情報ネットワークを用いた並列計算モデルに基づく制御系CAIシステムの開発

基于信息网络并行计算模型的控制系统CAI系统开发

• 批准号: 13750423
• 负责人: 古賀 雅伸
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750423/
• 关键词: 並列計算; 制御系CAD; ネットワーク; 分散処理; フレームワーク

近年,複数のCPUを搭載したコンピュータが安価に入手できるようになったが,多くの制御系CAIソフトウェアは,単一CPUを搭載した一台のコンピュータで使用することを仮定して開発されているので,マルチCPUが搭載されていても,1個のCPUしか利用できない,複数台のコンピュータを所有していても,一台のコンピュータしか利用できない。本研究では,マルチCPUを活用する並列処理,およびネットワークに接続されたコンピュータを活用する分散処理を実現することにより,制御系の解析,設計,シミュレーションを効率的に学習できるCAIシステムを開発した。具体的には,(1)階層型並列処理フレームワークの開発:スレッド,分散オブジェクト,クラスタリングなどの並列処理手法を実行環境に応じて選択できる並列処理システムの開発を支援するフレームワークを開発した。(2)制御系設計並列処理エンジンの開発:並列計算モデルの4階層のうち,数値計算処理と制御系設計処理を並列化し,並列処理フレームワークを用いて並列処理エンジンを開発した。(3)リアルタイム制御実験:申請しているパーソナルコンピュータに入出力ボード(入手済み)を組み込み,電子部品,機械部品を用いて倒立振子装置(入手済み)と接続し,実験システムを構築した。MaTXのリアルタイム処理機能を利用して,CAIシステムでリアルタイム制御実験を学習できるようにした。(4)開発したシステムの評価:開発した制御系CAIシステムを教育プロジェクトで使用し,従来のCAIソフトウェアと比較し,その有効性を確認した。今後,インターネットを介してシステムを公表し,より多くの人から評価を収集する予定である。

In recent years, many CPUs have been equipped with したコンピュータが安価にできるようになったが, 多くのThe control system CAI is equipped with a single CPU and is used in one unit.仮定して开発されているので, マルチCPU is equipped with されていても, 1のCPU is usedきない, plural Taiwan のコンピュータをall していても, one Taiwan のコンピュータしか utilizing できない. In this study, we use the parallel processing of the CPU using the parallel processing, and the distributed processing of the CPU using the distributed processing.することにより, control system analysis, design, シミュレーションをefficient learning できるCAIシステムを开発した. Specifically, (1) hierarchical parallel processing: スレッド, dispersed オブジェクト, クラスタリングなどのParallel processing technique を実行 environmental に応じて选択できるParallel processing システムの开発をsupport するフレームワークを开発した. (2) Parallel processing of control system design: Parallel calculation of 4 levels of control system, numerical value calculation processing The design of the control system is processed in parallel, and the parallel processing of the control system is parallelized with the parallel processing of the control system. (3) Rikaru Systemみ込み, electronic parts, mechanical parts を Use the いて inverted vibrator device (start with 済み) and connect the 続し, 実験システムをbuild した. MaTX's processing function is used, CAI's processing function is used, and CAI's processing function is controlled. (4)开発したシステムの comment価:开発したcontrol system CAIシステムをeducationプロジェクトでUSEし, 従来のCAIソフトウェアと comparisonし, そのeffectivenessをconfirmした. From now on, インターネットを开 してシステムをpublic table し, より多くの人から Comment価をCollection する will be decided on である.

项目成果

古賀雅伸: "プロセッサ集合を用いた精度保証付き並列計算"第21回日本シミュレーション学会大会予稿集. 1・1(発表予定). (2002)

Masanobu Koga：“使用处理器集保证精度的并行计算”日本模拟协会第 21 届年会论文集 1/1（即将发表）。

古賀雅伸: "マルチスレッドを用いた制御系の並列計算処理"第40回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 1・1. 208A-4 (2001)

Masanobu Koga：“使用多线程的控制系统的并行计算处理”第 40 届仪器与控制工程师协会年会记录 1・1（2001 年）。

Masanobu Koga: "An Integration of Platform-dependent Simulators using Distributed Object and Native Language Interface"Proceedings of SICE Annual Conference 2002 in Osaka. 1・1. 1114-1119 (2002)

Masanobu Koga：“使用分布式对象和本地语言接口的平台相关模拟器的集成”2002 年大阪 SICE 年会记录 1・1（2002 年）。

古賀雅伸: "プログラミング言語のオブジェクトモデル化に基づくJavaにおける数値計算言語の利用"2002年電気学会電子・情報・システム部門大会予稿集. 1・1. 1014-1017 (2002)

Masanobu Koga：“基于编程语言的对象建模的 Java 数值计算语言的利用”2002 年 IEEJ 电子、信息和系统分会会议记录 1・1（2002 年）。