Xử lý song song mô phỏng đa tác tử GIS bằng phương pháp chia mảnh

Bài viết phân tích và liệt kê những mối liên hệ có thể giữa tác từ các vùng liền kề. Tiếp đó đề xuất phương án giải quyết những bài toán do những liên hệ này đặt ra. Một mô phỏng cụ thể áp dụng cách tiếp cận này, thực hiện trên công cụ mô phỏng đa tác tử GAMA sẽ chứng minh tính khả thi của tiếp cận và chỉ ra những vấn đề mà tiếp cận cần giải quyết để có thể ứng dụng trong thực tế.

Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Quốc gia lần thứ IX ―Nghiên cứu ứng dụng Công nghệ thông tin (FAIR'9)‖; Cần Thơ, ngày 4-5/8/2016 DOI: 10.15625/vap.2016.000107 XỬ LÝ SONG SONG MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ GIS BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIA MẢNH Nguyễn Hồng Quang1, Hồ Tường Vinh1, Nguyễn Mạnh Hùng2 Phòng nghiên cứu MSI, Viện Quốc tế Pháp ngữ – ĐHQGHN Khoa CNTT-TT, Học viện Bƣu Viễn thơng Hà Nội nguyen.hong.quang@ifi.edu.vn, ho.tuong.vinh@ifi.edu.vn, nmhufng@yahoo.com TĨM TẮT — Những công cụ mô đa tác tử môi trường thông tin địa lý (Geographical Information System – GIS) GAMA (GIS Agent-based Modeling Architecture) thường cho phép chạy mô máy chủ Với mô hệ thống lớn phức tạp với số lượng lớn tác tử tham gia (hàng trăm ngàn hay hàng triệu) máy PC thơng thường không tải thời gian xử lý bị kéo dài đến mức không chấp nhận Những phương án song song hóa cơng cụ mơ để tăng tốc độ xử lý máy chủ song song đa nhân đem lại kết hạn chế đòi hỏi phải xem lại kiến trúc thiết kế cơng cụ mơ phỏng, chương trình ngơn ngữ mô kèm Chúng đề xuất cách tiếp cận trực quan độc lập với công cụ ngôn ngữ mô dựa đặc thù môi trường thơng tin địa lý tốn mơ phỏng: chia môi trường địa lý mô cho thành mảnh nhỏ với tác tử phân phối ban đầu sử dụng nhiều máy chủ chạy song song chương trình mơ máy phụ trách môi trường mảnh Tổng hợp mô mối quan hệ tương hỗ lẫn cho kết tốn mơ tồn thể Trong báo này, chúng tơi phân tích liệt kê mối liên hệ tác tử vùng liền kề Tiếp chúng tơi đề xuất phương án giải toán liên hệ đặt Một mô cụ thể áp dụng cách tiếp cận này, thực công cụ mô đa tác tử GAMA chứng minh tính khả thi tiếp cận vấn đề mà tiếp cận cần giải để ứng dụng thực tế Từ khóa — Mơ song song, đa tác tử, GIS, GAMA I MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, mơ hình hóa dựa tác tử (agent-based modeling) đƣợc sử dụng ngày rộng rãi để nghiên cứu hệ thống phức tạp Điều xuất phát từ khả tác tử cho phép thể nhiều mức độ tƣơng tác với thể mơi trƣờng chi tiết phức tạp Để đối phó với phức tạp gia tăng này, công cụ mơ hình hóa mơ mạnh mẽ đƣợc đời Những năm qua chứng kiến phát triển nhiều tảng dành riêng cho phát triển ứng dụng dựa mơ hình tác tử Trong số cơng cụ này, tảng mơ hình hóa mô đa tác tử hệ thống thông tin địa lý GAMA (GIS Agent-based Modeling Architecture)[1] thí dụ tiêu biểu Là tảng đƣợc phát triển từ cộng tác nhà khoa học Pháp Việt Nam phịng nghiên cứu Mơ hình hóa mơ tin học hệ thống phức tạp (MSI - Modelisation et Simulation Informatique des systemes complexes) thuộc Viện Tin học Pháp ngữ (nay Viện Quốc tế Pháp ngữ, ĐHQGHN), GAMA nhằm mục đích hỗ trợ thiết kế mơ hình liên quan khơng gian địa lý, đa mô thức (multi-paradigms) đa quy mô (multiscales) GAMA đƣợc ứng dụng nhiều dự án nghiên cứu xung quanh vấn đề nóng nhƣ dự báo, phòng chống thiên tai, thảm họa, dịch bệnh, v.v [2] Tuy nhiên, công cụ mô dựa hệ thống thông tin địa lý nhƣ GAMA thƣờng cho phép chạy mô máy chủ Với mô hệ thống lớn phức tạp với số lƣợng lớn tác tử tham gia (hàng trăm ngàn hay hàng triệu) máy PC thơng thƣờng, kể có cấu hình cao, khơng tải thời gian xử lý bị kéo dài đến mức không chấp nhận đƣợc Trong báo này, đề xuất cách tiếp cận trực quan độc lập với công cụ ngôn ngữ mô dựa đặc thù môi trƣờng thông tin địa lý tốn mơ phỏng: chia mơi trƣờng địa lý mơ cho thành mảnh nhỏ với tác tử đƣợc phân phối ban đầu sử dụng nhiều máy chủ chạy song song chƣơng trình mơ phỏng, nhƣng máy phụ trách môi trƣờng mảnh Tổng hợp mô mối quan hệ tƣơng hỗ lẫn cho kết tốn mơ tồn thể Cấu trúc báo nhƣ sau: mục phần mở đầu đề câp nghiên cứu liên quan đến chủ đề nghiên cứu Sau hƣớng tiếp cận báo chia cắt môi trƣờng mơ phân tích vấn đề nảy sinh qua mối liên hệ tác tử vùng liền kề thực mô Tiếp đó, phƣơng án giải tốn mô cụ thể tảng GAMA đƣợc đề xuất, bao gồm công cụ bổ sung qui trình áp dụng để " song song hóa " mơ có GAMA Những giải pháp tối ƣu cho việc thiết kế cài đặt giải pháp đƣợc đề câp nhằm xây dựng prototype để chứng minh tính khả thi hiệu tiếp cận vấn đề mà tiếp cận cần giải để ứng dụng thực tế Cuối số kết luận báo II NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Những nghiên cứu xung quanh việc song song hóa ứng dụng mơ dựa mơ hình tác tử khơng có nhiều Theo tìm hiểu chúng tơi chủ đề có vài cách tiếp cận sau đây: Nguyễn Hồng Quang, Hồ Tƣờng Vinh, Nguyễn Mạnh Hùng 881 F Shimojo et al [5] đề xuất thuật toán " chia để trị " lƣới không gian thực để song song hóa ứng dụng mơ động học phân tử dựa lý thuyết hàm trù mật để đạt đƣợc gia tăng tuyến tính số CPU xử lý số lƣợng phân tử gia tăng Thuật toán đề xuất phân lớp theo khơng gian đƣợc lập trình siêu máy tính song song Ứng dụng đặc thù khơng có liên quan đến mơ đa tác tử Cách tiếp cận theo ý tƣởng chia nhỏ mở rộng tuyến tính lƣợng tác tử tăng Anne Hakansson [6] đề xuất cách tiếp cận cho phép tự động tạo phân cấp tác tử ứng dụng đa tác tử Các tác tử tƣơng tự đƣợc nhóm cấp nhằm tối ƣu hóa tính địa phƣơng cải thiện đáng kể hiệu tác vụ, giảm chi phí giao tiếp Nhờ việc phân lớp, nhóm tác tử phân thành tác vụ độc lập song song hóa Cách tiếp cận sử dụng cho khai phá liệu, tìm kiếm tƣơng tự Khơng có khái niệm tác tử phụ thuộc vị trí mơi trƣờng địa lý nhƣ loại mô đa tác tử mà hƣớng đến A Nakano et al [7] đề xuất framework để mô nguyên tử diện rộng (hàng triệu đến hàng tỷ nguyên tử) dành cho phản ứng hóa học, theo mơ hình " chia để trị " chạy siêu máy tính cấp độ vài ngàn lõi Ứng dụng đặc thù khơng có liên quan đến mơ đa tác tử Chính GAMA, chủ đề song song hóa tảng mơ để tăng tốc độ mô đƣợc đề cập diễn đàn phát triển dự án (https://github.com/gama-platform/gama/issues/738) Cách tiếp cận nhà phát triển đề xuất tận dụng số lõi có vi xử lý để khởi tạo số threads song song nhằm tăng tốc độ xử lý Nhóm đạt đƣợc số kết bƣớc đầu tích cực, nhiên cịn chƣa đủ chín để cơng bố Tiếp cận u cầu phải sửa lõi GAMA cải thiện tốc độc tính tốn nhƣng khơng đáp ứng đƣợc nhu cầu xử lý tốn mơ với số lƣợng lớn tác tử ứng dụng chạy máy PC Nhìn chung tiếp cận hƣớng tới việc tăng tốc độ xử lý mô cách tận dụng sức mạnh bó (cluster) siêu máy tính (massivly parallel computer), cách tận dụng kiến trúc đa lõi PC phổ dụng để tăng cƣờng xử lý song song Trên tảng mô đa tác tử dựa môi trƣờng địa lý nhƣ dạng GAMA, chƣa thấy cách tiếp cận tƣơng tự III PHƯƠNG PHÁP CHIA NHỎ MÔ PHỎNG ĐỀ XUẤT VÀ CÁC VẤN ĐỀ HỆ QUẢ CẦN GIẢI QUYẾT Mô đa tác tử di động nói chung cần thiết hệ tọa độ qui chiếu cho phép tác tử xác định đƣợc vị trí (tọa độ) thời điểm nhƣ điểm di chuyển đến bƣớc Mô đa tác tử GIS cho phép tác tử thời điểm nhận Hình Chia cắt vùng khơng gian mơ biết đƣợc vị trí môi trƣờng (địa lý) theo hệ tọa độ thành vùng GIS quy định Tác tử di động di chuyển khơng gian mơ có khả nhận biết biên giới, chƣớng ngại vật nhƣ lối khỏi khơng gian mơ phỏng, vào thông tin môi trƣờng GIS cung cấp hành vi đƣợc lập trình Việc chia cắt không gian mô thành hay nhiều vùng liền kề hiểu đơn giản xác định loại đƣờng biên mới, ảo, phân tách vùng mơ liền kề (xem Hình 1) Trong Hình 1, không gian mô đƣợc chia làm vùng liền kề Đây ví dụ đơn giản để thể ý tƣởng chia vùng Trong thực tế, mơ GIS biên giới hai vùng liền kề nói chung khơng phải đƣờng thẳng mà tập hợp hay nhiều đối tƣợng mà GIS cho phép nhận biết, đƣợc định làm biên giới (ví dụ sông, chuỗi đƣờng phố nối tiếp nhau, v.v ) Ý tƣởng đƣợc đề xuất sau chia không gian mô thành vùng liền kề vùng (cùng với tác tử đƣợc triển khai nó) đƣợc phân phối cho máy tính khác bó máy (cluster) mạng cục (LAN) tốc độ cao thực song song Các máy tính phải đƣợc đồng hóa theo bƣớc mơ Kết mơ tất máy bó đƣợc tập hợp điểm chung để hiển thị Với ví dụ Hình 1, vùng bên trái đƣợc nạp cho máy M1 vùng bên phải cho máy M2 Mỗi máy thực hành vi thay đổi thuộc tính cho tác tử " lãnh thổ " mình, tức tải cho máy đƣợc giảm xấp xỉ nửa so với tải ban đầu Yêu cầu tổng quát kết mô phải không bị phụ thuộc vào việc mô đƣợc thực hay đƣợc chia thành nhiều máy song song Nói cách khác, việc song song hóa mơ phải suốt với ngƣời sử dụng Để thực đƣợc ý tƣởng nêu với yêu cầu tổng quát này, việc chia cắt " vật lý " môi trƣờng mô ban đầu thành các vùng liền kề nhƣ nêu trên, vấn đề sau cần đƣợc giải : Trao đổi thông tin hai vùng liền kề: tác tử nằm khu vực giáp ranh vùng liền kề phải nhận XỬ LÝ SONG SONG MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ GIS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIA MẢNH 882 đƣợc thông tin từ vùng bên cạnh nhƣ khơng có đƣờng biên giới ảo phân cách vùng Khu vực giáp ranh đƣợc định nghĩa phần lãnh thổ tối đa kể từ đƣờng biên giới vùng liền kề mà tác tử nằm khu vực vùng " nhìn " đƣợc thông tin trạng thái " nghe " đƣợc thông điệp từ tác tử vùng bên Nói cách khác, cần xác định chế để chƣơng trình mơ vùng có khả " nhìn/nghe " đƣợc thay đổi khu vực giáp ranh vùng liền kề Di cư tác tử hai vùng liền kề: tác tử nằm khu vực giáp ranh vùng định di chuyển sang điểm thuộc lãnh thổ vùng liền kề cần có chế cho phép " di cƣ tác tử liên mô ", nghĩa tác tử đƣợc loại khỏi mô gốc (nhƣng " chết " hay "sống sót" nhƣ trƣờng hợp với biên giới thật mà đơn tác tử bị " gạch tên " khỏi mơ này), đồng thời đƣợc tái tạo mơ đích điểm đến dự kiến (nhƣng khơng tính tác tử phát sinh mà danh sách tác tử mô đƣợc tăng thêm một) với trạng thái nhƣ mô gốc Đồng hóa hiển thị kết quả: máy mô chạy chƣơng trình xử lý nhƣ với loại tác tử, song vùng khơng thể đồng phân bố tác tử (số lƣợng chủng loại), máy mô nguyên tắc không (cả cấu hình tải) nên phải có chế đảm bảo đồng mô phận: tất mô phải chạy nhịp dựa bƣớc mơ Ngồi ra, để việc song song hóa suốt với ngƣời sử dụng kết mơ phận phải đƣợc tập trung sau bƣớc mô điểm để đƣợc hiển thị Nói cách khác, cần có chế tách rời tính tốn mơ với hiển thị Trong mục tiếp theo, đề xuất giải pháp cho vấn đề nêu với trƣờng hợp cụ thể tảng mơ GAMA đƣợc trình bày IV GIẢI PHÁP TRÊN NỀN TẢNG MÔ PHỎNG GAMA GAMA (GIS Agent-based Modeling Architecture) [1] tảng mơ hình hóa mô đa tác tử nguồn mở (giấy phép GPL v2) hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographical Information System) GAMA hỗ trợ thiết kế mơ hình liên quan khơng gian địa lý, đa mơ thức (multi-paradigms) đa quy mô (multi-scales) Theo mô tả trang Wiki dự án [3], kiến trúc GAMA tổ hợp projects Eclipse viết Java, số projects là thành phần lõi, thiếu chạy mô GAMA Cịn lại plugins tùy biến thêm/bớt theo yêu cầu mô Các mô đa tác tử đƣợc lập trình theo ngơn ngữ riêng GAML [4] Giải pháp song song hóa mơ GAMA theo cách tiếp cận nêu mục trƣớc không can thiệp vào lõi GAMA mà gồm số plugins công cụ phụ trợ cần đƣợc phát triển thêm để giải vấn đề nêu quy trình để sửa đổi hành vi trình điều khiển mơ tác tử ứng dụng mô nhằm phân biệt biên giới thông thƣờng không gian mô với biên giới ảo đƣợc thiết lập vùng liền kề Cụ thể nhƣ sau:          Công cụ hỗ trợ chia cắt không gian mô phỏng: việc chia cắt không gian GIS mô phụ thuộc vào đặc trƣng riêng tốn mơ Khơng thể có cơng thức cố định để tính xem mô đƣợc chia thành vùng liền kề hay sử dụng (đƣờng thẳng hay phần tử GIS) để làm đƣờng chia cắt Giải pháp cho việc chia cắt đƣợc đề xuất gồm công cụ: cấu trúc liệu kiểu chuỗi (list) cho phép đặc tả đƣờng biên giới ảo hai vùng liền kề từ điểm đầu đến điểm cuối Các phần tử chuỗi thực chất phần tử GIS đƣợc đặc tả theo ngôn ngữ GIS công cụ cho phép đánh dấu đƣờng ranh giới vùng liền kề theo đặc tả đƣờng biên giới ảo Đƣờng ranh giới khác với đƣờng biên giới không gian mô phải chứa thông tin cho biết số hiệu vùng liền kề bên ranh giới Cơng cụ hỗ trợ " nghe/nhìn " khu vực giáp ranh: plugin GAMA thực chức sau: hàm kiểm tra tác tử nằm khu vực giáp ranh thông báo cho mô liền kề thay đổi trạng thái tác tử nằm khu vực giáp ranh thông điệp tác tử dành cho tác tử phía vùng liền kề Cơng cụ hỗ trợ " di cư tác tử liên mô ": plugin GAMA thực chức sau: xóa tác tử định di cƣ khỏi mơ gốc chuyển tồn trạng thái thời tác tử sang cho mơ đích để tái tạo tác tử Cơng cụ hỗ trợ đồng hóa hiển thị kết quả: plugin GAMA thực chức sau: chuyển trạng thái tác tử có thay đổi mô máy chủ hiển thị trung tâm thông báo cho máy chủ hiển thi việc hồn thành bƣớc mơ thời thơng báo thực bƣớc mô cho mô Nguyễn Hồng Quang, Hồ Tƣờng Vinh, Nguyễn Mạnh Hùng 883 Để minh họa cho giải pháp, chúng tơi lấy ví dụ mơ có tên gọi " Road Traffic " (Giao thơng đƣờng phố) có kho mô giáo khoa (tutorials) GAMA 1.7 (http://vps226121.ovh.net/tutorials#RoadTrafficModel) Hình minh họa đồ mơi trƣờng đƣợc chia làm ba vùng liền kề với đƣờng biên giới vùng khu vực giáp ranh Trong ví dụ này, môi trƣờng (bản đồ) mô phận M1sẽ bao gồm vùng giáp ranh bên phía M2 M3 để giúp cho tác tử nằm lãnh thổ M1 " nghe/nhìn " thay đổi xảy khu vực giáp ranh Tƣơng tự với M2 M3 Hình Chia mơ GAMA thành mơ phận Hình minh họa việc triển khai mô phận chạy song song ba máy M1, M2 M3 Một máy Display/Master đóng vai trị hiển thị giao tiếp với ngƣời sử dụng Các mô phận đƣợc thực theo kiểu không hiển thị kết (headerless) mà thông báo thay đổi vùng cho máy chủ Display/Master nơi lƣu giữ kết mơ tồn Máy chủ làm nhiệm vụ hiển thị kết cho ngƣời sử dụng sở trạng thái tác tử nhận đƣợc từ mơ phận Hình Giải pháp song song hóa mơ tảng GAMA 884 XỬ LÝ SONG SONG MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ GIS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIA MẢNH Để thực đƣợc mơ hình giải pháp này, tác tử ứng dụng mô phải đƣợc thay đổi hành vi Nói cách khác, ngồi việc phát triển công cụ plugins bổ sung cho tảng GAMA nhƣ đề cập trên, cịn phải " song song hóa " tác tử cho ứng dụng mơ có nhu cầu chạy song song Vì số chủng loại tác tử mơ thƣờng có số lƣợng nhỏ nên lập trình viên mơ dễ dàng thích ứng mô đƣợc lập cho máy thành phiên " song song " thời gian tƣơng đối ngắn Quy trình " song song hóa " ứng dụng mô GAMA quy việc áp dụng thay đổi với tác tử Ai ứng dụng theo " thuật toán " sau: S0 ← Status(Ai) S1 ← Status(Process(Ai)) If (S1 # S0) then Inform (Ai, S1, Master) If (Ai  Border_area (Mj)) then Inform (Ai, S1, Mj) If ( Ai goto Mj) then Create (Ai, S1, Mj) Clear (Ai) Ở Status(Ai)đƣợc hiểu tập hợp thuộc tính tác tử bị thay đổi áp dụng xử lý hành vi Ai (Process(Ai)) Các hàm Inform(), Create() Clear()là API plugins đề cập điểm cung cấp Tham số API mang tính minh họa Vấn đề tách rời thực mô túy (headerless) với hiển thị kết mơ đƣợc trù tính GAMA nên việc chuyển mô thành phần sang dạng headerless khơng gặp khó khăn Các thuật tốn xử lý hành vi tác tử bƣớc mô khơng bị thay đổi Ngồi thay đổi áp dụng cho tác tử mô tả trên, phải áp dụng thay đổi cho lớp điều khiển mô liên quan đến việc thực bƣớc mô thành phần máy chủ Master Chƣơng trình mơ thành phần không đƣợc chạy " hết tốc lực " mà phải chờ đợi tín hiệu đồng máy chủ Master phát Master phát tín hiệu bƣớc mô sau nhận đƣợc thơng báo hồn thành bƣớc mơ thời tất mô thành phần V CÀI ĐẶT VÀ ĐÁNH GIÁ Với phân tích tổng quát giải pháp đề xuất báo này, việc thiết kế chi tiết cài đặt giải pháp bắt đầu Hiện công việc đƣợc tiến hành tảng GAMA 1.7 phòng nghiên cứu MSI Viện quốc tế Pháp ngữ, ĐGQGHN Chúng hy vọng đến cuối 2016 hoàn thành phiên đầu cho giải pháp song song hóa kết thực nghiệm vài mơ ví dụ, qua khẳng định tính khả thi tiếp cận đánh giá đƣợc hiệu giải pháp Thật vậy, dễ thấy cách tiếp cận gặp số hạn chế nhƣ lƣợng thông tin trao đổi liên mô đáng kể cản trở lớn cho hiệu giải pháp Cơ chế đồng bắt buộc nhân tố tăng thêm overhead cho giải pháp Mơ hình máy chủ hiển thị tập trung tiềm ẩn nguy " thắt nút cổ chai " vận hành thực tế Để khắc phục hạn chế này, giao tiếp liên mô cần đƣợc ý tối ƣu hóa từ đầu thiết kế lập trình plugins API Một giải pháp tối ƣu thiết kế giảm thiểu tối đa lƣợng thông điệp liên mô cách gộp thông tin trạng thái vùng giáp ranh vào thông điệp chung để gửi đến mô liền kề sau bƣớc mô Tƣơng tự với thông tin thay đổi trạng thái mô thành phần gửi đến máy chủ hiển thị kết Cần tận dụng tối đa API có để tiết kiệm cơng sức tránh mâu thuẫn thiết kế Những thông số cần đƣợc đo lƣờng đánh giá prototype bao gồm overhead giao thức trao đổi thông tin giao thức đồng hóa, hiển thị tập trung VI KẾT LUẬN VA TRIỂN VỌNG Trong báo này, chúng tơi trình bày chi tiết phƣơng pháp tiếp cận nhằm cải thiện lực cho hệ nền tảng mơ hình hóa mơ đa tác tử hệ thống thông tin địa lý, dành cho mô với số lƣợng lớn tác tử mà máy PC cấu hình mạnh khơng kham Sau phân tích đặc thù loại hình mơ này, đề xuất cách tiếp cận theo tƣ tƣởng " chia để trị ", nhƣng việc chia đƣợc dựa đặc thù môi trƣờng GIS mà tác tử đƣợc triển khai để thực mô Môi trƣờng mô ban đầu đƣợc chia thành vùng liền kề vùng đƣợc nạp cho máy PC chạy song song chƣơng trình mô nhƣng với môi trƣờng số lƣợng tác tử thu nhỏ nhiều so với mô gốc Với cách tiếp cận này, phần lõi hệ thay đổi mở khả mở rộng qui mô mô cách tuyến tính với số lƣợng tác tử mơi trƣờng địa lý Một giải pháp cụ thể cho tảng GAMA theo hƣớng tiếp cận đƣợc mô tả chi tiết, đủ sẵn sàng cho thiết Nguyễn Hồng Quang, Hồ Tƣờng Vinh, Nguyễn Mạnh Hùng 885 kế cài đặt thử nghiệm Giải pháp không yêu cầu thay đổi cấu trúc thuật tốn GAMA Những cơng cụ API (plugins) bổ sung cho GAMA đƣợc đề xuất đặc tả chi tiết Một quy trình dễ hiểu để "song song hóa" ứng dụng mơ GAMA đƣợc đặc tả đầy đủ Công việc thiết kế cài đặt thử nghiệm đƣợc bắt đầu nên chúng tơi cịn chƣa thể đƣa đánh giá khách quan có số liệu minh họa tính khả thi hiệu cách tiếp cận VII LỜI CẢM ƠN Cơng trình nghiên cứu đƣợc tài trợ đề tài nghiên cứu khoa học cấp ĐHQGHN "Phƣơng pháp công cụ mô ứng dụng việc tổ chức cứu hộ có cố cháy địa điểm đông ngƣời (siêu thị, trung tâm mua sắm)", mã số QG.15.31 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Grignard, P Taillandier, B Gaudou, D-A Vo, N-Q Huynh, A Drogoul (2013), GAMA 1.6: Advancing the Art of Complex Agent-Based Modeling and Simulation In ‘PRIMA 2013: Principles and Practice of Multi-Agent Systems’, Lecture Notes in Computer Science, Vol 8291, Springer, pp 117-131 http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-44927-7_9 [2] S Bhamidipati (edited), A subset of the scientific papers that have been written either about GAMA or using the platform as an experimental/modeling support https://github.com/gama-platform/gama/wiki/References [3] L Mazars (edited), Architecture of GAMA https://github.com/gama-platform/gama/wiki/GamaArchitecture [4] GAMA Project, GAML References http://vps226121.ovh.net/references#GamlReference [5] Fuyuki Shimojo, Rajiv K Kalia, Aiichiro Nakano and Priya Vashishta Embedded divide-and-conquer algorithm on hierarchical real-space grids: parallel molecular dynamics simulation based on linear-scaling density functional theory In Computer Physics Communications 167 (2005) 151–164 [6] Anne Hakansson and Ronald Hartung Autonomously creating a hierarchy of intelligent agents using clustering in a multi-agent system In Proceedings of the 2008 International Conference on Artificial Intelligence, ICAI 2008, July 14-17, 2008, Las Vegas, Nevada, USA Available on https://www.researchgate.net/publication/220834565 [7] Aiichiro Nakano, Rajiv K Kalia, Ken-ichi Nomura, Ashish Sharma, Priya Vashishta, Fuyuki Shimojo, Adri C.T van Duin, William A Goddard, Rupak Biswas and Deepak Srivastava A divide-and-conquer/cellular-decomposition framework for million-to-billion atom simulations of chemical reactions In Computational Materials Science 38 (2007) 642–652 PARALLEL PROCESSING GIS-BASED MULTI-AGENTS SIMULATIONS BY DIVISION IN PIECES Nguyễn Hồng Quang, Hồ Tường Vinh, Nguyễn Mạnh Hùng ABSTRACT— The multi-agent simulation tools on geographical information environment (Geographical Information System - GIS) as GAMA (GIS Agent-based Modeling Architecture) often allow a simulation running on only one server With the huge simulation for complex systems with large numbers of agents (hundreds of thousands or millions), the conventional PC will not be able to process or processing time will be excessive The parallelization schemes of simulation tools in order to speed up the host processor on multi-core parallel server give limited results and require review the architecture and design of simulation tools, simulation programs and accompanying language We propose a comprehensible approach independent with tools and language simulation, based on geographic information environment aspect: splitting simulation geographical environment into small pieces (sub-regions) together with the agents initially deployed on its, then use multiple servers running in parallel with a same simulation program, but each in charge of one sub-region Synthesis of these sub-simulations with their mutual relationship will give the general simulation results In this paper, we first analyze and list the possible relationship between agents on adjacent regions Then we propose solution to address the problems caused by these relationships on the simulation platform GAMA A simulation application implementing this approach on GAMA will prove the feasibility of the proposed approach and point out the problems that need solving for the real application of the approach Keywords — Parallel simulations, multi-agent, GIS, GAMA  ... thái tác tử nhận đƣợc từ mô phận Hình Giải pháp song song hóa mô tảng GAMA 884 XỬ LÝ SONG SONG MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ GIS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIA MẢNH Để thực đƣợc mơ hình giải pháp này, tác tử ứng... : Trao đổi thông tin hai vùng liền kề: tác tử nằm khu vực giáp ranh vùng liền kề phải nhận XỬ LÝ SONG SONG MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỬ GIS BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIA MẢNH 882 đƣợc thông tin từ vùng bên cạnh... kiến trúc đa lõi PC phổ dụng để tăng cƣờng xử lý song song Trên tảng mô đa tác tử dựa môi trƣờng địa lý nhƣ dạng GAMA, chƣa thấy cách tiếp cận tƣơng tự III PHƯƠNG PHÁP CHIA NHỎ MƠ PHỎNG ĐỀ XUẤT