Entwicklung und Bewertung eines Hierarchischen Künstlichen HormonSystems zur skalierbaren Taskvergabe in großen Rechnernetzwerken (HiKüHoS).

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Brinkschulte
• Fachliche Zuordnung: Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 224969246

Das künstliche Hormonsystem hat sich in der bisherigen Forschung als höchst flexibles, robustes und auch echtzeitfähiges Werkzeug zur Taskzuordnung in verteilten Systemen erwiesen. Durch die Fähigkeit zur Selbstkonfiguration, Selbstoptimierung und Selbstheilung ermöglicht es einen weitestgehend autonomen Betrieb, entlastet den Anwender bzw. Entwickler von den Aufgaben der Systemkonfiguration, passt sich geänderten internen und externen Bedingungen an und kann innerhalb gewisser Grenzen auftretende Fehler eigenständig beheben. Ziel des HiKüHoS-Projektes ist es diese Eigenschaften auch für verteilte Systeme mit einer großen Skalierung (z.B. 10000 Rechenknoten) zu realisieren. Nachdem in den ersten beiden Projektjahren die grundlegenden Konzepte und Techniken des HiKüHoS-Projektes erforscht und implementiert wurden, soll das Projekt nun im Ganzen zu einem erfolgreichen Abschluss gebracht werden. Hierzu sollen zum einen die noch ausstehendenden Arbeiten des bereits im ursprünglichen Antrag beantragten aber noch nicht genehmigten dritten Projektjahrs (umfassende vergleichende Evaluation, Erprobung an einem realen Anwendungsbeispiel) durchgeführt werden. Auf Grund der gewonnenen Erkenntnisse in den ersten beiden Projektjahren haben sich zudem weitere interessante Fragestellungen ergeben, insbesondere im Bereich mehrstufiger Hierarchien und Netzwerke. Diese sollen ebenfalls im HiKüHoS-Fortsetzungsprojekt erforscht werden. Eine Erweiterung der Hierarchie auf eine rekursiv aufgebaute hierarchische Topologie erscheint insofern sinnvoll, dass vernetzte Rechner heutzutage über mehrere Hierarchie-Ebenen miteinander verbunden sind, so z.B. bei vernetzten Gebäuden (Fabrikgebäude, Smart-Home), Stadtteilen oder ganzen Städten (Smart-Cities). Realisieren lässt sich ein solches rekursives mehrstufiges hierarchisches System zur Taskverteilung durch eine Erweiterung des bereits vorhandenen künstlichen Hormonsystems (KHS). Innerhalb einer Hierarchieebene regeln dabei mehrere horizontale KHS die Taskverteilung. Zwischen den einzelnen Ebenen wird die Verteilung mittels vertikaler KHS robust umgesetzt. Durch eine solche Realisierung können viele verschiedene unterschiedliche Topologien unterstützt werden und dabei der Kommunikationsaufwand gesenkt werden. Der Antragsteller ist davon überzeugt durch die Arbeiten am HiKüHoS-Fortsetzungsprojekt einen wichtigen Beitrag zur Forschung an einer robusten, echtzeitfähigen Taskverteilung mit Selbst-X-Eigenschaften in mehrstufigen verteilten Systemen leisten zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen