MẢU 14/KHCN (Ban hành kèm theo Quyết định số 3839 /Q Đ -Đ H Q G H N ngày 24 thángio năm 2014 Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội) ĐẠI HỌC Q UỐC GIA H À NỘI BÁO CÁO TỎNG KÉT K ẾT QUẢ T H ự C H IỆN ĐÈ TÀI K H & C N CẤP ĐẠI h ọ c q u ố c g i a Phụ lục VI: Minh chứng sản phẩm Tên đề tài: Phưig pháp cơng cụ mơ ứng dụng việc tổ chức cứu hộ có cố cháy địa điếm đơng ngưịi (siêu thị, trung tâm mua sắm) M ã số đề tài: QG 15.31 Chủ nhiệm đề tài: Hồ Tưịìig Vinh Hà Nội, tháng 12 năm 2017 Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C GIA H À N Ộ I Viện Q uốc tế Pháp ngũ’ Báo cáo đề tài Phirong pháp công cụ mô ứng dụng việc tổ chức cứu hộ có cố cháy địa điểm đơng ngưịi Mã số QG.15.31 Đe cương chi tiết C h ủ trì đề tài: TS H T ng Vinh N gư i viết báo cáo: TS Hồ T n g Vinh Hà Nội, 2015 M ục lục Giới thiệu chung Mục tiêu đề t i Nội dung nghiên c ứ u Tóm tắt kế hoạch lộ trình thực > r Đê cương chi tiêt Giói thiệu chung Báo cáo trình bày đề cương chi tiết cho đề tài nghiên cứu “Phương pháp công cụ mô ứng dụng việc tổ chức cứu hộ có cố cháy địa điếm đông ngươi” (Mã số QG 15.31) Mục tiêu đề tài - Xây dựng phát triển hướng nghiên cứu việc sử dụng phương pháp công cụ mô hệ thống phức tạp hệ hỗ trợ định, ứng dụng phịng chống cứu hộ có cố cháy trung tâm đông người - Phát triển cơng cụ mơ dựa mơ hình đa tác tử với công cụ GAMA (công cụ xây dựng mô phát triển Viện Tin học Pháp ngữ) đê hỗ trợ trực tiếp người sử dụng việc đề xuất, thử nghiệm đánh giá giải pháp liên quan đến kế hoạch phòng chống cứu hộ có cố cháy trung tâm đông người - Đề xuất phương pháp nâng cao hiệu xử lý hệ thống mô xây dựng nên đa tác tử GAMA băng việc đưa mơ hình mơ lên hệ thơng tính tốn hiệu cao - Hỗ trợ đào tạo nghiên cứu sinh, học viên cao học, cử nhân Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Nghiên cứu lý thuyết mơ hình hố mơ dựa hệ đa tác tử phục vụ cho việc đánh giá hoạt động cứu hộ trước sau xảy cố cháy trung tâm đơng người • Hoạt động 1: tìm hiểu nghiên cứu phương pháp luận liên quan tới đề tài • Hoạt động 2: đề xuất phương pháp xây dựng mơ hình mơ hoạt động hiểm cứu hộ có cố cháy Nội dung 2: Thiết kế lập trình mơ hình mơ phục vụ cho việc nghiên cứu biện pháp cứu hộ trước sau xảy cố cháy • Hoạt động 1: Thu thập kiến thức chuyên gia cứu hộhoả hoạn, tìm hiểu cách tích hợp kiến thức vào mơ hình mơ • Hoạt động 2: Mơ hình, Kiến trúc Thiết kế chi tiết hệ thống Thiết kế giải thuật cho chiến lược thoát hiểm hỏa hoạn đề xuất chuyên gia PCCC • Hoạt động 3: Xây dựng liệu thông tin địa lý (GIS) thiết kế nội ngoại thất siêu thị Metro Nam Thăng Long, Hà Nội, để xây dime môi trường mơ • Hoạt động 4: Lập trình phần mềm mơ GAMA • Hoạt động 5: Viết Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm mô Nội dung 3: Xây dựng kịch thử nghiệm, thử nghiệm, đánh giá cải tiến mơ hình • Hoạt động 1: Xây dựng kịch thử nghiệm giải pháp phịng cứu hộ có cố cháy • Hoạt động 2: Thực nghiệm kịch với mơ hình mơ với chun gia PCCC • Hoạt động 3: Cải tiến mơ hình theo ý kiến đánh giá chuyên gia PCCC • Hoạt động 4: Thực nghiệm đánh giá giải pháp tối ưu cho phịng cứu hộ có cổ cháy Nội dung 4: Đe xuất phương pháp nâng cao hiệu xử lý hệ thống mơ băng việc đưa mơ hình mơ lên hệ thống tính tốn hiệu cao • Hoạt động 1: Đe xuất giải pháp đưa mơ hình mơ lên hệ thống tính tốn hiệu cao • Hoạt động 2: Cài đặt giải pháp • Hoạt động 3: Thực nghiệm, đánh giá hiểu giảipháp • Hoạt động 4: Cải tiến giải pháp Nội dung 5: Công bố phối hợp với quan chức nhằm tìm kiếm hội ứng dụng đề tài vào thực tế '• • Hoạt động 1: viết báo cáo tổng kết kết đề tài Hoạt động 2: tổ chức gặp gỡ để công bốkết đề tài tìm hội ứng dụng thực tế r ĩ T óm tăt kê hoạch lộ trình thực TT (V Các nội dung, cơng việc chủ yếu cần thực hiện; mốc đánh giá chủ yếu Ket phải đạt (2) (3) Thòi gian (bắt đầu, kết thúc) Cá nhân, tổ chức thực hiện* Dự kiến kinh phí (4) (5) (6) (Tr Đ.) Nội dung 1: Nghiên cứu lý thuyết mơ hình hố mơ dựa hệ đa tác tử phục vụ cho việc đánh giá hoạt động cứu hộ trước sau xảy s ự cố cháy trung tăm đơng người 1.1 Tìm hiểu nghiên cứu phương pháp luận liên quan tới đề tài: Nghiên cứu tổng quan mơ hình hố mô dựa hệ đa tác tử phục vụ cho cứu hộ có cố cháy trung tâm đông người Thu thập, nghiên cứu, tổng họp đối tượng mơ hình hóa 1.2 Đe xuất phương pháp xây dựng mơ hình mơ hiểm có cố cháy: Nghiên cứu lựa chọn, thu thập thông tin trung tâm đông người làm đơi tượng mơ Đe xuất giải pháp mơ hình hóa mơ trung tâm đơng người Việt Nam Các mơ hình mơ đám đơng có cố cháy hệ đa tác tử 01/201504/2015 Phương pháp xây dựng mơ hình mơ hiểm có cố cháy, phù họp với mơi trường Việt Nam, có tham gia trực tiếp chuyên gia PCCC 01/201504/2015 Nguyễn Mạnh Hùng, 10 Hồ Tường Vinh, Bùi Thị Mai Anh Hô Tường Vinh, Nguyễn Mạnh Hùng, N guyễn Minh Khương 10 N ội dung 2: Thiết k ế cài đặt mơ hình mơ p h ỏ n g p h ụ c vụ cho việc nghiên cứu biện pháp cứu hộ trước sau klti xảy s ự cố chảy 2.1 Thu thập kiến thức chuyên gia cứu hộ hoả hoạn, tìm hiểu cách tích hợp kiến thức vào mơ hình mơ phỏng: Nghiên cứu tổng quan neuyên nhân, vòng đời đám cháy trung tâm đông người Các chiến lược thoát hiểm hỏa hoạn khuyến nghị chuyên gia Phòng cháy chữa cháy Nhu cầu chuyên gia PCCC hệ thống phần mềm hỗ trợ nghiên cứu giải pháp hỗ trợ cứu hộ có cố cháy Vịng đời đám cháy 01/201504/2015 Nguyễn Minh Khương, Hồ Tường Vinh 10 05-08/2015 Hô Tường Vinh, N guyễn Mạnh Hừng 20 N guyên Mạnh Hùng, Bùi Thị Mai Anh Hành vi đám đông có cố cháy Các chiến lược hiểm Yêu cầu chuyên gia phần mềm mô 2.2 Mơ hình, Kiến trúc Thiết kế chi tiết hệ thống Thiết kế giải thuật cho chiến lược thoát hiểm hỏa hoạn đề xuất chuyên gia PCCC Mơ hình phần mềm mơ Kiến trúc thiết kế chi tiết phần mềm mô Các giải thuật mô hành vi đám đông có cố cháy Giải thuật mơ chiến lược thoát hiểm 2.3 Xây dựng d ữ liệu GIS thiết kế nội ngoại thất siêu thị Metro Nam Thăng Long, Hà Nội, để xây dựng môi trường mô Dữ liệu cụ thê v ề mặt bằng, bố trí ngồi siêu thị 09-12/2015 Tài liệu mơ tả 09-12/2015 mã nguồn chương trình mơ Mã nguồn phần mềm mô 09-12/2015 2.5 Viết Tài liệu hướng dẫn sử Hướng dân cài đặt sử dụng dụng phần mềm mô phần mềm mô 2.4 Lập trình phần mềm mơ GAMA Nguyễn Mạnh Hùng, Bùi Thị Mai Anh, Hồ Tường Vinh Nguyên Mạnh Hùng, Bùi Thị Mai Anh, Hồ Tường Vinh 40 N ội dung 3: X ây dựng kịch th nghiệm , th nghiệm, đánh giá cải tiến mơ hình 3.1 Xây dựng kịch thử Báo cáo mô tả nghiệm giải pháp kịch phòng cứu hộ có cố thực nghiệm cháy 01-03/2016 Nguyễn Minh Khương, Nguyễn Mạnh Hùng, Hồ Tường Vinh 3.2 Thực nghiệm kịch với Báo cáo kết mơ hình mơ với q u ả thực chuyên gia PCCC nghiệm đánh giá tính phần m ềm m ô 04-06/2016 Nguyễn 10 M inh Khương, Nguyễn M ạnh H ùng, Bui Thi M Anh, Hồ Tường V inh 3.3 Cải tiến mơ hình theo ý Giải pháp cải kiến đánh giá chuyên gia tiến mơ hình PCCC phần mềm 07-08/2016 Mơ tả phần mã chương trình cập nhật, sửa đổi Nguyễn Mạnh Hùng, 10 Bui Thi Mai Anh, Hồ Tường Vinh Mã chương trình cập nhật 3.4 Thực nghiệm đánh giá giải pháp tối ưu cho phòng cứu hộ có cố cháy Báo cáo kết thực nghiệm đánh giá giải pháp tối ưu cho phịng cứu hộ có cố cháy 09-11/2016 Nguyễn Minh Khương, 10 Nguyễn Mạnh Hùng, Bui Thi Mai Anh, Hồ Tường Vinh Nội dung 4: Đe xu ấ t phư ơng pháp nâng cao hiệu x lý hệ thống mô việc đưa mơ hình mơ lên hệ thống tính tốn hiệu cao 4.1 Đề xuất giải pháp đưa mơ Giải pháp đưa hình mơ lên hệ thống mơ hình mơ tính tốn hiệu cao đa tác tử GAMA lên hệ tính toán hiệu cao 01-03/2016 N guyễn Hồng Quang, Đào Văn Toán 4.2 Cài đặt giải pháp 01-06/2016 N guyễn Hồng Quang, Đào Văn Tốn 20 Mơ tả cài đặt giải pháp Mã nguồn 12/6/2017 Emotion in the evacuation process SIGN IN ' DIGITAL LIBRARY ACM SIGN UP Em otion in the evac u a tio n p ro cess: fo rm al m odel and sim ulation Tools and Resources Full T e x t: B Ĩ' Buy this Article A u th o rs : x_uan H iert Ta Toulouse University France ^ B e n o it G a u d o u Toulouse University Toulouse France Recommend the ACM DL to your organization D o m in iq u e L o n q in Toulouse University France PD F (■ Get this Article A rtic le E d o u a rd A m o u ro u x RMĨT University Vietnam, Ho Chi Minh City, Vietnam T u o n q V in h Ho Vietnam National University, Ha Noi Vietnam *** Reouest Permissions B ib lio m e tric s Citation Count: Downloads (cumulative): 26 Downloads (12 Months): 26 Downloads (6 Weeks): Save to Binder Export Formats: BibTeX EndNote ACM Ref • P ro c e e d in g S o IC T ’ 16 P ro c e e d in g s o f th e S e v e n th S y m p o s iu m on In fo r m a tio n a n d C o m m u n ic a tio n T e c h n o lo g y P ages -1 Ho C hi M inh C ity , V ie tn a m — D e c e m b e r - , ACM New York, NY, USA ©2016 table of contents IS B N : -1 - - - Abstract ^ ^ P u b lis h e d in : C o n ta c t Us TOC Service: Q Email ĩúẫầ RSS I Authors Share: nnmn,G\3 A u th o r Tags w d o i > 1Q 1145/3011077 30111?0 Switch to single page view (no tabs) References Cited By Index Terms Publication Reviews Comments Table of Contents R ece n tly th e key ro le o f e m o tio n s in d e c is io n -m a k in g p rocess has been h ig h lig h te d In th is a rtic le , w e fo c u s on fe a r-re la te d e m o tio n s and th e ir p o s itiv e im p a c t on th e s u rv iv a l c a p a b ilitie s o f h u m a n b ein g s in case o f c risis s itu a tio n The p u rp o s e o f th is p a p e r is to c la rify th e im p a c t of e m o tio n on a g e n ts in th e e v a c u a tio n p ro ce ss; w e o n ly fo cu s here on e m o tio n s and n o t on th e e v a c u a tio n p ro c e s s its e lf W e fo rm a liz e th e in flu e n ce o f th re e fa c to rs (d e c a y , e n v iro n m e n t, c o n ta g io n ) on a g e n ts e m o tio n and e x p lo re th e in flu e n c e o f e ach o f th e m Th e e m o tio n in te n s ity o f a g e n ts w ill be te s te d in case o f m o v in g o r w ith o u t m o v in g W e w ill m a ke s o m e e x p e rim e n ts to e s tim a te th e im p a c t o f th re e c o e ffic ie n ts o f decay, e n v iro n m e n t, c o n ta g io n on th e e m o tio n in te n s ity o f g ro u p s such as m a x , m in , m e a n and s ta n d a rd d e v ia tio n v a lu e The e n tire th e o re tic a l m o d e l has been im p le m e n te d in th e GAMA s im u la tio n p la tfo rm Powered by THE ACM G U ID E TO CO M PUTING LIT ER A T U R E The ACM D igital L ibrary is published by th e Association fo r Com puting M achinery C o p yrig h t © 01 ACM Inc Terms o f Usage Privacy Policy Code o f Ethics Contact Us lps://tll.acm org/citalion.cfm ?id=3011120 1/2 m u ọ ĩụ ìi^ ĩỏ ìĩo o o Ề s ía t ín m !X ' N s h iẽ n * * * cabànvà*”*dụnscỏngnghệ'hing"" (FA1R‘9) CẰnra* , U M I209 UMMISCO; nmh nguy$nmanhhung@gmail, com, ho.tuong vinh@ifl edu ỉ GIỚI THIỆU h p h ù ầ a t ; s f i ”r hoàn cảnh thực tế trường Tuy nhiên, việc xây dụng cổc kịch bân thừ nghiệm dẩnh giá hiệu cua cảc e ỉẫ ' s ỉ£ X yẩ“ghộ c *“ Ã ^ “•*“ “ * Kta đỉ ft? „g S , 2S, ỹi ỵ Ỉ Ị z tác 'từ oha hro mat t í h to k i 1- •! A t ” ^ ”s ^ Swig X êta hí i n! W Í? Vỉ t t ^ nhiên với vi^c mô Pbỏni hệ thống cửu hộ cưu hỏa Mơ hình rứiân viên ciru hịi ■ Cháy, biên dẫn hướng thoảt hiểm mơ hlnh hóa thành tác.tử đơn giản Trons ẳá tình c to w * mơ hỉnhhóa người thoat hiềm có the tư quan sát cảm nhếm mơi trường • ^ hưý ^ } f ỉ ầ ^ « S ậ Ậiấỵtìéạg chng báo cháy quTn sát tóĩbTển báo chĩ i s Sné 3ảm cháv ĩàĩh S s ĩ ; ; ^ i v a ĩ< ẵ T £ t Z * d ^ f a S i l S r S L ủiKL 1° t,v O ỉĩn n i 7rr • Li i f “ SN^569-190X h i s s Ĩ J UOngtVlnhc fỈỒ Daniel Zucker Integration of Smoke Effect and Blind Evacuation Strategy atỈ0n Simula,ion- Simulation Modelling Practice and Theory Volume 36, August 2013, p.44-59, vi h ,H? ^ r Jean Daniei Zucker A Simulation Model for Optimise the Fire Evacuation T o n u"gSOfthe “ Conference on SirnuStcd S o n ĩ ° ’ Thi Ng^ and iean Daniel Zucker- m k h Behavior is best in a Fire ! ‘iojl Met™ SUPctTOarkel of Hanoi Proceedings of The 9ft IEEE RIVF International Conference ComPutin8 and Communication Technology Ho Chi Mlnh city, Viet Nam, p.l 83 - 188, Fcbruaiy 27 - March 2012 Amouroux, c Quang A Boucher, A Drogou], GAMA: an environment for implementing and running spatially cxDlicit ulti-agent simulations, in: 10th Pacific Rim Internationa! Workshop on MuJti-Agents (PRIMA.) Thailand, 2007 MODELING AND SIMULATION OF FIRE EVACUATION IN PUBLIC BUILDINGS Nguyen Manh Hung, Ho Thong Vinh Y C T ~ ", fc n se q u e n ce o / M 's p e w U y f 'K in p u ttie b u ild in g s, b rin g s to o m u ch o f lo s t in b o th h um an a n d m oney Th e fir e ion spectaltsts proposed many evacuate techniques, method and policies adapting to the given bidding, groups o f Maple, or s i L t 'ions ĩon : z j z r z ° st % a n ^ by j o!uj i^ ỹ is ^ P er proposes an agenibased.model for modeling a L simulation o f fa s Ion m public buildings The model is Implemented and tested using the GAMA agent-based sim ulation platform, is — Modeling, simulation, fire evaciắiìon muhiagent system, GAMA K ý )ịi Hội nghị Khoa học Quắc gia lẩri thứ IX "Nghiên cứu Cữ bàn vả ừng dụng Còng nghĩ /hòng tin (FAJR'9) cần Thơ ngày 4-5/8/2016 Dổi: !0 l5625/vap.20I6.000J07 • _ Xử LÝ SONG SONG MÔ PHỎNG ĐA TÁC TỪ G1S BẦNG PHƯƠNG PHÁP CHIA MẢNH Nguyễn Hồng Quang1, Hồ Tưòug Vinh1, Nguyễn Mạnh Hùng1 ‘phòng nghiên cứu MSI, Viện Quốc tế Pháp ngữ - ĐHQGHN 2Khoa CNTT-TT, Học viện Bưu Viễn thơng Hà Nội nguyen.hong.quang@ựì.edu.vn, ho.1uong.vình@ìJì.edu.vn, nmhitfng@yahoo.com TĨM TẦT — Những công cụ mô phảng đa tác lừ môi trường thông tin địa lý (Geographical Information System —GIS) GAMA (GIS Agent-based Modeling Architecture) thưởng cho phép chạy mơ phịng máy chủ Với mổ phòng hệ thống lân phức tọp với số lượng lớn tác íừ tham gia (hàng trăm ngàn hay hàng triệu) ihì máy PC thơng thường khơng tả! nơi thịi gian xừ lý s ẽ b ị kéo dài đến mức không chấp nhận Nhữngphucmg án song song hóa cơng cụ mơ đê lỗng tểc độ xử lý máy chù song song đa nhân đem lọi két hạn chê đỏi hỏi phải xem lợi kiến trủc vồ ihiết ké cùa cơng cụ mó phỏng, chương trình ngân ngữ mô phông kèm Chúng để xuất mội cách tiếp cận trực quan độc lập với câng cụ ngôn ngữ mô dựa đặc thù mơi trưởng thơng tín địa ; lý tốn mơ phỏng: chia mơi trưởng địa lý mổ phịng cho thành mảnh nhó với cúc tác tử phân phối ban ;: đầu nó'và sừ dụng nhiều mảy chủ chạy song sonẹ chưcmg trình mơ mảy chì phụ trách môi trườnr ■'ịv mành Tồng hợp cúc mô phỗng mai quan hệ íưcmg lân cho kết tốn mơ phịng tồn the.: Trong báo này, chúng tơi phân tích liệt kỂ mối liên hệ cỏ thị tác từ vùng (iêrt kề Ttếp đỗ chíing tơi đề xuấ! phưong án giải quyểt toán liên hệ đặt Một mơ phịng cụ thể áp đụng cách tiếp cận này, thực trẽn câng cụ mơ đa tác íủ GAMA chứng minh tính khả thi cùa tiếp cộn chi vẩn đề mà tiểpcận cần giải đẽ cở : tkể ứng dụng thực tL ■ 'ÌỊ Từkhóa — Mơphịng song song, đa tác tử, GIS, CAMA ĩ MỞ ĐÀU Trong năm gần đây, 'mơ hlnh hóa dựa tác từ (agent-based modeling) đã.-được sử dụng ngấy câng Vọ; rộng rãi để nghiên cứu hệ thong phức tạp Điều xuất phát từ khả tác tử cho phép thể nhiều mức.:; Ị.; đọ tứcmg tác với thể môi trường chi tiết phức tóp Để đối phó với phức tạp gĩa tăng nảy, công cụ Vo mô hlnh hổa mô mạnh mẽ đồi Những năm qua chứng kiến phát triển nhiều tản'g dành riêng cho phát triển ửng dụng dựa mơ hình tác tử Trong số cơng cụ này, tàng mơ hình hỏa mơ -Ệ phổng lác tửtrện hệ thống thông tin địa lý GAMA (G1S Agent-based Modeling Architecture^] ứiĩ dụ: tiêu biểu Là itền tảng phát triển từ cộng tác nhà khoa học Phốp Việt Nam phồng nghiên '1 cứa Mơ hình hóa mơ tín học hệ thống phức tạp (MSI - Modelỉsaiìon et Simulation ỉnformaiicỊue des systemes complexesỵ thuộc Viện Tin học Pháp ngừ (nay viện Quốc tế Pháp ngữ, ĐHQGHN), GAMA nhốn mụcị i đích hỗ trợ thiết ke mơ hình liên quan khơng gian địa lý, đa mơ thức (multi-paradigms) đa quy mơ (multìscales) GAMA đẫ ứng dụng nhiều dự án nghiên cứu xung quanh cảc vấn đề nóng dự báo, phịng' chống thiỗn tai, thảm họa, dịch bệnh, v.v [2Ị, Tuy nhiên, công cụ mô dựa hệ thống thông tin địa lý GẢMA thường cho phép chạy m ột.'ịệ mô máy chủ Với mô hệ thống ỉớn phức tạp với số lượng lớn tảc tử tham gia Ợiàng ■, I trâm ngàn hạy hàng triệu) thi máy PC thông thường, kể có cấu hlnh cao, khơng tài thời gian xử ỉý sẽ,-, -ýị bị kéo dài đển mức không chấp nhận Trong báo này, chủng đề xuất cách tiểp cận trực quan độc lập VĨI câng cụ ngồn ngữ mơ phóng: Ịị dựa đặc thù mồi trưởng thơng tin địa lý tốn mơ phỏng: chia mơi trường địa lý mơ cho thàhh cáóị mảnh nhó vói tác tử phân phối ban đầu nỏ sử dụng nhiều méy chủ chạy song song mội; J chương trình mơ phỏng, nhtmg máy chi phụ trách môi trường mảnh Tổng hợp mô trongv-^: mối quan hệ tương hỗ lẫn cho kết tốn mơ tồn thể K.V| Cẩu trúc cửa báo sau: mục phần mở đầu đề câp nghiên cứu liện quan đến chủ đề :íị' nghiên cứu Sao hướng tiếp cận báo chia cát môi trường mơ phân tích vẩn đề nảy stnh' v^ qua mối liên hệ cỏ thể tác.tử vùng liền kề thực mơ phịng Tiếp đó, phương án giải quySỊ ''iịx tốn mô cụ thể tảng GAMA đề xuẩt, bao gồm cong cụ bổ iụng ■ qui trinh ốp dụng để " song song hóa" mơ có GAMA Những giài pháp tối ưu cho việc :,V; thiết kế cài đặt giải pháp cững đe câp nhằm xây dựng prototype để chứng minh tính khả thi ‘hiệu quắ tiểp cận chi vấn đề mà tiếp cận cần giải để ứng đụng thực tế Cuối S0 '-;::V; kết luận báoII NGHÍÊN CỨU U È N QUAN ;0 Ệ : Những nghiên cứu xung quanh việc song song hóa ứng dụng mơ phỗng dựa mơ hình tác tử khơng có ;.:' nhiều, Theo tìm hiểu chủ đề thl cổ vài cách tiếp cận sau đáy: •■3-' vị gtiyẽn Hồng Quang, Hồ Tường Vinh Nguyễn Mạnh Hùng SS1 F Shimojo et al [5] đề xuất thuật toán " chia để trị " lưới không gian thực để song song hóa ứng p g mỡ động hộc phãn từ dựa trỗn lý thuyết hầm trù mật đé đạt sụr gia tâng tuyển tính số CPU xử lý luợng phân tứ gia tăng, Thuật toán đề xuất phân lóp theo khơng gian lập trinh siỗu mảy tinh song song, fag dụng rắt đặc thù vả khơng có liên quan đến mơ đa tác từ Cách tiếp cận cùa theo ý tường tiia nhỏ mỡ rộng tuyên tính lượng tác từ tăng Anne Hakansson [6] đề xuắt cách tiếp cận cho phép tự động tạo phân cấp tốc tử ứng ụng đa tác tử Cảc tác tử tương tự nhóm cấp nhảm tối ưu hóa tính địa phương cải thiện đáng ề hiệu quà tác vụ, giảm chi phí giao tiểp Nhờ việc phân lớp, nhóm tốc tử phân thảnh cảc tác vụ độc lập song song hỏa Cách tiép cận sử dụng cho khai phá đữ liệu, tỉm kiếm tương tụ, Khơng có khái niệm tác r phụ thuộc vị trí mơi trường địa lý loại mơ phịng đa tác tử mà hướng đến A Nakarto et ũỉ [7] đề xuất framework đễ mô phông nguyên từ diện rộng (hàng triệu đến hảng tỷ nguyên í) dành cho phàn ứng hóa học, theo mơ hình " chia để trị" chạy siêu máy tính cầp độ vài ngàn lõi ứng Ịing đặc thù không cỏ liên quan đển mơ đa tác tử Chính ừỏng GAMA, đề song song hóa tảng mơ phịng để tăng tốc độ mơ cdng đề cập ững diễn đàn phát triển dự án (https://github.com/Mma-pIatfomi/gama/issaes/738) Cách tiếp cận cửa nhồ hát triên đề xuât tận dụng số lỗi cỗ vi xừ lý khởi tạo số threads song song nhằm tăng tốc độ xử lý ỉhóm đạt số kết quà bước đầu tích cực, nhiên vẫn.cịn chưa đủ chín đề cơng bố Tiếp cận u cầu phải ìa lỗi cùa GAMA chi cài thiện tốc độc tính tốn khơng đáp ứng đirợc nhu cầu xử lý tốn tnơ hịng với số lượng lớn tác từ vl ứng dụng vẫa chi chạy máy PC Nhln chung tiếp cận hướng tới việc tăng tốc độ xừ lý mô cách tận đụng sức mạnh ó (cluster) siêu máy tính (massivỊy parallel computer), bẳng cách tận dụng kiến trúc đa lõi PC phổ ụng đề tăng cường xừ lý song song Trển tảng mô đa tác tử dựa trÊn mơi trường địa lý dạng ìAMA, chúng tơi chưa thấy cách tiểp cận tương tự III PHƯƠNG PHÁP CHIA NHỎ MÔ PHỎNG ĐÊ XUẤT VÀ CÁC VÁN ĐỀ HỆ QUẲ CẰN GIẢI QUYẾT Mô phống đa tác từ di động nói chung cần thiết hệ tọa độ qụi chiếu cho phép tác tử xấc định đuợc ị trí (tọa độ) thịi điểm điểm đì chuyển đến bước Mơ Ịđa tác tử GIS cho phép tác tử ừong thịá địểní nhận I Hình I Chia cắt vùng khơng gian mơ biết vị trí minh môi trường (địa iý) theo hệ tọa độ i thành vùng GIS quy định Tấc tử di động dỉ chuyền khơng gian mơ có khà nhận biet biỗn giới, chướng rigại vật nhử lối khỏi khơng gian mô phỏng, cin vào thông tin môi trúởng GIS cung cấp hành vi đằ lập trình Việc chia cắt không gian mô thành haỷ nhiều vùng liền kề hiểu đơn giàn la xác định loại đường biên mới, ảo, phân tách vùng mơ liền kề (xem Hình 1) Trong Hình 1, khơag gian mơ đa chia làm vùng liền kề Đây !à ví dụ đom giản để thé ỷ tuởng chia vùng Ttong thực tế, mô GIS thi biên giớỉ hai vùng liền kẽ nói chung sỗ khổng phài đường thẳng Ịnà tập hợp hay nhiều đơi tượng mà GIS chị phép nhận biết, đưỹc chl định làm biên giới (vf đụ sông, chuỗi đường phổ tiép nhau, v.v ) Ý tường đề xuất ià sau chia khơng gian mơ phịng thảnh vùng liền kè mỗì vùng (cùng vói cỏc tác tử Jđược triển khai trẽn nó) phân phối cho máy tính khác rong bó mảy (cluster) mạng cục (LAN) tác độ cao thực ỉuện song song Các tính ihải đồng hóa theo bước mơ Kết quà mô tất cà máy bó tập hợp liềm chung đề hiển thị Với ví dụ Hình 1, vùng bên trái sỗ nạp cho máy Ml vùng bên phải cho máy M2, ^íỗi máy thực hành vi thay đổi thuộc tính cho tác tử ừong " lãnh thồ " minh, tức tài cho náy giảm xấp xì nửa so với tải ban đầu, Yêiu cầu tổng quảt két quà mô phải không bị phụ thuộc vào việc mơ phịng thực hay lược chia thành nhiểu máy song song "Nói cách khác, việc song song hóa mơ phải suốt với ngưỉri sử dụng Để thực ý tuởng nêu với yêu cầu tồng quát này, việc chia cắt" vật lý " môi trường mô )an đâu tbiầnhcáccácvùng liềnkề Ị]hư nêu trên, nhtfng vẩn đề sau cần giải quyểt: Traođổi thơng tingiữa haivùngliền kề: tác tị nằm khu vực giáp ranh cùa vùng liền kề phải nhận 882 j ^ j S O N G S O N G M ỏ PHỎNG ĐA t Xo SỈH a t S BẢNG PHƯỜNG PHÁP CHIA MÀNH ft ông tin tư vung bên cạilh khơng có đường biên giói ảo phân cách vùng Khu vực giáp ranh định nghĩa phân lãnh thỏ toi đa kê từ đưịng biên giới vừng íiền kè mà tác tử nằrri khu vực vùng " nhln " thơng tin trạng thải cùa " nghe " thông điệp từ tác tir H , n Nóỉ cách kỉlác> cfn xác định ché để chương trinh mơ phịng ciia vùng cổ khả năng, nhìn/nghe thay đổi ữong khu vực giáp ranh vùng liền kề cửa nổ Di cư tác tử hai vùng liền kề: nêu tác tử nằm khu vực giáp ranh vùng định ù chuyên sang điêm thuộc lanh thổ vùng liền kề cần có chê cho phép Hđi cư tác tử liên JTjó nghĩa tác tử loại khỏi mơ gốc (nhưng khơng phải" ch ết" hay ''sống sót" nhưtronÈ trường hợp với biên giới thật mà chi đom tác tử bị " gạch tên " khốỉ mô này), đồng thơi Rố ược tạo ừong mô đích điểm đến dự kiến (nhưng khơng tính tác tử phát sinh mà cíanh Sách tác tư mơ tăng íhẽm một) với trạng thái mơ gổCr Đồng hóa hiển thị két quả: máy mô chạy chương trình xử lý nhu với loại tác tử, song vi vùng đồng phân bô tác tử (số luợng chung ioã máy mơ nguyên tắc không (cả cấu hỉnh tài) nên phải có chế đàm bao đôn" mô phận: tất mô phài chạy nhịp dựa trỗn bước mô photig lir ^ „ v^ ° S0IJÊ son-£ suốt với người sử dụng két mô phận đêu phải tập trung sau môi bước mô phông điểm để dược hiển thị Nói each kfcac cần có ché tách rời tính tốn mỏ với hiển thị , Tron.g mục tiếP tb®0* đề xuất ■JAMA trình bày giải pháp cho vấn dề nêu với trường hợp cụ thể lả tảng mơ phịne ĨV GIẢI PHÁP TRÊN NÈN TẢNG MƠ PHỎNG GAM A • / :iGAMA ^G ISA S ^t-b a se d Modeling Architecture) [1J tảng mơ hình hóa mơ đa tác tử nguồi? nơ (giây phép GPL v2) hệ thống thông tin địa lý GIS {Geographical Information System) GAMA hỗ trợ thiéi .W1 ỉiên i 1™ không gian địa lý, đa mâ thức (multi-paradigms) đa quy mồ (multi-scales) Theo red ts rổn trang Wiki dự án [3], kiến trúc cùa GAMA tổ họp projects Eclipse viết Java, sế projects là thàiủi phần lõi, thiếu chạy mo GAMA, Còn iại cic pĩugins có thê tùybiến /à thêm/bớt theo yêu cẩu mơ Các mơ phịng đa tác tử lập trinh theo ngồn ngữ nêng GAML (4] Giài pháp song song hóa mồ GAMA theo cách tiếp cận nêu mục trước không can thiệp vào lỗi ;ủa GAMA mà chi gồm so plugins vầ công cụ phụ trợ cần phát triển thêm để giải vồn đề đà nêu ĩĩiộỉ iụỵ trinh đẽ sửâ đôi hành vỉ cùa trinh điều klúển mô vả tác từ ứng dụng mô nhằm phân biệt biên ỉiới thông thường cùa không gian mô với biên giới thiết lập vùng liền kề Cụ thể sau: Công cụ hỗ trự chia cắt khôug gian mô phỗng: việc chia cắt không gian GIS mô phụ thuộc vảo đặc trung riêng mỗỉ tốn mơ Khơng thể có cơng thức cố định’ để tính xem mơ chia thành mẩy vùng liền kề hay sử dụng (đưcmg thăng hay phàn tử G1S) để làm đường chia càt Giải pháp cho việc chia cẳt đề xuẩt gồm cơng cụ* • cẩu trúc iiệu kiểu chuỗi (list) cho phép đặc lả đường biên giởí ảo hại vùng liền kề từ điểm đầu đ«n êm cuối Các phần tử cùa chuỗi thực chất phần tử GIS đặc tả theo ngôn ngữ GIS • cơng cụ chọ phép đánh dấu đường ranh giới vùng liền kề theo đặc tả đường biên giới ảo Đường ranh giới nàỵ khác với dưỉrcg biên giới cùa khống gian mô pKải chửa thông tin cho biểt số hiệu vùng liền kề bên ranh giới Công cụ hỗ trợ " nghe/nhìn " khu vực giáp ranh: plugin GAMA thực chức sau: • hàm kiểm fra tác từ nằm khu vực giáp ranh • thơng báo cho mơ phịng liền kề thay đổi trạng thải tác tử nằm khu vực giáp ranh (.hông điệp tác tử dành cho tác tử phía vùng liến kề Cơng cụ hỗ trọ- " cir tác tử liên mộ phồng sau: mộtpỉugin cửa GAMA thực chức • xứa tác tử quyểt định cư khỏi mô phịng gốc • chuyền tồn trạng thái thời cùa tác từ sang cho mơ phịng đích để tái tạo tảc từ Cơng cụ hỗ trợ đồng hóa hiền thị kết quả: ìà plugin GAMA thực hiên chức sau: • • chuyển ừạng thái cùa tác tù có thay đổi mơ máy chủ hiển thị trung tâm th ông báo cho máy chủ hiền thi việc hồn thành bước mơ thời • thơng báo thực bước mõ phịng tiép theo cho mơ phịng ■Nguyen HO.ig Vuang, Hõ Tường Vinh, Nguyen Mạnh Hùng 883 Đs minh họa cho giai phap, chúng tó! !ây ví dụ ỈTÍƠphỏng có tên g ộ i " Road Traffic" {Giao thông đường phô) cỏ kho mô giáo khoa (tutorials) GAMA 1.7 (hưp://vps226121 ovh.neƯtutoriaIs#RoadTrafficModelì minh họa bàn đo môi trường chia làm ba vùng liền kề với đường biên giới vùng khu vực r ỉl Tĩ ŨIỈg ví dụ nà> \mƠi t™00* (b! tỉ đồ) cúa mô b0 phận Mls5 bao gồm vtog giáp ranh bên phía M2 M3 đê giúp cho tốc tử nằm lãnh thổ Ml có thề " nghe/nhin" thay đồi xảy Sổng cốc khu vực giáp ranh Tưcmg tự vởi M2 M3 Hlnb Chia mơ phịng GAMA thảnh cảc mơ • _ phận _ Hlnh minh họa việc triển khai mô phận chạy song song ữên ba máy M l, M2 M3; 'Một máy Display/Master đóng vai trị hiền thị giao tiếp với người sử đụng Các mô phận thực ĩiiện theo kiểu khơng hiển thị kểí (headerỉess) mà thông báo thay đổi vùng cùa minh cho chủ Dispiaỵ/Masíer nơi lưu giữ kết raS toàn Máy chù làm nhiệm vụ hiển thị kết quà cho ngưcn sừ dụng cợ sở trạng thái tác tử hhận từ cốc mơ phận Hình Giải pháp song song hóa mơ phóng tảng GAMA 8S4 X ứ LÝ SONG SONG M ổ PHỔNG D A T Ả C T Ứ G IS SẢ N G PHƯONO PHÁP CHIA MẢNH Đề thực mơ tónh giải pháp này, tác tử ứng dụng mô cQng phải thay đổi hành vi Nói cách khác, ngồi việc phát triển công cụ plugins bổ sung cho tảng GAMA nhữ đe $ t ^ í gT CỊn phải ” song song hóa" tảlf từ chữ tog dụng mơ phịng có nhu cầu chay song song L Lại v * * 0ng mơ * ường có topng nhỏ nên lập trình viên mơ dễ dang thlch ứng mô lập cho máy thành phiên bản" song song" thời gỉan tương đổi ngắn Quy trình " song song hóa ” úng dụng mơ phịng GAMA quy việc áp dụng thay đổi với tác từ Ai ứng Ìg dụng theo ' thuật tốn " sau: 50 Status (Ai) 51 S t a t u s ( P r o c e s s (Ai) ) If (SI # SO) then Inform (Ai, SI, Master} If (Ai e B o r d e r _ a r e a (Mj)) th e n 'Inform (Ai, SI, Mj) If ( ’Ai goto M j ) then Create (Ai, SI, M j ) Clear (Ai) S t a t u s (A i ) hỉểu tập họp thuộc tính tác từ có thẻ bị thay đổi áp dụng xử iý hành vi C J ĩ ? L OCeSS(¥ ' ) ) ' CáCỉ àm I n f o r m ( ' C r e a t Q C l e a r () 'các API plugins đề cập -•* số *•* *cùa API mang tính UẤU1 U U U J họa u y , điêra cung cẩp Tham minh AV^ đềi ? chi.rờiỉthự! (headerless) với hién thị két mô đa trừ tinh í n ! ^ y!n ^.C,mƠ p g thành dạnp hếđerless sỗ khơng gặp khó khăn, Các thuật tốn xử ly hành vi tác tử trone bước mơ DhỔD2 khnnp’M thíiv dAi ni — L_ — — ì v v r u 191 UỈO pnonginann pnan va mây Master, Uiưotng trinh mô thành phần không chạy " hét tốc lực ” mà phải chờ đợi tín hiệu đồng máy chu Master phát Master sỗ chi phát tín hiệu bước mâ sau đa nhận thông bảo hoto thành bước mô thời tắt cà mô thành phần V CÀI ĐẬT VÀ ĐÁNH GIÁ ■ , ílci1.^ n8 quát giải pháp ả\ xu& fronể Wo này, việc thiểt kế chi tiết cài đăt giải pháp cố thê bãt đấu Hiện công việc tiến hành tren tàng GAMA 1.7 phòng nghiên cưu MSi ùua quốc tế Pháp ngữ, ĐGQGHN Chúng hy vọng đến cuối 2016 hoàn thành phiên bốn ẩ u cho guii pháp sons song hóa kêt thực nghiệm trêh vàỉ mơ phịng ví dụ, qua khẳng định tính khả thi tối) cện vả đánh giá đirợc hiệu giải pháp ỵty* thấy cách tiếp cận gặp số hạn chế lượng thông tin ừao đổi liên mô sỗ đáng kể cản trở lớn cho hiệu cửa giải pháp Cơ chế đồng bắt buộc cung nhân tố tăng thăm overheaa cho giải pháp, Mơ hình máy chủ hiển thị tập trung tiềm ẩn nguy c " thắt nút cồ chai " Vận hành thực ti ỉí Đểkhăcphục hạn chế này, giao tiếp liên mô cần ý vá tối irii hóà tìr đầu trone £ J !ps * Plus ins API Một giải pháp tối uu àữét ké lỂỤgíâm thiểu tối đa krmig tóơng diệp lien mô phong băne cách efin thftno fin trano tKái 1/1W ,,A _ A >:Y_ -I,- ? đ* Z.X XI ”, y Z vow iniuiay UUI ưụng mai gua cac mo prtong tnann pnan đen máy chủ hiến thị kểt quà, cần tận đụng đa API có để tiết kiệm cơng sức Yẩ tránh mâu thuẫn thiết kế • Những thơng số cần đo lường đánh giá prototype bao gồm/overheađ cùa giao ừac đổi thông tin giao thức đồng hỏa, hiển thị tập trung / VI KẾT LUẬN VA TRIÉN VỌNG : / La ịkài báo này, chúng tơi trình bày chi tiểt phương pháp tiếp cẵn nhằm cải thiện nẫng lực