vysoké učení technické v brně evoluční algoritmy - matlab gate toolbox

4.5.1 Struktura master XML souboru
V dřívějších kapitolách jsem již zmínil, že komunikace probíhá netradičním způsobem,
a to přes master XML soubor, který zakládá serverová aplikace. Klienty jsou jednotlivé
GATE−DLL sady funkcí, spouštěné v systému Matlab. Zamezení kolizím při zápisu je řešeno
pomocí archivního atributu souboru. Každá zapisující strana nejdříve testuje stav atributu a
pokud není nastaven, nastaví jej a provede čtení/zápis z/do XML. Po dokončení operace jej zase
vrátí do původního stavu.
Popis položek master XML souboru:
nParam - počet parametrů optimalizační úlohy
nBitParam - počet bitů, kolika bude kódován každý parametr
nIndi - velikost populace jedinců
mCode - typ binárního kódování – binární nebo Grayovo
funcOpt - požadavek optimalizace – minimum nebo maximum
funcName - jméno vektorizované účelové funkce (Matlab „m“ souboru)
iParam - intervaly, na kterých jsou kódovány parametry (omezující podmínky)
rndSeed - inicializační hodnota pro generátor náhodných čísel (vždy 0)
GenStep - počet generací GA algoritmu, po kterých hlásí klienti svůj stav server aplikaci
BestFit - celkově nejlepší fitness ze všech připojených klientů
BestBinFit - celkově nejlepší chromozom ze všech připojených klientů
Clients - počet klientů připojených k serveru
Položky, které přidávají jednotliví klienti:
ClientXFit - nejlepší fitness nalezené klientem číslo X
ClientXBinFit - nejlepší chromozom nalezený klientem číslo X
ClientXStatus - stav klienta číslo X (0, 1, 2, 3) ~ (working, restart, stop, starting)
4.5.2 Průběh komunikace:
Komunikace mezi serverem a klienty probíhá následujícím způsobem:
1) Server aplikace založí master XML soubor s celkovým nastavením optimalizační úlohy.
2) Master soubor musí být nasdílen na síti, aby byl pro klienty pracující na různých
výpočetních strojích dostupný.
3) Server poté monitoruje master XML v 3sekundových intervalech, zda se připojil nějaký
nový klient.
4) Spuštěný klient si ihned na začátku načte globální nastavení z XML souboru, zároveň
zvětší hodnotu Clients o 1. Dále nastaví svůj ClientStatus na hodnotu 3 (starting), čímž
dá najevo serveru, že se připojil nový klient a že ještě nemá vypočteno žádné řešení.
Také si načte hodnotu GenStep, která udává, po kolika generacích GA má hlásit stav
výpočtu serveru.
5) Klient dokončí jeden výpočetní cyklus a předá nalezené řešení do XML. Svůj status
nastaví na hodnotu 0 (runing).
6) Server zaznamená při dalším intervalu monitoringu XML souboru, že se připojil nový
klient a načte jeho řešení.
7) Pokud nastane požadavek restartovat nebo zastavit klienta, zapíše do stavu klienta buď
1 (restart), nebo 2 (stop).
8) Klient si v dalším cyklu nejdříve testuje status, pokud je požadavek k ukončení, zastaví
se. Pokud je požadavek k restartu, načte celkovou nejlepší hodnotu serveru BestFit a
porovnává, zda mezitím on sám nenašel lepší hodnotu (komunikace je zpožděna o 1
cyklus klienta). Pokud je celková hodnota serveru lepší, zařadí chromozom BestBinFit
do populace místo nejhoršího jedince a pokračuje ve výpočtech.
9) Při zastavení serveru se odešle všem klientům stav stop.
47