with a shorter data sequence. If we calculate once and take the average of them, it is equal to the non-uniformity of the original data.

図16はデータ数が16個の場合の並列計算の効率化について説明する図である。図16に示す例において、昇順に並んだ16個のデータ1601について、基本データ長を4として、式(4)に示すの関係式に基づいて並列計算を行うものとする。このとき、第1グループ1602は、全てのデータの値は等しいものとする。この場合、第1グループ1602の不均一度は0になる。従って、あるグループ内でデータが全て等しければ、そのグループの不均一度が0となるので、計算する必要がなくなる。この結果、より効率的な並列計算が可能になる。実際には、グループ内のデータが全て所定の許容範囲内にあるときに、それらを等値とみなすこととする。   FIG. 16 is a diagram for explaining the efficiency of parallel computation when the number of data is 16. In the example shown in FIG. 16, it is assumed that 16 data 1601 arranged in ascending order are subjected to parallel calculation based on the relational expression shown in Expression (4) with a basic data length of 4. At this time, the first group 1602 has the same value for all data. In this case, the nonuniformity of the first group 1602 is zero. Therefore, if all the data is equal in a certain group, the non-uniformity of that group becomes zero, and there is no need to calculate. As a result, more efficient parallel computation becomes possible. Actually, when all the data in the group is within a predetermined allowable range, they are regarded as equal.

次に、基本データ長が4の場合を代表例として、図12、図13、図14、図15に示した不均一度の定義式1203、1303、1403、1503を不均一度の代表として説明する。   Next, the nonuniformity definition formulas 1203, 1303, 1403, and 1503 shown in FIGS. 12, 13, 14, and 15 will be described as representative examples of the case where the basic data length is 4, as representative examples. To do.

まず、この不均一度と分散との関係を説明する。そのためには、データ数が偶数個と奇数個との場合に分けて考えると都合がよい。初めに、偶数個の代表としてデータ数が4個の場合、次に、奇数個の代表としてデータ数が3個の場合について説明する。   First, the relationship between this nonuniformity and dispersion will be described. For this purpose, it is convenient to consider separately when the number of data is an even number and an odd number. First, a case where the number of data is four as an even number of representatives, and a case where the number of data is three as an odd number of representatives will be described.

図17はデータ数が4個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを不均一度の正規化を別の観点から見直して説明する図である。   FIG. 17 is a diagram for explaining the non-uniformity calculation method and the definition formula in the case where the number of data is four from a different viewpoint.

前述までは、不均一度の値を0から1までの数値に正規化するために、ペア数で割るとしてきたが、それを別の観点から見直してみる。データ数が4個の場合、不均一度の分子が最小になるのは、全てのデータが等しくなるときで、その値は0である。不均一度の分子が最大になるのは、先頭2個のデータが0、後続2個のデータが1になるときで、分子の最大値は2である。従って、正規化するには、この最大値で割ればよい。このように、ペア数は、不均一度の計算式の分子の最大値ともみなすことができる。   Up to this point, in order to normalize the non-uniformity value to a numerical value from 0 to 1, it has been divided by the number of pairs, but this will be reviewed from another point of view. When the number of data is 4, the numerator of nonuniformity is minimized when all the data are equal, and the value is zero. The numerator with the non-uniformity is maximized when the first two data are 0 and the following two data are 1, and the maximum value of the numerator is 2. Therefore, it is sufficient to divide by this maximum value for normalization. Thus, the number of pairs can be regarded as the maximum value of the numerator in the calculation formula of the non-uniformity.

図18はデータ数が3個の場合の不均一度の計算方法と定義式と示す図である。この例も、不均一度の正規化を別の観点から見直したものであり、この場合の正規化も不均一度の分子の最大値を用いる。但し、この例では、ペアになれないデータが1つ残るが、それを3個のデータの平均値とペアにする。この理由は後述する。不均一度の分子が最小になるのは、やはり、全てのデータが等しくなるときで、その値は0である。不均一度の分子が最大になるのは、先頭2個のデータが0、後続の1個のデータが1になるとき、あるいは、先頭1個のデータが0、後続2個のデータが1になるときで、これは、データが0と1とに2分されるが、それらの個数の差が1になるときである。このとき、不均一度の分子の最大値は、ペア数をデータ数で割った値にペア数を加えた値となる。なお、この例でのペア数は、平均値とペアにする一組を除いた個数とする。データ数が3個の場合、ペア数をこのように定義する。   FIG. 18 is a diagram showing a nonuniformity calculation method and definition formula when the number of data is three. In this example, the normalization of the nonuniformity is also reviewed from another viewpoint, and the normalization in this case also uses the maximum value of the numerator of the nonuniformity. However, in this example, one piece of data that cannot be paired remains, but it is paired with an average value of three pieces of data. The reason for this will be described later. The numerator of non-uniformity is minimized when all the data are equal and its value is zero. The numerator of non-uniformity is maximized when the first two data are 0 and the following one data is 1, or the first one data is 0 and the following two data are 1. This is when the data is divided into 0 and 1 and the difference between the numbers is 1. At this time, the maximum value of the non-uniformity numerator is a value obtained by adding the number of pairs to the value obtained by dividing the number of pairs by the number of data. Note that the number of pairs in this example is the number excluding one set paired with the average value. When the number of data is 3, the number of pairs is defined in this way.

さて、ここで、不均一度とは別にばらつき度を定義する。すなわち、昇順、あるいは、降順に並んでいるデータに対して、最大データと最小データとの差分をとる、2番目に大きいデータと最小のデータの次に小さいデータとの差分をとる、という処理をペアがなくなるまで行い、データ数が偶数個の場合、差分の総和をペア数で割ったものをばらつき度と定義する。データ数が奇数個の場合、ペアがとれないデータが1つ残るが、これは平均値とペアにして差分をとり、差分の総和を、ペア数をデータ数で割った値に、このペア数を加えた値で割ったものをばらつきと定義する。データ数が奇数の場合、ペア数は、平均値とペアにする一組を除いた個数とする。データが偶数個(2m)、奇数個(2m+1)の場合の場合のばらつき度の定義式を示すと、それぞれ、式(5)、式(6)に示すようになる。なお、式(5)、式(6)において、mはペア数を示している。

Figure 0005101140
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Now, the degree of variation is defined separately from the non-uniformity. In other words, for the data arranged in ascending order or descending order, the difference between the largest data and the smallest data is taken, and the difference between the second largest data and the smallest data is taken next to the smallest data. This is performed until there are no more pairs. If the number of data is an even number, the difference is defined as the sum of the differences divided by the number of pairs. If the number of data is an odd number, one piece of data that cannot be paired remains. Divided by the value added with is defined as variation. When the number of data is an odd number, the number of pairs is the number excluding one set paired with the average value. Expressions for defining the degree of variation in the case of even number (2m) and odd number (2m + 1) data are as shown in Expression (5) and Expression (6), respectively. In equations (5) and (6), m represents the number of pairs.
Figure 0005101140
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式(5)、式(6)に示す定義式をみると、データ数が4個の場合の不均一度は、データ数が4個の場合のばらつき度と等しく、データ数が3個の場合の不均一度は、データ数が3個の場合のばらつき度と等しくなる。   Looking at the definition formulas shown in equations (5) and (6), the non-uniformity when the number of data is 4 is equal to the variation when the number of data is 4, and the number of data is 3 Is equal to the degree of variation when the number of data is three.

しかし、図12、図13で示したデータ数が16個、8個の場合の不均一度は、データ数が16個、8個の場合のばらつき度と同じにはならない。このことは、表1における対角線上の不均一度がばらつき度と等しいことからも理解することができる。ここで、図17、図18を利用し、データ数が4個の場合のばらつき度、データ数が3個の場合のばらつき度と、それぞれの分散との関係を計算すると、式(7)を得ることができる。図18に説明した例において、ペアになれずに残ったデータを平均値とペアにしたのは、このような分散との関係を導き出すためである。この関係式は、データ数n個の場合に一般化することができ、ばらつき度の下限値と分散との関係式は式(8)に示すようなものとなる。さらに、式(9.1)〜式(9.5)を含む式(9)に示すようにように、ばらつき度の上下限値と分散との関係式も得ることができる。

Figure 0005101140
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However, the nonuniformity when the number of data shown in FIGS. 12 and 13 is 16 or 8 is not the same as the degree of variation when the number of data is 16 or 8. This can also be understood from the fact that the non-uniformity on the diagonal line in Table 1 is equal to the variation degree. Here, using FIG. 17 and FIG. 18, when calculating the relationship between the degree of variation when the number of data is four, the degree of variation when the number of data is three, and the respective variances, Equation (7) is obtained. Obtainable. In the example illustrated in FIG. 18, the reason why the data remaining without being paired is paired with the average value is to derive the relationship with such variance. This relational expression can be generalized when the number of data is n, and the relational expression between the lower limit value of the variation degree and the variance is as shown in Expression (8). Furthermore, as shown in Expression (9) including Expression (9.1) to Expression (9.5), a relational expression between the upper and lower limit values of the variation degree and the variance can also be obtained.
Figure 0005101140
Figure 0005101140
Figure 0005101140
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データ数が16個の場合の不均一度、及び、ばらつき度は、式(10.1)〜式(10.4)を含む式(10)に示すように、それぞれ、分散に対して式(10.2)、式(10.3)に示すような関係を持つ。分散に対する変動幅は、不均一度の方が、ばらつき度より小さいことが判る。これをデータ数が2のk乗個の場合に一般化したものが式(10.4)であり、この式から、分散に対する変動幅は、不均一度はデータ数によらず一定であるが、ばらつき度はデータ数が多くなるにつれて、大きくなることがわかる。従って、ばらつき度より不均一度の方が分散に近い振る舞いをするということができる。   The non-uniformity and the degree of dispersion when the number of data is 16 are expressed by the equation (10) including the equations (10.1) to (10.4) with respect to the variance ( 10.2) and formula (10.3). It can be seen that the variation width with respect to the dispersion is smaller in the nonuniformity than in the variation. Formula (10.4) is generalized when the number of data is 2 to the power of k. From this formula, the fluctuation range for the variance is constant regardless of the number of data. It can be seen that the degree of variation increases as the number of data increases. Accordingly, it can be said that the non-uniformity behaves closer to the dispersion than the variation degree.

前述した図4、図5により説明した方法で不均一度について考察したとき、ばらつき度を考えていたことになる。ばらつき度を用いると、前述のように大きめな分散の値でデータ列のばらつきの程度を評価することになり、好ましくないのである。図7により説明したように、不均一度は、データ数が多くなるにつれて、データに対する差分の回数を増やして、データ数に適合した評価を行う方法である。すなわち、分散に対する変動幅が一定になるように、差分の回数の方を増やしているのである。一方、ばらつき度が、データ数が多くなるにつれて分散に対する変動幅が大きくなってしまうのは、データ数が多くなっても差分の回数を増やさないためである。このように、不均一度とばらつき度とには対照的な性質がある。そして、式(10)に示した方法を用いると、不均一度の上下限値を分散で評価した結果を各種の不均一度に対して計算することができる。これを示したのが基本データ長別に分散と不均一度との上下限値を示している表である表2である。

Figure 0005101140
When considering the non-uniformity by the method described with reference to FIGS. 4 and 5, the degree of variation is considered. If the degree of variation is used, the degree of variation in the data string is evaluated with a large dispersion value as described above, which is not preferable. As described with reference to FIG. 7, the non-uniformity is a method of performing an evaluation suitable for the number of data by increasing the number of differences with respect to the data as the number of data increases. That is, the number of differences is increased so that the fluctuation range with respect to dispersion is constant. On the other hand, the variation range for the variance increases as the number of data increases because the number of differences does not increase even if the number of data increases. Thus, the non-uniformity and the variation degree have contrasting properties. And if the method shown to Formula (10) is used, the result of having evaluated the upper and lower limits of the nonuniformity by dispersion | distribution can be calculated with respect to various nonuniformities. This is shown in Table 2, which is a table showing the upper and lower limit values of variance and non-uniformity for each basic data length.
Figure 0005101140

この表2から、不均一度の上下限値は、基本データ長が同じであればデータ数が増えても変わらず、基本データ長を大きくするにつれて上下限値の範囲が次第に広がっていくことが判る。このことから、なるべく基本データ長を大きくしないところで不均一度を用いる方がより好ましいことが判る。   From Table 2, the upper and lower limit values of the non-uniformity do not change even if the number of data increases if the basic data length is the same, and the range of the upper and lower limit values gradually expands as the basic data length increases. I understand. From this, it can be seen that it is more preferable to use the non-uniformity where the basic data length is not increased as much as possible.

図19はデータ数が16個の場合の不均一度の計算方法を説明し、かつ、不均一度の並列計算の仕組みを説明する図であり、次に、これについて説明する。   FIG. 19 is a diagram for explaining a non-uniformity calculation method when the number of data is 16, and a mechanism for explaining the non-uniformity parallel calculation. Next, this will be described.

図19には、データ数が16個の場合の不均一度を計算する処理1901が示されている。この処理は、まず、データ数が16個のデータ列を、データ数が4個の4つのグループ1902に分け、次に、グループ別に並列計算1903により不均一度1904を求め、最後に、各グループ別の不均一度の平均値1905をとって、元のデータ列に対する不均一度1906を求める処理である。図19に示す例では、基本データ長を4とし、データ数が4個のデータ列を最下位階層としている。あるグループ内のデータが全て所定の許容範囲内にある場合、それらのデータを等値とみなして不均一度を0として、その部分の並列計算は行わない。基本データ長を変えずに、データ数が8個のデータ列を最下位階層として並列計算する方法もある。   FIG. 19 shows a process 1901 for calculating the non-uniformity when the number of data is 16. In this process, first, a data string having 16 data is divided into 4 groups 1902 having 4 data, and then a non-uniformity 1904 is obtained by parallel calculation 1903 for each group. This is a process for obtaining another non-uniformity average value 1905 to obtain the non-uniformity 1906 for the original data string. In the example shown in FIG. 19, the basic data length is 4, and the data string having 4 data is the lowest layer. When all the data in a certain group is within the predetermined allowable range, these data are regarded as equal values, the non-uniformity is set to 0, and the parallel calculation of that portion is not performed. There is also a method of performing parallel calculation with a data string of 8 data as the lowest hierarchy without changing the basic data length.

一般に、元のデータが2のk乗個の場合、データ数が(k−1)乗個以下の2の累乗となるデータを最下位階層にすることができる。最下位階層のデータ列をどれにするかは、前述で提示した表1において、基本データ長を指定した後、表を横方向に見ながら決めることになる。最下位階層のデータ数を基本データ長よりも大きくすれば、並列計算の並列度が低くなる。最も並列度が高いのは、最下位階層のデータ数を基本データ長に一致させたときとなり、実装方法にもよるが、こうするのが望ましい。また、基本データ長によっても、並列計算の並列度は変化する。   In general, when the original data is 2k power, data having the power of 2 with the number of data being (k-1) power or less can be the lowest layer. Which data column of the lowest hierarchy is to be determined is determined while viewing the table in the horizontal direction after designating the basic data length in Table 1 presented above. If the number of data in the lowest hierarchy is made larger than the basic data length, the degree of parallelism in parallel computation is lowered. The degree of parallelism is highest when the number of data in the lowest layer is made to match the basic data length, and this is desirable depending on the implementation method. Moreover, the parallel degree of parallel calculation changes also with basic data length.

さて、前述した並列計算の過程を別の観点から見てみるため、例えば、図19に示すデータ数が16個の場合を考える。図19を見ると、処理が進むにつれてデータに対する符号が交替していることが判る。その様子を示したのがダミーデータを挿入するルールを説明するための表である表3である。

Figure 0005101140
Now, in order to see the process of parallel computation described above from another viewpoint, for example, consider the case where the number of data shown in FIG. Referring to FIG. 19, it can be seen that the codes for data are changed as the processing proceeds. This is shown in Table 3, which is a table for explaining the rules for inserting dummy data.
Figure 0005101140

表3に示す16個の各データは、各初期状態でデータに−1の0乗という係数が掛かっているとみなす。その初期係数の指数は、1回目の演算、2回目の演算、3回目の演算と処理が進に従ってその値を変化させ、最終的に表3の中の示しているような数値になる。これは、初期係数に−1の0乗、あるいは、1乗を3回掛ける処理に等しい。   The 16 pieces of data shown in Table 3 are considered to have a coefficient of −1 to the 0th power applied to the data in each initial state. The index of the initial coefficient changes its value according to the progress of the first operation, the second operation, the third operation and processing, and finally becomes a numerical value as shown in Table 3. This is equivalent to a process of multiplying the initial coefficient by −1 to the 0th power or the first power three times.

図20はデータ数が2のk乗個の場合の不均一度の計算過程の概略を説明する図である。前述したデータ数が16個の場合を、データ数が2のk乗の場合に拡張すれば、図20に示すように、初期係数2001に−1の0乗、あるいは、1乗を(k−1)回掛ける(k−1)回の演算2002を行うことによって、最終的な係数2003を求め、求められた計算結果の総和をとることにより、データ数が2のk乗の場合の不均一度2004を求めることになる。   FIG. 20 is a diagram for explaining the outline of the nonuniformity calculation process when the number of data is 2 to the power of k. If the above-described case of 16 data is expanded to the case where the number of data is 2 to the kth power, as shown in FIG. 20, the initial coefficient 2001 is set to −1 to the 0th power or the first power to (k− 1) Multiply (k-1) operations 2002 to obtain a final coefficient 2003 and take the sum of the calculated results to obtain an inequalities when the number of data is 2 to the kth power We will ask for 2004 once.

表3に示す出力における−1の指数の分布から、例えば、第1データ列を見ると、指数が0になるデータと1になるデータの値が仮に等しかったとすれば、両データは相殺されて0になり、それらは不均一度に寄与しないことが判る。このことから、与えられたデータ列が16個でなく、例えば、9個だった場合にも、データ数を16個として前述で説明した通りに並列計算を行うことが可能になる。この理由を図21により説明する。   From the distribution of exponents of −1 in the output shown in Table 3, for example, if the first data string is viewed, if the data for which the exponent is 0 and the value of the data for which 1 is equal, the two data are offset. It turns out that they do not contribute to the non-uniformity. From this, even when the number of given data strings is not 16, for example, 9 data, the number of data can be 16 and parallel calculation can be performed as described above. The reason for this will be described with reference to FIG.

図21は与えられたデータ数が9個で、データ数を16個にする場合にダミーデータをどこに挿入するべきかを説明する図である。図21では、平均値データmu を挿入すると共に、前述した相殺される位置に、等しい値を持つダミーデータ(zd、yd、zd)をペアとして挿入している。このようにすることにより、データ数を16個にすることができ、かつ、ダミーデータの影響が不均一度に表れないようにすることができる。   FIG. 21 is a diagram for explaining where dummy data should be inserted when the number of given data is 9 and the number of data is 16. In FIG. 21, mean value data mu is inserted, and dummy data (zd, yd, zd) having the same value is inserted as a pair at the position to be canceled. By doing so, the number of data can be reduced to 16, and the influence of dummy data can be prevented from appearing in non-uniformity.

いま、データ列を昇順、あるいは、降順に並び替えることを前提にしているので、ダミーデータも挿入する位置の隣のデータと大小関係を合わせてもよいが、結局、ダミーデータは不均一度の計算過程で相殺されてしまうので、ダミーデータと隣のデータとの大小関係は無視し、全てのダミーデータに0を代入しておいても構わない。但し、挿入位置は前述したように決まった位置にしなければならない。   Since it is assumed that the data sequence is rearranged in ascending or descending order, the dummy data may be combined with the data adjacent to the position where the dummy data is inserted. Since they are canceled in the calculation process, the magnitude relationship between the dummy data and the adjacent data may be ignored and 0 may be substituted for all dummy data. However, the insertion position must be a fixed position as described above.

前述したように、与えられたデータ列が2のk乗個でない場合、データ列にダミーデータを挿入することにより、2のk乗個のデータ列と等価に扱うことが可能になる。そして、ダミーデータの挿入位置には、前述で説明したような一定の規則があり、全てのダミーデータに0を代入しておけばよい。ダミーデータの挿入パターンとして、データの並びの具体例を表4に示す。表4は、基本データ長を4、最下位階層のデータ数を4個とした場合の例である。

Figure 0005101140
As described above, when a given data string is not 2 k power data, dummy data can be inserted into the data string so that it can be handled equivalently to 2 k data data strings. The dummy data insertion position has a certain rule as described above, and 0 may be substituted for all dummy data. Table 4 shows specific examples of data arrangement as dummy data insertion patterns. Table 4 shows an example in which the basic data length is 4 and the number of data in the lowest hierarchy is 4.
Figure 0005101140

表4に示す挿入パターンは、2のk乗の場合に拡張することができ、この拡張したものが図1のダミー挿入ルール定義ファイル118として備えられている。表4において、黒丸は与えられたデータ、白丸はダミーデータ、mは平均値データ、括弧内は直前のデータ列の別パターンである。また、表4には、図21により示した平均値mを挿入する位置も示している。   The insertion pattern shown in Table 4 can be expanded in the case of 2 to the power of k, and this expanded one is provided as the dummy insertion rule definition file 118 in FIG. In Table 4, black circles are given data, white circles are dummy data, m is average value data, and parentheses are different patterns of the immediately preceding data string. Table 4 also shows the position where the average value m shown in FIG. 21 is inserted.

次に、図3により説明したシステムリソース制御の処理フローにおけるステップ301でのリソース利用率の収集、ステップ302でのリソース利用率の正規化、ステップ303での不均一度の計算の各処理の詳細を説明する。ここでは、前述で説明したデータ及びデータ列をリソース利用率と読み直す。   Next, details of each processing of collection of the resource usage rate at step 301, normalization of the resource usage rate at step 302, and calculation of the non-uniformity at step 303 in the processing flow of the system resource control described with reference to FIG. Will be explained. Here, the data and data string described above are re-read as resource utilization.

ステップ301でのリソース利用率の収集の処理は、システムリソースデータ収集プログラム112が、制御対象システム109のシステムリソース106別に異なる時間周期でリソースの利用率を集める処理である。そして、ステップ302でのリソース利用率の正規化の処理に移る。ステップ303でのリソース利用率の正規化の処理は、システムリソースデータ収集プログラム112によって得られたリソース利用率毎の最小値と最大値とを使用し、最小値を0、最大値を1とする線形演算によって正規化を行う処理である。システムリソースデータ蓄積用データベース120は、格納したデータが所定容量を越えた場合、最も古いものから消去していく。   The resource utilization rate collection process in step 301 is a process in which the system resource data collection program 112 collects resource utilization rates at different time periods for each system resource 106 of the control target system 109. Then, the process proceeds to a resource utilization rate normalization process in step 302. The resource utilization rate normalization process in step 303 uses the minimum value and the maximum value for each resource utilization rate obtained by the system resource data collection program 112, and sets the minimum value to 0 and the maximum value to 1. This is a process of normalizing by linear calculation. When the stored data exceeds a predetermined capacity, the system resource data storage database 120 is deleted from the oldest one.

図22は図3に示すステップ303での不均一度の計算の処理の詳細を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、この不均一度の計算の処理は、一定の時間周期で実行される。   FIG. 22 is a flowchart for explaining the details of the processing for calculating the non-uniformity in step 303 shown in FIG. 3, which will be described next. Note that the process of calculating the non-uniformity is executed at a constant time period.

(1)この処理が開始されると、リソース利用率の不均一度計算プログラム113は、システムリソースデータの収集プログラム112により収集され、正規化されてシステムリソースデータ蓄積用データベース120に格納されている正規化されたリソース利用率をシステムリソースデータ蓄積用データベース120から読み出して、それを昇順、あるいは、降順に並び替える(ステップ2201)。 (1) When this process is started, the resource utilization rate non-uniformity calculation program 113 is collected by the system resource data collection program 112, normalized, and stored in the system resource data storage database 120. The normalized resource usage rate is read from the system resource data storage database 120 and rearranged in ascending order or descending order (step 2201).

(2)次に、不均一度計算プログラム113は、予め決めておいた基本データ長を選択する。これによって、不均一度の計算方法を決定する。リソース利用率は必ずしも2のk乗個あるとは限らない(ステップ220)。 (2) Next, the nonuniformity calculation program 113 selects a predetermined basic data length. This determines the method of calculating the non-uniformity. The resource utilization rate is not always 2k (step 220 2 ).

(3)そこで、ダミーの挿入が必要であるか否かを、データ数が2のk乗個か否かを判定することにより判定する。この判定で、データ数が2のk乗個でなかった場合、表4により説明したようなダミー挿入ルール定義ファイル118を読み出し、そのファイル中のルールに従ってダミーデータをリソース利用率のデータ列に挿入する(ステップ2203、2204)。 (3) Therefore, whether or not dummy insertion is necessary is determined by determining whether or not the number of data is 2k. If the number of data is not 2 to the power of k in this determination, the dummy insertion rule definition file 118 as described with reference to Table 4 is read, and dummy data is inserted into the resource utilization data string according to the rules in the file. (Steps 2203 and 2204).

(4)ステップ2203の判定で、データ数が2のk乗個であった場合、あるいは、ステップ2204の処理の後、並列計算を行うことにより不均一度を計算する。この計算において、並び順に4つのリソース利用率をグループにして2の(k−2)乗個のグループを並列計算するときが最も並列度が高い。一方、データ数が半分となるようにリソース利用率を並び順に2つのブロックに分け、このブロック別に処理を進めるときが最も並列度が低いときである。並列度に関しては、これだけの任意性がある。これは、実装仕様によって決めるのが適切である(ステップ2205)。 (4) If the number of data is 2 to the power of k in the determination at step 2203, or after the processing at step 2204, the non-uniformity is calculated by performing parallel calculation. In this calculation, the degree of parallelism is highest when the four (4-2) power groups are calculated in parallel by grouping the four resource utilization rates in the order of arrangement. On the other hand, the resource usage rate is divided into two blocks in order so that the number of data is halved, and the process proceeds separately for each block when the degree of parallelism is the lowest. There is this arbitrary degree of parallelism. This is appropriately determined by the mounting specification (step 2205).

(5)ステップ2205での並列計算の処理の後、不均一度計算プログラム113は、並列計算を行った各ブロックの計算結果の平均値を求める統合処理を行って不均一度を求める(ステップ2206)。 (5) After the parallel calculation process in step 2205, the non-uniformity calculation program 113 performs an integration process for obtaining an average value of the calculation results of the blocks that have been subjected to the parallel calculation to obtain the non-uniformity (step 2206). ).

前述までで、本発明の第1の実施形態の説明を終了し、次に、本発明の第2の実施形態について説明する。   Thus far, the description of the first embodiment of the present invention has been completed, and then the second embodiment of the present invention will be described.

図23は隣のデータと並びの順序が変わらない限り、不均一度の計算が線形性を保つことを説明する図である。   FIG. 23 is a diagram for explaining that the calculation of non-uniformity maintains linearity unless the order of arrangement with the adjacent data is changed.

前述で説明した本発明の第1の実施形態において、基本データ長が2の場合の不均一度の定義によると、図23に示したように、昇順に並べたデータ列2301の値を変位させた場合、それによって隣のデータと並びの順序が変わらない限り、不均一度の計算2303は線形性を保つことができる。不均一度の変化前後の大小関係にも変化がないことも明白である。ところが、データ列内のデータを仮に隣のデータと並びの順序が変わるほど変位させた場合、変化後の不均一度は、変化前の不均一度より大きいのか、小さいのか不明となってしまい、どのくらい値が変化したのかも不明となる。この例を示しているのが式式(11)である。

Figure 0005101140
In the first embodiment of the present invention described above, according to the definition of the nonuniformity when the basic data length is 2, as shown in FIG. 23, the values of the data string 2301 arranged in ascending order are displaced. In this case, the non-uniformity calculation 2303 can maintain linearity as long as the order of arrangement of the adjacent data does not change. It is also clear that there is no change in the magnitude relationship before and after the change in non-uniformity. However, if the data in the data string is displaced so that the order of arrangement with the adjacent data changes, it becomes unclear whether the non-uniformity after the change is larger or smaller than the non-uniformity before the change, It is also unclear how much the value has changed. An example of this is equation (11).
Figure 0005101140

この式(11)は、データ数が4個の場合に、データ列の並びが入れ替わるほど、あるデータを変位させたとき、変化の前後で不均一度がどう変化するかを示す式であり、データ数が4個のとき、2番目のものの値を減少させ、1番目のものより小さくした場合である。このことは、表1に示す基本データ長が2の最上段を見ても理解することができる。基本データ長が2の場合、偶数番目のデータの平均値から奇数番目のデータの平均値を引いたものが不均一度だから、隣り合うデータの入れ換えが起きない限り、これらの偶数、奇数の関係は不変で、不均一度の線形性が保たれる。同様に、表1における基本データ長が4以上の場合を見ると、基本データ列内の先頭半分と後続半分とでデータの入れ換えが起きなければ、不均一度の線形性が保たれることが判る。   This equation (11) is an equation showing how the non-uniformity changes before and after the change when a certain data is displaced so that the arrangement of the data string is changed when the number of data is four, When the number of data is 4, the value of the second data is decreased and made smaller than the first data. This can be understood by looking at the top row of the basic data length 2 shown in Table 1. If the basic data length is 2, the average value of the even-numbered data minus the average value of the odd-numbered data is non-uniformity. Is invariant and the linearity of non-uniformity is maintained. Similarly, looking at the case where the basic data length in Table 1 is 4 or more, the linearity of the non-uniformity can be maintained unless the data is exchanged between the first half and the subsequent half in the basic data string. I understand.

前述したように、データの値を変化させてもデータの入れ換えが起きないという制約条件の下で、所定の不均一度からデータ列の値を求める逆問題は線形となり、求解が容易になる。不均一度として分散を使用すると、分散は、2次多項式であるから本質的に非線形であり、このような線形になる条件はなく、これほど簡単には求解できない。   As described above, under the constraint that data replacement does not occur even if the data value is changed, the inverse problem for obtaining the value of the data string from the predetermined non-uniformity is linear, and the solution is easy. If variance is used as the non-uniformity, the variance is essentially non-linear because it is a second-order polynomial, there is no such linear condition, and it cannot be solved as easily.

さて、次に、不均一度を正の変位分だけ減少させたものを所定値と考え、これに対応するデータ列の値を逆算する例を考える。この変位が大きい場合、データ列のうちの1つだけ値を変更することでは、この所定値を実現することができない場合があり得る。従って、一般的に捉えるには、不均一度の所定変位に対して、複数のデータの値を変更する方法が必要である。まず、データにどの程度の変位を与えるべきかを基本データ長が4の場合を例として説明する。   Next, consider an example in which a value obtained by reducing the non-uniformity by a positive displacement is considered as a predetermined value, and the value of the data string corresponding thereto is calculated backward. If this displacement is large, this predetermined value may not be realized by changing the value of only one of the data strings. Therefore, in general, a method for changing a plurality of data values with respect to a predetermined displacement of non-uniformity is necessary. First, how much displacement should be given to data will be described as an example where the basic data length is 4.

図24は基本データ長が4、データ数が4個の場合に不均一度の所定変位を実現するためのデータの変位の組合せを説明する図である。   FIG. 24 is a diagram for explaining a combination of data displacements for realizing a predetermined displacement with nonuniformity when the basic data length is 4 and the number of data is 4.

図24を見ると、データの位置によって、変位が不均一度に正に寄与する場合と負に寄与する場合がある。図24(a)に示すように不均一度を所定変位だけ減少させる例2401の場合、与えられた4個のデータの中央2個のデータについてだけ、変位の和がそのデータの差分以下になるようにする。例えば、そのデータの差分の半分になるように、2つの変位を等しいとしてもよい。先頭と最後尾とのデータの変位は隣のデータとの差分とする。   Referring to FIG. 24, the displacement may contribute positively or negatively to the non-uniformity depending on the position of the data. In the case of the example 2401 in which the non-uniformity is decreased by a predetermined displacement as shown in FIG. 24A, the sum of the displacements is less than or equal to the difference of the data for only the central two data of the given four data. Like that. For example, the two displacements may be equal to be half the difference between the data. The displacement of the data at the head and tail is the difference from the adjacent data.

前述した線形性保持の条件から考えると、先頭と最後尾とのデータの変位は、与えられた4個のデータ全てを中央2個のデータに変位を与えた位置2402まで持っていけるはずである。ところが、そうすると、大きな変位を許すことになり、制御装置において、そのような大きい変位は実現できない場合もある。そこで、変位はなるべく大きくしない方法を採ることとする。この方が制御の実現性は高いと考えられるからである。   Considering the above-mentioned conditions for maintaining the linearity, the displacement of the data at the head and tail should be able to bring all four given data to the position 2402 where the displacement was given to the two central data. . However, in this case, a large displacement is allowed, and such a large displacement may not be realized in the control device. Therefore, a method is adopted in which the displacement is not increased as much as possible. This is because control is considered to be more feasible.

図24(b)に示すように、不均一度を所定変位だけ増加させる例2403の場合、与えられた4個のデータの先頭と最後尾とのデータについてだけ変位を与える。中央2個のデータの変位は隣のデータとの差分とする。図24(b)で、中央2個のデータのうち、1番目のデータを先頭データと等しくし、2番目のデータを最後尾データと等しくすることも考えられる。しかし、不均一度を増やすことは、制御対象システム109を乱すことにつながるので、容易には乱すことができないように、与えられたとしても小さい変位しか許さない方が望ましい。このような意味から、後者を避け、前者を採るのである。   As shown in FIG. 24B, in the case of Example 2403 in which the non-uniformity is increased by a predetermined displacement, the displacement is given only to the data at the beginning and the tail of the given four data. The displacement of the central two data is the difference from the adjacent data. In FIG. 24B, it can be considered that the first data of the two pieces of data in the center is equal to the head data, and the second data is equal to the tail data. However, increasing the non-uniformity leads to disturbing the control target system 109. Therefore, it is desirable to allow only a small displacement even if given, so that it cannot be easily disturbed. In this sense, the latter is avoided and the former is taken.

図25は基本データ長が8、データ数が8個の場合に不均一度の所定変位を実現するためのデータの変位の組合せを説明する図である。図25において、図25(a)は図24(a)の場合と同様に、不均一度を所定変位だけ減少させる例2501であり、図25(b)は図24(b)の場合と同様に、不均一度を所定変位だけ増加させる例2502である。基本データ長が8以上の場合も、前述したと同様に変位を与えることができ、やはり、変位はなるべく大きくしないようにする。   FIG. 25 is a diagram for explaining a combination of data displacements for realizing a predetermined displacement with non-uniformity when the basic data length is 8 and the number of data is 8. 25A is an example 2501 in which the non-uniformity is decreased by a predetermined displacement, as in FIG. 24A, and FIG. 25B is the same as in FIG. 24B. The example 2502 increases the non-uniformity by a predetermined displacement. Even when the basic data length is 8 or more, the displacement can be given in the same manner as described above, and the displacement is made as small as possible.

前述したようなことから、各データには、隣り合うデータの入れ換えが起きるほどの変位を与えるべきではないという制約条件を課すことにする。   As described above, each data is subjected to a constraint that the displacement should not be such that the adjacent data can be replaced.

図26は不均一度の所定変位を実現するためのデータの変位の組合せを説明する図である。図26に示す例は、基本データ長が4の不均一度、最下位階層のデータ数が4個の場合に、データが4個与えられた例である。   FIG. 26 is a diagram for explaining a combination of data displacements for realizing a predetermined displacement of nonuniformity. The example shown in FIG. 26 is an example in which four pieces of data are provided when the basic data length is 4 and the number of data in the lowest layer is 4.

図26において、いま、不均一度を所定変位だけ減少させる状況2601を考える。不均一度の定義から、各データの線形倍が不均一度に寄与することを考えると、この状態を実現するには、データの各変位を線形倍したものの組合せの和が、不均一度に与えた所定変位とおおよそ等しくすることができればよい。なお、不均一度を正の変位分だけ増加する場合もこれと同様である。   In FIG. 26, consider a situation 2601 where the non-uniformity is reduced by a predetermined displacement. From the definition of non-uniformity, considering that the linear multiple of each data contributes to the non-uniformity, to achieve this state, the sum of the combinations of the linear displacements of each displacement of the data becomes the non-uniformity. It is only necessary that the predetermined displacement can be made approximately equal. The same applies when the non-uniformity is increased by a positive displacement.

与えられたデータが3個の場合、本発明の第1の実施形態で説明したように、平均値を計算して、これを元のデータに挿入し、データが4個あるものとして扱うことになるが、このとき、平均値に対する変位は、3個のデータの変位から従属して決まる。また、与えられたデータが2個で、ダミーデータが2個挿入されて合計4個になっている場合、ダミーデータの変位を考慮せず、データが2個あると考えればよい。これらの点が、データが正味4個の場合と異なるが、やはり、上記の考え方と同様になる。   When three pieces of data are given, as described in the first embodiment of the present invention, an average value is calculated, inserted into the original data, and treated as if there are four pieces of data. However, at this time, the displacement with respect to the average value is determined depending on the displacement of the three data. In addition, when two pieces of data are given and two pieces of dummy data are inserted to make a total of four pieces, it can be considered that there are two pieces of data without considering the displacement of the dummy data. These points are different from the case of net 4 data, but the same as described above.

前述したように考えると、不均一度の所定変位に等しくなるデータの値の変位の組合せを求める問題は、与えられた一定容積の容器の中に異なる容積の物を詰め込む問題とみなすことができる。この問題は、「築山修治著「アルゴリズムとデータ構造の設計法」2003年」に記述されている「0−1ナップザック問題」と等価である。0−1ナップザックの問題とは、様々な容積の品物が1つずつあり、容積によって品物の値段が異なるとし、一定の容積を持つナップザックに品物を詰め込むときに、その合計の値段が最大になるようにするという組合せ最適化問題であり、分枝限定法や動的計画法等による解法があることが知られているが、その内容については公知なので言及しない。   Considering the above, the problem of finding a combination of displacements of data values equal to a predetermined displacement of non-uniformity can be regarded as a problem of packing different volume objects into a given constant volume container. . This problem is equivalent to the “0-1 knapsack problem” described in “Shuji Tsukiyama,“ Algorithm and Data Structure Design Method ”2003”. The problem with the 0-1 knapsack is that there are one item of various volumes, and the price of the item varies depending on the volume, and when the item is packed into a knapsack having a certain volume, the total price becomes the maximum. It is a combinatorial optimization problem of doing so, and it is known that there is a solution by a branch and bound method, a dynamic programming method, or the like, but its contents are not mentioned because they are known.

さて、不均一度の所定変位に対して、複数データの値の変位の組合せを求める問題に、0−1ナップザック問題を適用するには、データの値の変位を、共に容積及び値段とみなしてやればよい。これを定式化して示しているのが式(12)であり、この式(12)は、不均一度の所定変位に対する入力データ列の変位の値を逆演算で求める際の組合せ最適化問題の定式化を示している。

Figure 0005101140
Now, in order to apply the 0-1 knapsack problem to the problem of obtaining a combination of displacements of a plurality of data values with respect to a predetermined displacement of non-uniformity, both the displacements of the data values can be regarded as volume and price. That's fine. Formula (12) shows this formula, and this formula (12) is a combination optimization problem when obtaining the displacement value of the input data string with respect to the predetermined displacement of non-uniformity by inverse calculation. The formulation is shown.
Figure 0005101140

式(12)において、係数aは変位を値段に変換する係数と考えればよい。係数cは不均一度への感度を表わす係数である。係数aと係数cとを等しい値にして、どの値段も一定の割合で変位に比例するとしてもよいし、異なる値にして不均一な重みづけを行ってもよい。均一な重みづけを行った場合、データの変位の大きいものを優先的に集めて組合せを求める問題になる。このことは、変位を持たせるデータの個数を最小にすることに等しい。そして、分枝限定法や動的計画法等により求解することができる。実際には、常に、不均一度の所定変位に完全に一致するデータの値の変位の組合せを求めることはできないが、その差異が最も小さい組合せを得ることができ、実用上、これで充分である。   In equation (12), the coefficient a may be considered as a coefficient for converting displacement into price. The coefficient c is a coefficient representing sensitivity to nonuniformity. The coefficient a and the coefficient c may be set to the same value, and any price may be proportional to the displacement at a constant rate, or may be set to different values and unevenly weighted. When uniform weighting is performed, there is a problem of obtaining a combination by preferentially collecting data having a large displacement. This is equivalent to minimizing the number of data to be displaced. Then, it can be solved by a branch and bound method, a dynamic programming method, or the like. In practice, it is not always possible to obtain a combination of displacements of data values that completely match a predetermined displacement of non-uniformity, but a combination with the smallest difference can be obtained, which is sufficient in practice. is there.

ところで、不均一度の所定変位、データの変位、係数a、及び、係数cを整数に変換しておくと、0−1ナップザック問題は、その求解が簡素になる。そこで、以下では、これらを全て整数として説明することにする。但し、実装においては、求解前の整数化の変換と求解後のその実数化の変換を行い、データの変位の解はデータと同様に0.0から1.0の値とする。   By the way, if the predetermined nonuniformity displacement, the data displacement, the coefficient a, and the coefficient c are converted into integers, the solution of the 0-1 knapsack problem becomes simple. Therefore, in the following, all of these will be described as integers. However, in the implementation, conversion to integerization before solution is performed and conversion to real number after solution is performed, and the solution of data displacement is set to a value of 0.0 to 1.0 as in the case of data.

次に、前述したデータ列、あるいは、データをリソース利用率と読み替えて、システムリソースの制御方法について説明する。   Next, a system resource control method will be described by replacing the aforementioned data string or data with a resource utilization rate.

一般に、全てのリソース利用率を制御することができず、その一部しか制御できないことも多い。例えば、運用上の制限から、あるサーバのCPU利用率をどうしても制御できない場合もある。逆に、運用の効率化の点から、あるサーバのメモリ利用率をどうしても制御したいという場合もある。そこで、本発明では、制御対象として採用するリソースを選択して、前述した組合せ最適化問題に組み入れる変数を限定する方法を提供する。このとき、不均一度の値と変位の組とに応じて、どのシステムリソースを優先的に制御対象とするかを制御優先度ルールとしてあらかじめ定義しておく。優先度ルール間にも優先度があり、優先度の最も高いもので組合せ最適化問題を解くが、これに解がない場合、順次、優先度を下げていくものとする。このようにすることによって、不均一度の値がいくつのとき、どのくらいの変位を与えるかによって、どのシステムリソースを制御対象にするのが適切であるのか、監視要員の経験やノウハウをシステムリソース利用度制御に活用することができる。ここでは、全てのシステムリソースを制御対象にすることを禁じるわけではないので、全てのシステムリソースを制御対象にするルールを採用してもよい。   In general, it is often impossible to control all resource utilization rates and only a part of them. For example, there may be cases where the CPU utilization of a certain server cannot be controlled due to operational limitations. On the other hand, there is a case where it is necessary to control the memory usage rate of a certain server from the viewpoint of operational efficiency. Therefore, the present invention provides a method for selecting a resource to be adopted as a control target and limiting variables to be incorporated into the combination optimization problem described above. At this time, which system resource is to be preferentially controlled is pre-defined as a control priority rule in accordance with the non-uniformity value and the set of displacement. It is assumed that there is a priority between priority rules, and the combinatorial optimization problem is solved with the highest priority, but if there is no solution, the priority is lowered sequentially. In this way, the system resources can be used based on the experience and know-how of monitoring personnel, which system resources are appropriate to be controlled, depending on how many nonuniformity values are given and how much displacement is given. It can be used for degree control. Here, since it is not forbidden to set all system resources to be controlled, a rule for setting all system resources to be controlled may be adopted.

図27は図1に示す制御優先度ルール定義ファイル119のデータ構成を示す図である。制御優先度ルールは、優先度ルール番号2701、不均一度2702、目標としての不均一度の変位2703、及び、リソースID2704の列を1つのレコードとした複数レコードにより構成されており、優先度ルール番号2701の値が小さいものほど優先度が高い。   FIG. 27 shows the data structure of the control priority rule definition file 119 shown in FIG. The control priority rule includes a priority rule number 2701, a non-uniformity 2702, a target non-uniformity displacement 2703, and a plurality of records in which the resource ID 2704 column is one record. The smaller the number 2701, the higher the priority.

すでに説明したように、不均一度にあまりに大きな変位を与えると、それを実現することが可能なリソース利用率の変位が存在しないこともあり得る。従って、前述した組合せ最適化問題を解く前に、不均一度について、実現可能な所定変位の上下限値が求められていることが望ましい。このような所定の変位は、図26に示して説明したような変位の線形和から求めることが可能である。これにより、制御優先度ルールで制御対象としたシステムリソースの変位に対して上下限値を求める。この上下限値が判っていれば、不均一度の変位として、その上下限値内の値を用いる限り、求解は可能であるから、この上下限値内の変位を不均一度の所定変位として用いればよい。また、不均一度の所定変位が、求められた上下限値の範囲外の場合、そのような不均一度を実現する制御は不可能であることも求解前に判明するので、システムリソースの運用状態が芳しくないことを示す警告を発するためのトリガとしても使用することができる。   As already explained, if a too large displacement is given to the non-uniformity, there may be no resource utilization displacement that can be achieved. Therefore, it is desirable that upper and lower limit values of a predetermined displacement that can be realized are obtained for the non-uniformity before solving the above-described combination optimization problem. Such a predetermined displacement can be obtained from a linear sum of displacements as shown in FIG. As a result, the upper and lower limit values are obtained for the displacement of the system resource controlled by the control priority rule. If this upper and lower limit value is known, as long as the value within the upper and lower limit value is used as the nonuniformity displacement, the solution can be obtained. Use it. In addition, if the predetermined displacement of the non-uniformity is outside the range of the upper and lower limit values obtained, it will be found before the solution that the control to realize such non-uniformity is impossible. It can also be used as a trigger to issue a warning indicating that the condition is not good.

図28は図3に示すステップ305での制御目標値の計算の処理の詳細を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。この処理は、ダミーデータが挿入されている場合、ダミーデータを除いて実測したリソース利用率だけを使用するものとする。なお、不均一度に対する所定変位は与えられているものとする。すなわち、図3の不均一度是非の判定304における判定基準が与えられているものとする。   FIG. 28 is a flowchart for explaining the details of the control target value calculation processing in step 305 shown in FIG. 3, which will be described next. In this process, when dummy data is inserted, only the resource utilization rate actually measured excluding the dummy data is used. It is assumed that a predetermined displacement with respect to the nonuniformity is given. In other words, it is assumed that the determination criterion in the determination 304 of the degree of non-uniformity in FIG. 3 is given.

(1)この処理の開始時点で、不均一度は計算済みで、その所定変位が与えられているので、システムリソース利用率の制御目標値計算プログラム114は、制御優先度ルール定義ファイル119を参照して、制御対象のリソースID2704を特定する(ステップ2801)。 (1) Since the non-uniformity has already been calculated and given a predetermined displacement at the start of this process, the control target value calculation program 114 for the system resource utilization rate refers to the control priority rule definition file 119 Then, the resource ID 2704 to be controlled is specified (step 2801).

(2)次に、その制御対象のリソース利用率に対して、不均一度変位の上下限値の計算を行う。すなわち、図24により説明したように、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータと順序とが変わらないように変位を決める。この処理は、リソース毎のリソース利用率の変位を小さく留めて変位させる処理である。すなわち、制御対象とするリソースの個数を増加して、不均一度の所定変位を近似しようとする戦略である。そして、リソース利用率の並びの先頭から順に4つのデータ毎にブロックを作り、そのブロックを越えない範囲で隣り合うデータとの差分を勘案して変位を決定する。但し、ダミーデータが含まれる場合、それらに対する変位は考慮せず、平均値が含まれる場合、平均値に対する変位が与えられたデータから従属して決まる点を考慮する。最下位階層のデータ数に対応して、これらのリソース利用率の変位に対する係数が決まるので、決められた変位にその係数を掛けて総和をとり、不均一度の変位に対する上下限値を求める(ステップ2802)。 (2) Next, the upper and lower limit values of the non-uniformity displacement are calculated for the resource utilization rate of the control target. That is, as described with reference to FIG. 24, when the resource usage rates are rearranged in ascending order or descending order, the displacement is determined so that the order of adjacent data does not change. This process is a process for shifting the resource utilization rate for each resource while keeping the displacement small. That is, the strategy is to increase the number of resources to be controlled to approximate a predetermined displacement of nonuniformity. Then, a block is created for each of the four data in order from the head of the resource utilization rate sequence, and the displacement is determined in consideration of the difference with the adjacent data within a range not exceeding the block. However, when dummy data is included, the displacement with respect to them is not considered, and when the average value is included, a point determined depending on the data to which the displacement with respect to the average value is given is considered. Corresponding to the number of data in the lowest hierarchy, the coefficients for the displacement of these resource utilization rates are determined, and the sum is obtained by multiplying the determined displacement by the coefficient to obtain the upper and lower limit values for the displacement of the non-uniformity ( Step 2802).

(3)次に、不均一度の所定変位が前述した上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定の処理を実行し、この判定の結果、その所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位の計算を行う。このリソース利用率変位の計算の処理において、不均一度の所定変位に対するリソース利用率の変位を逆算する。そのために、0−1ナップザック問題という組合せ最適化問題を解く。この準備として、計算対象としたリソース利用率、不均一度の所定変位、及び、前述した各種の係数を整数化する。得られた解は、この整数化の逆変換を行って、0.0から1.0の実数に戻す。この処理の後、ここでの処理を終了する(ステップ280、2804)。 (3) Next, determination processing for determining whether or not the predetermined displacement of the non-uniformity is within the above-described upper and lower limit range is executed, and as a result of the determination, the predetermined displacement is increased. If it is within the lower limit range, the resource utilization rate displacement is calculated. In the calculation process of the resource utilization rate displacement, the resource utilization rate displacement is calculated backward with respect to the predetermined displacement of the nonuniformity. Therefore, the combinatorial optimization problem called 0-1 knapsack problem is solved. As this preparation, the resource usage rate, the predetermined displacement of the non-uniformity, and the various coefficients described above are converted into integers. The obtained solution is converted back to a real number from 0.0 to 1.0 by performing the inverse transformation of the integerization. After this processing, the processing here ends (steps 280 3 and 2804).

(4)ステップ2803の判定で、所定変位が上下限値の範囲に入っていなかった場合、制御優先度ルール定義ファイル119に現段階よりも優先度の低いルールが残っているか否かを判定し、残っていた場合、ステップ2801の制御優先度ルールの選択の処理に戻って、次の優先度の制御対象を特定して処理を続ける(ステップ2805)。 (4) If it is determined in step 2803 that the predetermined displacement is not within the range of the upper and lower limit values, it is determined whether or not a rule having a lower priority than the current stage remains in the control priority rule definition file 119. If it remains, the process returns to the process of selecting the control priority rule in Step 2801, and the control object of the next priority is specified and the process is continued (Step 2805).

(5)ステップ2805の判定で、現段階よりも優先度の低いルールが残っていなかった場合、警告発生のフラグを立て、所定変位が制御不能な範囲に入ったことを、図1のシステムリソース監視装置121から警告として発する処理を実行して、ここでの処理を終了する(ステップ2806)。 (5) If no rule with a lower priority than the current stage remains in the determination at step 2805, a warning flag is set to indicate that the predetermined displacement has entered an uncontrollable range. A process issued as a warning from the monitoring device 121 is executed, and the process here is terminated (step 2806).

次に、図3に示すステップ306でのリソース利用率の制御について説明する。この制御は、図1におけるシステムリソース利用率の制御エージェント105、システムリソース106、リソースプール107、システムリソース利用率の制御プログラム115、仮想リソース116、及び、仮想リソースプール117に関係する制御である。リソース利用率を増加させるということは、そのシステムリソースの上限値を下げる制御に相当する。メモリを例に考えると、この制御は、メモリにまだ余裕があるから、いくらか返上することを意味する。その逆に、リソース利用率を減少させるということは、そのリソースの上限値を上げる制御に相当する。メモリでいえば、ほぼ使い尽くしているので、メモリを追加することを意味する。そこで、追加すべきシステムリソースを別途用意しておいたり、返上されたときに別途保管しておく貯蔵装置が必要になる。こうしたシステムリソースの貯蔵装置として、仮想リソースプール117が用いられる。仮想リソースプール117は、システムリソースの種別毎に用意し、初期状態において、所定量のリソースを保管しているものとする。   Next, control of the resource utilization rate in step 306 shown in FIG. 3 will be described. This control is related to the system resource utilization rate control agent 105, the system resource 106, the resource pool 107, the system resource utilization rate control program 115, the virtual resource 116, and the virtual resource pool 117 in FIG. Increasing the resource utilization rate corresponds to control for reducing the upper limit value of the system resource. Taking the memory as an example, this control means that some memory is still available, so it will return somewhat. Conversely, reducing the resource utilization rate corresponds to control for increasing the upper limit value of the resource. Speaking of memory, it is almost exhausted, meaning adding memory. Therefore, a storage device that separately prepares system resources to be added or stores them separately when they are returned is necessary. A virtual resource pool 117 is used as a storage device for such system resources. The virtual resource pool 117 is prepared for each type of system resource, and stores a predetermined amount of resources in the initial state.

制御優先度ルール定義に示している制御対象のリソースID2704のリソース利用率を変えて、仮想リソース116内のリソース配分を変更すると、制御対象装置102内で、システムリソース利用率の制御エージェント105が動作し、対応するシステムリソース106とリソースプール107との間でリソースの交換を行う。仮想リソース116と仮想リソースプール117とは、実リソースと実リソースプールとを隠蔽し、システムリソース利用率の制御プログラム115が制御対象システム109の詳細まで関知しなくても、リソース利用率を制御することができる。   When the resource usage rate of the control target resource ID 2704 shown in the control priority rule definition is changed to change the resource allocation in the virtual resource 116, the control agent 105 of the system resource usage rate operates in the control target device 102. Then, the resource is exchanged between the corresponding system resource 106 and the resource pool 107. The virtual resource 116 and the virtual resource pool 117 conceal the real resource and the real resource pool, and control the resource usage rate even if the system resource usage rate control program 115 does not know the details of the control target system 109. be able to.

図29は図3に示すステップ306でのリソース利用率の制御処理の詳細を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。   FIG. 29 is a flowchart for explaining the details of the resource utilization rate control process in step 306 shown in FIG. 3, which will be described next.

(1)システムリソース利用率の制御プログラム115は、この処理を開始すると、まず、図28に示したフローのステップ2806の処理で警告発生フラグが立てられているか否かにより警告の有無を判定し、警告発生フラグが立っていた場合、なにもせずに、ここでの処理を終了する(ステップ2901)。 (1) When this process is started, the system resource utilization rate control program 115 first determines whether or not there is a warning depending on whether or not a warning occurrence flag is set in the process of step 2806 of the flow shown in FIG. If the warning flag is set, the processing here is terminated without doing anything (step 2901).

(2)ステップ2901の判定で、警告発生フラグが立っていなかった場合、図27に示すリソースID2704と図2に示すリソースID201とを参照して、システムリソースの種別毎にリソース利用率の変位を収集し、種別毎にそれらをシステムリソース利用率の制御プログラム115に取り込む(ステップ2902)。 (2) If the warning flag is not raised in the determination at step 2901, the resource ID 2704 shown in FIG. 27 and the resource ID 201 shown in FIG. They are collected and taken into the system resource utilization rate control program 115 for each type (step 2902).

(3)その後、図28に示すフローのステップ2804の処理でのリソース利用率変位の計算において求めた制御対象リソースのリソース利用率の変位が正であるか否かを判定する(ステップ2903)。 (3) Thereafter, it is determined whether or not the displacement of the resource usage rate of the control target resource obtained in the calculation of the resource usage rate displacement in the processing of step 2804 in the flow shown in FIG. 28 is positive (step 2903).

(4)ステップ2903の判定で、制御対象リソースのリソース利用率の変位が正であった場合、仮想リソース116の上限値を下げるため、与えられたリソース利用率の変位を実現するように、システムリソース利用率の制御プログラム115は、仮想リソース116から余剰リソースを回収し、仮想リソースプール117に返上する仮想リソースの回収の処理を行う。この処理の結果、制御対象装置102におけるシステムリソース利用率の制御エージェント105が、リソースID201に従って、対応するシステムリソース106から余剰リソースを回収し、リソースプール107に返上する実リソース回収の制御を実行する(ステップ2904、2905)。 (4) If the displacement of the resource utilization rate of the control target resource is positive in the determination at step 2903, the system is configured to realize the displacement of the given resource utilization rate in order to lower the upper limit value of the virtual resource 116. The resource utilization rate control program 115 collects surplus resources from the virtual resources 116 and performs processing for collecting virtual resources to be returned to the virtual resource pool 117. As a result of this processing, the control agent 105 of the system resource utilization rate in the control target apparatus 102 executes the control of the real resource collection that collects surplus resources from the corresponding system resource 106 according to the resource ID 201 and returns them to the resource pool 107. (Steps 2904, 2905).

(5)ステップ2903の判定で、制御対象リソースのリソース利用率の変位が負であった場合、仮想リソース116の上限値を上げるため、与えられたリソース利用率の変位を実現するように、システムリソース利用率の制御プログラム115は、仮想リソースプール117から必要な量のリソースを仮想リソース116に追加する仮想リソースの追加の処理を行う。この処理の結果、制御対象装置102におけるシステムリソース利用率の制御エージェント105が、リソースID201に従って、必要な量のリソースをリソースプール107から取得して対応するシステムリソース106に追加する実リソース追加の制御を実行する(ステップ2906、2907)。 (5) When the displacement of the resource utilization rate of the control target resource is negative in the determination of step 2903, the system is configured to realize the displacement of the given resource utilization rate in order to increase the upper limit value of the virtual resource 116. The resource utilization rate control program 115 performs a virtual resource addition process for adding a necessary amount of resources from the virtual resource pool 117 to the virtual resource 116. As a result of this processing, the control agent 105 of the system resource utilization rate in the control target device 102 acquires a necessary amount of resources from the resource pool 107 according to the resource ID 201 and adds them to the corresponding system resource 106. Are executed (steps 2906 and 2907).

前述した本発明の各実施形態での各処理は、プログラムにより構成し、本発明が備えるCPUに実行させることができ、また、それらのプログラムは、FD、CDROM、DVD等の記録媒体に格納して提供することができ、また、ネットワークを介してディジタル情報により提供することができる。   Each process in each embodiment of the present invention described above is configured by a program and can be executed by a CPU included in the present invention. These programs are stored in a recording medium such as an FD, a CDROM, or a DVD. It can also be provided by digital information via a network.

本発明は、測定値のばらつきの程度を数値化し、それを所定の近傍値にコントロールするものであり、物体の形状チェック、ハードウエアやソフトウエアの性能検査、マンパワーの評価等に関係する、品質管理、性能評価、工程監視、リソース管理、経営戦略等の理工学に関連する産業分野だけでなく、経営学に関連する産業分野にも適用することができる。   The present invention quantifies the degree of variation in the measured value and controls it to a predetermined neighborhood value, which is related to object shape check, hardware and software performance inspection, manpower evaluation, etc. It can be applied not only to industrial fields related to science and engineering such as management, performance evaluation, process monitoring, resource management, management strategy, but also to industrial fields related to business administration.

本発明の一実施形態によるシステムリソース制御装置を含むシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure containing the system resource control apparatus by one Embodiment of this invention. システムリソースデータ蓄積用データベースに保存されるシステムリソースデータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system resource data preserve | saved at the system resource data storage database. 本発明の実施形態によるシステムリソース制御装置における処理動作の概略を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the outline of the processing operation in the system resource control apparatus by embodiment of this invention. データ数が8個の場合における不均一度を決める方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the method of determining the nonuniformity in case the number of data is eight. 図4に示す例における不均一度を決める方法を別の観点から説明する図である。It is a figure explaining the method to determine the nonuniformity in the example shown in FIG. 4 from another viewpoint. 図5に示す例における不均一度を決める方法を別の観点から説明する図である。It is a figure explaining the method to determine the nonuniformity in the example shown in FIG. 5 from another viewpoint. データ数が8個の場合における不均一度を図6により説明した操作を繰り返すことにより決める方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of determining the nonuniformity in case the number of data is 8 by repeating operation demonstrated by FIG. 図7により説明した方法に従った、データ数が16個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを説明する図である。It is a figure explaining the calculation method and definition formula of nonuniformity in case the number of data is 16 according to the method demonstrated by FIG. 図7により説明した方法に従った、データ数が8個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを示す図である。It is a figure which shows the calculation method and definition formula of nonuniformity in case the number of data is 8 according to the method demonstrated by FIG. 図7により説明した方法に従った、データ数が4個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを示す図である。It is a figure which shows the calculation method and definition formula of nonuniformity in case the number of data is four according to the method demonstrated by FIG. 図7により説明した方法に従った、データ数が2個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを示す図である。It is a figure which shows the calculation method and definition formula of nonuniformity in case the number of data is 2 according to the method demonstrated by FIG. データ数が16個の場合の別の不均一度の計算方法と定義式とを説明する図である。It is a figure explaining the calculation method and definition formula of another nonuniformity in case the number of data is 16. データ数が8個の場合の別の不均一度の計算方法と定義式とを説明する図である。It is a figure explaining the calculation method and definition formula of another nonuniformity in case the number of data is eight. データ数が4個の場合の別の不均一度の計算方法と定義式とを説明する図である。It is a figure explaining the calculation method and definition formula of another nonuniformity in case the number of data is four. データ数が2個の場合の別の不均一度の計算方法と定義式とを説明する図である。It is a figure explaining the calculation method and definition formula of another nonuniformity in case the number of data is two. データ数が16個の場合の並列計算の効率化について説明する図である。It is a figure explaining efficiency improvement of parallel calculation in case the number of data is 16. データ数が4個の場合の不均一度の計算方法と定義式とを不均一度の正規化を別の観点から見直して説明する図である。It is a figure explaining the normalization of a nonuniformity from another viewpoint, and the calculation method and definition formula of a nonuniformity in case the number of data is four. データ数が3個の場合の不均一度の計算方法と定義式と示す図である。It is a figure which shows the calculation method and definition formula of nonuniformity in case the number of data is three. データ数が16個の場合の不均一度の計算方法を説明し、かつ、不均一度の並列計算の仕組みを説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the nonuniformity in case the number of data is 16, and the structure of the parallel calculation of nonuniformity. データ数が2のk乗個の場合の不均一度の計算過程の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the calculation process of the nonuniformity in case the number of data is 2k power. 与えられたデータ数が9個で、データ数を16個にする場合にダミーデータをどこに挿入するべきかを説明する図である。It is a figure explaining where dummy data should be inserted when the number of given data is nine and the number of data is 16. 図3に示すステップ303での不均一度の計算の処理の詳細を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the detail of the process of the nonuniformity calculation in step 303 shown in FIG. 隣のデータと並びの順序が変わらない限り、不均一度の計算が線形性を保つことを説明する図である。It is a figure explaining that calculation of nonuniformity keeps linearity, unless the order of arrangement with the next data changes. 基本データ長が4、データ数が4個の場合に不均一度の所定変位を実現するためのデータの変位の組合せを説明する図である。It is a figure explaining the combination of the displacement of the data for implement | achieving the predetermined displacement of nonuniformity when the basic data length is 4 and the number of data is 4. 基本データ長が8、データ数が8個の場合に不均一度の所定変位を実現するためのデータの変位の組合せを説明する図である。It is a figure explaining the combination of the displacement of the data for implement | achieving the predetermined displacement of nonuniformity when the basic data length is 8 and the number of data is 8. 不均一度の所定変位を実現するためのデータの変位の組合せを説明する図である。It is a figure explaining the combination of the displacement of the data for implement | achieving the predetermined displacement of nonuniformity. 図1に示す制御優先度ルール定義ファイル119のデータ構成を示す図である。It is a figure which shows the data structure of the control priority rule definition file 119 shown in FIG. 図3に示すステップ305での制御目標値の計算の処理の詳細を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the detail of the process of calculation of the control target value in step 305 shown in FIG. 図3に示すステップ306でのリソース利用率の制御処理の詳細を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating details of a resource usage rate control process in step 306 shown in FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

101 ネットワーク
102、108 制御対象装置
103、111 ネットワークインターフェース
104 リソースデータ提供エージェント
105 システムリソース利用率の制御エージェント
106 システムリソース
107 リソースプール
109 制御対象システム
110 システムリソース制御装置
112 システムリソースデータの収集プログラム
113 システムリソース利用率の不均一度計算プログラム
114 システムリソース利用率の制御目標値計算プログラム
115 システムリソース利用率の制御プログラム
116 仮想リソース
117 仮想リソースプール
118 ダミー挿入ルール定義ファイル
119 制御優先度ルール定義ファイル
120 システムリソースデータ蓄積用データベース
121 システムリソース監視装置
122 システムリソース利用率の不均一度表示プログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Network 102,108 Control object apparatus 103,111 Network interface 104 Resource data provision agent 105 System resource utilization control agent 106 System resource 107 Resource pool 109 Control target system 110 System resource control apparatus 112 System resource data collection program 113 System Resource utilization rate nonuniformity calculation program 114 System resource utilization rate control target value calculation program 115 System resource utilization rate control program 116 Virtual resource 117 Virtual resource pool 118 Dummy insertion rule definition file 119 Control priority rule definition file 120 System Resource data storage database 121 System resource monitoring device 122 System resource utilization rate non-uniformity display program

Claims (13)

システムリソースを持つ複数の制御対象装置のシステムリソースの利用率の不均一度を所定の値に制御するシステムリソース制御装置において、
制御対象装置からシステムリソース利用率を収集する手段と、
収集した複数のシステムリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を、前記複数のシステムリソース利用率を昇順または降順に並べたデータ列に対して順次外側から差分をとり、それらの差分を合計し、その合計値をペア数で除算することにより求め、また、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらない範囲で、複数のシステムリソース利用率の値を変化させた場合の前記不均一度の変化を不均一度の所定変位として求めるシステムリソース利用率の不均一度を算出する手段と、
不均一度、目標としての不均一度の変位及び変位を与えるリソースによる1つのレコードに対して予め定めた制御優先度ルール定義ファイルを用い、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータの順序が変わらないように、制御対象のリソース利用率を変化させることができる変位の値を求め、この変位の値だけシステムリソース利用率の値を変化させたときの不均一度変位の上下限値を求め、前記不均一度の所定変位が前記不均一度変位の上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定を行い、所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位を計算してシステムリソース利用率制御目標値を算出する手段とを備え、
前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗である場合、総数よりも小さい2の累乗個リソース利用率の並びを単位としてリソース利用率の並びを区分してそれぞれをグループとし、グループ別に並列処理を行い、その結果を統合することによってシステムリソース利用率に対する不均一度を計算することを特徴とするシステムリソース制御装置。
In the system resource control device that controls the non-uniformity of the system resource usage rate of a plurality of control target devices having system resources to a predetermined value,
Means for collecting system resource utilization from controlled devices;
Inhomogeneity representing the degree of variation of the collected plurality of system resources utilization, sequentially obtains a difference from the outside of the plurality of system resource utilization for the data string arranged in ascending or descending order, sum the difference between them The total value is divided by the number of pairs, and a plurality of system resource utilization ratio values are changed, and the plurality of system resource utilization ratio values are changed within a range in which the arrangement order of the data strings in which the utilization ratios are arranged does not change. Means for calculating the non-uniformity of the system resource usage rate for obtaining the change in the non-uniformity when the value of the system resource usage rate is changed as a predetermined displacement of the non-uniformity;
When the resource usage rate is rearranged in ascending or descending order using a control priority rule definition file defined in advance for one record with non-uniformity, target non-uniformity displacement, and the resource giving the displacement In addition, the displacement value that can change the resource usage rate of the control target is obtained so that the order of adjacent data does not change, and the disparity when the system resource usage rate value is changed by this displacement value. Once the upper and lower limit values of the displacement are obtained, it is determined whether or not the predetermined displacement of the non-uniformity is within the range of the upper and lower limit values of the non-uniformity displacement. Means for calculating a resource utilization rate displacement and calculating a system resource utilization rate control target value if it falls within the range of values ,
The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate rearranges the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and the total number of system resource utilization rates is a power of 2, which is smaller than the total number 2 Divide the resource utilization sequence into units of power resource utilization sequences as a unit, group each , perform parallel processing by group, and calculate the heterogeneity for system resource utilization by integrating the results A system resource control device.
システムリソースを持つ複数の制御対象装置のシステムリソースの利用率の不均一度を所定の値に制御するシステムリソース制御装置において、
制御対象装置からシステムリソース利用率を収集する手段と、
収集した複数のシステムリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を、前記複数のシステムリソース利用率を昇順または降順に並べたデータ列に対して順次外側から差分をとり、それらの差分を合計し、その合計値をペア数で除算することにより求め、また、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらない範囲で、複数のシステムリソース利用率の値を変化させた場合の前記不均一度の変化を不均一度の所定変位として求めるシステムリソース利用率の不均一度を算出する手段と、
不均一度、目標としての不均一度の変位及び変位を与えるリソースによる1つのレコードに対して予め定めた制御優先度ルール定義ファイルを用い、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータの順序が変わらないように、制御対象のリソース利用率を変化させることができる変位の値を求め、この変位の値だけシステムリソース利用率の値を変化させたときの不均一度変位の上下限値を求め、前記不均一度の所定変位が前記不均一度変位の上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定を行い、所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位を計算してシステムリソース利用率制御目標値を算出する手段とを備え、
前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗である場合、総数よりも小さい2の累乗個リソース利用率の並びを単位としてリソース利用率の並びを区分してそれぞれをグループとし、グループ別に並列処理を行い、その結果を統合することによってシステムリソース利用率に対する不均一度を計算し、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらないように、所定の不均一度に対する複数のシステムリソース利用率を逆算して求める際、システムリソース利用率の並びの順序を変えない範囲において、不均一度を所定変位だけ減少させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させ、また、不均一度を所定変位だけ増加させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させ、システムリソース利用率の変位の線形和の組合せで不均一度の所定変位を組合せてシステムリソース利用率の不均一度を算出することを特徴とするシステムリソース制御装置。
In the system resource control device that controls the non-uniformity of the system resource usage rate of a plurality of control target devices having system resources to a predetermined value,
Means for collecting system resource utilization from controlled devices;
Inhomogeneity representing the degree of variation of the collected plurality of system resources utilization, sequentially obtains a difference from the outside of the plurality of system resource utilization for the data string arranged in ascending or descending order, sum the difference between them The total value is divided by the number of pairs, and a plurality of system resource utilization ratio values are changed, and the plurality of system resource utilization ratio values are changed within a range in which the arrangement order of the data strings in which the utilization ratios are arranged does not change. Means for calculating the non-uniformity of the system resource usage rate for obtaining the change in the non-uniformity when the value of the system resource usage rate is changed as a predetermined displacement of the non-uniformity;
When the resource usage rate is rearranged in ascending or descending order using a control priority rule definition file defined in advance for one record with non-uniformity, target non-uniformity displacement, and the resource giving the displacement In addition, the displacement value that can change the resource usage rate of the control target is obtained so that the order of adjacent data does not change, and the disparity when the system resource usage rate value is changed by this displacement value. Once the upper and lower limit values of the displacement are obtained, it is determined whether or not the predetermined displacement of the non-uniformity is within the range of the upper and lower limit values of the non-uniformity displacement. Means for calculating a resource utilization rate displacement and calculating a system resource utilization rate control target value if it falls within the range of values ,
The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate rearranges the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and the total number of system resource utilization rates is a power of 2, which is smaller than the total number 2 Divide the resource utilization sequence into units of power resource utilization sequences as a unit, group each , perform parallel processing by group, and calculate the heterogeneity for system resource utilization by integrating the results Then, a plurality of system resource utilization rates for a predetermined non-uniformity are calculated by back-calculation so that the arrangement order of the data strings in which the utilization rates are arranged does not change even if the values of the plurality of system resource utilization rates are changed. when, within a range that does not alter the order of the arrangement of the system resource utilization, when reducing the inhomogeneity predetermined displacement, the Group Displaced reduces with the system resource utilization of the top half in each flop, by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half increased, also when increasing the inhomogeneity predetermined displacement, in each of the groups only the first is a system resource utilization of the half displacement is reduced, by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half increased, a combination of linear sum of the displacement of the system resource utilization by combining a predetermined displacement of the non-uniformity system A system resource control apparatus characterized by calculating a nonuniformity of a resource utilization rate .
前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗でない場合、昇順、あるいは、降順に並べられたシステムリソース利用率の並びに対して算出する前記不均一度の値を変えることのない位置にダミーデータを挿入し、ダミーデータを含む全システムリソース利用率の総数が2の累乗となるようにすることにより、システムリソース利用に対する不均一度を並列処理により算出することを特徴とする請求項1記載のシステムリソース制御装置。 The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate rearranges the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and when the total number of system resource utilization rates is not a power of 2, the ascending order or descending order Dummy data is inserted at a position where the non-uniformity value calculated with respect to the arranged system resource utilization rate is not changed, so that the total number of all system resource utilization rates including the dummy data is a power of 2. by the system resource control apparatus according to claim 1, wherein the calculating the parallel processing inhomogeneity to system resource utilization. 前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、複数のシステムリソースに対する予め与えられた優先度ルールに従って、システムリソースを選択し、それらのシステムリソース利用度に対する不均一度を算出することを特徴とする請求項1記載のシステムリソース制御装置。   The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate selects system resources according to a priority rule given in advance for a plurality of system resources, and calculates the non-uniformity for the system resource utilization levels. The system resource control apparatus according to claim 1, wherein 前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、リソース利用率に対する不均一度の所定変位から、複数のシステムリソースのリソース利用率を逆算して求める過程において、前記制御優先度ルール定義ファイルから変位を与えるリソース数が最小を示している1つのルールを選択して、その利用率に変位を与えるべきシステムリソースの個数が最小となるようにすることを特徴とする請求項2記載のシステムリソース制御装置。 The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate includes the control priority rule definition file in the process of calculating the resource utilization rates of a plurality of system resources from a predetermined displacement of the non-uniformity with respect to the resource utilization rate. 3. The system according to claim 2 , wherein one rule indicating that the number of resources to which displacement is given is selected from the minimum is selected so that the number of system resources to which displacement is to be given is minimized. Resource control unit. 前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、前記グループのいずれかの内部の全てのリソース利用率が所定の許容範囲内にある場合、それらのリソース利用率を等値とみなして、そのグループに対する不均一度の計算を実行することなくシステムリソース利用度に対する不均一度を算出することを特徴とする請求項1記載のシステムリソース制御装置。   The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate, when all the resource utilization rates in any of the groups are within a predetermined allowable range, regards those resource utilization rates as equal, The system resource control apparatus according to claim 1, wherein the non-uniformity with respect to the system resource utilization is calculated without executing the non-uniformity calculation for the group. システムリソースを持つ複数の制御対象装置のシステムリソースの利用率の不均一度を所定の値に制御するシステムリソース制御方法において、
制御対象装置からシステムリソース利用率を収集する手段と、
収集した複数のシステムリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を、前記複数のシステムリソース利用率を昇順または降順に並べたデータ列に対して順次外側から差分をとり、それらの差分を合計し、その合計値をペア数で除算することにより求め、また、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらない範囲で、複数のシステムリソース利用率の値を変化させた場合の前記不均一度の変化を不均一度の所定変位として求めるシステムリソース利用率の不均一度を算出する手段と、
不均一度、目標としての不均一度の変位及び変位を与えるリソースによる1つのレコードに対して予め定めた制御優先度ルール定義ファイルを用い、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータの順序が変わらないように、制御対象のリソース利用率を変化させることができる変位の値を求め、この変位の値だけシステムリソース利用率の値を変化させたときの不均一度変位の上下限値を求め、前記不均一度の所定変位が前記不均一度変位の上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定を行い、所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位を計算してシステムリソース利用率制御目標値を算出する手段とを備え、
前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗である場合、総数よりも小さい2の累乗個リソース利用率の並びを単位としてリソース利用率の並びを区分してそれぞれをグループとし、グループ別に並列処理を行い、その結果を統合することによってシステムリソース利用率に対する不均一度を計算することを特徴とするシステムリソース制御方法。
In a system resource control method for controlling the non-uniformity of the system resource utilization rate of a plurality of control target devices having system resources to a predetermined value,
Means for collecting system resource utilization from controlled devices;
Inhomogeneity representing the degree of variation of the collected plurality of system resources utilization, sequentially obtains a difference from the outside of the plurality of system resource utilization for the data string arranged in ascending or descending order, sum the difference between them The total value is divided by the number of pairs, and a plurality of system resource utilization ratio values are changed, and the plurality of system resource utilization ratio values are changed within a range in which the arrangement order of the data strings in which the utilization ratios are arranged does not change. Means for calculating the non-uniformity of the system resource usage rate for obtaining the change in the non-uniformity when the value of the system resource usage rate is changed as a predetermined displacement of the non-uniformity;
When the resource usage rate is rearranged in ascending or descending order using a control priority rule definition file defined in advance for one record with non-uniformity, target non-uniformity displacement, and the resource giving the displacement In addition, the displacement value that can change the resource usage rate of the control target is obtained so that the order of adjacent data does not change, and the disparity when the system resource usage rate value is changed by this displacement value. Once the upper and lower limit values of the displacement are obtained, it is determined whether or not the predetermined displacement of the non-uniformity is within the range of the upper and lower limit values of the non-uniformity displacement. Means for calculating a resource utilization rate displacement and calculating a system resource utilization rate control target value if it falls within the range of values ,
The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate rearranges the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and the total number of system resource utilization rates is a power of 2, which is smaller than the total number 2 Divide the resource utilization sequence into units of power resource utilization sequences as a unit, group each , perform parallel processing by group, and calculate the heterogeneity for system resource utilization by integrating the results A system resource control method.
システムリソースを持つ複数の制御対象装置のシステムリソースの利用率の不均一度を所定の値に制御するシステムリソース制御方法において、
制御対象装置からシステムリソース利用率を収集する手段と、
収集した複数のシステムリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を、前記複数のシステムリソース利用率を昇順または降順に並べたデータ列に対して順次外側から差分をとり、それらの差分を合計し、その合計値をペア数で除算することにより求め、また、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらない範囲で、複数のシステムリソース利用率の値を変化させた場合の前記不均一度の変化を不均一度の所定変位として求めるシステムリソース利用率の不均一度を算出する手段と、
不均一度、目標としての不均一度の変位及び変位を与えるリソースによる1つのレコードに対して予め定めた制御優先度ルール定義ファイルを用い、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータの順序が変わらないように、制御対象のリソース利用率を変化させることができる変位の値を求め、この変位の値だけシステムリソース利用率の値を変化させたときの不均一度変位の上下限値を求め、前記不均一度の所定変位が前記不均一度変位の上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定を行い、所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位を計算してシステムリソース利用率制御目標値を算出する手段とを備え、
前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗である場合、総数よりも小さい2の累乗個リソース利用率の並びを単位としてリソース利用率の並びを区分してそれぞれをグループとし、グループ別に並列処理を行い、その結果を統合することによってシステムリソース利用率に対する不均一度を計算し、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらないように、所定の不均一度に対する複数のシステムリソース利用率を逆算して求める際、システムリソース利用率の並びの順序を変えない範囲において、不均一度を所定変位だけ減少させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させ、また、不均一度を所定変位だけ増加させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させ、システムリソース利用率の変位の線形和の組合せで不均一度の所定変位を組合せてシステムリソース利用率の不均一度を算出することを特徴とするシステムリソース制御方法。
In a system resource control method for controlling the non-uniformity of the system resource utilization rate of a plurality of control target devices having system resources to a predetermined value,
Means for collecting system resource utilization from controlled devices;
Inhomogeneity representing the degree of variation of the collected plurality of system resources utilization, sequentially obtains a difference from the outside of the plurality of system resource utilization for the data string arranged in ascending or descending order, sum the difference between them The total value is divided by the number of pairs, and a plurality of system resource utilization ratio values are changed, and the plurality of system resource utilization ratio values are changed within a range in which the arrangement order of the data strings in which the utilization ratios are arranged does not change. Means for calculating the non-uniformity of the system resource usage rate for obtaining the change in the non-uniformity when the value of the system resource usage rate is changed as a predetermined displacement of the non-uniformity;
When the resource usage rate is rearranged in ascending or descending order using a control priority rule definition file defined in advance for one record with non-uniformity, target non-uniformity displacement, and the resource giving the displacement In addition, the displacement value that can change the resource usage rate of the control target is obtained so that the order of adjacent data does not change, and the disparity when the system resource usage rate value is changed by this displacement value. Once the upper and lower limit values of the displacement are obtained, it is determined whether or not the predetermined displacement of the non-uniformity is within the range of the upper and lower limit values of the non-uniformity displacement. Means for calculating a resource utilization rate displacement and calculating a system resource utilization rate control target value if it falls within the range of values ,
The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate rearranges the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and the total number of system resource utilization rates is a power of 2, which is smaller than the total number 2 Divide the resource utilization sequence into units of power resource utilization sequences as a unit, group each , perform parallel processing by group, and calculate the heterogeneity for system resource utilization by integrating the results Then, a plurality of system resource utilization rates for a predetermined non-uniformity are calculated by back-calculation so that the arrangement order of the data strings in which the utilization rates are arranged does not change even if the values of the plurality of system resource utilization rates are changed. when, within a range that does not alter the order of the arrangement of the system resource utilization, when reducing the inhomogeneity predetermined displacement, the Group Displaced reduces with the system resource utilization of the top half in each flop, by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half increased, also when increasing the inhomogeneity predetermined displacement, in each of the groups only the first is a system resource utilization of the half displacement is reduced, by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half increased, a combination of linear sum of the displacement of the system resource utilization by combining a predetermined displacement of the non-uniformity system A system resource control method characterized by calculating a non-uniformity of a resource utilization rate .
前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替え、システムリソース利用率の総数が2の累乗でない場合、昇順、あるいは、降順に並べられたシステムリソース利用率の並びに対して算出する前記不均一度の値を変えることのない位置にダミーデータを挿入し、ダミーデータを含む全システムリソース利用率の総数が2の累乗となるようにすることにより、システムリソース利用に対する不均一度を並列処理により算出することを特徴とする請求項7記載のシステムリソース制御方法。 The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate rearranges the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and when the total number of system resource utilization rates is not a power of 2, the ascending order or descending order Dummy data is inserted at a position where the non-uniformity value calculated with respect to the arranged system resource utilization rate is not changed, so that the total number of all system resource utilization rates including the dummy data is a power of 2. it allows the system resource control method according to claim 7, wherein the calculating the parallel processing inhomogeneity to system resource utilization to. 前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、複数のシステムリソースに対する予め与えられた優先度ルールに従って、システムリソースを選択し、それらのシステムリソース利用度に対する不均一度を算出することを特徴とする請求項7記載のシステムリソース制御方法。   The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate selects system resources according to a priority rule given in advance for a plurality of system resources, and calculates the non-uniformity for the system resource utilization levels. 8. The system resource control method according to claim 7, wherein: 前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、リソース利用率に対する不均一度の所定変位から、複数のシステムリソースのリソース利用率を逆算して求める過程において、前記制御優先度ルール定義ファイルから変位を与えるリソース数が最小を示している1つのルールを選択して、その利用率に変位を与えるべきシステムリソースの個数が最小となるようにすることを特徴とする請求項8記載のシステムリソース制御方法。 The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate includes the control priority rule definition file in the process of calculating the resource utilization rates of a plurality of system resources from a predetermined displacement of the non-uniformity with respect to the resource utilization rate. 9. The system according to claim 8 , wherein one rule indicating that the number of resources to which displacement is given is selected from the minimum is selected so that the number of system resources to be given displacement is minimized. Resource control method. 前記システムリソース利用率の不均一度を算出する手段は、前記グループのいずれかの内部の全てのリソース利用率が所定の許容範囲内にある場合、それらのリソース利用率を等値とみなして、そのグループに対する不均一度の計算を実行することなくシステムリソース利用度に対する不均一度を算出することを特徴とする請求項7記載のシステムリソース制御方法。   The means for calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate, when all the resource utilization rates in any of the groups are within a predetermined allowable range, regards those resource utilization rates as equal, 8. The system resource control method according to claim 7, wherein the non-uniformity with respect to the system resource utilization is calculated without executing the non-uniformity calculation for the group. システムリソースを持つ複数の制御対象装置のシステムリソースの利用率の不均一度を所定の値に制御するシステムリソース制御プログラムにおいて、
制御対象装置からシステムリソース利用率を収集するステップと、
収集した複数のシステムリソース利用率のばらつきの程度を表わす不均一度を、前記複数のシステムリソース利用率を昇順または降順に並べたデータ列に対して順次外側から差分をとり、それらの差分を合計し、その合計値をペア数で除算することにより求め、また、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらない範囲で、複数のシステムリソース利用率の値を変化させた場合の前記不均一度の変化を不均一度の所定変位として求めるシステムリソース利用率の不均一度を算出するステップと、
不均一度、目標としての不均一度の変位及び変位を与えるリソースによる1つのレコードに対して予め定めた制御優先度ルール定義ファイルを用い、リソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えたときに、隣り合うデータの順序が変わらないように、制御対象のリソース利用率を変化させることができる変位の値を求め、この変位の値だけシステムリソース利用率の値を変化させたときの不均一度変位の上下限値を求め、前記不均一度の所定変位が前記不均一度変位の上下限値の範囲に入っているか否かを判定する所定変位実現の判定を行い、所定変位が上下限値の範囲に入っていた場合、リソース利用率変位を計算してシステムリソース利用率制御目標値を算出するステップとを、制御装置が有するCPUに実行させ、
前記システムリソース利用率の不均一度を算出するステップは、さらに、収集したシステムリソース利用率を昇順、あるいは、降順に並び替えるステップと、システムリソース利用率の総数が2の累乗である場合、総数よりも小さい2の累乗個リソース利用率の並びを単位としてリソース利用率の並びを区分してそれぞれをグループとするステップと、グループ別に並列処理を行い、その結果を統合することによってシステムリソース利用率に対する不均一度を計算するステップと、前記複数のシステムリソース利用率の値を変化させても前記利用率を並べたデータ列の並び順が変わらないように、所定の不均一度に対する複数のシステムリソース利用率を逆算して求める際、システムリソース利用率の並びの順序を変えない範囲において、不均一度を所定変位だけ減少させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させるステップと、不均一度を所定変位だけ増加させる場合、前記グループのそれぞれにおいて先頭半分のシステムリソース利用率をある変位だけ減少させ、後続半分のシステムリソース利用率をある変位だけ増加させるステップと、システムリソース利用率の変位の線形和の組合せで不均一度の所定変位を組合せてシステムリソース利用率の不均一度を算出するステップとを有することを特徴とするシステムリソース制御プログラム。
In a system resource control program for controlling the nonuniformity of the system resource utilization rate of a plurality of control target devices having system resources to a predetermined value,
Collecting system resource utilization from controlled devices; and
Inhomogeneity representing the degree of variation of the collected plurality of system resources utilization, sequentially obtains a difference from the outside of the plurality of system resource utilization for the data string arranged in ascending or descending order, sum the difference between them The total value is divided by the number of pairs, and a plurality of system resource utilization ratio values are changed, and the plurality of system resource utilization ratio values are changed within a range in which the arrangement order of the data strings in which the utilization ratios are arranged does not change. Calculating the non-uniformity of the system resource usage rate, which obtains the change in the non-uniformity when the value of the system resource usage rate is changed as a predetermined displacement of the non-uniformity;
When the resource usage rate is rearranged in ascending or descending order using a control priority rule definition file defined in advance for one record with non-uniformity, target non-uniformity displacement, and the resource giving the displacement In addition, the displacement value that can change the resource usage rate of the control target is obtained so that the order of adjacent data does not change, and the disparity when the system resource usage rate value is changed by this displacement value. Once the upper and lower limit values of the displacement are obtained, it is determined whether or not the predetermined displacement of the non-uniformity is within the range of the upper and lower limit values of the non-uniformity displacement. If it is within the range of values, the CPU having the control device executes a step of calculating a resource utilization rate displacement and calculating a system resource utilization rate control target value,
The step of calculating the non-uniformity of the system resource utilization rate further includes the step of rearranging the collected system resource utilization rates in ascending order or descending order, and the total number of system resource utilization rates is a power of 2. System resource usage by dividing the resource usage rate sequence into groups, each of which is a power of 2 less than the resource usage rate, and grouping the results into groups. Calculating a non-uniformity with respect to a rate; and a plurality of predetermined non-uniformities with respect to a predetermined non-uniformity so that the arrangement order of the data strings in which the utilization rates are arranged does not change even if the values of the plurality of system resource usage rates are changed . when obtaining by inverse calculation system resource utilization, within a range that does not alter the order of the arrangement of the system resource utilization When reducing the inhomogeneity predetermined displacement, the steps leading by a displacement in a system resource utilization half reduced is increased by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half in each of the groups, the inhomogeneity If it is increased by a predetermined displacement, displaced by reducing a certain system resource utilization of the top half in each of the groups, a step of increasing by a displacement in a system resource utilization of the subsequent half linear system resource utilization of the displacement A system resource control program comprising: calculating a non-uniformity of the system resource utilization rate by combining a predetermined displacement of the non-uniformity with a combination of sums.
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