JPH08314738A - 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
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- JPH08314738A JPH08314738A JP7115846A JP11584695A JPH08314738A JP H08314738 A JPH08314738 A JP H08314738A JP 7115846 A JP7115846 A JP 7115846A JP 11584695 A JP11584695 A JP 11584695A JP H08314738 A JPH08314738 A JP H08314738A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 すべての制約を満たす値の割当が存在しない
場合には、有限の時間でそのような値の割当が存在しな
いことを発見して処理を終了する複数ジョブへの資源割
当方法を提供する。 【構成】 現在のジョブの値の割当がすべての制約を満
たすか否かを判定し（ステップＳ５１）、満たされない
場合には、あるジョブの値を変更することにより評価
値、すなわちすべての制約を満たす値の組合せを得るた
めに必要なジョブの値の変更の回数である評価値が改善
され得るか否かをチェックする（ステップＳ５３）。改
善されない場合には評価値がジョブの総数ｎ以下である
か否かをチェックし（ステップＳ１１）、ｎ以下である
場合には現在のジョブの値の割当の評価値を１増加して
（ステップＳ５５）、処理を継続し、ｎ以下でない場合
には処理を終了する（ステップＳ１２）。
場合には、有限の時間でそのような値の割当が存在しな
いことを発見して処理を終了する複数ジョブへの資源割
当方法を提供する。 【構成】 現在のジョブの値の割当がすべての制約を満
たすか否かを判定し（ステップＳ５１）、満たされない
場合には、あるジョブの値を変更することにより評価
値、すなわちすべての制約を満たす値の組合せを得るた
めに必要なジョブの値の変更の回数である評価値が改善
され得るか否かをチェックする（ステップＳ５３）。改
善されない場合には評価値がジョブの総数ｎ以下である
か否かをチェックし（ステップＳ１１）、ｎ以下である
場合には現在のジョブの値の割当の評価値を１増加して
（ステップＳ５５）、処理を継続し、ｎ以下でない場合
には処理を終了する（ステップＳ１２）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば通信ネットワー
クにおいて回線の割当を決定する方法などのように資源
の制約を満足しながら複数のジョブに対する資源の割当
を適確に行う複数ジョブへの資源割当方法に関する。
クにおいて回線の割当を決定する方法などのように資源
の制約を満足しながら複数のジョブに対する資源の割当
を適確に行う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。
図３はジョブとプランの関係を示す図である。複数の仕
事（ジョブ）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が存在する。これらの可能な
複数のプランからどれか１つのプランを実行することに
より、ジョブが実行される。
図３はジョブとプランの関係を示す図である。複数の仕
事（ジョブ）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が存在する。これらの可能な
複数のプランからどれか１つのプランを実行することに
より、ジョブが実行される。
【０００３】以下、例を示して説明する。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
集合を集合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、すなわち資源の制約に
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。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）が整合が取れている時に真と
なる。
ジョブをｘi と記述し、そのジョブを実行するプランの
集合を集合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、すなわち資源の制約に
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。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）が整合が取れている時に真と
なる。
【０００４】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 ，…，ｘ
n および述語ｐj （ｘj1，ｘj2，…）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
の組を見付けることである。すなわち、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付けるこ
とである。
…，Ｄn のそれぞれから取るジョブｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘ
n および述語ｐj （ｘj1，ｘj2，…）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
の組を見付けることである。すなわち、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付けるこ
とである。
【０００５】
【数１】 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、すなわち資源の割当方法を固定したこと
に相当する。
ョブのプラン、すなわち資源の割当方法を固定したこと
に相当する。
【０００６】このような資源割当問題の具体的な例を図
４に示す。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。
４に示す。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。
【０００７】図４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−金沢間の交換局を接続 ジョブ２：名古屋−大阪間の交換局を接続 ジョブ３：東京−大阪間の交換局を接続 さらに、ジョブのプランとして、以下のようなものがあ
げられる。 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の組合せ、およびプラン２−１とプラン３−１の組合
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−金沢間の交換局を接続 ジョブ２：名古屋−大阪間の交換局を接続 ジョブ３：東京−大阪間の交換局を接続 さらに、ジョブのプランとして、以下のようなものがあ
げられる。 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の組合せ、およびプラン２−１とプラン３−１の組合
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。
【０００８】制約を満足する資源割当を高速に発見する
方法として、従来、制約条件違反の個数を評価基準とし
た山登り型の探索方法が提案されている（’The Breako
ut Method for Escaping From Local Minima,Paul Morr
is,Proceedings of the Eleventh National Conference
on Artificial Intelligence,pp.40-45,1993 年参
照）。
方法として、従来、制約条件違反の個数を評価基準とし
た山登り型の探索方法が提案されている（’The Breako
ut Method for Escaping From Local Minima,Paul Morr
is,Proceedings of the Eleventh National Conference
on Artificial Intelligence,pp.40-45,1993 年参
照）。
【０００９】この方法の処理のフローチャートを図５に
示す。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、すべてのジョブに関して制約を満足
する値の組合せが見付かった時に初めて決定されるもの
である（ステップＳ５１，Ｓ５２）。ここで、ジョブの
値を設定するというのは、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合せを見付けるために、一
時的に値を固定して考えるものである。この方法では、
各ジョブには、暫定的な初期値（回線設定方法）が設定
される。また、１つのジョブへの値の割当の組合せが与
えられたときに、その組合せの良さを評価する基準とし
て、制約条件違反の個数（真とならない述語の個数）を
用いる（少ない方が望ましい）。この評価値が０となる
ような値の組合せを求めることが目的である。この方法
では、評価値が減少するように初期値を１つ１つ変更し
ていく（ステップＳ５３，Ｓ５４）。もし、どのジョブ
の値を変更しても評価値が減少しない場合には、現在の
値の割当の評価値を現在の評価値＋１に変更して、処理
を続行する（ステップＳ５５）。なお、ステップＳ５３
における評価値は、以前に記録されたものがあればそれ
を用い、記録されたものがない場合は現在のジョブの値
の組合せの制約条件違反の個数を用いるものとする。
示す。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、すべてのジョブに関して制約を満足
する値の組合せが見付かった時に初めて決定されるもの
である（ステップＳ５１，Ｓ５２）。ここで、ジョブの
値を設定するというのは、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合せを見付けるために、一
時的に値を固定して考えるものである。この方法では、
各ジョブには、暫定的な初期値（回線設定方法）が設定
される。また、１つのジョブへの値の割当の組合せが与
えられたときに、その組合せの良さを評価する基準とし
て、制約条件違反の個数（真とならない述語の個数）を
用いる（少ない方が望ましい）。この評価値が０となる
ような値の組合せを求めることが目的である。この方法
では、評価値が減少するように初期値を１つ１つ変更し
ていく（ステップＳ５３，Ｓ５４）。もし、どのジョブ
の値を変更しても評価値が減少しない場合には、現在の
値の割当の評価値を現在の評価値＋１に変更して、処理
を続行する（ステップＳ５５）。なお、ステップＳ５３
における評価値は、以前に記録されたものがあればそれ
を用い、記録されたものがない場合は現在のジョブの値
の組合せの制約条件違反の個数を用いるものとする。
【００１０】
【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、すべての制約を満たすような値の割当が存
在しない場合には、そのことが発見できず、永久に処理
が行われ終了しないという問題がある。
来の方法は、すべての制約を満たすような値の割当が存
在しない場合には、そのことが発見できず、永久に処理
が行われ終了しないという問題がある。
【００１１】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、すべての制約を満たす値の割
当が存在しない場合には、有限の時間でそのような値の
割当が存在しないことを発見して処理を終了する複数ジ
ョブへの資源割当方法を提供することにある。
その目的とするところは、すべての制約を満たす値の割
当が存在しない場合には、有限の時間でそのような値の
割当が存在しないことを発見して処理を終了する複数ジ
ョブへの資源割当方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、複数のジョブが存在し、
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であるプランが存在し、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がある場合に、すべてのジョ
ブが実行可能となるような資源割当を、そのような割当
を得るために必要なプランの変更の回数を評価値とし
て、この評価値の予想値に基づいてジョブに対するプラ
ンの割当方法を段階的に変更し、かつ予想値が真の評価
値に近づくように改善していくことにより、そのような
割当方法が存在する場合には必ず発見し、存在しない場
合には、有限の時間でそのような割当が存在しないこと
を発見することを要旨とする。
め、請求項１記載の本発明は、複数のジョブが存在し、
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であるプランが存在し、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がある場合に、すべてのジョ
ブが実行可能となるような資源割当を、そのような割当
を得るために必要なプランの変更の回数を評価値とし
て、この評価値の予想値に基づいてジョブに対するプラ
ンの割当方法を段階的に変更し、かつ予想値が真の評価
値に近づくように改善していくことにより、そのような
割当方法が存在する場合には必ず発見し、存在しない場
合には、有限の時間でそのような割当が存在しないこと
を発見することを要旨とする。
【００１３】また、請求項２記載の本発明は、複数のジ
ョブが存在し、各ジョブに対して、そのジョブを達成す
るための資源の割当方法であるプランを探索する複数ジ
ョブへの資源割当方法であって、ジョブの間で同じ資源
を必要とするために同時に実行できないといった資源割
当の制約が存在する場合に、あるジョブの値を変更する
ことにより所定の評価値が改善されるときは、ジョブの
値を該評価値を改善する値に変更して、判定処理に移
り、そうでないときには、前記評価値がジョブの総数に
相当する所定の値以下である場合、現在のジョブの値の
割当の評価値を１増加して、判定処理に移り、前記評価
値が前記所定の値を越えるときには、制約を満たす解は
存在しないとして、処理を終了し、前記判定処理では、
現在のジョブの値の割当がすべての制約を満たすとき
は、現在の値の割当を解として処理を終了し、現在のジ
ョブの値の割当がすべての制約を満たしていないとき
は、あるジョブの値を変更することにより、所定の評価
値が改善されるようなジョブの値の探索に戻って繰り返
すことを要旨とする。
ョブが存在し、各ジョブに対して、そのジョブを達成す
るための資源の割当方法であるプランを探索する複数ジ
ョブへの資源割当方法であって、ジョブの間で同じ資源
を必要とするために同時に実行できないといった資源割
当の制約が存在する場合に、あるジョブの値を変更する
ことにより所定の評価値が改善されるときは、ジョブの
値を該評価値を改善する値に変更して、判定処理に移
り、そうでないときには、前記評価値がジョブの総数に
相当する所定の値以下である場合、現在のジョブの値の
割当の評価値を１増加して、判定処理に移り、前記評価
値が前記所定の値を越えるときには、制約を満たす解は
存在しないとして、処理を終了し、前記判定処理では、
現在のジョブの値の割当がすべての制約を満たすとき
は、現在の値の割当を解として処理を終了し、現在のジ
ョブの値の割当がすべての制約を満たしていないとき
は、あるジョブの値を変更することにより、所定の評価
値が改善されるようなジョブの値の探索に戻って繰り返
すことを要旨とする。
【００１４】
【作用】請求項１記載の本発明にあっては、ジョブの値
の組合せの評価基準として、制約条件違反の個数ではな
く、与えられたジョブの値の組合せから、すべての制約
を満たす値の組合せを得るために必要なジョブの値の変
更の回数を用いることにより、この評価値がジョブの総
数に相当する所定の値を越えた場合には、すべての制約
を満足する値の組合せがないことを発見して処理を終了
する。
の組合せの評価基準として、制約条件違反の個数ではな
く、与えられたジョブの値の組合せから、すべての制約
を満たす値の組合せを得るために必要なジョブの値の変
更の回数を用いることにより、この評価値がジョブの総
数に相当する所定の値を越えた場合には、すべての制約
を満足する値の組合せがないことを発見して処理を終了
する。
【００１５】また、請求項２記載の本発明にあっては、
ジョブの値を変更することにより所定の評価値が改善さ
れるときは、ジョブの値を該評価値を改善する値に変更
し、そうでないときには、評価値がジョブの総数に相当
する所定の値以下である場合、現在のジョブの値の割当
の評価値を１増加し、評価値が所定の値を越えるときに
は、制約を満たす解は存在しないとして、処理を終了
し、判定処理では、現在のジョブの値の割当がすべての
制約を満たすときは、現在の値の割当を解として処理を
終了し、現在のジョブの値の割当がすべての制約を満た
していないときは、あるジョブの値を変更することによ
り、所定の評価値が改善されるようなジョブの値の探索
に戻って繰り返す。
ジョブの値を変更することにより所定の評価値が改善さ
れるときは、ジョブの値を該評価値を改善する値に変更
し、そうでないときには、評価値がジョブの総数に相当
する所定の値以下である場合、現在のジョブの値の割当
の評価値を１増加し、評価値が所定の値を越えるときに
は、制約を満たす解は存在しないとして、処理を終了
し、判定処理では、現在のジョブの値の割当がすべての
制約を満たすときは、現在の値の割当を解として処理を
終了し、現在のジョブの値の割当がすべての制約を満た
していないときは、あるジョブの値を変更することによ
り、所定の評価値が改善されるようなジョブの値の探索
に戻って繰り返す。
【００１６】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１７】図１は、本発明の一実施例に係る複数ジョ
ブへの資源割当方法の作用を示すフローチャートであ
る。同図の実施例に示す資源割当方法は、各ジョブに暫
定的な初期値を割り当て、評価値が減少するようにジョ
ブの値を１つずつ変更していく点においては図５に示し
た従来の方法と同じであるが、本実施例では、評価値と
して、制約条件違反の個数でなく、与えられたジョブの
値の組合せから、すべての制約を満たす値の組合せを得
るために必要なジョブの値の変更の回数を用いる点が従
来の方法と異なっている。なお、この回数に関しては、
正確な値を知ることは一般にはできないが、以下のよう
に下限値（実際の値よりも小さい値）を得ることができ
る。
ブへの資源割当方法の作用を示すフローチャートであ
る。同図の実施例に示す資源割当方法は、各ジョブに暫
定的な初期値を割り当て、評価値が減少するようにジョ
ブの値を１つずつ変更していく点においては図５に示し
た従来の方法と同じであるが、本実施例では、評価値と
して、制約条件違反の個数でなく、与えられたジョブの
値の組合せから、すべての制約を満たす値の組合せを得
るために必要なジョブの値の変更の回数を用いる点が従
来の方法と異なっている。なお、この回数に関しては、
正確な値を知ることは一般にはできないが、以下のよう
に下限値（実際の値よりも小さい値）を得ることができ
る。
【００１８】制約条件違反の個数／ｍ 但し、ｍは１つのジョブが関連する制約の個数の最大値
である。
である。
【００１９】あるジョブの値を変更することで、減少す
る制約条件違反の個数は高々ｍであり、従ってすべての
制約を満たす値の組合せを得るために必要なジョブの値
の変更の回数は、制約条件違反の個数／ｍを越えること
はない。また、どのジョブの値を変更しても制約条件違
反の個数が減少しない場合、現在のジョブの値の組合せ
の評価値を現在の評価値＋１に変更する。この変更を行
っても、新しい評価値は、すべての制約を満たす値の組
合せを得るために必要なジョブの値の変更の回数を越え
ることはない。すなわち、現在のジョブの値の組合せの
評価値がｋで、どのジョブの値を変更しても、評価値が
良くならない（ｋと等しいかより大きい）場合、すべて
の制約を満たす値の組合せを得るために必要なジョブの
値の変更の回数はｋ＋１以上である。何故ならば、もし
すべての制約を満たす値の組合せを得るために必要なジ
ョブの値の変更の回数がｋ＋１未満であるとすれば、い
ずれかのジョブの値を変更することにより、評価値がｋ
未満の値の組合せが得られるはずであるためである。
る制約条件違反の個数は高々ｍであり、従ってすべての
制約を満たす値の組合せを得るために必要なジョブの値
の変更の回数は、制約条件違反の個数／ｍを越えること
はない。また、どのジョブの値を変更しても制約条件違
反の個数が減少しない場合、現在のジョブの値の組合せ
の評価値を現在の評価値＋１に変更する。この変更を行
っても、新しい評価値は、すべての制約を満たす値の組
合せを得るために必要なジョブの値の変更の回数を越え
ることはない。すなわち、現在のジョブの値の組合せの
評価値がｋで、どのジョブの値を変更しても、評価値が
良くならない（ｋと等しいかより大きい）場合、すべて
の制約を満たす値の組合せを得るために必要なジョブの
値の変更の回数はｋ＋１以上である。何故ならば、もし
すべての制約を満たす値の組合せを得るために必要なジ
ョブの値の変更の回数がｋ＋１未満であるとすれば、い
ずれかのジョブの値を変更することにより、評価値がｋ
未満の値の組合せが得られるはずであるためである。
【００２０】このように、ジョブの値の組合せの評価値
は、常にすべての制約を満たす値の組合せを得るために
必要なジョブの値の変更の回数の下限値であるため、も
しすべての制約を満たすジョブの値の組合せが存在する
ならば、評価値はジョブの総数ｎを越えることはない。
どのような値の組合せでも、すべてのジョブの値を１回
ずつ変更すれば、すべての制約を満たすジョブの値の組
合せが得られる。よって、評価値がジョブの総数ｎを越
えれば、すべての制約を満たす値が存在しないことが分
かる。また、本方式の処理を続ければ、評価値は単調に
増加していくため、すべての制約を満足するジョブの値
の組合せが存在しない場合には、必ず、評価値はｎを越
え、処理は終了する。
は、常にすべての制約を満たす値の組合せを得るために
必要なジョブの値の変更の回数の下限値であるため、も
しすべての制約を満たすジョブの値の組合せが存在する
ならば、評価値はジョブの総数ｎを越えることはない。
どのような値の組合せでも、すべてのジョブの値を１回
ずつ変更すれば、すべての制約を満たすジョブの値の組
合せが得られる。よって、評価値がジョブの総数ｎを越
えれば、すべての制約を満たす値が存在しないことが分
かる。また、本方式の処理を続ければ、評価値は単調に
増加していくため、すべての制約を満足するジョブの値
の組合せが存在しない場合には、必ず、評価値はｎを越
え、処理は終了する。
【００２１】図１においては、まず現在のジョブの値の
割当がすべての制約を満たすか否かを判定し（ステップ
Ｓ５１）、すべての制約を満たす場合には、現在の値の
割当を解として処理を終了する（ステップＳ５２）が、
満たされない場合には、あるジョブの値を変更すること
により評価値が改善され得るか否かをチェックする（ス
テップＳ５３）。なお、この評価値は、上述したよう
に、以前に記録されたものがあればそれを使用し、記録
されたものがない場合には、現在のジョブの値の組合せ
の制約条件違反の個数／ｍを使用する。また、このｍは
１つのジョブの関連する制約の個数の最大値である。
割当がすべての制約を満たすか否かを判定し（ステップ
Ｓ５１）、すべての制約を満たす場合には、現在の値の
割当を解として処理を終了する（ステップＳ５２）が、
満たされない場合には、あるジョブの値を変更すること
により評価値が改善され得るか否かをチェックする（ス
テップＳ５３）。なお、この評価値は、上述したよう
に、以前に記録されたものがあればそれを使用し、記録
されたものがない場合には、現在のジョブの値の組合せ
の制約条件違反の個数／ｍを使用する。また、このｍは
１つのジョブの関連する制約の個数の最大値である。
【００２２】ステップＳ５３において、評価値が改善さ
れる場合には、ジョブの値を評価値を改善する値に変更
して（ステップＳ５４）、ステップＳ５１に戻り、また
評価値が改善されない場合には、該評価値がジョブの総
数に相当する所定の値ｎ以下であるか否かをチェックす
る（ステップＳ１１）。そして、評価値が所定の値ｎ以
下である場合には、現在のジョブの値の割当の評価値を
１増加して記録し（ステップＳ５５）、ステップＳ５１
に戻って処理を継続する。また、評価値が所定の値ｎ以
下でない場合には、制約を満足する解は存在しないの
で、処理を終了する（ステップＳ１２）。
れる場合には、ジョブの値を評価値を改善する値に変更
して（ステップＳ５４）、ステップＳ５１に戻り、また
評価値が改善されない場合には、該評価値がジョブの総
数に相当する所定の値ｎ以下であるか否かをチェックす
る（ステップＳ１１）。そして、評価値が所定の値ｎ以
下である場合には、現在のジョブの値の割当の評価値を
１増加して記録し（ステップＳ５５）、ステップＳ５１
に戻って処理を継続する。また、評価値が所定の値ｎ以
下でない場合には、制約を満足する解は存在しないの
で、処理を終了する（ステップＳ１２）。
【００２３】次に、図２に示す具体例を用いて説明す
る。図２に１例として示す問題は、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-queens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
のクイーンを互いに取り合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互いに取り合わ
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つのクイーンが置かれると制約条件違反となる。
る。図２に１例として示す問題は、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-queens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
のクイーンを互いに取り合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互いに取り合わ
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つのクイーンが置かれると制約条件違反となる。
【００２４】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｝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（各ジョブの値が各列のクイー
ンの位置に対応する）。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。
しか配置できないため、この問題は、｛１，２，…，
ｎ｝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（各ジョブの値が各列のクイー
ンの位置に対応する）。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。
【００２５】図２では、すべての制約を満足するジョブ
の値がない問題の例として、２−クイーン問題を用い
る。各ジョブの初期値は、図２（ａ）のように定められ
ているとする。この問題の制約は１つだけであり、ジョ
ブの関連する制約の最大値ｍは１となる。よって、図２
（ａ）の値の組合せの評価値は１となる。また、どのジ
ョブの値を変更しても評価値は改善されない。すなわ
ち、ｘ1 を変更すれば図２（ｂ）の状態、ｘ2 を変更す
れば図２（ｄ）の状態になるが、どちらの評価値も１で
ある。よって、図２（ａ）の値の組合せの評価値は２に
変更される。
の値がない問題の例として、２−クイーン問題を用い
る。各ジョブの初期値は、図２（ａ）のように定められ
ているとする。この問題の制約は１つだけであり、ジョ
ブの関連する制約の最大値ｍは１となる。よって、図２
（ａ）の値の組合せの評価値は１となる。また、どのジ
ョブの値を変更しても評価値は改善されない。すなわ
ち、ｘ1 を変更すれば図２（ｂ）の状態、ｘ2 を変更す
れば図２（ｄ）の状態になるが、どちらの評価値も１で
ある。よって、図２（ａ）の値の組合せの評価値は２に
変更される。
【００２６】次に、ｘ1 の値が変更され、図２（ｂ）の
状態になったとする。この状態でもはやり、どのジョブ
の値を変更しても評価値は改善されない。すなわち、ｘ
1 を変更すれば元の図２（ａ）の状態に戻ってしまい、
評価値は２で、ｘ2 を変更すれば図２（ｃ）の状態にな
るが、評価値は１である。ここで、図２（ｂ）の評価値
は２に変更される。次に、ｘ2 の値が変更され、図２
（ｃ）の状態になる。この状態でもはやり、どのジョブ
の値を変更しても評価値は改善されない。すなわち、ｘ
2 を変更すれば元の図２（ｂ）の状態に戻ってしまい、
評価値は２で、ｘ1 を変更すれば図２（ｄ）の状態にな
るが、評価値は１である。ここで、図２（ｃ）の評価値
は２に変更される。
状態になったとする。この状態でもはやり、どのジョブ
の値を変更しても評価値は改善されない。すなわち、ｘ
1 を変更すれば元の図２（ａ）の状態に戻ってしまい、
評価値は２で、ｘ2 を変更すれば図２（ｃ）の状態にな
るが、評価値は１である。ここで、図２（ｂ）の評価値
は２に変更される。次に、ｘ2 の値が変更され、図２
（ｃ）の状態になる。この状態でもはやり、どのジョブ
の値を変更しても評価値は改善されない。すなわち、ｘ
2 を変更すれば元の図２（ｂ）の状態に戻ってしまい、
評価値は２で、ｘ1 を変更すれば図２（ｄ）の状態にな
るが、評価値は１である。ここで、図２（ｃ）の評価値
は２に変更される。
【００２７】次に、ｘ1 の値が変更され、図２（ｄ）の
状態になる。この状態でも、どのジョブの値を変更して
も評価値は改善されない。すなわち、ｘ1 を変更すれば
元の図２（ｃ）の状態、ｘ2 を変更すれば図２（ａ）の
状態になるが、どちらも評価値は１である。ここで、図
２（ｄ）の評価値は２に変更されるが、やはりどのジョ
ブの値を変更しても評価値は改善されない。よって、図
２（ｄ）の評価値は３に変更され、この時点で、評価値
がジョブの総数２を越えたため、すべての制約を満足す
るジョブの値の組合せが存在しないことが発見される。
状態になる。この状態でも、どのジョブの値を変更して
も評価値は改善されない。すなわち、ｘ1 を変更すれば
元の図２（ｃ）の状態、ｘ2 を変更すれば図２（ａ）の
状態になるが、どちらも評価値は１である。ここで、図
２（ｄ）の評価値は２に変更されるが、やはりどのジョ
ブの値を変更しても評価値は改善されない。よって、図
２（ｄ）の評価値は３に変更され、この時点で、評価値
がジョブの総数２を越えたため、すべての制約を満足す
るジョブの値の組合せが存在しないことが発見される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ジョブの値の組合せの評価基準として、制約条件違反の
個数ではなく、与えられたジョブの値の組合せから、す
べての制約を満たす値の組合せを得るために必要なジョ
ブの値の変更の回数を用いることにより、この評価値が
ジョブの総数に相当する所定の値を越えた場合には、す
べての制約を満足する値の組合せがないことを発見して
処理を終了する。従って、従来のように処理が永久に終
了しないという問題は解消される。
ジョブの値の組合せの評価基準として、制約条件違反の
個数ではなく、与えられたジョブの値の組合せから、す
べての制約を満たす値の組合せを得るために必要なジョ
ブの値の変更の回数を用いることにより、この評価値が
ジョブの総数に相当する所定の値を越えた場合には、す
べての制約を満足する値の組合せがないことを発見して
処理を終了する。従って、従来のように処理が永久に終
了しないという問題は解消される。
【図１】本発明の一実施例に係る複数ジョブへの資源割
当方法の作用を示すフローチャートである。
当方法の作用を示すフローチャートである。
【図２】図１に示す実施例の処理の具体例を示す説明図
である。
である。
【図３】ジョブとプランの関係を示す図である。
【図４】資源割当問題の具体例を示す図である。
【図５】従来の資源割当方法の作用を示すフローチャー
トである。
トである。
ｘ1 −ｘn ジョブ ｄ11−ｄn3 プラン
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のジョブが存在し、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
方法であるプランが存在し、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
資源の制約がある場合に、すべてのジョブが実行可能と
なるような資源割当を、そのような割当を得るために必
要なプランの変更の回数を評価値として、この評価値の
予想値に基づいてジョブに対するプランの割当方法を段
階的に変更し、かつ予想値が真の評価値に近づくように
改善していくことにより、そのような割当方法が存在す
る場合には必ず発見し、存在しない場合には、有限の時
間でそのような割当が存在しないことを発見することを
特徴とする複数ジョブへの資源割当方法。 - 【請求項２】 複数のジョブが存在し、各ジョブに対し
て、そのジョブを達成するための資源の割当方法である
プランを探索する複数ジョブへの資源割当方法であっ
て、 ジョブの間で同じ資源を必要とするために同時に実行で
きないといった資源割当の制約が存在する場合に、ある
ジョブの値を変更することにより所定の評価値が改善さ
れるときは、ジョブの値を該評価値を改善する値に変更
して、判定処理に移り、そうでないときには、前記評価
値がジョブの総数に相当する所定の値以下である場合、
現在のジョブの値の割当の評価値を１増加して、判定処
理に移り、前記評価値が前記所定の値を越えるときに
は、制約を満たす解は存在しないとして、処理を終了
し、 前記判定処理では、現在のジョブの値の割当がすべての
制約を満たすときは、現在の値の割当を解として処理を
終了し、現在のジョブの値の割当がすべての制約を満た
していないときは、あるジョブの値を変更することによ
り、所定の評価値が改善されるようなジョブの値の探索
に戻って繰り返すことを特徴とする複数ジョブへの資源
割当方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7115846A JPH08314738A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 複数ジョブへの資源割当方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7115846A JPH08314738A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 複数ジョブへの資源割当方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08314738A true JPH08314738A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14672590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7115846A Pending JPH08314738A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 複数ジョブへの資源割当方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08314738A (ja) |
-
1995
- 1995-05-15 JP JP7115846A patent/JPH08314738A/ja active Pending
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