JP6007906B2 - システム性能予測方法、情報処理装置およびその制御プログラム - Google Patents
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Description
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測する入出力計測手段と、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換える調整部位置換手段と、
前記調整部位置換手段によって前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記入出力計測手段が計測した入力に対して、前記システムモデルの予測出力を算出する予測出力算出手段と、
前記入出力計測手段が計測した前記性能予測対象システムの出力と、前記予測出力算出手段が算出した前記システムモデルの予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整するモデル調整手段と、
を備えることを特徴とする。
性能予測の対象とする性能予測対象システムの入力および出力を計測し、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換え、
前記置き換えに際して、前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記性能予測対象システムについて計測した前記入力に対して前記システムモデルの予測出力を算出し、
前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、算出した前記システムモデルの前記予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整することを特徴とする。
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測する入出力計測機能と、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換える調整部位置換機能と、
前記調整部位置換機能によって前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記入出力計測機能によって計測した前記入力に対して、前記システムモデルの予測出力を算出する予測出力算出機能と、
前記入出力計測機能によって計測した前記性能予測対象システムの前記出力と、前記予測出力算出機能によって算出した前記システムモデルの予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整するモデル調整機能と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測し、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換え、
前記置き換えに際して、前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記性能予測対象システムについて計測した前記入力に対して前記システムモデルの予測出力を算出し、
前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、算出した前記システムモデルの前記予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整し、
前記ブラックボックスの調整により、前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、前記システムモデルの前記予測出力との差が最も小さくなった場合に、前記システムモデルについて算出した前記予測出力を、前記性能予測対象システムの性能予測結果とする、ことを特徴とする。
本発明の第1実施形態としての情報処理装置100について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る情報処理装置の構成を示すブロック図である。情報処理装置100は、性能予測の対象とする性能予測対象システムのシステムモデルを生成する装置である。
次に、上述した第1の実施形態を基本とする本発明の第2実施形態に係る情報処理装置について説明する。本実施形態においては、システムモデルに含まれる部位モデルのうち、オペレータの指示などにより指定された部位モデルを、ブラックボックスに置き換える。そして、本実施形態においては、係るブラックボックスを含むシステムモデルに性能予測対象システムの計測入力を入力して、その予測出力を監視すると共に、性能予測対象システムの計測出力と予測出力との差が小さくなるように、当該ブラックボックスを調整する。
図2は、本実施形態に係る情報処理装置200の機能構成を示すブロック図である。
次に、本実施形態におけるシステムモデルの例と、部位モデルのブラックボックスへの置き換えの例を示す。
図3Aは、本発明の第2実施形態の第1実施例に係る部位モデルをブラックボックスに置き換えるシステムモデル300を概念的に説明する図である。図3Aの左側は、複数の部位モデル(モジュール311〜316)によって構成されたオリジナルのシステムモデル310である。図3Aの右側は、係る複数の部位モデルのうち、1つの部位モデル(即ち、指定された部位モデル:モジュール323)を、ブラックボックスに置き換えたシステムモデル320を表す。
図3Bは、本発明の第2実施形態の第2実施例に係る部位モデルをブラックボックスに置き換えるシステムモデル301を示す図である。
図4Aは、本発明の第2実施形態に係る情報処理装置200のハードウェア構成を示すブロック図である。
図4Bは、本発明の第2実施形態に係るシステムモデルDB451の構成を概念的に示す図である。
図4Cは、本実施形態に係るブラックボックスDB452、モデル調整アルゴリズム453およびモデル調整条件454の構成を示す図である。
・あらかじめ定められた回数の調整を行った場合。
図5は、本発明の第2実施形態に係る情報処理装置200の制御手順を示すフローチャートである。図4Aに示すCPU410は、RAM440を使用しながら、係るフローチャートに記載された手順を実行することにより、図2に示す各機能構成を実現する。
次に、上述した第1及び第2の実施形態を基本とする本発明の第3実施形態に係る情報処理装置について説明する。本実施形態に係る情報処理装置は、ブラックボックスに置き換える部位モデルの指定を、オペレータなど外部から行なわずに、自装置内部で指定するという構成が上記第2実施形態と異なる。本実施形態においては、情報処理装置がシステムモデルの種別などに応じて、外部環境による影響がある部位や部位モデルに丸めが多い部位などを優先的にブラックボックスに置き換える。本実施形態によれば、オペレータの操作を簡素化して、迅速に性能予測の対象システムの実際の振る舞いを反映した性能予測を行うことができる。
図6は、本発明の第3実施形態に係る情報処理装置600の機能構成を示すブロック図である。
次に、上述した第1及び第2の実施形態を基本とする本発明の第4実施形態に係る情報処理装置について説明する。本実施形態に係る情報処理装置は、ブラックボックスの調整が完了した調整後に、システムモデルのモデルとしての妥当性を評価するという構成が上記第2実施形態と異なる。本実施形態によれば、ブラックボックスの調整が完了したシステムモデルが実システムのモデルとして不適切である場合に、不適切なシステムモデルによる性能予測を回避することができる。
図7は、本発明の第4実施形態に係る情報処理装置700の機能構成を示すブロック図である。
次に、上述した第1及び第2の実施形態などを基本とする本発明の第5実施形態に係る情報処理装置について説明する。本実施形態に係る情報処理装置は、部位モデルをブラックボックスに順次置換すると共にシステムモデルを調整し、その調整したシステムモデルの中で適切な置換が行なわれたシステムモデルを評価し、評価結果をオペレータなどに提示する、という構成が、上述した実施形態における情報処理装置と異なる。
図8は、本発明の第5実施形態に係る情報処理装置800の機能構成を示すブロック図である。
図9Aは、本発明の第5実施形態に係る置換順序データ807aの第1構成807a−1を示す図である。
・ブラックボックス種別903:ブラックボックスの種別を表す情報、
・調整完了時データ904:調整が完了したブラックボックスの状態を示す情報、
・妥当性評価905:妥当性の評価結果を表す情報。
図10は、本発明の第5実施形態に係るブラックボックスの置換順序例1000を示す図である。図10には、図3Aにおけるモジュールの選択順を示している。
図11Aは、本発明の第5実施形態に係る情報処理装置800のハードウェア構成を示すブロック図である。
図11Bは、本発明の第5実施形態に係るシステムモデルDB1151の構成を示す図である。本実施形態のシステムモデルDB1151は、上述した図4Bに示すシステムモデルDB451のデータ(481〜485)に加えて、システムモデルに対応するブラックボックス置換順序1186が記憶され、置換順序データ807aとして使用される。
図12は、本発明の第5実施形態に係る情報処理装置の制御手順を示すフローチャートである。図11Aに示した情報処理装置800において、CPU1110は、RAM1440を使用しながら、係るフローチャートに記載した手順を実行することにより、図11Aに示す各機能構成を実現する。なお、図12において、上述した第2実施形態における図5に示したフローチャートと同様な処理内容のステップ(即ち、CPU410がRAM440を参照して実行するステップ)には、同じ参照番号を付し、本実施形態における説明は省略する。
次に、本発明の第6実施形態に係る情報処理システムについて説明する。上述した各実施形態においては、性能予測を行うべき対象のシステムと、そのシステムの性能予測を実行する情報処理装置とからなる構成について説明した。本実施形態に係る情報処理システムは、複数のサーバからなる性能予測を行なう性能予測システムと、複数のサーバからなる性能予測対象システムとを有する構成が、上記実施形態と異なる。本実施形態によれば、ネットワークに接続され複数のサーバからなるシステムを、複数のサーバからなるシステムで協働した性能予測が可能である。なお、本実施形態の各機能構成や動作は上記実施形態で説明したものを利用できるのでその詳しい説明を省略し、本実施形態では情報処理システムの構成のみを説明する。
図13は、本発明の第6実施形態に係る情報処理システム1300の構成を示すブロック図である。
本発明は、性能予測を行うべき対象であるシステムについて、そのシステムの実際の振る舞い(挙動)を反映した性能予測の用途に適用可能である。例えば、情報処理システムに本発明を適用した場合においては、実際に運用しないと判らない振る舞いがある場合に、精度のよい性能予測を実現することができる。
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測する入出力計測手段と、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換える調整部位置換手段と、
前記調整部位置換手段によって前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記入出力計測手段が計測した入力に対して、前記システムモデルの予測出力を算出する予測出力算出手段と、
前記入出力計測手段が計測した前記性能予測対象システムの前記出力と、前記予測出力算出手段が算出した前記システムモデルの予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整するモデル調整手段と、
を備える情報処理装置。
前記調整部位置換手段が置き換える前記部位モデルを指定するユーザからの入力を受け付ける受付手段を備える付記1に記載の情報処理装置。
前記調整部位置換手段が置き換える前記部位モデルを指定する指定手段を備える付記1または2に記載の情報処理装置。
前記部位置換手段は、前記指定された部位モデルの一部をブラックボックスに置き換える付記1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記部位モデルに置き換えたブラックボックスの前記モデル調整手段による調整後に、前記性能予測対象システムのシステムモデルの妥当性を評価する評価手段をさらに備える付記1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記ブラックボックスは、学習および回帰の少なくとも何れかによって、入力に対して適当な出力を決定することができる構成であり、ニューラルネットワーク、隠れマルコフモデル、多項式関数およびノンパラメトリック回帰関数のいずれかである付記1乃至5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記評価手段は、前記モデル調整手段による調整後の前記ブラックボックスがより単純な構成である場合、赤池情報量規準(AIC)がより小さい場合、または、ベイズ情報量規準(BIC)がより低い場合に、前記性能予測対象システムのシステムモデルの妥当性がより高いと評価する付記5または6に記載の情報処理装置。
前記指定手段は、あらかじめ決められた順に前記システムモデルに含まれる前記部位モデルを指定し、
前記評価手段は、各々の前記部位モデルに置き換えたブラックボックスの前記モデル調整手段による調整後に、前記性能予測対象システムのシステムモデルの妥当性を評価し、
前記情報処理装置は、前記評価手段によって妥当性がより高いと評価された前記モデル調整手段による調整後の前記性能予測対象システムのシステムモデルをユーザに提示する提示手段をさらに備える付記5乃至7のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記調整部位置換手段は、複数の前記部位モデルを1つまたは複数の前記ブラックボックスに置き換える付記1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
前記性能予測対象システムのシステムモデルを、該システムモデルを構成する複数の部位モデルにより蓄積するモデル蓄積手段をさらに備える付記1乃至9のいずれか1項に記載の情報処理装置。
情報処理装置によって、
性能予測の対象とする性能予測対象システムの入力および出力を計測し、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換え、
前記置き換えに際して、前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記性能予測対象システムについて計測した前記入力に対して前記システムモデルの予測出力を算出し、
前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、算出した前記システムモデルの前記予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整する、システム性能予測方法。
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測する入出力計測機能と、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換える調整部位置換機能と、
前記調整部位置換機能によって前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記入出力計測機能によって計測した前記入力に対して、前記システムモデルの予測出力を算出する予測出力算出機能と、
前記入出力計測機能によって計測した前記性能予測対象システムの前記出力と、前記予測出力算出機能によって算出した前記システムモデルの予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整するモデル調整機能と、
をコンピュータに実現させる制御プログラム。
情報処理装置によって、
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測し、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換え、
前記置き換えに際して、前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記性能予測対象システムについて計測した前記入力に対して前記システムモデルの予測出力を算出し、
前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、算出した前記システムモデルの前記予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整し、
前記ブラックボックスの前記調整により、前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、前記システムモデルの前記予測出力との差が最も小さくなった場合に、前記システムモデルについて算出した前記予測出力を、前記性能予測対象システムの性能予測結果とする、性能予測方法。
101 入出力計測部
101a 計測した入力
101b 計測した出力
102 調整部位置換部
103 予測出力算出部
103a 予測出力
104 モデル調整部
105 システムモデル
105a 部位モデル
106 置換モデル
106a ブラックボックス
110,210 性能予測対象システム(性能を予測すべき対象であるシステム)
201 通信制御部
202 入出力計測部
203 性能予測部
204 モデル調整部
205 モデル蓄積部
206 調整部位置換部
207 置換部位受付部
220,1350 ネットワーク(通信ネットワーク)
300,485 システムモデル
301,310 オリジナルのシステムモデル
302,303,320 一部をブラックボックスに置き換えたシステムモデル
311〜316 部位モデル(モジュール)
323 指定された部位モデル(ブラックボックス)
330,1321 Webサーバ
331,341,351,410,1110 CPU
332,333,342,343,352,353 記憶装置(ハードデスクドライブ:DK)
340,1322 アプリケーション・サーバ(APサーバ)
350,1323 データベース・サーバ(DBサーバ)
360 クライアント
370 ブラックボックス(B・B)
380 ブラックボックス・サーバ(B・Bサーバ)
420,1120 ROM
440,1440 RAM
450,1150 ストレージ
451 システムモデル・データベース
452 ブラックボックス・データベース
543 モデル調整アルゴリズム
454 モデル調整条件
460 入力インタフェース
461 キーボード
462 マウス
463 記憶媒体
470 出力インタフェース
471 表示部
472 プリンタ
607,807 モデル調整部位指定部
708 モデル妥当性評価部
807 置換順序データ
809 調整モデル提示部
1000 ブラックボックスの置換順序例
1300 情報処理システム
1310 性能予測システム
1311 性能予測サーバ
1312 システムモデル・データベース・サーバ
1313 システムモデル実行サーバ
1320 性能予測対象システム(性能を予測すべき対象であるシステム)
1330 性能予測指示端末
1340 他の対象システム
Claims (10)
- 性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測する入出力計測手段と、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換える調整部位置換手段と、
前記調整部位置換手段によって前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記入出力計測手段が計測した入力に対して、前記システムモデルの予測出力を算出する予測出力算出手段と、
前記入出力計測手段が計測した前記性能予測対象システムの出力と、前記予測出力算出手段が算出した前記システムモデルの予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整するモデル調整手段と、
を備える情報処理装置。 - 前記調整部位置換手段が置き換える前記部位モデルを指定するユーザからの入力を受け付ける受付手段を備える請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記調整部位置換手段が置き換える前記部位モデルを指定する指定手段を備える請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記部位モデルに置き換えたブラックボックスの前記モデル調整手段による調整後に、前記性能予測対象システムのシステムモデルの妥当性を評価する評価手段をさらに備える請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記指定手段は、あらかじめ決められた順に前記システムモデルに含まれる前記部位モデルを指定し、
前記評価手段は、各々の前記部位モデルに置き換えたブラックボックスの前記モデル調整手段による調整後に、前記性能予測対象システムのシステムモデルの妥当性を評価し、
前記情報処理装置は、前記評価手段によって妥当性がより高いと評価された前記モデル調整手段による調整後の前記性能予測対象システムのシステムモデルをユーザに提示する提示手段をさらに備える請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記調整部位置換手段は、複数の前記部位モデルを1つまたは複数の前記ブラックボックスに置き換える請求項1乃至5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記性能予測対象システムのシステムモデルを、該システムモデルを構成する複数の部位モデルにより蓄積するモデル蓄積手段をさらに備える請求項1乃至6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 情報処理装置によって、
性能予測の対象とする性能予測対象システムの入力および出力を計測し、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換え、
前記置き換えに際して、前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記性能予測対象システムについて計測した前記入力に対して前記システムモデルの予測出力を算出し、
前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、算出した前記システムモデルの前記予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整する、システム性能予測方法。 - 性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測する入出力計測機能と、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換える調整部位置換機能と、
前記調整部位置換機能によって前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記入出力計測機能によって計測した前記入力に対して、前記システムモデルの予測出力を算出する予測出力算出機能と、
前記入出力計測機能によって計測した前記性能予測対象システムの前記出力と、前記予測出力算出機能によって算出した前記システムモデルの予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整するモデル調整機能と、
をコンピュータに実現させる制御プログラム。 - 情報処理装置によって、
性能予測の対象である性能予測対象システムの入力および出力を計測し、
複数の部位モデルにより構成された前記性能予測対象システムのシステムモデルについて、指定された部位モデルを該部位モデルの入力と出力とに接続されたブラックボックスに置き換え、
前記置き換えに際して、前記指定された部位モデルをブラックボックスに置き換えた前記性能予測対象システムのシステムモデルに基づいて、前記性能予測対象システムについて計測した前記入力に対して前記システムモデルの予測出力を算出し、
前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、算出した前記システムモデルの前記予測出力との差がより小さくなるように、前記ブラックボックスにおける入力と出力との関係を調整し、
前記ブラックボックスの前記調整により、前記性能予測対象システムについて計測した前記出力と、前記システムモデルの前記予測出力との差が最も小さくなった場合に、前記システムモデルについて算出した前記予測出力を、前記性能予測対象システムの性能予測結果とする、システム性能予測方法。
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