大規模なインタラクティブシミュレーションのためのデータの階層化と拡散を特徴とする分散システム

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広大なプレイフィールドを持つオンラインゲームや，広域な交通渋滞予測シミュレーションへの応用を目的としたインタラクティブシミュレーション基盤技術を提案，実装した．本基盤は格子状にネットワーク接続した複数のノードによってシミュレーションサーバを構成する分散システムであり，各ノードは自らの担当するシミュレーション空間区分の時間発展計算と，クライアントからの要求に応じたデータの提供と更新を行う．また各ノードは保持するデータを階層化して近接ノードに拡散し，ノードネットワーク上にシミュレーション空間の可視化に適したデータ分布を生み出す．これらにより，これまではスケーラビリティの確保が難しかったインタラクティブシミュレーションを大規模化できる．実装した分散システムを最大100台の計算ノードで動かして評価し，シミュレーション空間の拡張に対してサーバノードを増やすことで線形にスケールアウトできることを示した．また，多数のクライアントがシミュレーション空間に対してアクセスする状況下での負荷傾向を，従来方式とあわせてモデル化し，実験を含めた比較検証を行った．

This paper presents a distributed system for large-scale interactive simulation platform, which is applicable to online games with huge play fields and simulations of urban mobility traffic prediction, etc. Our proposed platform is a distributed system in which a simulation server is composed of multiple nodes connected in a grid network. Each node calculates the time evolution of its own simulation space, and provides and updates data according to the request from the client. In addition, each node hierarchizes the stored data, and diffuse them to neighbor nodes, creating a data distribution suitable for visualizing the simulation space on this node network. These mechanisms enable large-scale interactive simulations that have not been realized. We implemented our distributed system and evaluated its performance by running up to 100 computation nodes. Our results show that it can be scaled out linearly expanding the simulation space. The load tendency under the condition that many clients access the simulation space was modeled together with the conventional method, and the comparative verification including the experiment was performed.

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