Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Die Institute der Fakultät und ihre Forschungsvorhaben
DodOrg: Digitaler on-demand Rechenorganismus
(T. Ebi, J. Henkel)
Das Ziel des im Rahmen des SPP 1183 "Organic Computing" durchgeführten DodOrg
Projekts ist es, Vorgänge aus der Natur zu beobachten, um diese auf ein
Multiprozessorsystem zu übertragen. Diese sollen dem System mehr Adaptivität verleihen
(self-x properties), was es dem System erlaubt, sich selbständig an verschiedene
Begebenheiten anzupassen. Das DodOrg System wird in Zusammenarbeit mit drei anderen
Lehrstühlen am Karlsruher Institut für Technologie entwickelt.
Die spezielle Aufgabe unseres Lehrstuhls im DodOrg-System ist, den Energieverbrauch
des Systems zu verringern und vor allem über das Multiprozessorsystem abhängig von der
Temperaturentwicklung geeignet zu verteilen. Hierfür haben wir eine agenten-basierte
Lösung gewählt. Unsere Agenten sind autonome Einheiten, welche sich in jedem Prozessor
("Organic Processing Cell" - OPC) befinden (entweder in Soft- oder auch in Hardware)
und für diesen mit benachbarten Agenten verhandeln: welcher Prozessor darf wieviel
Energie verbrauchen, um welche Applikationen auszuführen. Ein Agent kann z.B. von den
Nachbarn virtuelle Energieeinheiten erwerben, um eine weitere Applikation auszuführen.
Der aktuelle Wert einer Energieeinheit richtet sich dabei nach Angebot und Nachfrage und
wird modifiziert durch die aktuell gemessenen lokalen Temperaturen. So wird es in
Gebieten mit einer hohen Temperatur zunehmend teurer, zusätzliche Energieeinheiten zu
bekommen. Der Preis der Energieeinheiten in einem Gebiet beeinflusst wiederum die
Zuweisung der Applikationen auf Prozessoren. Somit werden neue Rechenaufgaben bevorzugt
den Gebieten zugewiesen, die einen geringen Energieverbrauch und niedrige
Temperaturen vorweisen, was dazu führt, dass sich der Energieverbrauch und die dadurch
entstehende Temperaturen über das gesamte System verteilen.
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