所報 103

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－　　－33Published PaperEcient Load-balancing Scheme for Multi-agent Simulation SystemsKensuke KURAMOTO, Masakazu FURUICHI and Kazuhiko KAKUDAIn this study, we describe a scheme to improve efficiency of multi-agent simulation systems (MAS) on single comput-ers that have multiple processor cores. Simulation technology is applied for broad usage in the world, and MAS is gar-nering more attention from fields that deal with complicated and non-numeric issues such as traffic analysis, analyzing evacuation from a building, and defense training. Since the requirements of simulation scale and fidelity are growing, the importance of their performance is also increasing. However, CPU clock speedup is slowing, and improvement of computer performance has come to depend on the number of processors, cores, and graphics processing units. Conse-quently, load distribution and balancing are the keys to deriving better performance, and we consider there is a brilliant move to improve efficiency by utilizing MAS’s peculiar attributes. We developed a multi-agent system framework called FUSE (Furuichi-lab Unified Simulation Environment) that enables easy building of MAS systems and can control thousands of agents with human-like artificial intelligence in real time on standard personal computers. Since agents are heterogeneous and their cluster size can vary, including in our MAS application, we have based our load-balancing method on estimating each agent’s workload. Load-balancing must be the basic function of the framework, and the load-balancing method must be available implicitly without any intention on the part of simulation developers. Therefore, the workload estimation process must be independent of the application. We propose an efficient load-balancing scheme for MAS that utilizes the history of agents’ workload re-cords. In this paper, we describe the algorithm of our proposed scheme, show an overview of preliminary experiments using a prototype core system, and then explain the results and discuss the effectiveness of this scheme by applying it to a practical simulation program.Keywords: multi-agent simulation system, MAS, parallel processing, load-balancingマルチエージェントシミュレーションシステムにおける効果的な負荷バランス手法　本研究は，将来予測される大規模災害発生時における災害対処を行う指揮官の意思決定訓練を目的としたマルチエージェント方式によるシミュレーションシステム(MAS)の構築方法に関するものである．本稿では， MASをマルチコアプロセッサ上で高速に実行するため，計算処理負荷が均等化するよう各コアへ処理を割付するための手法と効果について述べられている．　MASとは，シミュレーションの対象物の中で意思を持って行動する各エンティティをモデル化し，コンピュータ上で各エンティティの振る舞い及び相互のインタラクションをシミュレーションすることにより，発生する現象等を観測して分析する方式のことである．本研究の一環として，我々はMASを効率良く開発・実行するための環境としてFUSE (Furuichi-lab Unied Simulation Environment)を開発した．続いて，この上で都市における大規模な火災発生状況を再現するとともに，消火活動に必要となる消防隊，指揮所及び通信手段等をモデル化し，指揮官の意思決定訓練を実施するために必要な機能を実現した．本システムの意思決定訓練への有効性を確認するためには本システムがリアルタイムで動作する必要があるが，これを実現するため，CPUのマルチコアを効果的に利用するための負荷バランス方式を提案して実装し，その効果を実験により確認した．キーワード：マルチエージェントシミュレーションシステム，MAS, 並列処理，負荷バランスJournal （掲載誌）Computer Modeling in Engineering & Sciences (CMES), Vol. 106, No. 3, pp. 169–186, Oct. 2015