構(gòu)建分布式計算系統(tǒng)實體方法
【專利摘要】構(gòu)建分布式計算系統(tǒng)實體方法，它涉及分布式計算系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。它的方法為：用拖拽圖標(biāo)和連線的形式，將一個分布式計算的具體功能展示在流程圖中，從而控制這個分布式計算系統(tǒng)；并展示模塊的信號和過濾編程圖表代替電腦代碼進(jìn)行快速原型設(shè)計和構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)系，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊，來取代電腦代碼復(fù)雜的編寫，形成自動化方法用做智能數(shù)據(jù)分析和產(chǎn)生結(jié)果報告。它能快速的處理海量的數(shù)據(jù)，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊來取代電腦代碼的編寫，信號和過濾編程語言可以用幾個小時的時間獲得傳統(tǒng)分布式編程幾個月時間達(dá)到的效果，方便快捷。
【專利說明】構(gòu)建分布式計算系統(tǒng)實體方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及分布式計算系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種采用繪制模塊流程圖的方式取代電腦代碼的編寫，圖像化的方法處理分布式網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，智能化數(shù)據(jù)分析；并自動化形成和出示結(jié)果報告。
[0002]【背景技術(shù)】:
分布式系統(tǒng)是一個可以相互聯(lián)通的計算集成系統(tǒng)。其定義廣泛，包含一系列的現(xiàn)代計算系統(tǒng)，從一個大規(guī)模集成電路芯片，到一個緊密耦合的多核處理器，再到一個多工作站組成的局域網(wǎng)，直至整個互聯(lián)網(wǎng)都可以叫做分布式系統(tǒng)。廣義講，并行處理的目標(biāo)是利用所有的處理器去執(zhí)行一個大型任務(wù)。相比之下，在智能處理數(shù)據(jù)的分布式系統(tǒng)中每一個處理器都有一個半自主工作事項，但是由于很多原因，包括資源共享，故障耐受等，每個處理器都需要一個中央控制服務(wù)器來協(xié)調(diào)它們的工作。高效的分布式系統(tǒng)試圖將子項問題平行化，從而提供更高效的運算性能和更穩(wěn)定的魯棒性能。盡管分布式系統(tǒng)有此優(yōu)勢和特征，但是建立一個完整的功能系統(tǒng)卻異常的困難。其中一大困難就是編程，將多種多樣并且缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的硬件和軟件組織起來是非常復(fù)雜的。
[0003]分布式計算，尤其是分布式智能數(shù)據(jù)分析，如今被應(yīng)用在很多的領(lǐng)域里。比如，計算科學(xué)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理、生物信息學(xué)、圖像分析和其他一些生成大規(guī)模數(shù)據(jù)和需要大規(guī)模運算資源的領(lǐng)域。然而，用現(xiàn)有的方法管理海量的復(fù)雜的數(shù)據(jù)是一件非常困難的事情。
[0004]基于上述原因，用傳統(tǒng)方法設(shè)計數(shù)據(jù)采集軟件，分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析軟件，最終數(shù)據(jù)整合軟件，實時數(shù)據(jù)與圖形化用戶界面交互軟件等等，需要花費大量的時間。而且傳統(tǒng)方法設(shè)計出來的軟件只能應(yīng)用到某一個單一的實驗，因為這種軟件不能適應(yīng)不同的測試平臺或架構(gòu)。在一個常規(guī)的實驗室里，用上述復(fù)雜、龐大、繁瑣的編程，形成實驗室內(nèi)日常數(shù)據(jù)采集、分析、和結(jié)果報告，是一件費時和費事的工作。也需要大量的資金和人力來維持這個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)和維修。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種構(gòu)建分布式計算系統(tǒng)實體方法，它能快速的處理海量的數(shù)據(jù)，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊來取代電腦代碼的編寫，信號和過濾編程語言可以用幾個小時的時間獲得傳統(tǒng)分布式編程幾個月時間達(dá)到的效果，方便快捷。
[0006]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案:它的方法為:用拖拽圖標(biāo)和連線的形式，將一個分布式計算的具體功能展示在流程圖中，從而控制這個分布式計算系統(tǒng)；并展示模塊的信號和過濾編程圖表代替電腦代碼進(jìn)行快速原型設(shè)計和構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)系，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊，來取代電腦代碼復(fù)雜的編寫，形成自動化方法用做智能數(shù)據(jù)分析和產(chǎn)生結(jié)果報告。
[0007]它的具體實現(xiàn)流程為:一、提供Signaland Filtering Programming Language簡稱SFL中的“輸入-輸出-濾過器”的模型，提高可視化和直觀操作最基本的Seeheim ‘sModel-View-Controller簡稱MVC模型，安排連接到分布式計算系統(tǒng),訪問在分布式計算系統(tǒng)里執(zhí)行的活動相關(guān)的分布式計算圖形；二、設(shè)計一個分布式計算系統(tǒng)的功能特定圖標(biāo)和數(shù)據(jù)線的計算機(jī)的SFL模塊的代碼，置放在一系列通用接口的SFL語言當(dāng)中和Java?’ sWrapper Classes的語言中代碼；三、分布式計算圖在分布式計算系統(tǒng)正在執(zhí)行的進(jìn)程中，無需編寫計算機(jī)代碼，只要簡單的拖動具有功能的特定圖標(biāo)和數(shù)據(jù)線即可；四、安排一個處理器和一個數(shù)據(jù)庫在分布式計算原理圖和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間提供動態(tài)映射，接收用戶輸入，可在圖形布局視圖中一特定功能的圖標(biāo)；五、使用處理器來升級分布式計算圖以提供特定功倉泛。
[0008]本發(fā)明采用一個簡單的方法，用流程圖的形式將計算模塊組織起來進(jìn)行分布式計算。這種方法可以應(yīng)用在科研或工程測試領(lǐng)域中，處理海量的數(shù)據(jù)。有時候，這種數(shù)據(jù)是從遠(yuǎn)程的站點收集而來，例如實時的軍用武器測試和軍事演習(xí)的指揮。我們稱之為信號和過濾編程語言(SFL)，這是一種簡單的并且更加抽象的編程語言，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊，來取代電腦代碼的編寫。面向?qū)ο蟮木幊陶Z言可以讓程序員快速的進(jìn)行模型，原型，交互，自動化數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)整合，自動生成報告等任務(wù)的設(shè)計。并且可以使這些程序能夠跨平臺使用。信號和過濾編程語言(SFL)可以用幾個小時的時間獲得傳統(tǒng)分布式編程幾個月時間達(dá)到的效果。
[0009]本發(fā)明中，用第一個計算設(shè)備來分析第一組數(shù)據(jù)，用第二個計算設(shè)備來分析第二組數(shù)據(jù)，如此類推，用第N個計算設(shè)備來分析第N組數(shù)據(jù)。一個中央數(shù)據(jù)服務(wù)系來將所有的計算設(shè)備分析出來的數(shù)據(jù)組合起來。每個計算設(shè)備通過和中央數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊，來獲得需要分析的任務(wù)，分析完畢后，將結(jié)果遞交給中央數(shù)據(jù)服務(wù)器。中央數(shù)據(jù)服務(wù)器通過將所有計算設(shè)備的結(jié)果整合起來，得到最終的分析結(jié)果。利用信號和過濾編程語言(SFL)將模塊組合成流程圖，就可以自動化的實現(xiàn)上述的過程。信號和過濾編程語言(SFL)是建立在Java?的基礎(chǔ)上的，所以它能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺。
[0010]本發(fā)明可以應(yīng)用到生物芯片實驗系統(tǒng)自動化數(shù)據(jù)收集和分析處理，可以應(yīng)用到生物芯片實驗系統(tǒng)自動化數(shù)據(jù)分析處理后，形成自動化的報告，可以應(yīng)用到生物芯片實驗系統(tǒng)自動化傳遞報告成為打印件和網(wǎng)絡(luò)可視的文件，為公司服務(wù)對象提供方便。
[0011]本發(fā)明用分布式的多終端來處理數(shù)據(jù)，而非一臺獨立設(shè)備處理所有的數(shù)據(jù)。如果一個需要進(jìn)行的分析已經(jīng)被某個設(shè)備執(zhí)行，空閑的設(shè)備就無需再重復(fù)這個分析了。除此之夕卜，整個分布式多終端設(shè)備的處理過程，都是自動化的進(jìn)行，程序的設(shè)計是通過預(yù)先將SFL模塊畫在一個流程圖里實現(xiàn)的。
[0012]本發(fā)明能快速的處理海量的數(shù)據(jù)，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊來取代電腦代碼的編寫，信號和過濾編程語言可以用幾個小時的時間獲得傳統(tǒng)分布式編程幾個月時間達(dá)到的效果，方便快捷。
[0013]【具體實施方式】:
本【具體實施方式】采用如下技術(shù)方案:它的方法為:用拖拽圖標(biāo)和連線的形式，將一個分布式計算的具體功能展示在流程圖中，從而控制這個分布式計算系統(tǒng)；并展示模塊的信號和過濾編程圖表代替電腦代碼進(jìn)行快速原型設(shè)計和構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)系，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊，來取代電腦代碼復(fù)雜的編寫，形成自動化方法用做智能數(shù)據(jù)分析和產(chǎn)生結(jié)果報告。
[0014]它的具體實現(xiàn)流程為:一、提供Signaland Filtering Programming Language簡稱SFL中的“輸入-輸出-濾過器”的模型，提高可視化和直觀操作最基本的Seeheim ‘sModel-View-Controller簡稱MVC模型，安排連接到分布式計算系統(tǒng),訪問在分布式計算系統(tǒng)里執(zhí)行的活動相關(guān)的分布式計算圖形；二、設(shè)計一個分布式計算系統(tǒng)的功能特定圖標(biāo)和數(shù)據(jù)線的計算機(jī)的SFL模塊的代碼，置放在一系列通用接口的SFL語言當(dāng)中和ava?’ s"Wrapper Classes"的語言中代碼；三、分布式計算圖在分布式計算系統(tǒng)正在執(zhí)行的進(jìn)程中，無需編寫計算機(jī)代碼，只要簡單的拖動具有功能的特定圖標(biāo)和數(shù)據(jù)線即可；四、安排一個處理器和一個數(shù)據(jù)庫在分布式計算原理圖和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間提供動態(tài)映射，接收用戶輸入，可在圖形布局視圖中一特定功能的圖標(biāo)；五、使用處理器來升級分布式計算圖以提供特定功能。
[0015]本【具體實施方式】采用一個簡單的方法，用流程圖的形式將計算模塊組織起來進(jìn)行分布式計算。這種方法可以應(yīng)用在科研或工程測試領(lǐng)域中，處理海量的數(shù)據(jù)。有時候，這種數(shù)據(jù)是從遠(yuǎn)程的站點收集而來，例如實時的軍用武器測試和軍事演習(xí)的指揮。我們稱之為信號和過濾編程語言(SFL)，這是一種簡單的并且更加抽象的編程語言，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊，來取代電腦代碼的編寫。面向?qū)ο蟮木幊陶Z言可以讓程序員快速的進(jìn)行模型，原型，交互，自動化數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)整合，自動生成報告等任務(wù)的設(shè)計。并且可以使這些程序能夠跨平臺使用。信號和過濾編程語言(SFL)可以用幾個小時的時間獲得傳統(tǒng)分布式編程幾個月時間達(dá)到的效果。
[0016]本【具體實施方式】中用第一個計算設(shè)備來分析第一組數(shù)據(jù)，用第二個計算設(shè)備來分析第二組數(shù)據(jù)，如此類推，用第N個石蒜設(shè)備來分析第N組設(shè)備。一個中央數(shù)據(jù)服務(wù)系來將所有的計算設(shè)備分析出來的數(shù)據(jù)組合起來。每個計算設(shè)備通過和中央數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊，來獲得需要分析的任務(wù)，分析完畢后，將結(jié)果遞交給中央數(shù)據(jù)服務(wù)器。中央數(shù)據(jù)服務(wù)器通過將所有計算設(shè)備的結(jié)果整合起來，得到最終的分析結(jié)果。利用信號和過濾編程語言(SFL)將模塊組合成流程圖，就可以自動化的實現(xiàn)上述的過程。信號和過濾編程語言(SFL)是建立在Java?的基礎(chǔ)上的，所以它能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺。
[0017]一個分布式計算系統(tǒng)的實體是由一個分布式計算系統(tǒng)的圖表來組織的。一個活動是由一個或多個處理器針對一個任務(wù)的處理過程。例如，這個活動可以是一個實驗，一個中央數(shù)據(jù)管理的處理，或者一組與相應(yīng)對象關(guān)聯(lián)的處理。每一個活動都有一個同實體計算相關(guān)聯(lián)的分布式計算圖表控制，從而可以執(zhí)行這個活動。一個分布式計算圖表可以喚醒一個實體分布式計算系統(tǒng)，從而得到對一個任務(wù)的執(zhí)行。而分布式計算圖表，就是用拖拽圖表和連線的方式制作的。
[0018]數(shù)據(jù)可以是一個文件，存儲在一個機(jī)器里，被一個用戶操作。這個機(jī)器可以是Illumina IScan機(jī)器,BeadExpress機(jī)器,Luminex蛋白芯片掃描機(jī)器。在一個分布式計算系統(tǒng)中，每個處理過程都可以相互傳遞消息。這種消息傳遞的機(jī)制和發(fā)布訂閱機(jī)制是一樣的。當(dāng)一個處理過程完畢后，例如，如同上面圖示中的一個網(wǎng)絡(luò)請求，或一個遠(yuǎn)程進(jìn)程調(diào)用，處理完畢后，一個本地的對進(jìn)程的反饋就會發(fā)出，提示收到信息。任何合適的方法都可以使用到處理工程中的消息傳遞。用圖表形式展示的處理過程，可以當(dāng)作一種封裝的類，封裝的類可以使一個處理過程與流程圖上其他的元素通訊。這樣處理過程的事件，比如處理提醒，處理錯誤，處理完結(jié)都需要和其他圖表元素相互通訊。兩個處理過程能否實現(xiàn)相互通訊取決于是否存在一個通訊的標(biāo)準(zhǔn)。[0019]在SFL方案中，用戶可通過拖放圖標(biāo)，以實現(xiàn)分布式計算圖像的圖排序視圖。這些圖標(biāo)可預(yù)先設(shè)置，由圖形引擎提供。圖標(biāo)是一種結(jié)點，表示在分布式計算系統(tǒng)中目前正執(zhí)行的程序。每一個圖標(biāo)都有相應(yīng)的規(guī)定的功能。例如，一個圖標(biāo)代表一條可由用戶自定義的數(shù)據(jù)線，用以連接圖排序視圖中的多個結(jié)點，其它圖標(biāo)的舉例包括:“sp00ler-playericons,，，“multiplexer icons,，，“debugging breakpoint icons,，，“debugging inspectoricons, ”and “navigator icons.通過插入此類圖標(biāo)到圖排序視圖中，用戶可用一種高效簡單的方式在分布式計算系統(tǒng)中創(chuàng)建并執(zhí)行圖標(biāo)索代表的功能。在分布式計算圖像中，“斷點調(diào)試”應(yīng)附上一個或多個“緩沖”，以保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸。例如，對于過程而言，計算是非常代價大的(也就是說，重復(fù)計算就需要大量的時間和計算機(jī)資源，這回導(dǎo)致費用加大)。用戶可以選擇要求更頻繁的檢查點。然而，對于可廉價和快速復(fù)制的大型數(shù)據(jù)，用戶可要求在數(shù)據(jù)線上很少或根本沒有檢查點，只是通過拖動檢查點圖標(biāo)。
[0020]本【具體實施方式】可以應(yīng)用到生物芯片實驗系統(tǒng)自動化數(shù)據(jù)收集和分析處理，可以應(yīng)用到生物芯片實驗系統(tǒng)自動化數(shù)據(jù)分析處理后，形成自動化的報告，可以應(yīng)用到生物芯片實驗系統(tǒng)自動化傳遞報告成為打印件和網(wǎng)絡(luò)可視的文件，為公司服務(wù)對象提供方便。
[0021]本【具體實施方式】用分布式的多終端來處理數(shù)據(jù)，而非一臺獨立設(shè)備處理所有的數(shù)據(jù)。如果一個需要進(jìn)行的分析已經(jīng)被某個設(shè)備執(zhí)行，空閑的設(shè)備就無需再重復(fù)這個分析了。除此之外，更加值得贊賞的是，整個分布式多終端設(shè)備的處理過程，都是自動化的進(jìn)行，程序的設(shè)計是通過預(yù)先將SFL模塊畫在一個流程圖里實現(xiàn)的。
[0022]本【具體實施方式】能快速的處理海量的數(shù)據(jù)，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊來取代電腦代碼的編寫，信號和過濾編程語言可以用幾個小時的時間獲得傳統(tǒng)分布式編程幾個月時間達(dá)到的效果，方便快捷。
【權(quán)利要求】
1.構(gòu)建分布式計算系統(tǒng)實體方法，其特征在于它的方法為:用拖拽圖標(biāo)和連線的形式，將一個分布式計算的具體功能展示在流程圖中，從而控制這個分布式計算系統(tǒng)；并展示模塊的信號和過濾編程圖表代替電腦代碼進(jìn)行快速原型設(shè)計和構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)系，通過用已經(jīng)語義化的流程圖表和已經(jīng)封裝好的模塊，來取代電腦代碼復(fù)雜的編寫，形成自動化方法用做智能數(shù)據(jù)分析和產(chǎn)生結(jié)果報告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建分布式計算系統(tǒng)實體方法，其特征在于它的具體實現(xiàn)流程為:一、提供 Signal and Filtering Programming Language 簡稱 SFL 中的“輸入-輸出-濾過器”的模型，提高可視化和直觀操作最基本的Seeheim‘s Model-View-Controller簡稱MVC模型，安排連接到分布式計算系統(tǒng)，訪問在分布式計算系統(tǒng)里執(zhí)行的活動相關(guān)的分布式計算圖形；二、設(shè)計一個分布式計算系統(tǒng)的功能特定圖標(biāo)和數(shù)據(jù)線的計算機(jī)的SFL模塊的代碼，置放在一系列通用接口的SFL語言當(dāng)中和Java?’ s Wrapper Classes的語言中代碼；三、分布式計算圖在分布式計算系統(tǒng)正在執(zhí)行的進(jìn)程中，無需編寫計算機(jī)代碼，只要簡單的拖動具有功能的特定圖標(biāo)和數(shù)據(jù)線即可；四、安排一個處理器和一個數(shù)據(jù)庫在分布式計算原理圖和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間提供動態(tài)映射，接收用戶輸入，可在圖形布局視圖中一特定功能的圖標(biāo)；五、使用處理器來升級分布式計算圖以提供特定功能。
【文檔編號】G06F9/44GK103927157SQ201310180696
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】王力, 李華中, 修賀明 申請人:河北省健海生物芯片技術(shù)有限責(zé)任公司