JP5173385B2 - Integrated simulation system - Google Patents
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Description
この発明は、複数のシミュレーション演算部による分散処理の結果を統合してシミュレーションを行う統合シミュレーションシステムに関するものである。 The present invention relates to an integrated simulation system that performs simulation by integrating the results of distributed processing by a plurality of simulation calculation units.
複数のシミュレーション演算部による分散処理の結果を統合してシミュレーションを行う統合シミュレーションシステムでは、時間的な同期をとりながら各シミュレーション演算部で演算処理が行われる。シミュレーション演算部間での時間的な同期をとるために、シミュレーション演算部の他に管理部が設けられる。自己が分担する1サイクル分の処理を完了したシミュレーション演算部は、シミュレーション時刻を進行させる要求を含んだメッセージを管理部に送り、当該メッセージを受信した管理部は、全てのシミュレーション演算部から上記の要求を受信した後に、各シミュレーション演算部にシミュレーション時刻の進行許諾を出力する。これにより、シミュレーション演算部間での時間的な同期がとられる。 In an integrated simulation system that performs simulation by integrating the results of distributed processing by a plurality of simulation calculation units, calculation processing is performed in each simulation calculation unit while maintaining temporal synchronization. In order to achieve temporal synchronization between the simulation calculation units, a management unit is provided in addition to the simulation calculation unit. The simulation calculation unit that has completed the processing for one cycle shared by itself sends a message including a request to advance the simulation time to the management unit, and the management unit that has received the message receives the message from all the simulation calculation units. After receiving the request, a simulation time advance permission is output to each simulation calculation unit. As a result, time synchronization is achieved between the simulation calculation units.
ただし、シミュレーション演算部の数が多い統合シミュレーションシステムでは、各シミュレーション演算部と管理部とのメッセージの送受信に比較的長時間を要することとなるので、システム全体でのシミュレーション処理の進行が遅くなり易い。シミュレーション演算部の数が多くてもシステム全体での処理効率を高めることができるように、例えば特許文献1に記載された統合シミュレーションシステムでは、シミュレーションを実行するうえで情報交換が必要なシミュレーション演算部(シミュレータ)間でのみ時間的な同期をとるようにして、同期をとるための通信量を低減させている。 However, in an integrated simulation system with a large number of simulation operation units, it takes a relatively long time to send and receive messages between each simulation operation unit and the management unit, and thus the progress of the simulation process in the entire system tends to be slow. . In order to increase the processing efficiency of the entire system even if the number of simulation calculation units is large, for example, in the integrated simulation system described in Patent Document 1, a simulation calculation unit that requires information exchange to execute a simulation The amount of communication for synchronization is reduced by temporally synchronizing only between (simulators).
しかしながら、統合シミュレーションシステムを構成する各シミュレーション演算部の処理能力や処理量は必ずしも同じではない。従来の統合シミュレーションシステムでは、たとえ他のシミュレーション演算部よりも演算処理を早く完了したシミュレーション演算部があったとしても、該シミュレーション演算部と同期をとるべきシミュレーション演算部のうちで演算処理が最も遅れているシミュレーション演算部が演算処理を完了するまでは次の演算処理に移行できないため、システム全体の計算時間を効率よく短縮させることが困難である。 However, the processing capability and the processing amount of each simulation calculation unit constituting the integrated simulation system are not necessarily the same. In the conventional integrated simulation system, even if there is a simulation calculation unit that completes the calculation process earlier than other simulation calculation units, the calculation process is most delayed among the simulation calculation units that should be synchronized with the simulation calculation unit. It is difficult to efficiently reduce the calculation time of the entire system because the simulation calculation unit cannot move to the next calculation process until the simulation calculation unit completes the calculation process.
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、システム全体の計算時間を効率よく短縮させ易い統合シミュレーションシステムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to obtain an integrated simulation system that can easily reduce the calculation time of the entire system efficiently.
上記の目的を達成するこの発明の統合シミュレーションシステムは、シミュレーションのためのモデル計算を実施する複数のシミュレーション演算部と、シミュレーション演算部間における時間的な同期を制御する同期整合制御部と、を備え、シミュレーション演算部ごとによる分散処理の結果を統合してシミュレーション結果を得る統合シミュレーションシステムであって、シミュレーション演算部は、モデル計算におけるシミュレーション時刻およびシミュレーションサイクルを独自に制御し、同期整合制御部は、モデル計算のための情報交換の対象となるシミュレーション演算部同士について、情報元であるシミュレーション演算部のシミュレーション時刻と、情報の送信先となるシミュレーション演算部のシミュレーション時刻とを比較した結果、演算負荷が高いと判断したシミュレーション演算部に対し、シミュレーションサイクルを長くする旨の指令を含むメッセージを通知することを特徴とするものである。 Integrated simulation system of the present invention to achieve the above object, a plurality of simulation unit to implement a model calculation for the simulation, a synchronous alignment control section for controlling the temporal synchronization between the simulation calculation section, An integrated simulation system that obtains simulation results by integrating the results of distributed processing by each simulation operation unit , the simulation operation unit uniquely controlling the simulation time and simulation cycle in model calculation, and a synchronous matching control unit , for simulation operation portions to be information exchange for the model calculation, the simulation time of the simulation unit is information source, and a simulation time of the destination to become simulation unit information Compare the results with respect to the simulation calculation section determines that calculation load is high, and is characterized in that notification messages containing instruction to increase the simulation cycle.
この発明の統合シミュレーションシステムでは、演算負荷が高いシミュレーション演算部があったときに、該シミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを長くするので、当該シミュレーション演算部でのモデル計算回数が減ってシミュレーション進行速度が上がる。その結果として、演算負荷が高いシミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを長くしない場合に比べてシミュレーション精度は低下するものの、システム全体での計算時間を加速させることができる。したがって、この発明によれば、システム全体の計算時間を効率よく短縮させ易い統合シミュレーションシステムが得られる。 In the integrated simulation system of the present invention, when there is a simulation calculation unit with a high calculation load, the simulation cycle of the simulation calculation unit is lengthened, so the number of model calculations in the simulation calculation unit is reduced and the simulation progress speed is increased. . As a result, although the simulation accuracy is reduced as compared with the case where the simulation cycle of the simulation calculation unit having a high calculation load is not lengthened, the calculation time in the entire system can be accelerated. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an integrated simulation system that can easily reduce the calculation time of the entire system efficiently.
以下、この発明の統合シミュレーションシステムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。 Embodiments of the integrated simulation system of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
実施の形態1.
図1は、統合シミュレーションシステムの一例を概略的に示すブロック図である。同図に示す統合シミュレーションシステム50は、第1から第Nまでの計N個のシミュレーション演算部10a〜10nと、シミュレーション演算部間での時間的な同期を制御する同期整合制御部30とを備えたタイムドリブン型の統合シミュレーションシステムである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of an integrated simulation system. An integrated
この統合シミュレーションシステム50では、シミュレーションで用いられるパラメータデータ等の情報を含んだメッセージをシミュレーション演算部間で授受しながら、各シミュレーション演算部10a〜10nがそれぞれ独自のシミュレーション時刻、シミュレーションサイクルの下に動作して分散処理を進める。そして、各シミュレーション演算部10a〜10nによる分散処理結果を最終的に統合してシミュレーション結果を得る。
In this integrated
個々のシミュレーション演算部10a〜10nはモデル計算部1、時刻制御部3、パラメータ生成部5、データ出力部7、データ入力部9、および図示を省略した記憶部を有しており、記憶部に予め格納されたシナリオに従って動作して上記の分散処理を進める。このとき、モデル計算部1は、他のシミュレーション演算部から通知されるメッセージ中のパラメータデータを利用しながら演算処理を行う。
Each of the
また、時刻制御部3はモデル計算部1でのシミュレーション時刻およびシミュレーションサイクルを制御し、パラメータ生成部5は、上記のシナリオに従った所定のシミュレーション演算部に宛てて通知すべきパラメータデータをモデル計算部1の演算結果の中から抽出する。
The time control unit 3 controls the simulation time and simulation cycle in the model calculation unit 1, and the
データ出力部7は、モデル計算部1でのシミュレーション時刻およびシミュレーションサイクルそれぞれの情報を時刻制御部3から受け取ると共に上記のパラメータデータをパラメータ生成部5から受け取って、これらを含んだメッセージを所定のシミュレーション演算部宛に作成して発信する。ただし、データ出力部7から発信されたメッセージは、一旦、同期整合制御部30により受信され、その後、同期整合制御部30から所定のシミュレーション演算部に送信される。
The data output unit 7 receives information on the simulation time and simulation cycle in the model calculation unit 1 from the time control unit 3 and the parameter data from the
データ入力部9は、他のシミュレーション演算部から同期整合制御部30を介して送られているメッセージを受信する。データ入力部9が受信したメッセージに含まれているパラメータデータはモデル計算部1に送られ、当該メッセージに含まれているシミュレーションサイクルに関する情報は時刻制御部3に送られる。時刻制御部3は、当該情報にそってモデル計算部1でのシミュレーションサイクルを制御する。
The
一方、同期整合制御部30は、各シミュレーション演算部10a〜10nでのシミュレーション時刻を監視して個々のシミュレーション演算部10a〜10nでの演算負荷を判断し、演算負荷が高いと判断されるシミュレーション演算部があったときには、該シミュレーション演算部にシミュレーションサイクルを長くする指令を含んだメッセージを通知して、シミュレーション演算部間での時間的な同期を制御する。そのために、当該同期整合制御部30はデータ入力部11、時刻監視部13、時刻記録部15、時刻同期部17、パラメータ情報処理部19、メッセージ生成部21、およびデータ出力部23を有している。
On the other hand, the synchronization matching
上記のデータ入力部11は各シミュレーション演算部10a〜10nが発信したメッセージを受信する。時刻監視部13は、データ入力部11が受信したメッセージから情報元(発信元)シミュレーション演算部の識別情報と、当該情報元シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻およびシミュレーションサイクルの各情報とを抽出する。また、当該時刻監視部13は、メッセージの相手先(送信先)シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻の情報を時刻記録部15から読み出し、該シミュレーション時刻と上記情報元シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻との進み具合を比較して比較結果を時刻同期部17に送る。
The
時刻記録部15は、時刻監視部13から送られてくるシミュレーション時刻およびシミュレーションサイクルの各情報を上記情報元シミュレーション演算部の識別情報と関連付けて記録し、保存する。
The
時刻同期部17は、時刻監視部13から送られてくる比較結果を基に上記情報元シミュレーション演算部での演算負荷と上記相手先シミュレーション演算部での演算負荷とを判断する。例えば、時刻監視部13での比較結果から一方のシミュレーション演算部でのシミュレーション時刻が他方のシミュレーション演算部でのシミュレーション時刻よりも遅れていると判断されたときには、シミュレーション時刻が遅れているシミュレーション演算部での演算負荷の方が他方のシミュレーション演算部での演算負荷よりも高いと判断する。
The
そして、一方のシミュレーション演算部での演算負荷の方が他方のシミュレーション演算部での演算負荷よりも高いと判断されたときには、演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルを他方のシミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルよりも長くする制御指令をメッセージ生成部21に生成させて、情報元シミュレーション演算部と相手先シミュレーション演算部との時間的な同期を制御する。また、その後に情報元シミュレーション演算部での演算負荷と相手先シミュレーション演算部での演算負荷とに差がないと判断されたときには、シミュレーションサイクルを長くしていたシミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルを短くする制御指令をメッセージ生成部21に生成させて、情報元シミュレーション演算部と相手先シミュレーション演算部との時間的な同期を制御する。
When it is determined that the calculation load in one simulation calculation unit is higher than the calculation load in the other simulation calculation unit, the simulation cycle in the simulation calculation unit determined to have a high calculation load is changed to the other simulation calculation unit. The
具体的には、一方のシミュレーション演算部での演算負荷の方が他方のシミュレーション演算部での演算負荷よりも高いと初めて判断されたときに、演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルが長くなるように時刻記録15での保存情報を書き換え、その後の適当な時期に当該演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部に宛てたメッセージをメッセージ生成部21に生成させる。また、保存情報を書き換えたシミュレーション演算部での演算負荷がその後に下がったときには、当該シミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルが短くなるように時刻記録15での保存情報を書き換え、その後の適当な時期に当該シミュレーション演算部に宛てたメッセージをメッセージ生成部21に生成させる。
Specifically, when it is determined for the first time that the calculation load in one simulation calculation unit is higher than the calculation load in the other simulation calculation unit, the calculation load in the simulation calculation unit determined to be high The stored information in the
パラメータ情報処理部19は、データ入力部11が受信したメッセージから情報元シミュレーション演算部の識別情報、相手先シミュレーション演算部の識別情報、および情報元シミュレーション演算部が算出したパラメータデータを抽出してこれらをメッセージ生成部21に送る。
The parameter
メッセージ生成部21は、時刻同期部17から送られている情報元シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻および相手先シミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルの各情報、ならびにパラメータ情報処理部19から送られてくる情報元シミュレーション演算部の識別情報、相手先シミュレーション演算部の識別情報、および情報元シミュレーション演算部が算出したパラメータデータの各々を含んだメッセージを生成してデータ出力部23に送る。そして、データ出力部23は、メッセージ生成部21から送られてきたメッセージを上記相手先シミュレーション演算部に宛てて発信する。
The
図2は、データ出力部23から発信されるメッセージの一例を概略的に示す概念図である。同図に示すメッセージMeは、ヘッダ部Hとデータ部Dとを有している。ヘッダ部Hには情報元シミュレーション演算部の識別情報Is、相手先シミュレーション演算部の識別情報Id、情報元シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻St、相手先シミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルScが格納される。必要に応じて、当該メッセージの通知タイプ情報、例えばパラメータデータが有るメッセージかパラメータデータが無いメッセージかを特定する通知タイプ情報Ntもヘッダ部Hに格納される。また、データ部Dには、情報元シミュレーション演算部が算出したパラメータデータが格納される。図示の例では#1から#nまでの計n種類のパラメータデータPd1〜Pdnがデータ部Dに格納されている。
FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing an example of a message transmitted from the
上述のように構成された統合シミュレーションシステム50では、演算負荷が高いシミュレーション演算部があったときに、該シミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを長くするので、結果として、当該シミュレーション演算部でのモデル計算回数が減ってそのシミュレーション進行速度が上がる。そのため、演算負荷が高いシミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを長くしない場合に比べてシミュレーション精度は低下するものの、システム全体での計算時間を加速させることができる。この統合シミュレーションシステム50では、システム全体の計算時間を効率よく短縮させることが容易である。
In the integrated
以下、統合シミュレーションシステム50での同期制御方法について、図1または図2で用いた参照符号を適宜引用しつつ図3または図4を参照して具体的に説明する。
Hereinafter, the synchronous control method in the
図3は、図1に示した統合シミュレーションシステムでの同期制御方法の一例を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図1に示した第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとがパラメータデータの授受を行って分散処理を進める過程で各々の演算負荷に実質的に差が生じなかったときの同期制御方法を示している。
FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of a synchronization control method in the integrated simulation system shown in FIG. This sequence diagram shows that there is substantially no difference in the respective computation loads in the process in which the first
なお、下記の例では、第1シミュレーション演算部10aは、その演算負荷が過多にならない限り、シミュレーションサイクル(シミュレーションの時間間隔)Δt1で所定回数のモデル計算を行い、当該モデル計算で得られたパラメータデータのうちで第2シミュレーション演算部10bで用いられるものを第2シミュレーション演算部10bに宛てて発信するものとする。また、第2シミュレーション演算部10bは、その演算負荷が過多にならない限り、シミュレーションサイクル(シミュレーションの時間間隔)Δt2で所定回数のモデル計算を行い、当該モデル計算で得られたパラメータデータのうちで第1シミュレーション演算部10bで用いられるものを第1シミュレーション演算部10aに宛てて発信するものとする。
In the following example, the first
図示の例では、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻が時刻T101になったときに、当該第1シミュレーション演算部10aがシミュレーション時刻T101およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとを含んだメッセージを生成し、発信する。このメッセージは第2シミュレーション演算部10bを相手先(発信先)とするものであるが、同期整合制御部30により一旦受信される。図3においては、このときの第1シミュレーション演算部10aから同期整合制御部30へのメッセージの送信を「データ送信DT11」と表記している。
In the illustrated example, when the simulation time in the first
以下の説明においては、第1シミュレーション演算部10aから同期整合制御部30へのメッセージの送信、および第2シミュレーション演算部10bから同期整合制御部30へのメッセージの送信をそれぞれ「データ送信」と表記し、個々の「データ送信」に参照符号を付して説明する。また、同期整合制御部30から第1シミュレーション演算部10aへのメッセージの送信、および同期整合制御部30から第2シミュレーション演算部10bへのメッセージの送信をそれぞれ「データメッセージ通知」と表記し、個々の「データメッセージ通知」に参照符号を付して説明する。これらの点は、後述する実施の形態2,3においても同様である。
In the following description, transmission of a message from the first
データ送信DT11を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T101およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報を第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15(図1参照)に保存する。この後、ヘッダ部H(図2参照)での情報元のシミュレーション時刻StがT101に設定され、データ部D(図2参照)に上記メッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN11を行う。このとき、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を同期整合制御部30が未だ取得していないことから、上記のヘッダ部Hは相手先のシミュレーションサイクルScの情報を抜いた状態で生成される。
Receiving the data transmission DT 11 , the synchronization
演算処理を開始していた第2シミュレーション演算部10bは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN11を受けた後のシミュレーション時刻T201に、シミュレーション時刻T201およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報とパラメータデータとを含んだメッセージを生成してデータ送信DT21を行う。このメッセージは第1シミュレーション演算部10aを相手先とするものであるが、同期整合制御部30により一旦受信される。
The
データ送信DT21を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T201およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T201と、時刻記録部15(図1参照)に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T101とを時刻監視部13(図1参照)で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 21 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T201>時刻T101であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻St(図2参照)がT201に設定され、相手先のシミュレーションサイクルSc(図2参照)がΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT21で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN21を行う。
Since time T201> time T101, the
各シミュレーション演算部10a,10bは、個々のシミュレーション時刻を進めることで次の演算処理を行い、第1シミュレーション演算部10aは、そのシミュレーション時刻がT102のときにデータ送信DT12を行う。このときのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T102およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
Each
データ送信DT12を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T102およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報を第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T102と、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T201とを時刻監視部13で比較して、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 12 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T102>時刻T201であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT102に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt2に設定され、データ部Dに上記データ送信DT12で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN12を行う。
Since time T102> time T201, the
第2シミュレーション演算部10bは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN12を受けた後、シミュレーション時刻T202にデータ送信DT22を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T202およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報とパラメータデータとが含まれている。
After receiving the data message notification MN 12 from the synchronization
データ送信DT22を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T202およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T202と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T102とを時刻監視部13で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 22 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T202>時刻T102であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT202に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT22で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN22を行う。
Since time T202> time T102, the
以上説明したように、同期整合制御部30は、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないと判断されたときには、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行うことなくメッセージ通知を行って、これらシミュレーション演算部10a,10b間での時間的な同期を制御する。第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとの同期制御に限らず、パラメータデータの授受を行うシミュレーション演算部間で演算負荷に差がないと判断されたときには、図3を参照して説明した要領で時間的な同期を制御する。
As described above, the synchronous
次に、パラメータデータの授受を行うシミュレーション演算部間で演算負荷に差があると判断されたときの同期制御方法について説明する。統合シミュレーションシステム50(図1参照)では、パラメータデータの授受を行うシミュレーション演算部間で演算負荷に差があると判断されたときに、同期整合制御部30が時刻記録部15に保存されている情報を書き換えてからメッセージ通知を行って、これらシミュレーション演算部間での時間的な同期を制御する。このときの同期制御方法について、図1または図2で用いた参照符号を適宜引用しつつ図4を参照して具体的に説明する。
Next, a synchronization control method when it is determined that there is a difference in calculation load between simulation calculation units that exchange parameter data will be described. In the integrated simulation system 50 (see FIG. 1), the synchronization
図4は、図1に示した統合シミュレーションシステムでの同期制御方法の他の例を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図1に示した第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとがパラメータデータの授受を行って分散処理を進める過程で各々の演算負荷に差が生じたときの同期制御方法を示している。
FIG. 4 is a sequence diagram showing another example of the synchronization control method in the integrated simulation system shown in FIG. This sequence diagram shows the synchronization when there is a difference in the respective computation loads in the process in which the first
図示の例では、図3に示した例におけるのと同様にしてデータ送信DT11、データメッセージ通知MN11、データ送信DT21、データメッセージ通知MN21、データ送信DT12、およびデータメッセージ通知MN12がこの順番で行われた後、第2シミュレーション演算部10bが同期整合制御部30にデータ送信DT22を行う前に、第1シミュレーション演算部10bが同期整合制御部30にデータ送信DT13を行っている。
In the illustrated example, data transmission DT 11 , data message notification MN 11 , data transmission DT 21 , data message notification MN 21 , data transmission DT 12 , and data message notification MN 12 are performed in the same manner as in the example shown in FIG. Are performed in this order, and before the second
すなわち、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷がシミュレーション時刻T201からシミュレーション時刻T202までの間に高くなって、データ送信DT22がデータ送信DT13に遅れて行われている。ただし、同期整合制御部30は、第2シミュレーション演算部10bからデータ送信DT22を受けるまで、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷の増大を認識できない。
That is, calculation load in the
第1シミュレーション演算部10bから同期整合制御部30へのデータ送信DT13でのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T103およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
The message in the data transmission DT 13 from the first
データ送信DT13を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T103およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報を第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T103と、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T201とを時刻監視部13で比較して、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 13 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T103>時刻T201であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT103に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt2に設定され、データ部Dに上記データ送信DT13で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN13を行う。
Since time T103> time T201, the
第2シミュレーション演算部10bは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN13を受けた後、シミュレーション時刻T202にデータ送信DT22を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T202およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報とパラメータデータとが含まれている。
After receiving the data message notification MN 13 from the synchronization
データ送信DT22を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T202およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T202と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T103とを時刻監視部13で比較し、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 22 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T202<時刻T103であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷よりも高いと判断して、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行う。すなわち、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルをΔt2よりも所定時間だけ長いΔt3に書き換える。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT202に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT22で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN22を行う。
Since time T202 <time T103, the
第1シミュレーション演算部10aは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN22を受けた後、シミュレーション時刻T104にデータ送信DT14を行う。このときのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
After receiving the data message notification MN 22 from the synchronization
データ送信DT14を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T104およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報を第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104と、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T202とを時刻監視部13で比較して、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 14 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T104>時刻T202であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。ただし、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルは、データ送信DT22を受けたときにΔt3に書き換えられている。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT104に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt3に設定され、データ部Dに上記データ送信DT14で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN14を行う。
Since time T104> time T202, the
データメッセージ通知MN14を受けた第2シミュレーション演算部10bは、メッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報が現在のシミュレーションサイクルΔt2に対応していないので、自己のシミュレーションサイクルを上記のメッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報に対応した値Δt3に変更する。すなわち、自己のシミュレーションサイクルをΔt2よりも長いΔt3にする。
The
その結果として、第2シミュレーション演算部10bでのモデル計算回数が減って、シミュレーション進行速度が上がる。シミュレーション時刻T203までの演算処理とシミュレーション時刻T204までの演算処理とが速やかに行われる。
As a result, the number of model calculations in the second
第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻がT203になると、当該第2シミュレーション演算部10bはデータ送信DT23を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とパラメータデータとが含まれている。
When the simulation time at the
データ送信DT23を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T203およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104とを時刻監視部13で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 23 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T203<時刻T104であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷よりも高いと判断する。ただし、第2シミュレーション演算部10bからの直近のデータ送信DT22を受けたときにも第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が高いと判断して、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行っているので、ここでは時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。
Since time T203 <time T104,
なお、同期整合制御部30は、同じ情報元シミュレーション演算部からのデータ送信に基づく情報の書換えを複数回続けて行うように構成することもできるし、情報の書換えを1度行った後は、同じ情報元シミュレーション演算部からのデータ送信に基づく情報の書換えを1回おきまたは複数回おきに行うように構成することもできる。さらには、情報の書換えを1度行った後は、情報元シミュレーション演算部の演算負荷と相手先シミュレーション演算部の演算負荷とに差がないと判断されるまで情報の書換えを行わないように構成することもできる。
Note that the synchronous
データ送信DT23を受けた同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT203に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT23で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN23を行う。
Upon receiving the data transmission DT 23 , the synchronization
シミュレーションサイクルをΔt2からΔt3にすることでシミュレーション進行速度が上がった第2シミュレーション演算部10bでは、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻がT105になるよりも早く自己のシミュレーション時刻がT204になる。第2シミュレーション演算部10bは、当該時刻T204にデータ送信DT24を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とパラメータデータが含まれている。
In the second
データ送信DT24を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T204およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104とを時刻監視部13で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 24 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T204>時刻T104であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がなくなったものと判断して、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を書き換える。すなわち、シミュレーションサイクルを長くしていた第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が小さくなったものと判断して、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルがΔt3よりも短くなるように、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を書き換える。このときの情報の書換えは、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルを元のΔt2に戻すものであってもよいし、元のΔt2とは異なる値にするものであってもよい。ここでは元のΔt2に戻す書換えを行うものとして説明を続ける。
Since time T204> time T104, the
時刻同期部17により上記の書換えを行った同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT204に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT24で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN24を行う。
The synchronous
第1シミュレーション演算部10aは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN24を受けた後、シミュレーション時刻T105にデータ送信DT15を行う。このときのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T105およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
After receiving the data message notification MN 24 from the synchronization
データ送信DT15を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T105およびシミュレーションサイクルΔt1の情報を第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T105と、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204とを時刻監視部13で比較して、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 15 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T105>時刻T204であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT105に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt2に設定され、データ部Dに上記データ送信DT15で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN15を行う。
Since time T105> time T204, the
データメッセージ通知MN15を受けた第2シミュレーション演算部10bは、メッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報が現在のシミュレーションサイクルΔt3に対応していないので、自己のシミュレーションサイクルを上記のメッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報に対応した値Δt2に変更する。すなわち、自己のシミュレーションサイクルを元のシミュレーションサイクルΔt2に戻す。その結果として、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション進行速度が元に戻される。第2シミュレーション演算部10bは、シミュレーション時刻が進み過ぎないように制御されたことになる。
The second
以上説明したように、同期整合制御部30は、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差が生じたと判断されたときに、時刻記録部15に保存されている情報を書き換えてからメッセージ通知を行うことで、シミュレーション演算部10a,10b間での時間的な同期を制御する。第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとの同期制御に限らず、パラメータデータの授受を行うシミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じたと判断されたときには、図4を参照して説明した要領で時間的な同期を制御する。
As described above, when the synchronous
実施の形態2.
この発明の統合シミュレーションシステムにおいては、パラメータデータを授受するシミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じたと判断されたときに、演算負荷が高いシミュレーション演算部に同期整合制御部からパラメータデータ含んでいないメッセージを通知して、該メッセージによりそのシミュレーションサイクルを長くする制御を行うこともできる。
Embodiment 2. FIG.
In the integrated simulation system of the present invention, when it is determined that there is a difference in calculation load between simulation calculation units that exchange parameter data, the simulation calculation unit having a high calculation load does not include parameter data from the synchronous matching control unit. It is also possible to perform control to notify the message and lengthen the simulation cycle by the message.
この場合の統合シミュレーションシステムの構成は、例えば、同期整合制御部の時刻同期部に新たな機能、すなわち演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部に上記パラメータデータを含んでいないメッセージを通知する機能を付加する以外は、図1に示した統合シミュレーションシステム50と同様の構成とすることができるので、ここではその図示を省略する。以下、同期整合制御部に上記の機能が付加された統合シミュレーションシステムによる同期制御方法について、図1または図2で用いた参照符号を適宜引用しつつ図5を参照して具体的に説明する。
The configuration of the integrated simulation system in this case is, for example, a new function for the time synchronization unit of the synchronization matching control unit, that is, a function for notifying the simulation calculation unit determined to have a high calculation load of a message that does not include the parameter data. Since the configuration can be the same as that of the
図5は、演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部に同期整合制御部からパラメータデータを含んでいないメッセージを通知してそのシミュレーションサイクルを長くする制御を行う統合シミュレーションシステムでの同期制御方法の一例を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図1に示した第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとがパラメータデータの授受を行って分散処理を進める過程で各々の演算負荷に差が生じたときの同期制御方法を示している。
FIG. 5 shows a synchronization control method in an integrated simulation system in which a simulation calculation unit determined to have a high calculation load is notified of a message not including parameter data from the synchronization matching control unit, and control is performed to lengthen the simulation cycle. It is a sequence diagram which shows an example. This sequence diagram shows the synchronization when there is a difference in the respective computation loads in the process in which the first
図示の例では、図4に示した例におけるのと同様にしてデータ送信DT11、データメッセージ通知MN11、データ送信DT21、データメッセージ通知MN21、データ送信DT12、データメッセージ通知MN12、データ送信DT13、データメッセージ通知MN13、データ送信DT22、およびデータメッセージ通知MN22がこの順番で行われている。この後、同期整合制御部30から第2シミュレーション演算部10b(図1参照)にデータ無しメッセージ通知ND、すなわちパラメータデータを含んでいないメッセージ通知が行われる。
In the illustrated example, data transmission DT 11 , data message notification MN 11 , data transmission DT 21 , data message notification MN 21 , data transmission DT 12 , data message notification MN 12 , in the same manner as in the example shown in FIG. Data transmission DT 13 , data message notification MN 13 , data transmission DT 22 , and data message notification MN 22 are performed in this order. Thereafter, the no-data message notification ND, that is, the message notification that does not include the parameter data, is performed from the synchronization
図4を参照して既に説明したように、同期整合制御部30は、第2シミュレーション演算部10bからデータ送信DT22を受けたときに、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷よりも高いと判断して、時刻記録部15(図1参照)に保存されている第2シミュレーション演算部10bのシミュレーションサイクルをΔt2からΔt3に書き換える。図5に示す例では、当該書換えを行った同期整合制御部30が第1シミュレーション演算部10aにデータメッセージ通知MN22を行った後、第1シミュレーション演算部10aからのデータ送信DT14を待たずに、第2シミュレーション演算部10bに対してデータ無しメッセージ通知NDを行う。
As already described with reference to FIG. 4, when the synchronization
このデータ無しメッセージ通知NDでは、情報元のシミュレーション時刻StがT202に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルSc(図2参照)がΔt3に設定され、データ部Dにはパラメータデータが格納されていないメッセージを同期整合制御部30が生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛てて送信する。
In this no-data message notification ND, the simulation time St of the information source is set to T202, the simulation cycle Sc of the other party (see FIG. 2) is set to Δt3, and parameter data is stored in the data part D. The synchronization
同期整合制御部30からデータ無しメッセージ通知NDを受けた第2シミュレーション演算部10bは、メッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報が現在のシミュレーションサイクルΔt2に対応していないので、自己のシミュレーションサイクルを上記のメッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報に対応した値Δt3に変更する。すなわち、自己のシミュレーションサイクルをΔt2よりも長いΔt3にする。
The second
その結果として、第2シミュレーション演算部10bでのモデル計算回数が減って、シミュレーション進行速度が上がる。シミュレーション時刻T203までの演算処理が速やかに行われる。
As a result, the number of model calculations in the second
第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻がT203になると、当該第2シミュレーション演算部10bはデータ送信DT23を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とパラメータデータとが含まれている。
When the simulation time at the
データ送信DT23を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T203およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T103とを時刻監視部13(図1参照)で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17(図1参照)が判断する。
Receiving the data transmission DT 23 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T203>時刻T103であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷との差が解消されたものと判断して、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を書き換える。すなわち、シミュレーションサイクルを長くしていた第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が小さくなったものと判断して、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルがΔt3よりも短くなるように、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を書き換える。このときの情報の書換えは、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルを元のΔt2に戻すものであってもよいし、元のΔt2とは異なる値にするものであってもよい。ここでは元のΔt2に戻す書換えを行うものとして説明を続ける。
Since time T203> time T103, the
データ送信DT23を受けた同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT203に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT23で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN23を行う。
Upon receiving the data transmission DT 23 , the synchronization
第1シミュレーション演算部10aは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN23を受けた後、シミュレーション時刻T104にデータ送信DT14を行う。このときのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
After receiving the data message notification MN 23 from the synchronization
データ送信DT14を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T104およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報を第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104と、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203とを時刻監視部13で比較して、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 14 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T104>時刻T203であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。ただし、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルは、データ送信DT23を受けたときにΔt2に書き換えられている。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT104に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt2に設定され、データ部Dに上記データ送信DT14で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN14を行う。
Since time T104> time T203, the
同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN14を受けた第2シミュレーション演算部10bは、当該データメッセージ通知MN14でのメッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報が現在のシミュレーションサイクルΔt3に対応していないので、自己のシミュレーションサイクルを上記のメッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報に対応した値Δt2に変更する。すなわち、自己のシミュレーションサイクルを元のシミュレーションサイクルΔt2に戻す。その結果として、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション進行速度が元に戻される。第2シミュレーション演算部10bは、シミュレーション時刻が進み過ぎないように制御されたことになる。
Upon receiving the data message notification MN 14 from the synchronous
この後、第2シミュレーション演算部10bは、そのシミュレーション時刻がT204になるとデータ送信DT24を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報とパラメータデータとが含まれている。
Thereafter, the second
データ送信DT24を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T204およびシミュレーションサイクルΔt2の各情報を第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104とを時刻監視部13で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
Receiving the data transmission DT 24 , the synchronization
時刻同期部17は、時刻T204>時刻T104であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷とに差がないものと判断する。したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT204に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT24で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN24を行う。
Since time T204> time T104, the
本実施の形態2の統合シミュレーションシステムでは、第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとの同期制御に限らず、パラメータデータの授受を行うシミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じたと判断されたときには、図5を参照して説明した要領で時間的な同期を制御する。この統合シミュレーションシステムでは、演算負荷が相対的に低いシミュレーション演算部でのメッセージの送信間隔(データ送信の間隔)に左右されることなく上記パラメータデータ含んでいないメッセージの通知(データ無しメッセージ通知)が行われるので、実施の形態1で説明した統合シミュレーションシステム50(図1参照)に比べて、演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを速やかに制御することができる。
In the integrated simulation system of the second embodiment, not only the synchronous control between the first
なお、シミュレーション演算部間での演算負荷の差が解消されたと判断されときには、シミュレーションサイクルを長くしていたシミュレーション演算部に上記データ無しメッセージ通知と同様の要領でメッセージ通知を行ってそのシミュレーションサイクルを短くするように当該統合シミュレーションシステムを構成することも可能である。 When it is determined that the difference in calculation load between the simulation calculation units has been eliminated, a message notification is made to the simulation calculation unit that has lengthened the simulation cycle in the same manner as the above-described no-data message notification, and the simulation cycle is changed. The integrated simulation system can be configured to be short.
実施の形態3.
この発明の統合シミュレーションシステムは、パラメータデータを授受するシミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じることを予測し、該予測結果に基づいてシミュレーション演算部間での時間的な同期を制御するものであってもよい。上記の予測は、例えば、シミュレーション演算部から同期整合制御部へデータ送信の実時刻(現実の時刻)と各シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻とを用いて行うことができる。
Embodiment 3 FIG.
The integrated simulation system of the present invention predicts that there is a difference in calculation load between simulation calculation units that exchange parameter data, and controls temporal synchronization between simulation calculation units based on the prediction result. There may be. Said prediction can be performed using the real time (real time) of data transmission from a simulation operation part to a synchronous matching control part, and the simulation time in each simulation operation part, for example.
上記の予測機能を備えた統合シミュレーションシステムの構成は、例えば、時刻監視部にデータ送信の実時刻を監視して該実時刻を時刻記録部に記録し、保存させる機能を付加すると共に、時刻同期部に上記の予測機能を付加する以外は、図1に示した統合シミュレーションシステム50と同様の構成とすることができるので、ここではその図示を省略する。以下、同期整合制御部に上記の予測機能が付加された統合シミュレーションシステムによる同期制御方法について、図1または図2で用いた参照符号を適宜引用しつつ図6を参照して具体的に説明する。
The configuration of the integrated simulation system having the prediction function described above includes, for example, adding a function of monitoring the actual time of data transmission to the time monitoring unit, recording the actual time in the time recording unit, and storing it, and time synchronization. Except for adding the above-described prediction function to the unit, the configuration can be the same as that of the
図6は、パラメータデータを授受するシミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じることを予測し、該予測結果に基づいてシミュレーション演算部間での時間的な同期を制御する統合シミュレーションシステムでの同期制御方法の一例を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図1に示した第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとがパラメータデータの授受を行って分散処理を進める過程で各々の演算負荷に差が生じたときの同期制御方法を示している。
FIG. 6 shows the synchronization in the integrated simulation system that predicts that there is a difference in calculation load between simulation calculation units that exchange parameter data, and controls temporal synchronization between simulation calculation units based on the prediction result. It is a sequence diagram which shows an example of a control method. This sequence diagram shows the synchronization when there is a difference in the respective computation loads in the process in which the first
図示の例では、図3に示した例におけるのと同様にしてデータ送信DT11、データメッセージ通知MN11、データ送信DT21、データメッセージ通知MN21、データ送信DT12、データメッセージ通知MN12、データ送信DT22、およびデータメッセージ通知MN22がこの順番で行われている。ただし、同期整合制御部30(図1参照)では、各データ送信DT11,DT21,DT12,DT22を受けたときの実時刻S101,S201,S102,S202を時刻記録部15に記録し、保存している。
In the illustrated example, data transmission DT 11 , data message notification MN 11 , data transmission DT 21 , data message notification MN 21 , data transmission DT 12 , data message notification MN 12 , as in the example shown in FIG. Data transmission DT 22 and data message notification MN 22 are performed in this order. However, the synchronous matching control unit 30 (see FIG. 1) records the actual times S101, S201, S102, and S202 when receiving the data transmissions DT 11 , DT 21 , DT 12 , and DT 22 in the
また、データ送信の実時刻と各シミュレーション演算部でのシミュレーション時刻とを用いた上述の予測は、第1シミュレーション演算部10aおよび第2シミュレーション演算部10bの各々が少なくとも2回のデータ送信を行った後に初めて可能になるので、データメッセージ通知MN22が行われるまでの間に当該予測は行われていない。
Further, in the above-described prediction using the actual time of data transmission and the simulation time at each simulation calculation unit, each of the first
上記のデータメッセージ通知MN22を受けた第1シミュレーション演算部10aは、そのシミュレーション時刻がT103になると、同期整合制御部30にデータ送信DT13を行う。このデータ送信DT13でのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T103およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
The first
データ送信DT13を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T103およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とデータ送信DT13を受けた実時刻S103とを第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15(図1参照)に保存する。また、時刻同期部17(図1参照)は、第1〜第3ステップの3段階に分けて、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷との大小関係を判断する。ただし、第3ステップは、第2ステップの判断結果に応じて省略されることもある。
The synchronization
上記の第1ステップでは、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T103と、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T201とから、シミュレーション演算部10a,10b間での演算負荷の大小関係を判断する。また、第2ステップでは、第2シミュレーション演算部10bから次回のデータ送信を受ける実時刻を時刻同期部17が予測し、該予測時刻とデータ送信DT13を受けた実時刻S103との進み具合から、シミュレーション演算部10a,10b間での演算負荷の大小関係を判断する。そして第3ステップでは、第2シミュレーション演算部10bが次回のデータ送信を行うときのシミュレーション時刻を時刻同期部17が予測し、該予測シミュレーション時刻と第1シミュレーション演算部10aがデータ送信DT13を行ったときのシミュレーション時刻T103との進み具合から、シミュレーション演算部10a,10b間での演算負荷の大小関係を判断する。
In the first step, the simulation time T103 in the first
時刻同期部17は、時刻T103>時刻T202であるので、上記の第1ステップでは第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。また、第2ステップでは、第2シミュレーション演算部10bから次回のデータ送信を受ける実時刻を式 S202−S201+S202 により予測し、S103<S202−S201+S202であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。上記の第3ステップは省略される。
Since time T103> time T202, the
したがって、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT103に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt2に設定され、データ部Dに上記データ送信DT13で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN13を行う。
Therefore, the
第2シミュレーション演算部10bは、同期整合制御部30からデータメッセージ通知MN13を受けた後、シミュレーション時刻T203にデータ送信DT23を行うが、図示の例では、データ送信DT23よりも先に第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻がT104になって、第1シミュレーション演算部10aから同期整合制御部30にデータ送信DT14が行われている。このデータ送信DT14でのメッセージには、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とパラメータデータとが含まれている。
The
データ送信DT14を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T104およびシミュレーションサイクルΔt1の各情報とデータ送信DT14を受けた実時刻S104とを第1シミュレーション演算部10aの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、時刻同期部17は、第1〜第3ステップの3段階に分けて、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷との大小関係を判断する。
The synchronization
このときの第1ステップでは、時刻T104>時刻T202であるので、時刻同期部17は第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がないものと判断する。また第2ステップでは、S104>S202−S201+S202であるので、時刻同期部17は第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷よりも高いと判断する。第2シミュレーション演算部10bからのデータ送信が遅延していることが予測される。このため、第3ステップが行われる。当該第3ステップでは、第2シミュレーション演算部10bが次回のデータ送信を行うときのシミュレーション時刻T203を式 T202−T201+T202 により予測し、T104>T202−T201+T202であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷よりも高いと判断する。
In the first step at this time, since time T104> time T202, the
このため、時刻同期部17は、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行う。すなわち、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルをΔt2よりも所定時間だけ長いΔt3に書き換える。同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT104に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルがΔt3に設定され、データ部Dに上記データ送信DT14で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第2シミュレーション演算部10bに宛ててデータメッセージ通知MN14を行う。
For this reason, the
データメッセージ通知MN14を受けた第2シミュレーション演算部10bは、メッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報が現在のシミュレーションサイクルΔt2に対応していないので、自己のシミュレーションサイクルを上記のメッセージに格納されているシミュレーションサイクルの情報に対応した値Δt3に変更する。すなわち、自己のシミュレーションサイクルをΔt2よりも長いΔt3にする。
The
その結果として、第2シミュレーション演算部10bでのモデル計算回数が減って、シミュレーション進行速度が上がる。シミュレーション時刻T203までの演算処理とシミュレーション時刻T204までの演算処理とが速やかに行われる。
As a result, the number of model calculations in the second
第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻がT203になると、当該第2シミュレーション演算部10bはデータ送信DT23を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とパラメータデータとが含まれている。
When the simulation time at the
データ送信DT23を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T203およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とデータ送信DT23を受けた実時刻S203とを第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T203と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104とを時刻監視部13で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
The synchronization
時刻同期部17は、時刻T203<時刻T104であるので、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷よりも高いと判断する。ただし、第2シミュレーション演算部10bへの直近のデータメッセージ通知MN14を行うときに第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が高いと判断して、時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行っているので、ここでは時刻記録部15に保存されている情報の書換えを行わない。
Since time T203 <time T104,
なお、同期整合制御部30は、シミュレーションサイクルを一旦変更したシミュレーション演算部については、その直後の当該シミュレーション演算部からのデータ送信で演算負荷が高いと判断されても、時刻記録部15に保存されている当該シミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルの情報を書き換えないように構成される。そして、シミュレーションサイクルを変更した後での2回目以降のデータ送信で演算負荷に差がないと判断されたときには、当該シミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルが短くなるように、時刻記録部15に保存されているシミュレーションサイクルの情報を書き換える。
The synchronization
上述のデータ送信DT23を受けた同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT203に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルScがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT23で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN23を行う。
Upon receiving the data transmission DT 23 described above, the synchronization
シミュレーションサイクルをΔt2からΔt3にすることでシミュレーション進行速度が上がった第2シミュレーション演算部10bでは、第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻がT105(図示せず)になるよりも早く自己のシミュレーション時刻がT204になる。第2シミュレーション演算部10bは、当該時刻T204にデータ送信DT24を行う。このときのメッセージには、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とパラメータデータが含まれている。
In the second
データ送信DT24を受けた同期整合制御部30は、メッセージ中のシミュレーション時刻T204およびシミュレーションサイクルΔt3の各情報とデータ送信DT24を受けた実時刻S204とを第2シミュレーション演算部10bの識別情報と関連付けて時刻記録部15に保存する。また、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーション時刻T204と、時刻記録部15に保存されている第1シミュレーション演算部10aでのシミュレーション時刻T104とを時刻監視部13で比較して、第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷と第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷の大小関係を時刻同期部17が判断する。
The synchronization
時刻同期部17は、時刻T204>時刻T104であるので、第1シミュレーション演算部10aでの演算負荷と第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷とに差がなくなったものと判断して、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を書き換える。すなわち、シミュレーションサイクルを長くしていた第2シミュレーション演算部10bでの演算負荷が小さくなったものと判断して、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルがΔt3よりも短くなるように、時刻記録部15に保存されている第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルの情報を書き換える。このときの情報の書換えは、第2シミュレーション演算部10bでのシミュレーションサイクルを元のΔt2に戻すものであってもよいし、元のΔt2とは異なる値にするものであってもよい。
Since time T204> time T104, the
時刻同期部17により上記の書換えを行った同期整合制御部30は、情報元のシミュレーション時刻StがT204に設定されていると共に相手先のシミュレーションサイクルがΔt1に設定され、データ部Dに上記データ送信DT24で受けたメッセージ中のパラメータデータが格納されたメッセージを生成して、第1シミュレーション演算部10aに宛ててデータメッセージ通知MN24を行う。
The synchronous
本実施の形態3の統合シミュレーションシステムでは、第1シミュレーション演算部10aと第2シミュレーション演算部10bとの同期制御に限らず、パラメータデータの授受を行うシミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じたと判断されたときには、図6を参照して説明した要領で時間的な同期を制御する。この統合シミュレーションシステムでは、シミュレーション演算部間で演算負荷に差が生じることを予測し、該予測結果に基づいてシミュレーション演算部でのシミュレーションサイクルを制御するので、実施の形態2で説明した統合シミュレーションシステムに比べても、演算負荷が高いシミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを速やかに制御することができる。
In the integrated simulation system of the third embodiment, not only the synchronous control between the first
なお、シミュレーションサイクルを長くしていたシミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを短くするという制御は、統合シミュレーションシステム全体での時間進行に影響がないので速やかに行う必要性は必ずしもないが、シミュレーション精度の低下をできるだけ抑えるという観点からは、できるだけ速やかに行うことが好ましい。この点は、実施の形態2で説明した統合シミュレーションシステムにおいても同じである。 Note that the control to shorten the simulation cycle of the simulation operation unit, which has lengthened the simulation cycle, does not necessarily affect the time progress of the entire integrated simulation system, so it is not always necessary to perform the control promptly. From the viewpoint of suppressing as much as possible, it is preferable to carry out as quickly as possible. This also applies to the integrated simulation system described in the second embodiment.
以上、この発明の統合シミュレーションシステムについて実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、この発明は上述の形態に限定されるものではない。この発明の統合シミュレーションシステムは、演算負荷が高いと判断されたシミュレーション演算部のシミュレーションサイクルを長くするという制御を行うものであり、個々のシミュレーション演算部の具体的構成や同期整合制御の具体的構成は、当該統合シミュレーションシステムの用途等に応じて適宜変更可能である。この発明については、上述したもの以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。 As described above, the integrated simulation system of the present invention has been described with reference to the embodiment. However, as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The integrated simulation system of the present invention performs control to lengthen a simulation cycle of a simulation calculation unit that is determined to have a high calculation load. A specific configuration of each simulation calculation unit or a specific configuration of synchronous matching control Can be appropriately changed according to the use of the integrated simulation system. The present invention can be variously modified, modified, combined, etc. in addition to those described above.
10a〜10n シミュレーション演算部
13 時刻監視部
15 時刻記録部
17 時刻同基部
21 メッセージ生成部
30 同期整合制御部
50 統合シミュレーションシステム
10a to 10n
Claims (8)
前記シミュレーション演算部は、前記モデル計算におけるシミュレーション時刻およびシミュレーションサイクルを独自に制御し、
前記同期整合制御部は、前記モデル計算のための情報交換の対象となる前記シミュレーション演算部同士について、情報元である前記シミュレーション演算部の前記シミュレーション時刻と、情報の送信先となる前記シミュレーション演算部の前記シミュレーション時刻とを比較した結果、演算負荷が高いと判断した前記シミュレーション演算部に対し、前記シミュレーションサイクルを長くする旨の指令を含むメッセージを通知することを特徴とする統合シミュレーションシステム。 It includes a plurality of simulation unit to implement the model calculation for the simulation, and a sync matching control unit for controlling the temporal synchronization between the simulation unit, integrating the results of the distributed processing by each of the simulation unit Integrated simulation system to obtain simulation results
The simulation operation unit independently controls the simulation time and simulation cycle in the model calculation,
The synchronization matching control unit includes the simulation time of the simulation calculation unit, which is an information source, and the simulation calculation unit, which is an information transmission destination, for the simulation calculation units to be exchanged for the model calculation. As a result of comparing the simulation time, a message including a command to lengthen the simulation cycle is notified to the simulation calculation unit that is determined to have a high calculation load .
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