|
|
Automatic scheduling, execution and monitoring of computational workflows on distributed systems
Jaroš, Marta ; Corbalan Gonzales, Julita (referee) ; Martinovič, Jan (referee) ; Jaroš, Jiří (advisor)
Rutinní automatizované vykonávání složitých výpočetních procesů, tzv. workflows, se stalo naprosto klíčovým pro dosažení vysoké produktivity v různých oblastech vědy a výzkumu. Výpočetní workflows se v posledních několika letech staly důležitou abstrakcí mnoha reálných procesů a jevů, jako např. digitálních dvojčat, personalizované medicíny či na simulaci založené vědě obecně. Vykonání workflow lze vnímat jako orchestraci mnoha úloh s různými výpočetními požadavky a vzájemnými závislostmi. Vzhledem k výpočetní složitosti reálných workflows je jejich provádění možné pouze na výpočetních klastrech nebo v cloudu, kde hraje efektivní plánování a optimalizace provedení workflows klíčovou roli. Hlavním cílem této práce je umožnit automatizované a spolehlivé vykonání výpočetních workflows. Tyto workflows se často skládají z distribuovaných úloh, které jsou schopny běžet na několika výpočetních prostředcích najednou, dokonce umožňují toto množství měnit. Anglicky se tyto úlohy nazývají moldable tasks. Množství přiřazených prostředků ovlivňuje jak dobu vykonání workflow, tak i cenu výpočtu, ovšem ne stejnou měrou díky rozdílné výpočetní efektivitě. Proto tato práce zkoumá různé přístupy k plánování a optimalizaci vykonání workflows, převážně se zabývá optimalizačními technikami založenými na genetických algoritmech. Práce představuje tři optimalizační přístupy zkoumající dynamicky i staticky přidělované výpočetních zdroje. V procesu optimalizace hraje důležitou roli výkonnostní databáze, která je průběžně vytvářena a jejíž úlohou je uchovávat paralelní škálování prováděných úloh při různých vstupech. Řídkost a neúplnost výkonnostní databáze je řešena různými interpolačními metodami. Navrhované přístupy vykazují lepší využití výpočetních prostředků a umožňují prioritizaci různých optimalizačních kritérií, např. doby provádění workflow či ceny výpočtu. Finální implementace byla experimentálně ověřena na reálných workflows vykonávaných na klastrech v národním superpočítačovém centru IT4Innovations. Tato práce rovněž představuje návrh a implementaci komplexního systému pro automatické plánování, vykonávání a monitorování workflows na výpočetních klastrech. Systém rovněž disponuje dalšími funkcemi jako jsou účtování, reportování či odolnost vůči chybám. Tento systém, zvaný k-Dispatch, byl úspěšně komercializován v oblasti ultrazvukové neurostimulace a je nabízen společností Brainbox, Ltd.
|
|
|
Workflow Modelling
Rovenský, Vladimír ; Barták, Roman (advisor) ; Surynek, Pavel (referee)
The goal of this thesis was to design and implement a graphical editor for workflow modelling, focusing on productivity, simplicity and usability for the common user. The resulting application is integrated into the FlowOpt project, in which the workflows can be used to manage manufacturing processes in small and medium size factories. The workflow editor should serve among other things as a proof of concept of practical usability of the Nested TNA workflow model. The main parts of the thesis include a working implementation of the editor, a procedure for automatic verification of the workflows and support of the XPDL (BPMN) standard for saving workflows.
|
|
|
Interactive scheduling and visualisation
Skalický, Tomáš ; Barták, Roman (advisor) ; Surynek, Pavel (referee)
The goal of this thesis was to design and implement a graphical tool for visualization and editing of schedules which would provide a function for automatic repairing of violated constraints in the schedule. The resulting application called a Gantt Viewer is integrated to the FlowOpt project that represents a complex solution for modeling workflows, creation of schedules from them and analysis of these schedules. The application has been developed with the focus on intuitiveness of the user interface and performance during the management of large schedules. It enables the user to visualize extended manufacturing schedules thanks to the cooperation with other modules of the FlowOpt project. Moreover, the Gantt Viewer incorporates a repair tool exploiting a new Repair-DTP algorithm which is both introduced and demonstrated in this work.
|
|
|
Evolutionary optimization of machine learning workflows
Suchopárová, Gabriela ; Neruda, Roman (advisor) ; Pilát, Martin (referee)
This work deals with automated machine learning (AutoML), which is a field that aims to automatize the process of model selection for a given machine learning problem. We have developed a system that, for a given supervised learning task represented by a dataset, finds a suitable pipeline - combination of machine learning, ensembles and preprocessing methods. For the search we designed a special instance of the developmental genetic programming which enables us to encode directed acyclic graph pipelines into a tree representation. The system is implemented in the Python programming language and operates on top of the scikit-learn library. The performance of our solution was tested on 72 datasets of the OpenML-CC18 benchmark with very good results. 1
|
|
|
Interactive scheduling and visualisation
Skalický, Tomáš ; Barták, Roman (advisor) ; Surynek, Pavel (referee)
The goal of this thesis was to design and implement a graphical tool for visualization and editing of schedules which would provide a function for automatic repairing of violated constraints in the schedule. The resulting application called a Gantt Viewer is integrated to the FlowOpt project that represents a complex solution for modeling workflows, creation of schedules from them and analysis of these schedules. The application has been developed with the focus on intuitiveness of the user interface and performance during the management of large schedules. It enables the user to visualize extended manufacturing schedules thanks to the cooperation with other modules of the FlowOpt project. Moreover, the Gantt Viewer incorporates a repair tool exploiting a new Repair-DTP algorithm which is both introduced and demonstrated in this work.
|
|
|
Workflow Modelling
Rovenský, Vladimír ; Barták, Roman (advisor) ; Surynek, Pavel (referee)
The goal of this thesis was to design and implement a graphical editor for workflow modelling, focusing on productivity, simplicity and usability for the common user. The resulting application is integrated into the FlowOpt project, in which the workflows can be used to manage manufacturing processes in small and medium size factories. The workflow editor should serve among other things as a proof of concept of practical usability of the Nested TNA workflow model. The main parts of the thesis include a working implementation of the editor, a procedure for automatic verification of the workflows and support of the XPDL (BPMN) standard for saving workflows.
|
|
|
The influence of the HACCP system on the quality of meat products
KOCINOVÁ, Marie
In this thesis, we performed a detailed analysis of the entire HACCP system in the enterprise Libor Novák - production of meat, sausages and specialties. The HACCP system in that enterprise was compared with the available literature and knowledge have been proposed some changes in the system of critical control points in a system of checks. They were designed diagrams of two new production of selected products (smoked meat, cooked production). Both productions were performed new hazard analysis and critical control newly set points and control points. For newly designed control points were established and possible changes of danger and the consequent monitoring and corrective action. Because of the HACCP system in the company for the last 10 years, well developed and stabilized, it was proposed to reduce the number of critical control points. The HACCP system is carried out in constant evolution and must constantly adapt and production workflows. Therefore, these new proposed changes can be valid only until until it changes anything in production technology.
|
guest ::
