JPH07177220A - 複数ジョブへの資源割当方法 - Google Patents
複数ジョブへの資源割当方法Info
- Publication number
- JPH07177220A JPH07177220A JP5318645A JP31864593A JPH07177220A JP H07177220 A JPH07177220 A JP H07177220A JP 5318645 A JP5318645 A JP 5318645A JP 31864593 A JP31864593 A JP 31864593A JP H07177220 A JPH07177220 A JP H07177220A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- job
- jobs
- value
- fixed
- constraint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Multi Processors (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、不都合なプランの選択が原
因となった場合の網羅的な探索を避け、大規模な問題に
おいて、現実的な時間で制約を満足する解を求めること
ができる複数ジョブへの資源割当方法を提供することで
ある。 【構成】 本発明は、複数の仕事（ジョブ）が存在し、
各ジョブに対してそのジョブを達成するためのいくつか
の資源の割当方法（プラン）が存在する場合に、他のジ
ョブがプランが同じ資源を必要とするために同時に実行
できない状態である資源の制約を満足し、全てのジョブ
が実行可能になるような資源の割り当てを動的な順序で
変更する。
因となった場合の網羅的な探索を避け、大規模な問題に
おいて、現実的な時間で制約を満足する解を求めること
ができる複数ジョブへの資源割当方法を提供することで
ある。 【構成】 本発明は、複数の仕事（ジョブ）が存在し、
各ジョブに対してそのジョブを達成するためのいくつか
の資源の割当方法（プラン）が存在する場合に、他のジ
ョブがプランが同じ資源を必要とするために同時に実行
できない状態である資源の制約を満足し、全てのジョブ
が実行可能になるような資源の割り当てを動的な順序で
変更する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数ジョブへの資源割
当方法に係り、特に、通信ネットワークにおける回線割
当の決定方法のように、複数のジョブに対する制約を満
たす資源を割り当てる複数ジョブへの資源割当方法に関
する。
当方法に係り、特に、通信ネットワークにおける回線割
当の決定方法のように、複数のジョブに対する制約を満
たす資源を割り当てる複数ジョブへの資源割当方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】資源割当問題は、次のように定義され
る。
る。
【０００３】図５は、ジョブとプランとの関係を示す図
である。複数の仕事（ジョブ）１０が存在し、各ジョブ
には、そのジョブを実行するための複数のプラン（資源
の割当方法）１１，１２，…、ｎが存在する。このう
ち、実行可能な複数のプランを実行することによりジョ
ブが実行される。
である。複数の仕事（ジョブ）１０が存在し、各ジョブ
には、そのジョブを実行するための複数のプラン（資源
の割当方法）１１，１２，…、ｎが存在する。このう
ち、実行可能な複数のプランを実行することによりジョ
ブが実行される。
【０００４】以下、例を示して説明する。
【０００５】例えば、あるジョブをｘi と記述し、その
ジョブを実行するプランの集合を、 Ｄi ＝｛ｄi1，ｄi2，…，ｄik ｝ として記述する。また、ジョブに対するプランの割当方
法（｛ｄi1，ｄi2，…，ｄik ｝のいずれか）をジョブ
の値と呼ぶ。また、共有資源の制約、即ち、資源の制約
により、異なるジョブのプランが同じ資源を必要とする
ため、同時に実行できないことをジョブの間の制約とし
て表現する。
ジョブを実行するプランの集合を、 Ｄi ＝｛ｄi1，ｄi2，…，ｄik ｝ として記述する。また、ジョブに対するプランの割当方
法（｛ｄi1，ｄi2，…，ｄik ｝のいずれか）をジョブ
の値と呼ぶ。また、共有資源の制約、即ち、資源の制約
により、異なるジョブのプランが同じ資源を必要とする
ため、同時に実行できないことをジョブの間の制約とし
て表現する。
【０００６】２つのジョブｘi とｘj の間の制約は、２
引数の述語ｐ（ｘi ，ｘj ）で表される。この述語は、
ｘi ，ｘj の値（プランの割当）の整合がとれている時
に『真』となる。
引数の述語ｐ（ｘi ，ｘj ）で表される。この述語は、
ｘi ，ｘj の値（プランの割当）の整合がとれている時
に『真』となる。
【０００７】問題全体としては、値を領域Ｄ1 ，Ｄ2 ，
…，Ｄn のそれぞれから取るジョブ（ｘ1 ，ｘ2 ，…）
で表現される制約が存在する。目的は、すべての制約を
『真』とするジョブの値の組を見つけることである。即
ち、述語論理で記述すると、次の整式が『真』である場
合の変数の値を見つけることである。
…，Ｄn のそれぞれから取るジョブ（ｘ1 ，ｘ2 ，…）
で表現される制約が存在する。目的は、すべての制約を
『真』とするジョブの値の組を見つけることである。即
ち、述語論理で記述すると、次の整式が『真』である場
合の変数の値を見つけることである。
【０００８】
【数１】
【０００９】これは、すべてのジョブが実行可能になる
ように、各ジョブのプラン即ち、資源の割当方法を固定
したことに相当する。
ように、各ジョブのプラン即ち、資源の割当方法を固定
したことに相当する。
【００１０】このような資源割当問題解決の具体的な例
を図６に示す。
を図６に示す。
【００１１】同図において、地図上に丸印で表されてい
るのはスイッチングノードであり、それらを接続してい
るのは、ネットワークエレメントである。Ｒ１〜Ｒ１０
はジョブを意味する。この例は、通信ネットワークにお
ける回線割当問題であり、通信ネットワーク中の２つの
交換局を接続したいという複数の要求（ジョブ）が存在
する。各要求に対してその要求を満足する複数の回線の
設定方法（プラン）が存在する。
るのはスイッチングノードであり、それらを接続してい
るのは、ネットワークエレメントである。Ｒ１〜Ｒ１０
はジョブを意味する。この例は、通信ネットワークにお
ける回線割当問題であり、通信ネットワーク中の２つの
交換局を接続したいという複数の要求（ジョブ）が存在
する。各要求に対してその要求を満足する複数の回線の
設定方法（プラン）が存在する。
【００１２】図６において、具体的なジョブの例として
以下のようなものがある。 ジョブ１：東京−金沢の交換局を接続 ジョブ２：名古屋−大阪の交換局を接続 ジョブ３：東京−大阪の交換局を接続 さらに、上記のジョブのプランとして、以下のようなも
のがあげられれる。 ジョブ１のプラン：プラン１−１：東京−金沢の回線を
利用 プラン１−２：東京−上越−金沢の回線を利用 ジョブ２のプラン：プラン２−１：名古屋−大阪の回線
を利用 ジョブ３のプラン：プラン３−１：東京−名古屋大阪の
回線を利用 プラン３−２：東京−金沢−大阪の回線を利用 等があったとする。ここで、プラン１−１とプラン３−
２の組み合わせ、及びプラン２−１とプラン３−１の組
み合わせは同一回線を利用しているため、制約条件違反
とされる。
以下のようなものがある。 ジョブ１：東京−金沢の交換局を接続 ジョブ２：名古屋−大阪の交換局を接続 ジョブ３：東京−大阪の交換局を接続 さらに、上記のジョブのプランとして、以下のようなも
のがあげられれる。 ジョブ１のプラン：プラン１−１：東京−金沢の回線を
利用 プラン１−２：東京−上越−金沢の回線を利用 ジョブ２のプラン：プラン２−１：名古屋−大阪の回線
を利用 ジョブ３のプラン：プラン３−１：東京−名古屋大阪の
回線を利用 プラン３−２：東京−金沢−大阪の回線を利用 等があったとする。ここで、プラン１−１とプラン３−
２の組み合わせ、及びプラン２−１とプラン３−１の組
み合わせは同一回線を利用しているため、制約条件違反
とされる。
【００１３】制約を満足する資源割当を見つける方法と
して、従来からバックトラックによる探索方法とし
て『'Solving Large-Scale Constraint Satisfaction a
nd Scheduling Problems Using a Heuristic Repair Me
thod', Minton, S., M.D., Philips, A,B., and Laird,
P., Proc. of AAAI-90, pp. 17-24, 1990年』が提案さ
れている。この方法では、値を固定したジョブ（回線設
定方法を暫定的に固定した要求に当たる）のリストであ
るＤＯＮＥ（初期値は空のリスト）と、まだ、値が固定
されていないジョブ（回線設定方法をまだ固定していな
い要求に当たる）のリストＲＥＳＴ（初期値は全てのジ
ョブのリスト）、及び各ジョブｘi に関する他のジョブ
との制約を満足するために取ることが許されない値（必
要な回線が他の要求に取られてしまった割当方法に当た
る）のリスト、ＢＡＤi （初期値は空のリスト）が用い
られる。
して、従来からバックトラックによる探索方法とし
て『'Solving Large-Scale Constraint Satisfaction a
nd Scheduling Problems Using a Heuristic Repair Me
thod', Minton, S., M.D., Philips, A,B., and Laird,
P., Proc. of AAAI-90, pp. 17-24, 1990年』が提案さ
れている。この方法では、値を固定したジョブ（回線設
定方法を暫定的に固定した要求に当たる）のリストであ
るＤＯＮＥ（初期値は空のリスト）と、まだ、値が固定
されていないジョブ（回線設定方法をまだ固定していな
い要求に当たる）のリストＲＥＳＴ（初期値は全てのジ
ョブのリスト）、及び各ジョブｘi に関する他のジョブ
との制約を満足するために取ることが許されない値（必
要な回線が他の要求に取られてしまった割当方法に当た
る）のリスト、ＢＡＤi （初期値は空のリスト）が用い
られる。
【００１４】図７，図８は、バックトラックにより探索
方法の処理のフローチャートを示す。同図のフローチャ
ートを説明する上で、各リストを説明する。
方法の処理のフローチャートを示す。同図のフローチャ
ートを説明する上で、各リストを説明する。
【００１５】ＤＯＮＥ：回線設定方法が暫定的に固定し
たジョブのリスト ＲＥＳＴ：回線設定方法がまだ固定していないジョブの
リスト ＢＡＤ：他のジョブとの制約を満足するために要求する
回線を取得できないリスト ＣＯＮＤＩＤＡＴＥＳ：ＤＯＮＥのジョブの値と制約を
満たし、ＢＡＤに含まれないジョブの集合 ステップ２０１）ＲＥＳＴが空集合になれば、回線設定
方法が全て固定されたものとして、処理を終了する。
たジョブのリスト ＲＥＳＴ：回線設定方法がまだ固定していないジョブの
リスト ＢＡＤ：他のジョブとの制約を満足するために要求する
回線を取得できないリスト ＣＯＮＤＩＤＡＴＥＳ：ＤＯＮＥのジョブの値と制約を
満たし、ＢＡＤに含まれないジョブの集合 ステップ２０１）ＲＥＳＴが空集合になれば、回線設定
方法が全て固定されたものとして、処理を終了する。
【００１６】ステップ２０２）ＲＥＳＴが空集合でなけ
れば、まだ、回線設定方法が固定されていないジョブが
あるため、ＲＥＳＴの最初の要素をジョブｘi とする。
れば、まだ、回線設定方法が固定されていないジョブが
あるため、ＲＥＳＴの最初の要素をジョブｘi とする。
【００１７】ステップ２０３）残りの要素を回線設定方
法が未固定のジョブとしてＲＥＳＴとする。
法が未固定のジョブとしてＲＥＳＴとする。
【００１８】ステップ２０４）回線設定方法を暫定的に
固定した要求にあたるＤＯＮＥのジョブの値と制約を満
たし、かつ必要とする回線が他の要求に取られてしたま
ったＢＡＤi に含まれないジョブＸi の値の集合をＣＡ
ＮＤＩＤＡＴＥＳとする。
固定した要求にあたるＤＯＮＥのジョブの値と制約を満
たし、かつ必要とする回線が他の要求に取られてしたま
ったＢＡＤi に含まれないジョブＸi の値の集合をＣＡ
ＮＤＩＤＡＴＥＳとする。
【００１９】ステップ２０５）ＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳが
空集合（φ）である場合には、図８に示す手続バックト
ラックの処理を実行する。
空集合（φ）である場合には、図８に示す手続バックト
ラックの処理を実行する。
【００２０】ステップ２０６）ＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳの
要素が存在する場合には、ジョブＸ i の値をＣＡＮＤＩ
ＤＡＴＥＳ中の値からＲＥＳＴ中のジョブとの制約条件
違反の個数を最小化する値に設定する。
要素が存在する場合には、ジョブＸ i の値をＣＡＮＤＩ
ＤＡＴＥＳ中の値からＲＥＳＴ中のジョブとの制約条件
違反の個数を最小化する値に設定する。
【００２１】ステップ２０７）ジョブＸi をＤＯＮＥの
最後に加える。
最後に加える。
【００２２】図８は、上記ステップ５において、ＣＡＮ
ＤＩＤＡＴＥＳが空集合である場合（固定されたジョブ
の値と制約を満たす値が存在しない場合）に行うバック
トラック処理である。
ＤＩＤＡＴＥＳが空集合である場合（固定されたジョブ
の値と制約を満たす値が存在しない場合）に行うバック
トラック処理である。
【００２３】ステップ２１０）ＤＯＮＥが空集合（φ）
であれば、解が存在しないため（回線設定方法がな
い）、制約を満たし、且つ他のジョブとの制約を満たし
ている処理を終了する。
であれば、解が存在しないため（回線設定方法がな
い）、制約を満たし、且つ他のジョブとの制約を満たし
ている処理を終了する。
【００２４】ステップ２１１）ＤＯＮＥがφでなけれ
ば、回線を取得できないＢＡＤi をφとする。
ば、回線を取得できないＢＡＤi をφとする。
【００２５】ステップ２１２）ジョブＸi を、回線設定
方法がまだ固定していないものとしてＲＥＳＴの先頭に
加える。
方法がまだ固定していないものとしてＲＥＳＴの先頭に
加える。
【００２６】ステップ２１３）ＤＯＮＥの最後の要素を
ジョブＸj とする。
ジョブＸj とする。
【００２７】ステップ２１４）ジョブＸj の現在の値を
ＢＡＤj に加える。
ＢＡＤj に加える。
【００２８】ステップ２１５）ＤＯＮＥからジョブＸj
を除く。
を除く。
【００２９】ステップ２１６）ジョブＸj をＲＥＳＴの
先頭に加える。
先頭に加える。
【００３０】即ち、上記従来の方法は、各ジョブには暫
定的な初期値が割り当てられており、基本的にこの処理
では、既に固定されたジョブの値（ＤＯＮＥ中のジョブ
の値との制約を全て満たし、かつまだ固定されていない
ジョブの値（ＲＥＳＴ中のジョブの値））との制約をな
るべく多く満たすように順番にジョブの値を固定する。
もし、既に固定されたジョブの値と制約を満たす値が存
在しない場合には、バックトラックにより直前に固定さ
れたジョブの値の割当をやり直す。
定的な初期値が割り当てられており、基本的にこの処理
では、既に固定されたジョブの値（ＤＯＮＥ中のジョブ
の値との制約を全て満たし、かつまだ固定されていない
ジョブの値（ＲＥＳＴ中のジョブの値））との制約をな
るべく多く満たすように順番にジョブの値を固定する。
もし、既に固定されたジョブの値と制約を満たす値が存
在しない場合には、バックトラックにより直前に固定さ
れたジョブの値の割当をやり直す。
【００３１】この処理は、ジョブの値が段階的に決定・
実行されるものではなく、全てのジョブに関して制約を
満足する値が見つかった時に初めて決定されものであ
る。ここで、ショブの値を固定するというのは、実際に
決定して実行するのではなく、制約を満たす値の組み合
わせを見つけるために、一時的に値を固定して考えるも
のである。制約を満足するジョブの値の組み合わせを求
めるために、ジョブの値を一つ一つ固定していく場合
に、既に固定されたジョブの値と制約を満足するような
ジョブの値を選択する。
実行されるものではなく、全てのジョブに関して制約を
満足する値が見つかった時に初めて決定されものであ
る。ここで、ショブの値を固定するというのは、実際に
決定して実行するのではなく、制約を満たす値の組み合
わせを見つけるために、一時的に値を固定して考えるも
のである。制約を満足するジョブの値の組み合わせを求
めるために、ジョブの値を一つ一つ固定していく場合
に、既に固定されたジョブの値と制約を満足するような
ジョブの値を選択する。
【００３２】従って、上記従来の方法は、既に固定され
た仕事（ジョブ）の割当と共有資源の制約を満たす割当
方法が存在しない場合、即ち、異なるジョブのプランが
同じ資源を必要としているために同時に実行できない場
合には、直前に固定されたジョブの資源への割当を変更
することによりジョブを実行するものである。
た仕事（ジョブ）の割当と共有資源の制約を満たす割当
方法が存在しない場合、即ち、異なるジョブのプランが
同じ資源を必要としているために同時に実行できない場
合には、直前に固定されたジョブの資源への割当を変更
することによりジョブを実行するものである。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法は、既に固定されたジョブへの資源の割り当て
と制約を満たす割当方法が存在しない場合には、直前に
固定されたジョブへの資源の割当を変更しているため、
最初に固定されたジョブの割当が、最終的な解（割当方
法）になり得ないような悪いジョブのプランを選択した
場合は、網羅的な探索により、そのプランが解になり得
ないことが示された後で、このプランの変更が行われ
る。提示されている問題が大規模である場合に、このよ
うな網羅的な探索を行うことは、事実上不可能であり、
最初に固定するジョブの割り当てを誤る、即ち、実行で
きないプランを選択してしまった場合には、割当方法を
得ることは不可能となる。
来の方法は、既に固定されたジョブへの資源の割り当て
と制約を満たす割当方法が存在しない場合には、直前に
固定されたジョブへの資源の割当を変更しているため、
最初に固定されたジョブの割当が、最終的な解（割当方
法）になり得ないような悪いジョブのプランを選択した
場合は、網羅的な探索により、そのプランが解になり得
ないことが示された後で、このプランの変更が行われ
る。提示されている問題が大規模である場合に、このよ
うな網羅的な探索を行うことは、事実上不可能であり、
最初に固定するジョブの割り当てを誤る、即ち、実行で
きないプランを選択してしまった場合には、割当方法を
得ることは不可能となる。
【００３４】本発明は、上記の点に鑑みなされたもので
上記従来の問題点を解決し、資源を割り当てる場合に各
ジョブへの割り当てをなるべく均等に変更することによ
り、不都合なプランの選択が原因となった場合の網羅的
な探索を避け、大規模な問題において、現実的な時間で
制約を満足する解を求めることができる複数ジョブへの
資源割当方法を提供することを目的とする。
上記従来の問題点を解決し、資源を割り当てる場合に各
ジョブへの割り当てをなるべく均等に変更することによ
り、不都合なプランの選択が原因となった場合の網羅的
な探索を避け、大規模な問題において、現実的な時間で
制約を満足する解を求めることができる複数ジョブへの
資源割当方法を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の仕事
（ジョブ）が存在し、各ジョブに対してそのジョブを達
成するためのいくつかの資源の割当方法（プラン）が存
在する場合に、他のジョブのプランが同じ資源を必要と
するために同時に実行できない状態である資源の制約を
満足し、全てのジョブが実行可能になるような資源の割
り当てを動的な順序で変更する。
（ジョブ）が存在し、各ジョブに対してそのジョブを達
成するためのいくつかの資源の割当方法（プラン）が存
在する場合に、他のジョブのプランが同じ資源を必要と
するために同時に実行できない状態である資源の制約を
満足し、全てのジョブが実行可能になるような資源の割
り当てを動的な順序で変更する。
【００３６】図１は、本発明の原理説明図である。ま
た、本発明は、既に固定されたジョブの割当と制約を解
決する割当方法が存在しない場合には（ステップ１）、
最も早い時点で固定されていたジョブへの資源割当を変
更し（ステップ２）、各ジョブへの資源の割当が均等に
なるように変更する。
た、本発明は、既に固定されたジョブの割当と制約を解
決する割当方法が存在しない場合には（ステップ１）、
最も早い時点で固定されていたジョブへの資源割当を変
更し（ステップ２）、各ジョブへの資源の割当が均等に
なるように変更する。
【００３７】
【作用】本発明は、既に固定されたジョブの割当と制約
を満たす割当方法値が存在しない場合には、直前に固定
されたジョブの値の割当を変更するのではなく、最も早
い時点で固定されていたジョブの割当を変更し、各ジョ
ブの割当を資源に対してなるべく均等になるように変更
することにより、最初に固定されたジョブの値でも、他
のジョブで制約を満たす値が存在しない場合に、改めて
割当方法の設定が行われることになり、悪いプランの選
択を原因とする網羅的な探索を避けることができる。
を満たす割当方法値が存在しない場合には、直前に固定
されたジョブの値の割当を変更するのではなく、最も早
い時点で固定されていたジョブの割当を変更し、各ジョ
ブの割当を資源に対してなるべく均等になるように変更
することにより、最初に固定されたジョブの値でも、他
のジョブで制約を満たす値が存在しない場合に、改めて
割当方法の設定が行われることになり、悪いプランの選
択を原因とする網羅的な探索を避けることができる。
【００３８】
【実施例】以下、図面とともに本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００３９】図２は、本発明の一実施例の資源割当を行
う場合のフローチャートである。同図に用いられている
ＤＯＮＥ，ＲＥＳＴ，ＣＯＵＮＴ，ＣＡＮＤＩＤＡＴＥ
Ｓのそれぞれ以下のように定義されるものとする。
う場合のフローチャートである。同図に用いられている
ＤＯＮＥ，ＲＥＳＴ，ＣＯＵＮＴ，ＣＡＮＤＩＤＡＴＥ
Ｓのそれぞれ以下のように定義されるものとする。
【００４０】例では、従来の方法と同様に、 ＤＯＮＥ：値を固定したジョブのリスト（回線設定方法
を暫定的に固定した要求に当たるリスト）； ＲＥＳＴ：まだ、値が固定されていないジョブのリスト
（回線設定方法がまだ決定していない要求）：初期値…
すべてのジョブのリスト； ＣＯＵＮＴ：処理のステップ数：初期値＝０； ＣＡＮＤＩＤＡＴＥ：ＤＯＮＥのジョブの値と制約を満
たし、ＢＡＤに含まれないジョブの集合； ステップ１００）回線設定方法が固定していないＲＥＳ
Ｔが空集合（φ）である場合には、未固定のジョブのリ
ストが存在しないものとして、現時点で固定しているの
値の始点割当を解として処理を終了する。ここでいう解
とは、資源割当されたジョブのことである。従って、現
時点で固定されている回線設定方法で資源の割り当てを
行う。
を暫定的に固定した要求に当たるリスト）； ＲＥＳＴ：まだ、値が固定されていないジョブのリスト
（回線設定方法がまだ決定していない要求）：初期値…
すべてのジョブのリスト； ＣＯＵＮＴ：処理のステップ数：初期値＝０； ＣＡＮＤＩＤＡＴＥ：ＤＯＮＥのジョブの値と制約を満
たし、ＢＡＤに含まれないジョブの集合； ステップ１００）回線設定方法が固定していないＲＥＳ
Ｔが空集合（φ）である場合には、未固定のジョブのリ
ストが存在しないものとして、現時点で固定しているの
値の始点割当を解として処理を終了する。ここでいう解
とは、資源割当されたジョブのことである。従って、現
時点で固定されている回線設定方法で資源の割り当てを
行う。
【００４１】ステップ１０１）回線設定方法が未固定の
ＲＥＳＴが残っている場合には、ＲＥＳＴの中の最初の
要素をジョブＸi とする。
ＲＥＳＴが残っている場合には、ＲＥＳＴの中の最初の
要素をジョブＸi とする。
【００４２】ステップ１０２）ジョブＸi 以上のＲＥＳ
Ｔの残りの要素をＲＥＳＴとする。
Ｔの残りの要素をＲＥＳＴとする。
【００４３】ステップ１０３）ＤＯＮＥ中のジョブの値
と制約を満たし、かつ必要とする回線が他の要求に取ら
れてしまたＢＡＤi に含まれないジョブＸi の値の集合
をＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳとする。
と制約を満たし、かつ必要とする回線が他の要求に取ら
れてしまたＢＡＤi に含まれないジョブＸi の値の集合
をＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳとする。
【００４４】ステップ１０４）ＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳが
φであれば、ステップ１０７に移行する。
φであれば、ステップ１０７に移行する。
【００４５】ステップ１０５）ＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳが
φでなければ、ジョブＸi の値をＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳ
中の値からＲＥＳＴ中のジョブと制約条件違反の個数を
最小化する値に設定する。
φでなければ、ジョブＸi の値をＣＡＮＤＩＤＡＴＥＳ
中の値からＲＥＳＴ中のジョブと制約条件違反の個数を
最小化する値に設定する。
【００４６】ステップ１０６）ジョブＸi をＤＯＮＥの
最後に加え、ステップ１００に移行する。
最後に加え、ステップ１００に移行する。
【００４７】ステップ１０７）ＣＯＵＮＴの値が所定の
上限値以上であれば、従来の方法と同様に図８に示すバ
ックトラックの手続を実行し、ステップ１００の処理に
戻る（ステップ１１２）。
上限値以上であれば、従来の方法と同様に図８に示すバ
ックトラックの手続を実行し、ステップ１００の処理に
戻る（ステップ１１２）。
【００４８】ステップ１０８）ＣＯＵＮＴが所定の上限
値に満たない場合には、ＣＯＵＮＴをインクリメントす
る。
値に満たない場合には、ＣＯＵＮＴをインクリメントす
る。
【００４９】ステップ１０９）ＲＥＳＴとＤＯＮＥをつ
なげたリストをＲＥＳＴとする。
なげたリストをＲＥＳＴとする。
【００５０】ステップ１１０）Ｘi の値をＲＥＳＴ中の
ジョブとの制約条件違反の個数を最小化する値に変更す
る。
ジョブとの制約条件違反の個数を最小化する値に変更す
る。
【００５１】ステップ１１１）要素がＸi のみのリスト
をＤＯＮＥとし、ステップ１００の処理に戻る。
をＤＯＮＥとし、ステップ１００の処理に戻る。
【００５２】上記のフローチャートに沿って、各リスト
の値の遷移を以下に示す。
の値の遷移を以下に示す。
【００５３】（ａ）初期状態 ＤＯＮＥ： φ ＲＥＳＴ：｛ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４｝ ＣＯＵＮＴ： ０ ジョブの値：ｘ１＝１，ｘ２＝４，ｘ３＝２，ｘ４＝４ （ｂ） ＤＯＮＥ： ｛ｘ４｝ ＲＥＳＴ： ｛ｘ１，ｘ２，ｘ３｝ ＣＯＵＮＴ： １ ジョブの値： ｘ１＝１，ｘ２＝４，ｘ３＝２，ｘ４＝
３ （ｃ） ＤＯＮＥ： ｛ｘ３｝ ＲＥＳＴ： ｛ｘ４，ｘ１，ｘ２｝ ＣＯＵＮＴ： ２ ジョブの値： ｘ１＝１，ｘ２＝４，ｘ３＝１，ｘ４＝
３ （ｄ） ＤＯＮＥ： ｛ｘ３，ｘ４，ｘ１｝ ＲＥＳＴ： ｛ｘ２｝ ＣＯＵＮＴ： ２ ジョブの値： ｘ１＝２，ｘ２＝４，ｘ３＝１，ｘ４＝
３ 即ち、上記の処理では、ジョブには暫定的な初期値が割
り当てられている。この処理では、従来の方法と同様に
順番にジョブの値を既に固定されたジョブの値（（ＤＯ
ＮＥ）中のジョブの値）との制約を全て満たし（既に固
定したジョブへの資源割当との資源の制約を満足し）、
かつ、まだ固定されていないジョブの値（ＲＥＳＴ中の
ジョブの値）との制約をなるべく多く満たす値、即ち、
まだ、割当が固定していない要求との資源の制約をなる
べく多く満足するジョブに（予め与えられているジョブ
の値の中から制約を満足する）固定する。
３ （ｃ） ＤＯＮＥ： ｛ｘ３｝ ＲＥＳＴ： ｛ｘ４，ｘ１，ｘ２｝ ＣＯＵＮＴ： ２ ジョブの値： ｘ１＝１，ｘ２＝４，ｘ３＝１，ｘ４＝
３ （ｄ） ＤＯＮＥ： ｛ｘ３，ｘ４，ｘ１｝ ＲＥＳＴ： ｛ｘ２｝ ＣＯＵＮＴ： ２ ジョブの値： ｘ１＝２，ｘ２＝４，ｘ３＝１，ｘ４＝
３ 即ち、上記の処理では、ジョブには暫定的な初期値が割
り当てられている。この処理では、従来の方法と同様に
順番にジョブの値を既に固定されたジョブの値（（ＤＯ
ＮＥ）中のジョブの値）との制約を全て満たし（既に固
定したジョブへの資源割当との資源の制約を満足し）、
かつ、まだ固定されていないジョブの値（ＲＥＳＴ中の
ジョブの値）との制約をなるべく多く満たす値、即ち、
まだ、割当が固定していない要求との資源の制約をなる
べく多く満足するジョブに（予め与えられているジョブ
の値の中から制約を満足する）固定する。
【００５４】本実施例のこの処理では、ＣＯＵＮＴの値
が予め設定された条件値を越えない間は、既に固定され
たジョブの値と制約を満たす値が存在しない場合には、
ＤＯＮＥの要素を現在、処理を行っているジョブのみと
し、これまでに固定されたジョブ全てをＲＥＳＴに戻し
て、改めて値の設定を行う。
が予め設定された条件値を越えない間は、既に固定され
たジョブの値と制約を満たす値が存在しない場合には、
ＤＯＮＥの要素を現在、処理を行っているジョブのみと
し、これまでに固定されたジョブ全てをＲＥＳＴに戻し
て、改めて値の設定を行う。
【００５５】このため、値の変更は、従来のように直前
に変更されたジョブの値ではなく、最も早い時点で固定
されたジョブの値から行われる。この方法によれば、最
初に固定されたジョブの値でも、他の異なるジョブで資
源の制約を満たす値が存在しない場合には、改めて値の
設定が行われることとなり、資源の割当に対して不都合
なジョブを設定した場合でも網羅的な探索を行うことな
く、ショブの値の修正が可能となる。
に変更されたジョブの値ではなく、最も早い時点で固定
されたジョブの値から行われる。この方法によれば、最
初に固定されたジョブの値でも、他の異なるジョブで資
源の制約を満たす値が存在しない場合には、改めて値の
設定が行われることとなり、資源の割当に対して不都合
なジョブを設定した場合でも網羅的な探索を行うことな
く、ショブの値の修正が可能となる。
【００５６】この処理の回数が予め設定された上限値を
越えた場合は、従来の方法と同様の処理を行う。このた
め、本実施例の方法は、ジョブの値の変更回数をなるべ
く均等化するように値の変更を行う段階と、従来の方法
と同様に網羅的な探索を行う段階の２つの段階からな
る。実際の問題では、殆どの場合、第１段階のみで解が
得られ、第２段階の網羅的な探索が必要とされるのは、
制約を満たす解が存在しない場合である。
越えた場合は、従来の方法と同様の処理を行う。このた
め、本実施例の方法は、ジョブの値の変更回数をなるべ
く均等化するように値の変更を行う段階と、従来の方法
と同様に網羅的な探索を行う段階の２つの段階からな
る。実際の問題では、殆どの場合、第１段階のみで解が
得られ、第２段階の網羅的な探索が必要とされるのは、
制約を満たす解が存在しない場合である。
【００５７】図３は、本発明の一実施例の例題を示す。
同図に示す問題は、資源割当問題を抽象化した例題とし
てよく用いられるｎ−クイーン問題と呼ばれる問題であ
り、ｎ×ｎのチェスの盤上に、ｎ個のチェスクイーン
を、互いに取りあわないように配置する問題である。こ
の例では、チェスのクイーンがお互いに取りあわないこ
とが制約であるので、同じ行または、斜めの位置に２つ
のクイーンがおかれると制約条件違反となる。従って、
クイーンの位置を変更することにより制約条件違反の個
数が縮小される。
同図に示す問題は、資源割当問題を抽象化した例題とし
てよく用いられるｎ−クイーン問題と呼ばれる問題であ
り、ｎ×ｎのチェスの盤上に、ｎ個のチェスクイーン
を、互いに取りあわないように配置する問題である。こ
の例では、チェスのクイーンがお互いに取りあわないこ
とが制約であるので、同じ行または、斜めの位置に２つ
のクイーンがおかれると制約条件違反となる。従って、
クイーンの位置を変更することにより制約条件違反の個
数が縮小される。
【００５８】明らかに、盤上の各列には、１つのクイー
ンしか配置できないため、この問題は、｛１，２，…，
ｎ｝となる領域から値を取る。ｎ個のジョブに値を割り
当てる問題として表現できる。これは、各ジョブの値が
各列のクイーンの位置に対応する。
ンしか配置できないため、この問題は、｛１，２，…，
ｎ｝となる領域から値を取る。ｎ個のジョブに値を割り
当てる問題として表現できる。これは、各ジョブの値が
各列のクイーンの位置に対応する。
【００５９】この問題は、各クイーンがネットワークの
回線割当問題における各要求に対応し、クイーンの位置
が回線割当方法に対応させることにより、この問題は、
ネットワークの回線割当問題を表現しているとみなすこ
とができる。
回線割当問題における各要求に対応し、クイーンの位置
が回線割当方法に対応させることにより、この問題は、
ネットワークの回線割当問題を表現しているとみなすこ
とができる。
【００６０】各ジョブの初期値は、図３（ａ）に示すよ
うに定められているとする。ＲＥＳＴの初期値は
｛ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 ｝であり、最初はこの順に値
が固定される。ｘ3 までは、すべて初期値がＤＯＮＥ中
のジョブの値と制約を満たし、かつＲＥＳＴ中のジョブ
の値との制約を最小化するため、初期値のまま値は変化
しない。ｘ4 の値を固定する際に、ＤＯＮＥ中のジョブ
｛ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ｝と制約を満たす値が存在しないた
め、ＤＯＮＥ中のジョブがＲＥＳＴに戻され、図３
（ｃ）に示すように、ｘ3 の値がＲＥＳＴ中のジョブと
の制約条件違反の個数を最小化する値に変更される。こ
こで、ＤＯＮＥは｛ｘ3 ｝、ＲＥＳＴは、｛ｘ4 ，
ｘ1 ，ｘ2 ｝となっている。
うに定められているとする。ＲＥＳＴの初期値は
｛ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ，ｘ4 ｝であり、最初はこの順に値
が固定される。ｘ3 までは、すべて初期値がＤＯＮＥ中
のジョブの値と制約を満たし、かつＲＥＳＴ中のジョブ
の値との制約を最小化するため、初期値のまま値は変化
しない。ｘ4 の値を固定する際に、ＤＯＮＥ中のジョブ
｛ｘ1 ，ｘ2 ，ｘ3 ｝と制約を満たす値が存在しないた
め、ＤＯＮＥ中のジョブがＲＥＳＴに戻され、図３
（ｃ）に示すように、ｘ3 の値がＲＥＳＴ中のジョブと
の制約条件違反の個数を最小化する値に変更される。こ
こで、ＤＯＮＥは｛ｘ3 ｝、ＲＥＳＴは、｛ｘ4 ，
ｘ1 ，ｘ2 ｝となっている。
【００６１】ｘ4 に関しては、現在の値が他のジョブの
値との制約を全て満足するため変化しない。ここでＤＯ
ＮＥは｛ｘ3 ，ｘ4 ｝となる。ｘ1 の値は、図３（ｄ）
に示すように、ＤＯＮＥ中のジョブの値と制約を満た
し、ＲＥＳＴ中のジョブ（ｘ2）との制約を満足する値
に変更される。ここで、全てのジョブの値は制約を満足
し、解が得られる。
値との制約を全て満足するため変化しない。ここでＤＯ
ＮＥは｛ｘ3 ，ｘ4 ｝となる。ｘ1 の値は、図３（ｄ）
に示すように、ＤＯＮＥ中のジョブの値と制約を満た
し、ＲＥＳＴ中のジョブ（ｘ2）との制約を満足する値
に変更される。ここで、全てのジョブの値は制約を満足
し、解が得られる。
【００６２】本実施例の効果を示すために、１００クイ
ーンズ問題に対して、従来の方法と本実施例との処理の
ステップ数の比較を図４に示す。ここでは、１００個の
ジョブがあり、各ジョブに１００個の可能な値が存在す
るため、可能な組み合わせの総数は１００100 となる。
ここでは、１００通りの異なる初期値に関して処理を行
い、その平均を求める。ステップ数が５０００回を越え
たものに関しては、処理を打切り、その試行に関するス
テップ数は、５０００回とカウントする。処理の打切り
が生じた場合は、全体の試行の回数に対する処理が打ち
切られずに成功した試行の回数の比率を同図の括弧内に
示す。ＣＯＵＮＴの値の上限は、５０００以上に設定し
てあるため、本発明は、網羅的探索段階に移行する前に
処理が打ち切られる。
ーンズ問題に対して、従来の方法と本実施例との処理の
ステップ数の比較を図４に示す。ここでは、１００個の
ジョブがあり、各ジョブに１００個の可能な値が存在す
るため、可能な組み合わせの総数は１００100 となる。
ここでは、１００通りの異なる初期値に関して処理を行
い、その平均を求める。ステップ数が５０００回を越え
たものに関しては、処理を打切り、その試行に関するス
テップ数は、５０００回とカウントする。処理の打切り
が生じた場合は、全体の試行の回数に対する処理が打ち
切られずに成功した試行の回数の比率を同図の括弧内に
示す。ＣＯＵＮＴの値の上限は、５０００以上に設定し
てあるため、本発明は、網羅的探索段階に移行する前に
処理が打ち切られる。
【００６３】このように、本発明によれば、図４に示す
ように、全ての試行に関して処理が打ち切られることな
く、解が得られ、同図に示すデータからもわかるように
３０倍の効果が得られる。
ように、全ての試行に関して処理が打ち切られることな
く、解が得られ、同図に示すデータからもわかるように
３０倍の効果が得られる。
【００６４】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、ジョブの
値の変更を均等に行うことにより、悪い値の選択を原因
とする網羅的な探索を避け、大規模な問題において、３
０倍以上の性能の向上を図ることができる。
値の変更を均等に行うことにより、悪い値の選択を原因
とする網羅的な探索を避け、大規模な問題において、３
０倍以上の性能の向上を図ることができる。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施例の資源割当を行う場合のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】本発明の一実施例の例題を示す図である。
【図４】本発明の効果を示す図である。
【図５】ジョブとプランとの関係を示す図である。
【図６】資源割当問題の具体的な例を示す図である。
【図７】従来のバックトラック探索方法の処理のフロー
チャートである。
チャートである。
【図８】バックトラックを示すフローチャートである。
１０ ジョブ １１、１２ プラン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/00
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の仕事（ジョブ）が存在し、各ジョ
ブに対してそのジョブを達成するためのいくつかの資源
の割当方法（プラン）が存在する場合に、 他のジョブのプランが同じ資源を必要とするために同時
に実行できない状態である該資源の制約を満足し、全て
のジョブが実行可能になるような資源の割り当てを動的
な順序で変更することを特徴とする複数ジョブへの資源
割当方法。 - 【請求項２】 前記複数ジョブへの資源割当方法は、 既に固定されたジョブの割り当てと前記制約を満足する
割当方法が存在しない場合には、最も早い時点で固定さ
れていたジョブへの資源割当を変更し、各ジョブへの資
源の割当が均等になるように変更する請求項１記載の複
数ジョブへの資源割当方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5318645A JPH07177220A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 複数ジョブへの資源割当方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5318645A JPH07177220A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 複数ジョブへの資源割当方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07177220A true JPH07177220A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18101452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5318645A Pending JPH07177220A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 複数ジョブへの資源割当方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07177220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010205209A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | 管理計算機、計算機システム、物理リソース割り当て方法 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP5318645A patent/JPH07177220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010205209A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-16 | Hitachi Ltd | 管理計算機、計算機システム、物理リソース割り当て方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6895292B2 (en) | Predictive and preemptive planning and scheduling for different job priorities system and method | |
| US4896269A (en) | Job shop scheduling and production method and apparatus | |
| US5564062A (en) | Resource arbitration system with resource checking and lockout avoidance | |
| JP2870117B2 (ja) | 最適計画作成方法 | |
| US5991793A (en) | Resource allocation method in computer system | |
| WO2021109921A1 (zh) | 向多个账户分配资源的方法、装置及设备 | |
| JP2005234637A (ja) | 計算機リソース管理方法及び実施装置並びに処理プログラム | |
| US20200159565A1 (en) | Predicting transaction outcome based on artifacts in a transaction processing environment | |
| CN109445923A (zh) | 一种微服务任务调度的方法及装置 | |
| CN113886034A (zh) | 任务调度方法、系统、电子设备及存储介质 | |
| CN111143063B (zh) | 任务的资源预约方法及装置 | |
| JPH07177220A (ja) | 複数ジョブへの資源割当方法 | |
| CN117176638A (zh) | 一种路由路径确定方法及相关组件 | |
| US8589944B2 (en) | Method and system for task mapping to iteratively improve task assignment in a heterogeneous computing system | |
| CN116627659A (zh) | 模型检查点文件保存方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN115361349B (zh) | 资源使用方法和装置 | |
| JPH08152903A (ja) | マルチプロセッサシステム | |
| US7086045B2 (en) | Heuristic to improve register allocation using pass degree | |
| JPH0625991B2 (ja) | 工程計画支援装置 | |
| JP3728820B2 (ja) | 描画処理装置 | |
| CN114064258A (zh) | 一种面向异构计算资源的非实时资源调度方法及装置 | |
| JPH08314738A (ja) | 複数ジョブへの資源割当方法 | |
| JP3114149B2 (ja) | スケジュール自動作成処理方法 | |
| Srivastava et al. | Efficient planning through separate resource scheduling | |
| JPWO2014038334A1 (ja) | 入出力応答制御設定装置 |