10.14489/vkit.2016.09.pp.035-041

DOI: 10.14489/vkit.2016.09.pp.035-041

Бычков И. В., Опарин Г. А., Феоктистов А. Г., Богданова В. Г., Сидоров И. А., Пашинин А. А.
МУЛЬТИАГЕНТНЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННЫМИ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫМИ ВЫЧИСЛЕНИЯМИ
(c. 35-41)

Аннотация. Рассмотрены особенности мультиагентного управления масштабируемыми приложениями. Представлена схема управления, основанная на использовании агрегированной модели гетерогенной распределенной вычислительной среды, исследование и контроль состояния узлов которой осуществляется с помощью систем имитационного моделирования и метамониторинга. Показана реализация мультиагентой системы управления, выполненная с помощью системы HpcSoMas Framework и специальной надстройки к инструментарию JADE, а также используемых для этого агентов на уровнях приложения и гетерогенной распределенной вычислительной среды. Предлагаемый подход продемонстрирован на примере разработки и применения научных сервисов для решения задач параметрического синтеза линейного регулятора динамического объекта.

Ключевые слова: распределенные вычисления; масштабируемые приложения; мультиагентное управление; сервисы; инструментальные средства.

Bychkov I. V., Oparin G. A., Feoktistov A. G., Bogdanova V. G., Sidorov I. A., Pashinin A. A.
MULTI-AGENT APPROACH TO CONTROL SERVICE-ORIENTED HIGH PERFORMANCE COMPUTING
(pp. 35-41)

Abstract. The features of multi-agent management application scalability are considered. The presented control scheme is based on an aggregated model of a heterogeneous distributed computing environment. The proposed approach makes it possible to describe knowledge about different aspects of distributed computing, including specialized models, methods and algorithms for scheduling of parallel programs, distribution of job flows, distribution of computing resources and scheduling of problems, as well as software and hardware infrastructure, heterogeneous distributed computing environment and subject areas of problems. With the help of the multi-system the distributed computations is controlled at the level of individual applications and on the level of job flows. Implementation of functionality associated with service-oriented programming of user application-level agents performed using HpcSoMaS Framework. The creation of control agents at the level of a heterogeneous distributed computing environment is implemented in the form of a special superstructure to tools JADE. The research of the heterogeneous distributed computing environment and the control of the state of its components is performed by the simulation system and the system of meta-monitoring, developed by the authors. The use of the considered tools is demonstrated for the organization of multi-agent control the distribution of computing resources on the user application level. Examples of use of research services implemented on the basis of a set of user applications for solving linear regulator parametric synthesis for a linear dynamic object is described.

Keywords: Distributed computing; Scalable applications; Multi-agent control; Services; Toolkit.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

И. В. Бычков, Г. А. Опарин, А. Г. Феоктистов, В. Г. Богданова, И. А. Сидоров, А. А. Пашинин (Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова Сибирского отделения РАН, Иркутск, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

I. V. Bychkov, G. A. Oparin, A. G. Feoktistov, V. G. Bogdanova, I. A. Sidorov, A. A. Pashinin (Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory of Siberian Branch of RAS, Irkutsk, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Гергель В. П., Линев А. В. Проблемы и перспективы достижения экзафлопного уровня производительности суперкомпьютерных систем // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2012. № 3(1). С. 189 – 198.
2. Examining the Challenges of Scientific Workflows / Y. Gil et al. // Computer. 2007. V. 403, № 12. P. 24 – 32.
3. Toporkov V. V., Yemelyanov D. M. Economic Model of Scheduling and Fair Resource Sharing in Distributed Computations // Programming and Computer Software. V. 40, №. 1. Р. 35 – 42.
4. Каляев А. И., Каляев И. А., Коровин Я. С. Метод мультиагентного диспетчирования ресурсов в гетерогенной облачной среде при выполнении потока задач // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2015. № 11. С. 31 – 40.
5. Kravari K., Bassiliades N. A Survey of Agent Platforms // Journal of Artificial Societies and Social Simulation. 2015. V. 18(1), №. 11. URL: http://jasss.soc.surrey.ac.uk/ 18/1/11.html (дата обращения: 19.04.2016).
6. Сервис-ориентированное управление распределенными вычислениями на основе мультиагентных технологий / И. В. Бычков и др. // Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 12. С. 17 – 27.
7. Service-oriented Multiagent Control of Distributed Computations / I. V. Bychkov et al. // Automation and Remote Control. 2015. V. 76, №. 11. P. 2000 – 2010.
8. Agent-Based Approach to Monitoring and Control of Distributed Computing Environment / I. Bychkov et al. // In the Proc. of 13th Intern. Conf. on Parallel Computing Technologies. Lecture Notes in Computer Science. 2015. V. 9251. P. 253 – 257.
9. Мультиагентное управление вычислительной системой на основе метамониторинга и имитационного моделирования / И. В. Бычков и др. // Автометрия. 2016. Т. 52, № 2. С. 3 – 9.
10. Мультиагентные методы и инструментальные средства управления в сервис-ориентированной распределенной вычислительной среде / И. В. Бычков и др. // Труды Института системного программирования РАН. 2014. Т. 26, вып. 5. С. 65 – 82.
11. Поляк Б. Г., Щербаков П. С. Трудные задачи линейной теории управления. Некоторые подходы к решению // Автоматика и телемеханика. 2005. № 5. С. 7 – 46.
12. Nemirovskii A. A. Several NP-Hard Problems Arising in Robust Stability Analysis // Mathematics of Control, Signals, and Systems. 1993. V. 6. P. 99 – 105.
13. Баландин Д. В., Коган М. Н. Синтез законов управления на основе линейных матричных неравенств. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 280 с.
14. The Study on the Convex and LMI Conditions for Static Output Feedback Stabilization / Chen Pang-Chia et al. // Journal of Marine Science and Technology. 2004. V. 12, № 3. Р. 171 – 174.
15. Иркутский суперкомпьютерный центр Сибирского отделения РАН [Электронный ресурс]. URL: http://hpc.icc.ru (дата обращения: 25.05.2016).

Eng

1. Gergel' V. P., Linev A. V. (2012). Problems and prospects for exaflop level performance of supercomputer systems. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N. I. Lobachevskogo, 3(1), pp. 189-198. [in Russian language]
2. Gil Y. et al. (2007). Examining the challenges of scientific workflows. Computer, 403(12), pp. 24-32. doi: 10.1109/MC.2007.421
3. Toporkov V. V., Yemelyanov D. M. (2014). Economic model of scheduling and fair resource sharing in distributed computations. Programming and Computer Software, 40(1), pp. 35-42. doi: 10.1134/S0361768814010071
4. Kaliaev A. I., Kaliaev I. A., Korovin Ia. S. (2015). Method of multiagent dispatching resources in heterogeneous cloud environments while performing flow of incoming tasks. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (11), pp. 31-40. doi: 10.14489/vkit.2015.11.pp.031-040 [in Russian language]
5. Kravari K., Bassiliades N. (2015). A survey of agent platforms. Journal of Artificial Societies and Social Simulation, 18(1), No. 11. Available at: http://jasss.soc.surrey.ac.uk/ 18/1/11.html (Accessed: 19.04.2016). doi: 10.18564/jasss.2661
6. Bychkov I. V. et al. (2014). Service-oriented control of distributed computing based on multi-agent technology. Izvestiia IuFU. Tekhnicheskie nauki, (12), pp. 17-27.
7. Bychkov I. V. et al. (2015). Service-oriented multiagent control of distributed computations. Automation and Remote Control, 76(11), pp. 2000-2010. doi: 10.1134/S0005117915110090
8. Bychkov I. V. et al. (2015). Agent-based approach to monitoring and control of distributed computing environment. In the Proc. of 13th International Conference on Parallel Computing Technologies. Lecture Notes in Computer Science, 9251, pp. 253-257.
9. Bychkov I. V. et al. (2016). Multi-agent control of computing system based on meta monitoring and simulation. Avtometriia, 52(2), pp. 3-9. [in Russian language]
10. Bychkov I. V. et al. (2014). Multiagent methods and control tools in a service-oriented distributed computing environments. Trudy Instituta sistemnogo programmirovaniia RAN, 26(5), pp. 65-82. [in Russian language]
11. Poliak B. G., Shcherbakov P. S. (2005). Hard challenges of linear control theory. Some approaches for solving. Avtomatika i telemekhanika, (5), pp. 7-46. [in Russian language]
12. Nemirovskii A. A. (1993). Several NP-hard problems arising in robust stability analysis. Mathematics of Control, Signals, and Systems, 6, pp. 99-105. doi: 10.1007/BF01211741
13. Balandin D. V., Kogan M. N. (2007). Synthesis of control laws based on linear matrix inequalities. Moscow: Fizmatlit. [in Russian language]
14. Chen Pang-Chia et al. (2004). The study on the convex and LMI conditions for static output feedback stabilization. Journal of Marine Science and Technology, 12(3), pp. 171-174.
15. Irkutsk supercomputer center of the Siberian branch of the Russian Academy of Sciences. Available at: http://hpc.icc.ru (Accessed: 25.05.2016). [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2016.09.pp.035-041}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2016.09.pp.035-041}