JP7358005B2 - クラウド・サービスのためのネイティブ・コード生成 - Google Patents

Description

本発明は、モデル仕様に関連する計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法に関する。

本発明は、さらに、対応するコンピューティング・システムおよび対応するコンピュータ・プログラム製品に関する。

多くのソフトウェア・アプリケーションは、実行され、シミュレートされ、または分析される必要があるモデル仕様（model specification）に依拠している。モデル仕様は、一般的に人間が読めるテキスト・ファイルに書かれ、モデルを実行するソフトウェア・アプリケーションのコードから分離されている。現況のソフトウェアは、仕様をロードし、それをコンパイルして、ソフトウェアが使用できる効率的なデータ構造にする。これらのデータ構造は、モデルの所望の挙動を実行するように解釈される。データ構造のこのような解釈ステップが、そのようなアプリケーションの高い性能を達成する障害である場合がある。

第１の態様によれば、本発明は、モデル仕様の計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法として具現化される。方法は、クラウド・サービスによって、モデル仕様およびモデル仕様についての入力データをユーザから受信することを含む。方法は、クラウド・サービスによって、モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、クラウド・サービスによって、入力データを用いて、ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、計算タスクを実行することと、をさらに含む。さらなるステップは、クラウド・サービスによって、計算タスクの結果をユーザに提供することを含む。

本発明の別の態様は、計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するコンピューティング・システムに関する。コンピューティング・システムは、プログラム・コードを有する１つまたは複数のメモリと、１つまたは複数のプロセッサと、を含み、１つまたは複数のプロセッサが、プログラム・コードの取得および実行に応答して、クラウド・サービスを実施することと、モデル仕様およびモデル仕様に関連する入力データをユーザから受信することと、モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、入力データを用いて、ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、計算タスクを実行することと、計算タスクの結果、または言い換えると計算タスクの結果データをユーザに提供することと、を含む動作をコンピューティング・システムに実行させる。

さらに別の態様によれば、計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するコンピュータ・プログラム製品が開示される。コンピュータ・プログラム製品は、プログラム命令が具現化されたコンピュータ可読記憶媒体を含み、プログラム命令が、モデル仕様およびモデル仕様に関連する入力データをユーザから受信することと、モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、入力データを用いて、ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、計算タスクを実行することと、計算タスクの結果をユーザに提供することと、を含む方法をクラウド・サービスに実行させるようにクラウド・サービスのコンピューティング・システムによって実行可能である。

本発明の実施形態について、添付図面を参照して、例示的かつ非限定的な例として以下でより詳細に説明する。

本発明の実施形態による、クラウド・コンピューティング・ノードを示す図である。 本発明の実施形態による、クラウド・コンピューティング環境を示す図である。 本発明の実施形態による、抽象化モデル・レイヤ（abstraction model layer）を示す図である。 本発明の実施形態による、クラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法の概略フロー図である。 本発明の実施形態による、クラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法のより詳細なフロー図である。 本発明の実施形態による、クラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法の別の概略フロー図である。 本発明の実施形態による、実行コンテナの機能モジュールを示す図である。 本発明の実施形態による、クラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法の別の概略フロー図である。

この説明の文脈において、以下の規定、用語、または表現、あるいはそれらの組み合わせが使用され得る。

ネイティブ・コードは、特定のプロセッサ上で稼働するように構成されるプログラミング・コードとして定義され得る。ネイティブ・コードは、ネイティブ・コードが書かれた対象であるプロセッサの特定の命令を使用する。ネイティブ・コードは、ネイティブ・コードが専ら向けて書かれた対象以外のプロセッサまたは処理ユニット上で使用される場合に、概して機能しないことがある。ネイティブ・コードが書かれた対象とは異なるプロセッサ上でネイティブ・コードが稼働するためには、ネイティブ・コードが、エミュレータ・プログラムを通して稼働される必要がある。

コンテナは、インスタンスが他のオブジェクトの集合であるクラス、データ構造、または抽象データ型として定義され得る。言い換えると、それらは、特定のアクセス・ルールに従う体系化された方式でオブジェクトを記憶する。コンテナのサイズは、コンテナに含まれるオブジェクトの数に依存する。様々なコンテナ型の基礎となる実施態様では、サイズおよび複雑性が変化し得る。

クラウド・サービスは、エンドユーザのニーズに合うようにエンドユーザによって高度に構成可能であることが多い。

実施形態によれば、モデル仕様は、クラウド・サービスによって実行されることとなる、計算タスクの仕様として概して定義され得る。例として、電子回路のモデル／記述は、モデル記述として提供され得る。または、ディープ・ラーニング・サービスの場合、モデル仕様、訓練データ、および評価データは、ユーザによって供給され得る。実施形態によれば、モデル仕様の一般構造は、モデル仕様に関連する計算タスクの実行を容易にするために、一般的には既知であり、または少なくともクラウド・サービスには既知である。実施形態によれば、モデル仕様は、遺伝子制御ネットワーク（gene regulatory network）であってもよい。

実施形態は、モデル仕様を、モデルの挙動を実施するネイティブ・コードに変換する、コンピューティング・システムを開示する。これによって、データ構造を介したモデルの間接実行のオーバヘッドが除去される。

さらに、実施形態は、クライアントのモデル仕様がクラウド環境において実行されるためのセキュアかつ安全な実行環境を開示する。セキュアという用語は、特に、クライアントのモデル仕様、入力および出力データのプライバシーを指すものとする。安全という用語は、特に、ネイティブ・コードに変換されているクライアントのモデル仕様が、プロバイダ・アプリケーションおよびシステムの安定性またはセキュリティを妥協することなく、クラウド環境において実行され得ることを意味するものとする。

本開示は、クラウド・コンピューティングについての詳細な説明を含むが、本明細書に挙げる教示の実施は、クラウド・コンピューティング環境に限定されないと理解されるべきである。むしろ、実施形態は、現在既知の、または後に開発される任意の他の種類のコンピューティング環境と併せて実施されることが可能である。

クラウド・コンピューティングは、最小の管理労力またはサービス・プロバイダとの対話で迅速に供給され、リリースされ得る、構成可能なコンピューティング・リソース（例えば、ネットワーク、ネットワーク帯域幅、サーバ、処理、メモリ、ストレージ、アプリケーション、仮想機械、およびサービス）の共有プールへの簡便なオンデマンド・ネットワーク・アクセスを可能にするためのサービス配布のモデルである。このクラウド・モデルは、少なくとも５つの特性、少なくとも３つのサービス・モデル、および少なくとも４つの配置モデルを含み得る。

特性は、以下の通りである。

オンデマンド・セルフサービス：クラウド消費者は、サービス・プロバイダとの人間の対話を必要とすることなく、必要に応じて自動的に、サーバ時間およびネットワーク・ストレージなどのコンピューティング・ケイパビリティを一方的に供給し得る。

幅広いネットワーク・アクセス：ケイパビリティは、ネットワーク上で利用可能であり、異種のシン・クライアントまたはシック・クライアント・プラットフォーム（例えば、携帯電話、ラップトップ、およびＰＤＡ）による使用を促進する標準的なメカニズムを通してアクセスされる。

リソースの共用：プロバイダのコンピューティング・リソースが、マルチテナント型モデルを使用して複数の消費者にサービスするためにプールされ、異なる物理リソースおよび仮想リソースが要求に従って動的に割り当ておよび再割り当てされる。消費者が、概して、提供されるリソースの正確な場所に対する制御または知識を有しないが、より抽象度の高いレベル（例えば、国、州、またはデータセンタ）において場所を指定することが可能であり得るという点において、位置独立の意味がある。

スピーディな拡張性：ケイパビリティは、場合によっては自動的に、即座にスケール・アウトするようにスピーディかつ弾力的に供給され、即座にスケール・インするようにスピーディに解放され得る。消費者に対しては、供給に利用可能なケイパビリティが、多くの場合無制限であるように見え、いつでも任意の量で購入可能である。

サービスが計測可能であること（Measured service）：クラウド・システムは、サービスの種類（例えば、ストレージ、処理、帯域幅、およびアクティブなユーザ・アカウント）に適したある抽象度レベルにおいて計測ケイパビリティを活用することによって、リソース使用を自動的に制御し、最適化する。リソース使用量は、モニタリングされ、制御され、報告されて、利用サービスのプロバイダおよび消費者の両方に透明性をもたらし得る。サービス・モデルは、以下の通りである。

サービスとしてのソフトウェア（ＳａａＳ）：消費者に提供されるケイパビリティは、クラウド・インフラ上で稼働中のプロバイダのアプリケーションを使用することである。アプリケーションは、ウェブ・ブラウザなどのシン・クライアント・インターフェース（例えば、ウェブ・ベースの電子メール）を通して、様々なクライアント・デバイスからアクセス可能である。消費者は、限定されたユーザ固有アプリケーションの構成設定は例外である可能性があるが、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、ストレージ、または個々のアプリケーション・ケイパビリティですら含む、基礎的なクラウド・インフラを管理または制御しない。

サービスとしてのプラットフォーム（ＰａａＳ）：消費者に提供されるケイパビリティは、プロバイダによってサポートされるプログラミング言語およびツールを使用して作成された、消費者が作成したアプリケーションまたは消費者が取得したアプリケーションを、クラウド・インフラ上に配備することである。消費者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、またはストレージを含む基礎的なクラウド・インフラを管理または制御しないが、配備されたアプリケーション、およびおそらくアプリケーション・ホスティング環境構成に対して制御を行う。

サービスとしてのインフラ（ＩａａＳ）：消費者に提供されるケイパビリティは、処理、ストレージ、ネットワーク、ならびに消費者がオペレーティング・システムおよびアプリケーションを含み得る任意のソフトウェアを配備および稼働させることが可能な、他の基本コンピューティング・リソースを供給することである。消費者は、基礎となるクラウド・インフラを管理または制御しないが、オペレーティング・システム、ストレージ、配備されたアプリケーションに対して制御を行い、かつおそらく選択ネットワーキング・コンポーネント（例えば、ホスト・ファイアウォール）の限定的な制御を行う。

配置モデルは、以下の通りである。

プライベート・クラウド：クラウド・インフラは、組織のためだけに動作される。クラウド・インフラは、その組織または第三者によって管理されてもよく、構内または構外に存在し得る。

コミュニティ・クラウド：クラウド・インフラは、複数の組織によって共有され、共有の関心事（例えば、任務、セキュリティ要件、ポリシー、およびコンプライアンスの考慮事項）を有する特定のコミュニティをサポートする。クラウド・インフラは、その組織または第三者によって管理されてもよく、構内または構外に存在し得る。

パブリック・クラウド：クラウド・インフラは、一般公衆または大きな業界団体に利用可能とされ、クラウド・サービスを販売する組織によって所有される。

ハイブリッド・クラウド：クラウド・インフラは、一意なエンティティのままであるが、データおよびアプリケーション・ポータビリティを可能にする標準化技術または独自技術（例えば、クラウド間のロード・バランシングのためのクラウド・バースティング）によって結合された、２つ以上のクラウド（プライベート、コミュニティ、またはパブリック）の合成物である。

クラウド・コンピューティング環境は、ステートレス性、低結合、モジュール性、および意味相互運用性を中心としたサービス指向型である。クラウド・コンピューティングの中心は、相互接続されたノードのネットワークを含むインフラである。

ここで図１を参照すると、クラウド・コンピューティング・ノードの例の概略が示されている。クラウド・コンピューティング・ノード１０は、適当なクラウド・コンピューティング・ノードの単なる一例であり、本明細書で説明される実施形態の使用または機能性の範囲に関するいかなる限定も示唆するように意図されない。それにかかわらず、クラウド・コンピューティング・ノード１０は、実施されること、または本明細書で述べる機能性のいずれかを実行すること、あるいはその両方が可能である。

クラウド・コンピューティング・ノード１０において、多数の他の汎用または専用コンピューティング・システム環境または構成とともに動作可能なサーバ１２が存在する。サーバ１２を用いた使用に適当であり得る周知のコンピューティング・システム、環境、または構成、あるいはそれらの組み合わせの例は、パーソナル・コンピュータ・システム、サーバ・コンピュータ・システム、シン・クライアント、シック・クライアント、ハンドヘルドたはラップトップ・デバイス、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサベース・システム、セット・トップ・ボックス、プログラマブル家電、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、および上記システムまたはデバイスのいずれかを含む分散型クラウド・コンピューティング環境などを含むが、これらに限定されない。

サーバ１２は、コンピュータ・システムによって実行されている、プログラム・モジュールなどのコンピュータ・システム実行可能命令の一般的文脈において説明され得る。概して、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行し、または特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、ロジック、データ構造などを含み得る。サーバ１２は、通信ネットワークを通してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される、分散型クラウド・コンピューティング環境において実施され得る。分散型クラウド・コンピューティング環境では、プログラム・モジュールが、メモリ記憶デバイスを含むローカルおよびリモート両方のコンピュータ・システム記憶媒体内に位置し得る。

図１に示されるように、クラウド・コンピューティング・ノード１０内のサーバ１２は、汎用コンピューティング・デバイスの形態で示される。サーバ１２のコンポーネントは、１つまたは複数のプロセッサまたは処理ユニット１６、システム・メモリ２８、およびシステム・メモリ２８を含む様々なシステム・コンポーネントをプロセッサ１６に連結するバス１８を含み得るが、これらに限定されない。実施形態によれば、サーバ１２は、複数の処理ユニット１６、特に、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、およびフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を含み得る。

バス１８は、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、高速グラフィック・ポート、および多様なバス・アーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサまたはローカル・バスを含む、複数種類のバス構造のいずれかの１つまたは複数を表す。限定ではなく例として、そのようなアーキテクチャは、インダストリ・スタンダード・アーキテクチャ（ＩＳＡ）・バス、マイクロ・チャネル・アーキテクチャ（ＭＣＡ）・バス、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオ・エレクトロニクス・スタンダーズ・アソシエーション（ＶＥＳＡ）・ローカル・バス、およびペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト（ＰＣＩ）・バスを含む。

サーバ１２は、典型的には多様なコンピュータ・システム可読媒体を含む。このような媒体は、サーバ１２によってアクセス可能な任意の利用可能媒体であってもよく、それは、揮発性媒体および不揮発性媒体の両方、リムーバブル媒体および非リムーバブル媒体の両方を含む。

システム・メモリ２８は、コンピュータ・システム可読媒体を、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３０またはキャッシュ・メモリ３２、あるいはその両方などの揮発性メモリの形態で含み得る。サーバ１２は、他のリムーバブル／非リムーバブル、揮発性／不揮発性コンピュータ・システム記憶媒体をさらに含み得る。単なる例として、ストレージ・システム３４は、非リムーバブル不揮発性磁気媒体（図示せず、かつ典型的には「ハード・ドライブ」と呼ばれる）からの読み出しおよび書き込みのために提供され得る。図示されないが、リムーバブル不揮発性磁気ディスク（例えば、「フロッピー（登録商標）・ディスク」）からの読み出しおよび書き込みのための磁気ディスク・ドライブ、およびＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、または他の光学媒体などのリムーバブル不揮発性光ディスクからの読み出しまたは書き込みのための光学ディスク・ドライブが、提供されてもよい。このような事例では、それぞれが、１つまたは複数のデータ媒体インターフェースによってバス１８に接続され得る。さらに図示され、後述されるように、メモリ２８は、実施形態の機能を実行するように構成されるプログラム・モジュールのセット（例えば、少なくとも１つ）を有する少なくとも１つのプログラム製品を含み得る。

プログラム・モジュール４２のセット（少なくとも１つ）を有するプログラム／ユーティリティ４０は、限定ではなく例として、オペレーティング・システム、１つまたは複数のアプリケーション・プログラム、他のプログラム・モジュール、およびプログラム・データと同様に、メモリ２８に記憶され得る。オペレーティング・システム、１つもしくは複数のアプリケーション・プログラム、他のプログラム・モジュール、およびプログラム・データのそれぞれ、またはそれらの何らかの組み合わせは、ネットワーキング環境の実施を含み得る。プログラム・モジュール４２は、概して、本明細書に説明される実施形態の機能または方法論あるいはその両方を実行する。

サーバ１２は、また、キーボード、ポインティング・デバイス、ディスプレイ２４などの１つもしくは複数の外部デバイス１４、ユーザがサーバ１２と対話することを可能にする１つもしくは複数のデバイス、またはサーバ１２が１つもしくは複数の他のコンピューティング・デバイスと通信することを可能にする任意のデバイス（例えば、ネットワーク・カード、モデムなど）、あるいはそれらの組み合わせと通信し得る。このような通信は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２２を介して発生し得る。さらに、サーバ１２は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、汎用ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、または公衆ネットワーク（例えば、インターネット）、あるいはそれらの組み合わせなどの１つまたは複数のネットワークとネットワーク・アダプタ２０を介して通信し得る。実施形態によれば、サーバ１２は、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）１６またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）１６、あるいはその両方とネットワーク・アダプタ２０を介して通信し得る。

図示されるように、ネットワーク・アダプタ２０は、サーバ１２の他のコンポーネントとバス１８を介して通信する。図示されないが、他のハードウェア・コンポーネントまたはソフトウェア・コンポーネントあるいはその両方が、サーバ１２と併せて使用され得ると理解されるべきである。例は、マイクロコード、デバイス・ドライバ、冗長処理ユニット、外部ディスク・ドライブ・アレイ、ＲＡＩＤシステム、テープ・ドライブ、およびデータ・アーカイブ記憶システムなどを含むが、これらに限定されない。

ここで図２を参照すると、例示的なクラウド・コンピューティング環境５０が示されている。図示されるように、クラウド・コンピューティング環境５０は、クラウド消費者によって使用されるローカル・ユーザ・デバイス、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）もしくは携帯電話５４Ａ、デスクトップ・コンピュータ５４Ｂ、ラップトップ・コンピュータ５４Ｃ、または自動車コンピュータ・システム５４Ｎ、あるいはそれらの組み合わせが通信し得る、１つまたは複数のクラウド・コンピューティング・ノード１０を含む。ユーザ・デバイス５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、および５４Ｎは、以下では概してユーザ・デバイス５４とも呼ばれ得る。ユーザ・デバイス５４は、同一のユーザまたはユーザ・グループに属し得る。同一のユーザまたはユーザ・グループに属するユーザ・デバイス５４は、ユーザ・デバイス５４のセット５５と呼ばれる。ノード１０は、互いに通信し得る。それらは、上述のようなプライベート・クラウド、コミュニティ・クラウド、パブリック・クラウド、もしくはハイブリッド・クラウド、またはそれらの組み合わせなどの、１つまたは複数のネットワーク内で物理的または仮想的にグループ化されてもよい（図示せず）。これによって、クラウド・コンピューティング環境５０が、インフラ、プラットフォーム、またはソフトウェア、あるいはそれらの組み合わせを、クラウド消費者がローカル・コンピューティング・デバイス上でリソースを維持する必要がないサービスとして提案することが可能となる。図１に示されるコンピューティング・デバイス５４Ａ～５４Ｎの種類は、単なる例示であるように意図され、コンピューティング・ノード１０およびクラウド・コンピューティング環境５０は、任意の種類のネットワークまたはネットワーク・アドレス可能な接続あるいはその両方を経て（例えば、ウェブ・ブラウザを用いて）、任意の種類のコンピュータ化デバイスと通信し得ると理解される。

ここで図３を参照すると、クラウド・コンピューティング環境５０（図２）によって提供される機能抽象レイヤのセットが示されている。図３に示されるコンポーネント、レイヤ、および機能は、単なる例示であるように意図され、実施形態はそれらに限定されないと、予め理解されるべきである。図示されるように、以下のレイヤおよび対応する機能が提供される。

ハードウェアおよびソフトウェア・レイヤ６０は、ハードウェアおよびソフトウェア・コンポーネントを含む。ハードウェア・コンポーネントの例は、メインフレーム６１、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）アーキテクチャ・ベース・サーバ６２、サーバ６３、ブレード・サーバ６４、ストレージ・デバイス６５、ならびにネットワークおよびネットワーキング・コンポーネント６６を含む。いくつかの実施形態において、ソフトウェア・コンポーネントは、ネットワーク・アプリケーション・サーバ・ソフトウェア６７およびデータベース・ソフトウェア６８を含む。

仮想レイヤ７０は、仮想エンティティの以下の例、仮想サーバ７１、仮想ストレージ７２、仮想プライベート・ネットワークを含む仮想ネットワーク７３、仮想アプリケーションおよびオペレーティング・システム７４、ならびに仮想クライアント７５が提供され得る、抽象レイヤを提供する。

１つの例では、管理レイヤ８０は、後述する機能を提供し得る。リソース供給８１は、クラウド・コンピューティング環境内でタスクを実行するために利用される、コンピューティング・リソースおよび他のリソースの動的な調達を提供する。測定および価格設定８２は、リソースが、クラウド・コンピューティング環境内で利用され、これらのリソースの消費に対して課金または請求されるときに、コスト追跡を提供する。１つの例では、これらのリソースは、アプリケーション・ソフトウェア・ライセンスを含み得る。セキュリティは、データおよび他のリソースについての保護だけでなく、クラウド消費者およびタスクの本人確認を提供する。ユーザ・ポータル８３は、消費者およびシステム管理者にクラウド・コンピューティング環境へのアクセスを提供する。サービス・レベル管理８４は、要求されるサービス・レベルが満たされるように、クラウド・コンピューティング・リソース割り当ておよび管理を提供する。サービス水準合意（ＳＬＡ）計画および遂行８５は、ＳＬＡに従って将来の要件が予期されるクラウド・コンピューティング・リソースの事前配置および調達を提供する。

ワークロード・レイヤ９０は、クラウド・コンピューティング環境が利用され得る機能性の例を提供する。このレイヤから提供され得るワークロードおよび機能の例は、マッピングおよびナビゲーション９１、ソフトウェア開発およびライフサイクル管理９２、仮想クラスルーム教育配信９３、データ解析処理９４、トランザクション処理９５、ならびに提供する匿名ストレージ・サービス９６を含む。

図４は、実施形態による、クラウド・サービス４１０を提供するコンピュータ実施方法の概略フロー図４００を示す。クラウド・サービス４１０は、モデル仕様４２０に関連する計算タスクを実行するように適合される。

ステップ４３０において、クラウド・サービス４１０は、モデル仕様４２０およびモデル仕様４２０についての入力データ４２１をユーザＵから受信する。

ステップ４３１において、クラウド・サービス４１０は、例えば、ジャストインタイムでモデル仕様４２０からネイティブ・コードを生成およびコンパイルし、ネイティブ・プロセス４１１を開始する。このネイティブ・コードは、ネイティブ・コードに対する定義済み通信インターフェースを有するコードの（例えば、おそらく事前コンパイルされた）部分を用いて具現化され得る。

ステップ４３２において、クラウド・サービス４１０は、入力データ４２１を用いて、ネイティブ・コードをネイティブ・プロセス４１１として実行することにより、計算タスクを実行する。

実施形態によれば、計算タスクの実行は、例えば、モデル仕様４２０のシミュレーションを伴い得る。さらなる実施形態によれば、計算タスクの実行は、追加的または代替的に、モデル仕様４２０の分析を伴い得る。

次いで、ステップ４３３において、クラウド・サービス４１０は、計算タスクの結果４２２をユーザＵに提供する。実施形態によれば、クラウド・サービス４１０は、計算タスクの完了後、ステップ４３４においてネイティブ・プロセス４１１を破壊して、リソースを解放し得る。このステップ４３４は、ネイティブ・コードをタグ付けすることと、クラウド・サービス４１０のデータベース／ストレージにネイティブ・コードを記憶することと、を含み得る。そのようなタグ付けおよび記憶は、同一ユーザのさらなるサービス要求についてネイティブ・コードの再使用を容易にする。即ち、関連するタグは、対応するコードがデータベースから容易に取得され得るように生成される。

ネイティブ・プロセスをスポーンすることおよび破壊することは、オペレーティング・システムのコマンドを介してローカルで行われてもよく、ＯｐｅｎＳｔａｃｋなどのクラウド管理サービスをリモートで利用してもよい。

実施形態によれば、モデル仕様４２０は、複数のノードおよびノードの対応する更新関数を含むブーリアン・ネットワークであってもよい。実施形態によれば、モデル仕様４２０は、遺伝子制御ネットワークであってもよく、入力データ４２１は、遺伝子制御ネットワークに対する刺激であってもよい。遺伝子（または遺伝学）制御ネットワーク（ＧＲＮ）は、互いに、およびセル内の他の実体と対話してｍＲＮＡおよびタンパク質の遺伝子発現レベルを決定する分子調整器の集合として定義され得る。この対話は、直接または間接であってもよい。言い換えると、「遺伝子制御ネットワーク」は、シグナリング経路、転写因子、およびそれらの標的遺伝子が複雑な生物学的プロセスを編成するためにどのように対話するかを表す配線図と考えられ得る。実施形態は、大規模な遺伝子制御ネットワークのシミュレーションを可能にする。ネットワーク・トポロジは、ネットワーク内の全ての遺伝子ノードの全ての更新関数を含む、ユーザにより提供されるモデル仕様によって定義される。実施形態によるクラウド・サービスは、これらの関数をネイティブ・コードとして実施する。これは、インタプリタ・レベルで動作するクラウド・サービスと比較してシミュレーション性能が大幅に高くなり得ることを容易にする。

実施形態によれば、ユーザＵは、ネットワーク内のあらゆるノードについての更新関数のセットを定義する、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔオブジェクト表記法（ＪＳＯＮ）フォーマットで遺伝子制御ネットワーク仕様をサブミットし得る。

クラウド・サービス４１０は、この仕様を受信し、それを、例えば、中央処理装置のためのＣプログラミング言語、またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）のためのＶｅｒｉｌｏｇのネイティブ表現に変換する。

このネイティブ表現は、次いで、コンパイルされ、クラウド・サービス４１０がネイティブ・アプリケーションのユーザ固有部分と通信するための手段を提供する定義済みネイティブ・アプリケーション・レイヤとリンクされる。

それぞれの計算タスクを実行するためのネイティブ・コードを使用することによって、実施形態によるクラウド・サービスは、最新のプロセッサの特徴の恩恵を受け得る。言い換えると、それによって、それが稼働しているプロセッサによって提供される特徴を最大限に利用することが可能となる。それは、さらに、システムの安定性を危険にさらすことなく、ユーザ固有のタスクを用いてＧＰＵまたはＦＰＧＡの使用を可能にし得る。

図５は、実施形態による、クラウド・サービス５１０を提供するコンピュータ実施方法の、より詳細なフロー図５００を示す。クラウド・サービス５１０は、ユーザＵに対するサービス・インターフェース５１１およびサービス・バックエンド５１２を含む。

ステップ５２０において、クラウド・サービス５１０、より詳細には、クラウド・サービス５１０のサービス・インターフェース５１１は、サービス・アクセス要求（ＳＡＲ）をユーザＵから受信する。サービス・アクセス要求ＳＡＲは、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ｕを含む。

ステップ５２１において、サービス・インターフェース５１１は、サービス公開鍵ＰＫ_ＳをユーザＵに提供する。サービス公開鍵ＰＫ_Ｓは、クラウド・サービス５１０の公開鍵である。

ステップ５２２において、クラウド・サービス５１０は、ユーザ固有の実行コンテナを起動する。ユーザ固有の実行コンテナは、サービス・バックエンド５１２によって稼働され、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ｕと、サービス公開鍵ＰＫ_Ｓに対応するサービス秘密鍵ＳＫ_Ｓとを含む。ユーザ固有の実行コンテナは、単一のエンドユーザにのみ属する個々のコンテナ・インスタンスである。

ユーザＵは、ここでステップ５２３において、暗号化されたモデル仕様および暗号化された入力データを含むサービス実行要求を、サービス公開鍵で暗号化された状態で、サービス・インターフェース５１１にサブミットし得る。サービス・インターフェース５１１は、対応するユーザ公開鍵を含むユーザ固有の実行コンテナにサービス実行要求をルーティングする。

実行コンテナは、次いでステップ５２４において、暗号化されたモデル仕様および暗号化された入力データを、サービス公開鍵ＰＫ_Ｓに対応するサービス秘密鍵ＳＫ_Ｓを用いて復号し得る。

実行コンテナは、次いでステップ５２５において、復号されたモデル仕様からネイティブ・コードを生成し、ステップ５２６において、復号された入力データを用いてネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより計算タスクを実行し得る。最後に、実行コンテナは、ステップ５２７において、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ｕを用いて計算タスクの結果を暗号化する。

最後に、クラウド・サービス５１０は、ステップ５２８において、暗号化された結果をユーザＵに提供する。

より詳細には、実行コンテナは、結果をサービス・インターフェース５１１に送信し、サービス・インターフェース５１１は、それをユーザＵに転送する。

したがって、そのような具現化されたシステムでは、ユーザ固有の実行コンテナは、暗号化されたモデル仕様および入力データを復号することが可能な唯一のプロセスである。さらに、実行コンテナへの全ての通信、および実行コンテナからの全ての通信は暗号化され、各ユーザのモデル仕様および入力データは、クリアテキストであるときには別々のコンテナで稼働している。

実施形態によれば、計算タスクを実行するアプリケーションは、クラウド上でサービスとしてのソフトウェア（ＳａａＳ）としてホストされる。暗号化された実行コンテナを提供することによって、モデル仕様ならびに入力および出力データは、送信および実行中のいかなる無認可アクセスからもセキュリティ保護され得る。そのようなモデル仕様の設計は、長期にわたるプロセスであることがあり、したがって、それぞれの計算タスクの実行のためにクラウド・サービスを用いてクライアントの重要な資産を確立し得るため、これは、特に重要なものである。

図６は、実施形態による、クラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法の別の概略フロー図６００を示す。特に、フロー図６００は、２つの異なるユーザＵ_ＡおよびＵ_Ｂに対してセキュアな実行環境を提供するためのコンテナ技術の使用を示している。

ステップ６０１において、第１のユーザＵ_Ａは、サービス・アクセス要求をクラウド・サービスのサービス・インターフェース６１１に送信する。第１のユーザＵ_Ａは、公開鍵をサービス・インターフェース６１１と交換する。より詳細には、それは、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ａを送信し、サービス公開鍵ＰＫ_Ｓを受信する。

ステップ６０２において、サービス・インターフェース６１１は、第１のユーザＵ_Ａのための実行コンテナ６２１の起動を開始する。これは、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ａのコンテナ６２１への投入を含む。

次いで、後続ステップ６０３において、第１のユーザＵ_Ａは、暗号化されたモデル仕様ならびに関連データ、特に入力データおよび結果データを、実行コンテナ６２１とセキュアな方式で交換し得る。

並行して（参照６３１によって示される）、第２のユーザＵ_Ｂは、ステップ６０４においてサービス・アクセス要求をクラウド・サービスのサービス・インターフェース６１１に送信し得る。ステップ６０４の間に実行されるレジストレーションは、サービス・インターフェース６１１との公開鍵の交換を含む。より詳細には、第２のユーザＵ_Ｂは、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ｂをサービス・インターフェース６１１に送信し、サービス公開鍵ＰＫ_Ｓを受信する。

ステップ６０５において、サービス・インターフェース６１１は、第２のユーザＵ_Ｂのための実行コンテナ６２２の起動を開始する。これは、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ｂのコンテナ６２２への投入を含む。

次いで、後続ステップ６０６において、第２のユーザＵ_Ｂは、暗号化されたモデル仕様ならびに関連データ、特に入力データおよび結果データを、実行コンテナ６２２とセキュアな方式で交換し得る。

実施形態によれば、複数の実行コンテナが、性能ニーズを満たすためにユーザ毎に起動され得ることに留意すべきである。

図７は、実施形態による、実行コンテナ７００の機能モジュールを示す。実行コンテナ７００は、モデル仕様からネイティブ・コードをコンパイルするように構成されるコンパイル・モジュール７１０を含む。コンパイル・モジュール７１０は、特に、クラウド・サービスの全ての実行コンテナについて使用され得る静的コンパイル・コード７１１を含み得る。即ち、静的コンパイル・コード７１１は、全ての実行コンテナに対して同一であってもよく、したがって、この語句は、「静的」という用語を使用する。

実行コンテナ７００は、クラウド・サービスのサービス・インターフェース、例えば、図５のサービス・インターフェース５１１と通信するように構成される通信（ｃｏｍｍ．）モジュール７２０をさらに含む。通信モジュール７２０は、特に、クラウド・サービスの全ての実行コンテナについて使用され得る静的通信コード７２１を含み得る。通信モジュール７２０は、特に、メッセージ・キュー・システムと通信するためのコードを含む。

実行コンテナ７００は、ネイティブ・コード７３１を実行するように構成される動的実行モジュール７３０をさらに含む。ネイティブ・コード７３１は、受信したモデル仕様からジャストインタイムで生成され、したがって実行コンテナ７００毎に異なり得る。動的実行モジュール７３０は、ネイティブ・コード・モジュールとしても示されてもよく、ユーザが新たなモデル仕様をクラウド・サービスにサブミットするたびに生成される。

実行コンテナ７００は、静的実行コード７４１を実行するように構成される静的実行モジュール７４０をさらに含む。静的実行コードは、クラウド・サービスの全ての実行コンテナについて使用され得る。即ち、静的実行コード７４１は、静的実行モジュール７４０のコードを参照し、静的実行モジュール７４０は、動的実行モジュール７３０の実行を制御するマスタ・プロセスである。

より具体的には、静的実行モジュール７４０は、プロセス間通信メカニズムを介して動的実行モジュール７３０と対話してもよく、動的実行モジュールを開始し、終了させてもよい。動的実行モジュール７３０は、静的実行モジュール７４０によって別個のプロセスとして開始されてもよく、通信を可能にするための少数の追加静的ルーチンを含んでもよい。

さらに、実行コンテナ７００は、ユーザ公開鍵ＰＫ_Ｕおよびサービス秘密鍵ＳＫ_Ｓを含む。実施形態によれば、コンパイル・モジュール７１０によって生成されるネイティブ・コードは、それぞれのクラウド・サービスの中央処理装置ＣＰＵに対して、例えば、図１に示されるサーバ１０の処理ユニット１６に対して専ら向けてコンパイルされるネイティブ・コードである。実施形態によれば、コンパイル・モジュール７１０によって生成されるネイティブ・コード７１１は、それぞれのクラウド・サービスのグラフィック処理装置（ＧＰＵ）に対して専ら向けてコンパイルされるネイティブ・コードである。実施形態によれば、コンパイル・モジュール７１０によって生成されるネイティブ・コードは、それぞれのクラウド・サービスのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）に対して専ら向けてコンパイルされるネイティブ・コードである。

実施形態によれば、クラウド・プロバイダからのアクセスに対して保護するために、アプリケーション・プロバイダは、命令拡張を使用して、モデル仕様および対応するクリアテキスト入力／出力データのコードがアクセスされることから保護し得る。これは、モデル仕様ならびに入力および出力データを機密データとして宣言することによって実現されてもよく、これらのメモリ位置に対して信頼性のあるコード・アクセスのみを許容してもよい。モデル仕様およびデータは、この領域に入り、この領域を暗号化されたままの状態にして、より高いレベルのセキュリティを提供し得る。

図８は、実施形態による、クラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法の別の概略フロー図８００を示す。

ステップ８０１において、ユーザＵ_Ａは、サービス・アクセス要求をクラウド・サービスのサービス・インターフェース８１１に送信する。サービス・インターフェース８１１は、例えば、ＦＰＧＡのユーザ・インターフェースであってもよい。対応する公開鍵（ユーザ公開鍵ＰＫ_Ａおよびサービス公開鍵ＰＫ_Ｓ）の交換後、サービス・インターフェース８１１は、ユーザ鍵を認証し、肯定的な結果の場合、ユーザ・アクセスを認可する。ステップ８０２において、所与の鍵を有する新たなコンテナの要求があり、クラウド・オペレーティング・システムのアプリケーション・プログラミング・インターフェース（ＡＰＩ）８１２による新たな実行コンテナの発行がある。このようなクラウド・オペレーティング・システムは、データセンタ全体を通しての計算、ストレージおよびネットワーキングのリソースの大規模プールを制御し得る。ＡＰＩ８１２は、例えば、ＯｐｅｎＳｔａｃｋオペレーティング・システムのＡＰＩであってもよい。クラウド・オペレーティング・システムは、次いでステップ８０３において、ユーザＵ_Ａのための実行コンテナ８２１_１を起動する。さらに、クラウド・オペレーティング・システムは、ステップ８０４において、サービス・インターフェース８１１に対応する状態を起動する。サービス・インターフェース８１１と実行コンテナとの間の通信は、メッセージ・キュー（ＭＱ）を介して実行され得る。実施形態によれば、メッセージ・キューイング・システムＲａｂｂｉｔＭＱが、使用されてもよい。新たな受信キューは、実行コンテナが起動される前に、ＭＱシステム上で生成される。実行コンテナを起動するとき、実行コンテナは、スタートアップ・パラメータを介してこの特定のキューをリッスンするように構成される。全ての実行コンテナ・インスタンスの出力は、サービス・ロジックによって読み出されさらに処理され、例えばデータベース内で可視化または記憶あるいはその両方が行われる同一キューに送信される。したがって、ユーザＵ_Ａが新たなユーザである場合、サービス・インターフェース８１１は、ステップ８０５において、メッセージ・キューを追加する。実施形態によれば、複数のコンテナが、性能ニーズを満たすためにユーザ毎に起動され得る。図８の例によれば、ユーザＵ_Ａのための別の実行コンテナ８２１_２が提供される。さらに、図８は、別のユーザＵ_Ｂのための別の実行コンテナ８２２を示す。

本発明は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサ／処理ユニット、例えばサーバ１２の処理ユニット１６の１つまたは複数に本発明の態様を実行させるコンピュータ可読プログラム命令をその上に有する、コンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含み得る。

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスにより使用するための命令を保持および記憶し得る有形デバイスであってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、または前述したものの任意の適当な組み合わせであってもよいが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的リストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー（登録商標）・ディスク、パンチカードまたは命令をその上に記録させる溝内の隆起構造などの機械的に符号化されたデバイス、および前述したものの任意の適当な組み合わせを含む。本明細書で用いられるコンピュータ可読記憶媒体は、本来、電波もしくは他の自由伝播する電磁波、導波管もしくは他の送信媒体を通って伝播する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または電線を通って送信される電気信号などの、一過性信号であると解釈されるべきではない。

本明細書で説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、あるいはネットワーク、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、もしくは無線ネットワーク、またはそれらの組み合わせを介して外部コンピュータまたは外部記憶デバイスに、ダウンロードされ得る。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ、またはエッジサーバ、あるいはそれらの組み合わせを含み得る。各コンピューティング／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受信し、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体の記憶用にコンピュータ可読プログラム命令を転送する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくは類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つもしくは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードのいずれかであってもよい。コンピュータ可読プログラム命令は、ユーザのコンピュータ上で完全に、ユーザのコンピュータ上で部分的に、スタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして、ユーザのコンピュータ上で部分的にかつリモート・コンピュータ上で部分的に、またはリモート・コンピュータもしくはサーバ上で完全に、実行してもよい。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通して、ユーザのコンピュータに接続されてもよい。あるいは、接続は、（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを通して）外部コンピュータに対して行われてもよい。いくつかの実施形態では、例えば、プログラマブル・ロジック回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、本発明の態様を実行するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路を個別化することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行し得る。

本発明の態様は、発明の実施形態による、方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照して、本明細書において説明される。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、ならびにフローチャート図またはブロック図あるいはその両方のブロックの組み合わせが、コンピュータ可読プログラム命令によって実施され得ると理解されたい。

コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサによって実行する命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作を実施する手段を生成するように、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作り出すものであってよい。コンピュータ可読記憶媒体に記憶される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作の態様を実施する命令を含む製品を含むように、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、また、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス、あるいはそれらの組み合わせに特定の方式で機能するように指示し得るものであってもよい。

コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で実行する命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作を実施するように、コンピュータ可読プログラム命令は、また、コンピュータ実施されるプロセスを作り出すために、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス上にロードされ、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップを実行させるものであってもよい。

図面中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の考えられる実施のアーキテクチャ、機能性、および動作を示している。この点に関して、フローチャートまたはブロック図内の各ブロックは、指定された論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント、または命令の一部を表し得る。いくつかの代替的実施態様において、ブロック内に記載された機能は、図面中に記載された順序以外で発生してもよい。例えば、連続して示される２つのブロックが、実際には、実質的に同時に実行されてもよく、または、ブロックが、関係する機能性次第で逆の順序で実行されることがあってもよい。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャート図あるいはその両方におけるブロックの組み合わせが、指定された機能もしくは動作を実行し、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせを実行する専用ハードウェアベース・システムによって実施され得ることにも留意されたい。

本発明の多様な実施形態の説明は、例示の目的で提示されているが、網羅的であるように、または開示される実施形態に限定されるように意図されない。多くの変更および変形が、説明される実施形態の範囲から逸脱することなく当業者に明らかであろう。本明細書で使用される専門用語は、実施形態の原理、実際の用途、もしくは市場で見出される技術に対する技術的改善を最もよく説明するため、または本明細書に開示される実施形態を他の当業者が理解可能にするために、選択された。

Claims (21)

1. モデル仕様の計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するコンピュータ実施方法であって、
   前記クラウド・サービスによって、前記モデル仕様および前記モデル仕様についての入力データをユーザから受信することと、
   前記クラウド・サービスによって、前記モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、
   前記クラウド・サービスによって、前記入力データを用いて、前記ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、前記計算タスクを実行することと、
   前記クラウド・サービスによって、前記計算タスクの結果を前記ユーザに提供することと、
   を含む、コンピュータ実施方法。
2. 前記計算タスクの前記実行が、前記モデル仕様のシミュレーション、前記モデル仕様の分析、または前記モデル仕様の前記シミュレーションおよび前記モデル仕様の前記分析の両方を含む、請求項１に記載のコンピュータ実施方法。
3. 前記方法が、
   前記計算タスクの完了後に前記ネイティブ・プロセスを破壊することと、
   前記ネイティブ・コードにタグ付けすることと、
   前記ネイティブ・コードを前記クラウド・サービスのデータベースに記憶することと、
   を含む、請求項１または２に記載のコンピュータ実施方法。
4. 前記モデル仕様が、複数のノードおよび前記ノードの更新関数を含むブーリアン・ネットワークを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
5. 前記モデル仕様が、遺伝子制御ネットワークを含み、
   前記入力データが、前記遺伝子制御ネットワークに対する刺激を含む、
   請求項４に記載のコンピュータ実施方法。
6. 前記方法が、
   前記クラウド・サービスの複数のユーザのためのユーザ固有の実行コンテナを提供することと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナによって、対応するモデル仕様から対応するネイティブ・コードを生成することと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナによって、対応する前記入力データを用いて、前記対応するネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、対応する計算タスクを実行することと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナへの全ての通信および前記ユーザ固有の実行コンテナからの全ての通信を暗号化することと、
   を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
7. 前記方法が、
   前記クラウド・サービスによって、サービス・アクセス要求をユーザから受信することであって、前記サービス・アクセス要求がユーザ公開鍵を含む、前記受信することと、
   前記クラウド・サービスによって、前記クラウド・サービスのサービス公開鍵を前記ユーザに提供することと、
   前記クラウド・サービスによって、前記ユーザ公開鍵を含むユーザ固有の実行コンテナを起動することと、
   を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
8. 前記方法が、
   前記クラウド・サービスによって、暗号化されたモデル仕様および暗号化された入力データを前記ユーザから受信することであって、前記暗号化されたモデル仕様および前記暗号化された入力データが、前記サービス公開鍵で暗号化されている、前記受信することと、
   前記クラウド・サービスによって、前記暗号化されたモデル仕様および前記暗号化された入力データを、前記ユーザ公開鍵を含む前記ユーザ固有の実行コンテナへルーティングすることと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナによって、前記暗号化されたモデル仕様および前記暗号化された入力データを、前記サービス公開鍵に対応するサービス秘密鍵を用いて復号することと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナによって、復号された前記モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナによって、復号された前記入力データを用いて、前記ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、前記計算タスクを実行することと、
   前記ユーザ固有の実行コンテナによって、前記ユーザ公開鍵を用いて前記計算タスクの結果を暗号化して暗号化された結果にすることと、
   前記クラウド・サービスによって、前記計算タスクの前記暗号化された結果を前記ユーザに提供することと、
   を含む、請求項７に記載のコンピュータ実施方法。
9. 方法が、
   前記クラウド・サービスによって、前記計算タスクを実行するための実行コンテナを提供することを含み、前記実行コンテナが、
   前記モデル仕様からネイティブ・コードをコンパイルするように構成されるコンパイル・モジュールと、
   前記クラウド・サービスのサービス・インターフェースと通信するように構成される通信モジュールと、
   前記ネイティブ・コードを実行するように構成される動的実行モジュールと、
   静的実行コードを実行するように構成される静的実行モジュールと、
   を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
10. 前記コンパイル・モジュール、前記通信モジュール、および前記静的実行モジュールが、静的コードを含み、
    前記クラウド・サービスの複数の実行コンテナが、同一の前記静的コードを含む、請求項９に記載のコンピュータ実施方法。
11. 前記実行コンテナが、
    ユーザ公開鍵と、
    サービス秘密鍵と、をさらに含む、請求項９に記載のコンピュータ実施方法。
12. 前記ネイティブ・コードが、中央処理装置のためのネイティブ・コードである、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
13. 前記ネイティブ・コードが、汎用処理装置のためのネイティブ・コードである、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
14. 前記ネイティブ・コードが、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイのためのネイティブ・コードである、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコンピュータ実施方法。
15. 計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するコンピューティング・システムであって、前記コンピューティング・システムが、プログラム・コードを有する１つまたは複数のメモリと、１つまたは複数のプロセッサと、を備え、前記１つまたは複数のプロセッサが、前記プログラム・コードの取得および実行に応答して、
    前記クラウド・サービスを実施することと、
    前記クラウド・サービスによって、モデル仕様および前記モデル仕様に関連する入力データをユーザから受信することと、
    前記クラウド・サービスによって、前記モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、
    前記クラウド・サービスによって、前記入力データを用いて、前記ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、前記計算タスクを実行することと、
    前記クラウド・サービスによって、前記計算タスクの結果を前記ユーザに提供することと、
    を含む動作を前記コンピューティング・システムに実行させる、コンピューティング・システム。
16. 前記１つまたは複数のプロセッサが、前記プログラム・コードの取得および実行に応答して、
    前記計算タスクの完了後に前記ネイティブ・プロセスを破壊することと、
    前記ネイティブ・コードにタグ付けすることと、
    前記ネイティブ・コードを前記クラウド・サービスのデータベースに記憶することと、
    を含む動作を前記コンピューティング・システムに実行させる、請求項１５に記載のコンピューティング・システム。
17. 前記１つまたは複数のプロセッサが、前記プログラム・コードの取得および実行に応答して、
    前記クラウド・サービスの複数のユーザのためのユーザ固有の実行コンテナを提供することと、
    前記ユーザ固有の実行コンテナによって、対応するモデル仕様から対応するネイティブ・コードを生成することと、
    前記ユーザ固有の実行コンテナによって、対応する前記入力データを用いて、前記対応するネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、対応する計算タスクを実行することと、
    前記ユーザ固有の実行コンテナへの全ての通信および前記ユーザ固有の実行コンテナからの全ての通信を暗号化することと、
    を含む動作を前記コンピューティング・システムに実行させる、請求項１５または１６に記載のコンピューティング・システム。
18. 前記１つまたは複数のプロセッサが、前記プログラム・コードの取得および実行に応答して、
    前記クラウド・サービスによって、サービス・アクセス要求をユーザから受信することであって、前記サービス・アクセス要求がユーザ公開鍵を含む、前記受信することと、
    前記クラウド・サービスによって、前記クラウド・サービスのサービス公開鍵を前記ユーザに提供することと、
    前記クラウド・サービスによって、前記ユーザ公開鍵を含むユーザ固有の実行コンテナを起動することと、
    を含む動作を前記コンピューティング・システムに実行させる、請求項１５または１６に記載のコンピューティング・システム。
19. 前記１つまたは複数のプロセッサが、前記プログラム・コードの取得および実行に応答して、
    前記クラウド・サービスによって、前記計算タスクを実行するための実行コンテナを提供することを含む動作を前記コンピューティング・システムに実行させ、前記実行コンテナが、
    前記モデル仕様からネイティブ・コードをコンパイルするように構成されるコンパイル・モジュールと、
    前記クラウド・サービスのサービス・インターフェースと通信するように構成される通信モジュールと、
    前記ネイティブ・コードを実行するように構成される動的実行モジュールと、
    静的実行コードを実行するように構成される静的実行モジュールと、
    を含む、請求項１５または１６に記載のコンピューティング・システム。
20. 計算タスクを実行するためのクラウド・サービスを提供するためのコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータ・プログラムは、コンピュータに、
    モデル仕様および前記モデル仕様に関連する入力データをユーザから受信することと、
    前記モデル仕様からネイティブ・コードを生成することと、
    前記入力データを用いて、前記ネイティブ・コードをネイティブ・プロセスとして実行することにより、前記計算タスクを実行することと、
    前記計算タスクの結果を前記ユーザに提供することと、
    を実行させる、コンピュータ・プログラム。
21. 請求項２０に記載のコンピュータ・プログラムをコンピュータ可読に記録した記録媒体。