Publicado em: 2011 IEEE Third International Conference on Cloud Computing Technology and Science (CloudCom)
DOI:10.1109/CloudCom.2011.47
Esse artigo apresenta uma metodologia para modelagem de aplicações paralelas utilizando técnicas control-theoretic. Essa abordagem é oriunda da teoria de controle de sistemas indústriais. O objetivo aqui é permitir a adaptação em tempo de execução de aplicações paralelas. O conceito de adaptive parallel module (ParMod) é definido como uma unidade independente responsável pela execução de uma computação paralela que possui uma estratégia de adaptação definida. O módulo é dividido em duas partes: Operating Part que executa a computação em si; Control Part responsável pela implementação da estratégia de adaptação. Desta forma, a Control Part é responsável por monitorar o progresso da computação na Operating Part. A adaptação a ser realizada pode ser não-funcional, envolvendo alterações no grau de paralelismo, ou funcional, tratando da adaptação do código em ambientes heterogêneos. Em seguida, o artigo apresenta uma modelagem para o comportamento da Operating Part. É utilizado o conceito de estados baseados nos valores de variáveis internas, que são adaptados de acordo com medidas de perturbação no ambiente que resultam em entradas de controle por parte da Control Part. Apesar da modelagem ser generalista, no estudo de caso apresentado os autores escolheram o esqueleto de paralelismo Task-Farm, no qual não há interação entre as tarefas workers. Para modelar esse exemplo, usaram um tratamento estatístico no tempo médio de execução de cada etapa do Task-Farm. Também consideram que a adaptação não poderia considerar o prazo completo da execução. Cada mudança tinha horizonte de apenas alguns passos no futuro. Isso serviu para limitar o custo da adaptação. A execução de simulações em um cluster demonstrou que a solução apresentou resultados próximos ao algoritmo ótimo e superior a heurísticas com estratégia de reação pura. Os autores planejam no futuro expandir o trabalho para controlar grafos de computação com múltiplos módulos paralelos com cada um exibindo uma estratégia de controle própria.
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