Przedsiębiorstwa, banki, pracownie projektowe, placówki medyczne czy studenckie startupy - wszystkie potrzebują tzw. farm pamięci, w których gromadzą dane. Systemy te, złożone z różnorodnych nośników, np. dysków SSD lub tzw. pamięci taśmowej, zapisują napływające do nich ogromne ilości danych w plikach, udostępniają je, a po okresie ważności - usuwają.

“W zależności od zastosowań potrzebne są nośniki różnego typu. Na przykład do składowania, tworzenia kopii bezpieczeństwa, gdzie potrzeba setek terabajtów danych, można wykorzystać wolniejsze dyski. Ale już na przykład lekarz pracując z danymi z obrazowania medycznego w bieżącej pracy każdego dnia zapewne chciałby mieć szybki dostęp do zdjęć z obrazowania. W tym przypadku potrzebny jest inny rodzaj nośników” - opisał w rozmowie z PAP dr hab. Janusz Miroforidis z Instytutu Badań Systemowych PAN.

Różne przedsiębiorstwa mogą mieć więc różne oczekiwania co do sposobu pracy farmy nośników, zatem naturalna jest potrzeba uwzględniania tych preferencji w projektowaniu rozwiązań. Naukowcy z Instytutu Badań Systemowych PAN opracowali system, które wychodzi naprzeciw tym potrzebom.

“W naszym rozwiązaniu uwzględniamy kilka kryteriów opisujących pracę farmy nośników. Na przykład można założyć, że użytkownicy mają mieć bardzo szybki dostęp do swoich plików, natomiast trzeba pamiętać, że to będzie wiązało się z większymi kosztami. W takiej sytuacji preferencje tego, kto zarządza farmą, decydują, jak ona ma pracować” - wyjaśnił dr hab. Janusz Miroforidis.

Po skonfigurowaniu systemu u klienta, a więc po określeniu m.in. liczby nośników danych każdego typu oraz preferencji działania farmy pamięci (np. większy nacisk na szybkość odczytu i zapisu, a mniejszy na zużycie energii), pracuje on zgodnie z tymi preferencjami.

Jak przekonują autorzy rozwiązania, jest ono dostosowane do farm pamięci o dowolnej skali. Jest to rozwiązanie relatywnie tanie i uniwersalne. Dzięki wysokiej wydajności obliczeń, zestaw algorytmów może dostarczać optymalne rekomendacje bardzo szybko, co pozwala na bieżące zarządzanie zasobami farmy pamięci.

“Nasz system w trakcie użytkowania uczy się dynamicznie charakterystyki żądań użytkowników do danej farmy pamięci i uwzględniając zaprogramowane preferencje administratora rozmieszcza pliki na nośnikach” - powiedział ekspert IBS PAN.

Zaproponowane rozwiązanie wykorzystuje bazowe komponenty sztucznej inteligencji, czyli algorytmy klasteryzacji (agregacji) danych oraz algorytmy optymalizacji wielokryterialnej. Zaprojektowane w tym celu algorytmy działają w technice obliczeń wysokiej wydajności realizowanej na kartach graficznych.

Projekt sfinansowano ze środków unijnych w ramach projektu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Wytworzone rozwiązanie otrzymało patent Urzędu Patentowego RP. Inicjatorem rozwiązania była firma Infoklinika SA, która zgłosiła się do IBS PAN z potrzebą stworzenia inteligentnego sterownika dla farm pamięci.

“My daną potrzebę czy problem musimy ująć w formuły i modele matematyczne. Zastanowić się, jakie metody analizy systemowej, modelowania matematycznego możemy wykorzystać. Przekładamy to, co było wyrażone w języku naturalnym, na język matematyki, informatyki, język optymalizacji. I tak powstaje nasz produkt czy prototyp jakiegoś rozwiązania” - opisał rozmówca PAP.

Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska-Wujec

ekr/ bar/