Pilvilaskenta nopeuttaa ongelmien ratkaisua ja säästää energiaa
23.11.2011
TkL Antti Hyvärinen tutkii Aalto-yliopistossa tarkistettavassa väitöskirjassaan vaikeiden rakenteisten ongelmien ratkaisemista pilvilaskennan avulla.
Hyvärisen mukaan pilvilaskenta voi nopeuttaa ongelmien ratkaisua huomattavasti ja säästää energiaa.Pilvilaskennalla tarkoitetaan tietoteknisten palveluiden hajautusta siten, että käytössä voi olla kymmeniä, satoja tai tuhansia hajasijoitettuja tietokoneita.
Käytännön ongelmien ratkaiseminen vaatii Hyvärisen mukaan usein suurten tietomäärien tehokasta läpikäyntiä ja aineiston pohjalta tehtyä automaattista päättelyä. Kun tutkitaan esimerkiksi geenien vaikutusta taudin puhkeamiseen, käytössä voi olla hyvin suuri määrä dataa, josta on etsittävä riippuvuussuhteita.
̶ Pilvilaskennalla ongelman ratkaisu nopeutuu, koska käytössä on yhden tietokoneen sijasta tuhansia tietokoneita. Sen sijaan että aikaa kuluisi kymmenen vuotta, ratkaisun voi saada tunneissa.
Hyvärinen selvittää, että tietokoneiden hajasijoittaminen kauas toisistaan säästää myös energiaa.
̶ Tietokoneet tuottavat paljon lämpöä, ja eteläisissä suurkaupungeissa on suuri kysyntä laskentakapasiteetista. Ilmaston lämpimyyden vuoksi tietokoneiden tuottamaan lämmön jäähdyttäminen kuluttaa näillä seuduilla paljon sähköä.
Nopeus vaatii rinnakkaista laskentaa
Hyvärinen kertoo, että tietokoneiden prosessorit eli ohjelman käskyjä suorittavat osat eivät enää nopeudu merkittävästi. Jos nopeutta halutaan tulevaisuudessa lisää, kaiken laskennan tulisi olla rinnakkaista – monen tietokoneen suorittamaa.
Rinnakkaisohjelmointi on kuitenkin vaikeaa. Väitöskirjassa esitetään useita analyyttisiä ja kokeellisia tuloksia, jotka tarjoavat ratkaisuja rinnakkaistamisen ongelmiin. Uusilla menetelmillä pystytään ratkaisemaan useita aiemmin avoimia ongelmatapauksia ensimmäistä kertaa. Käytännössä tietyt algoritmit on saatu hyödyntämään montaa prosessoria samanaikaisesti aiempaa tehokkaammin, jolloin laskenta-aika pienenee.
Hyvärinen käyttää rakenteisten ongelmien mallintamiseen lauselogiikkaa, joka yleisyydessään mahdollistaa hyvin erityyppisten ongelmien kuvaamisen bioinformatiikasta tekoälysuunnitteluun.
Väitöstilaisuus
Hyvärisen väitöskirja ”Grid Based Propositional Satifiability Solving” tarkastetaan Perustieteiden korkeakoulun tietojenkäsittelytieteen laitoksella 28.11. kello 12, salissa T2, Konemiehentie 2, Espoo.
Lisätietoja:
Antti Hyvärinen,
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu
Tietojenkäsittelytieteen laitos
puh. 09 470 24774
antti.hyvarinen [at] aalto [dot] fi
