并控制在機箱內(nèi)的運算。
[0065] 如圖3所示，節(jié)點處理器包括用于節(jié)點協(xié)調(diào)器和其線程的共享存儲器（例如，共享 存儲器220)。網(wǎng)格計算環(huán)境30被結(jié)構(gòu)化以進(jìn)行其運算（例如，矩陣運算等）使得在刀片服 務(wù)器內(nèi)進(jìn)行盡可能多的數(shù)據(jù)傳輸（例如，經(jīng)由在其節(jié)點上的共享存儲器在線程之間），與在 不同刀片上運算的線程之間執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸相比。這樣的經(jīng)由共享存儲器的數(shù)據(jù)傳輸比涉及 與另一刀片服務(wù)器連接的數(shù)據(jù)傳輸更加高效。
[0066] 圖4描繪了網(wǎng)格計算環(huán)境的過程流程，網(wǎng)格計算環(huán)境被配置成執(zhí)行諸如股票投資 組合的風(fēng)險定價的情景狀態(tài)處理。網(wǎng)格計算環(huán)境的中央?yún)f(xié)調(diào)器和節(jié)點調(diào)節(jié)器被配置成在輸 入數(shù)據(jù)以推測系統(tǒng)狀態(tài)時高效地執(zhí)行矩陣分解過程（例如，矩陣的因子分解）。在300使用 矩陣因子分解來執(zhí)行隨機模擬來生成系統(tǒng)狀態(tài)推測。系統(tǒng)狀態(tài)推測用于在302在節(jié)點協(xié)調(diào) 器處生成情景分析信息。然后在304由中央?yún)f(xié)調(diào)器來聚集在節(jié)點協(xié)調(diào)器處生成的情景分析 信息且用于對于用戶查詢做出響應(yīng)。
[0067] 圖5示出了使用中央?yún)f(xié)調(diào)器和節(jié)點協(xié)調(diào)器來生成系統(tǒng)狀態(tài)推測的運算集合。在圖 5的示例中，網(wǎng)格計算環(huán)境的中央?yún)f(xié)調(diào)器和節(jié)點協(xié)調(diào)器被配置成處理輸入數(shù)據(jù)400來執(zhí)行 叉乘矩陣（X' X矩陣）。為了形成t X矩陣，中央?yún)f(xié)調(diào)器在402拆分且分配歷史數(shù)據(jù)到節(jié) 點協(xié)調(diào)器使得輸入數(shù)據(jù)400的矩陣分解（X' X)能在節(jié)點協(xié)調(diào)器處執(zhí)行。
[0068] 還通過在404對存儲體節(jié)點協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)的X' X行執(zhí)行節(jié)點協(xié)調(diào)器調(diào)整來處理 X矩陣。這種處理得到根，諸如Cholesky根（L'矩陣）。為了生成系統(tǒng)狀態(tài)推測412， 在410在節(jié)點協(xié)調(diào)器處基于在406分配到節(jié)點協(xié)調(diào)器的所生成的L'矩陣和基于在408分配 到節(jié)點協(xié)調(diào)器的隨機數(shù)的向量來執(zhí)行隨機模擬。在計算系統(tǒng)狀態(tài)推測之后，每個節(jié)點協(xié)調(diào) 器將具有大致等量的系統(tǒng)狀態(tài)推測，其中每個系統(tǒng)包含對于自輸入數(shù)據(jù)的所有因素的值。
[0069] 圖6描繪了針對于使用系統(tǒng)狀態(tài)推測412來生成情景分析結(jié)果506的函數(shù)。作為 到情景分析生成函數(shù)302的輸入數(shù)據(jù)，用戶提供執(zhí)行情景分析的情景條件。例如，用于金融 情景分析的情景條件可包括用于待評估的不同股票的頭寸信息。
[0070] 由用戶提供的情景條件信息由中央?yún)f(xié)調(diào)器接收且在500由中央?yún)f(xié)調(diào)器分配給節(jié) 點協(xié)調(diào)器。每個節(jié)點協(xié)調(diào)器指導(dǎo)其線程在502調(diào)用情景分析函數(shù)用于在節(jié)點上存在的系統(tǒng) 狀態(tài)推測。當(dāng)完成這點時，每個節(jié)點協(xié)調(diào)器具有用于其所負(fù)責(zé)的系統(tǒng)狀態(tài)推測的情景分析 結(jié)果，如在504所示。
[0071] 圖7描繪了針對于聚集自節(jié)點協(xié)調(diào)器的結(jié)果且使用結(jié)果來在606對于在600所接 收的特別用戶查詢做出響應(yīng)的函數(shù)。中央?yún)f(xié)調(diào)器從每個節(jié)點協(xié)調(diào)器接收個別情景分析結(jié)果 506。中央?yún)f(xié)調(diào)器在602在回答自用戶查詢的一定水平來聚集個別情景分析結(jié)果。中央?yún)f(xié) 調(diào)器也可在604對聚集的數(shù)據(jù)執(zhí)行額外數(shù)學(xué)運算（例如，描述性統(tǒng)計運算）以由用戶查閱。
[0072] 圖8描繪了使用網(wǎng)格計算系統(tǒng)的市場狀態(tài)生成和風(fēng)險定價應(yīng)用。風(fēng)險定價應(yīng)用 考慮歷史如何在股票、貸款、債券等未來損失的風(fēng)險方面影響到個人。例如，如果個人擁有 Chevron和Exxon股票，那么網(wǎng)格計算環(huán)境調(diào)查與這些股票相關(guān)的風(fēng)險因素的歷史信息。風(fēng) 險因素為描述所考慮的系統(tǒng)的經(jīng)濟狀態(tài)的變量的集合。每個風(fēng)險因數(shù)具有不同的屬性和行 為且為經(jīng)濟環(huán)境的獨特貢獻(xiàn)者。在分析Chevron和Exxon股票的示例中，風(fēng)險因素可包括 油價、貨幣匯率、失業(yè)率等。
[0073] 網(wǎng)格計算環(huán)境調(diào)查這些風(fēng)險因素的歷史來確定其如何影響股票價格。網(wǎng)格計算環(huán) 境然后通過在700生成所有風(fēng)險因素的市場狀態(tài)推測702來從風(fēng)險因素歷史數(shù)據(jù)向前推測 (例如，經(jīng)由隨機模型）。例如，在此領(lǐng)域中的市場狀態(tài)推測可調(diào)查在過幾年中油價和貨幣 如何變化，且然后使用歷史風(fēng)險因素數(shù)據(jù)來執(zhí)行隨機模擬以推測它們在未來可能表現(xiàn)如何 (例如，在下一年）。
[0074] 作為說明，網(wǎng)格計算環(huán)境被提供風(fēng)險因素幾年的歷史信息。如圖9的示例中在800 所示，對于每個營業(yè)日對于風(fēng)險因素收集兩個營業(yè)年度信息，其累計達(dá)500天信息。從這條 信息，網(wǎng)格計算環(huán)境生成每個風(fēng)險因素的市場狀態(tài)推測。例如，用于油價的市場狀態(tài)推測可 指示油價在下一年將在$50_$90之間變化。另一市場狀態(tài)推測可調(diào)查美元將在該期間如何 變化。市場狀態(tài)推測用于檢測市場可能表現(xiàn)的不同方式。
[0075] 對于這些市場狀態(tài)（例如，油價在下一年平均為$75,且美元對歐元將為$1. 39且 失業(yè)率將為10% )中的每一個，網(wǎng)格計算環(huán)境調(diào)查調(diào)查某人的200份Exxon股票將值多少 且同樣，某人的300份Chevron股票將值多少。網(wǎng)格計算環(huán)境將市場狀態(tài)推測中每一個放 在未來且生成不同股票頭寸的價格。
[0076] 為了實現(xiàn)相對較高的置信水平，調(diào)查大量風(fēng)險因素。作為說明，在圖9中的風(fēng)險因 素數(shù)量為40000。此外，網(wǎng)格計算環(huán)境可希望生成數(shù)萬市場狀態(tài)推測，這是由于對于相對較 高置信水平的需要。
[0077] 參看圖9,除了輸入到網(wǎng)格計算環(huán)境內(nèi)的風(fēng)險因素歷史數(shù)據(jù)之外，提供營業(yè)目的數(shù) 量（"η"）和影響股票價格（"p"）的外部風(fēng)險因素的數(shù)量。作為說明，要收集外部風(fēng)險因 素的歷史數(shù)據(jù)的營業(yè)日（"η"）為500營業(yè)日（即，收集兩個營業(yè)年度的數(shù)據(jù)）；以及，且外 部風(fēng)險因素（"Ρ"）的數(shù)量為40000個變量（例如，匯率、失業(yè)率、消費者信心等）。這形成 "η"乘以"Ρ"矩陣且被稱作"X"矩陣。矩陣的大小表示要處理的問題的量級。
[0078] 此輸入數(shù)據(jù)集可由用戶通過網(wǎng)絡(luò)提供且僅存儲在易失性存儲器中，從而（若需 要）幫助減輕安全性問題。但應(yīng)了解其它情況下可允許輸入數(shù)據(jù)集存儲且提供于非易失性 介質(zhì)上。
[0079] 對于僅涉及相對少量風(fēng)險因素的風(fēng)險定價應(yīng)用，使用常規(guī)方案的處理時間是可接 受的。但是，一旦問題變得非常大，例如網(wǎng)格計算系統(tǒng)跟蹤數(shù)萬風(fēng)險因素（例如，40000風(fēng)險 因素），處理時間能接近數(shù)天。除了大量風(fēng)險因素之外，問題進(jìn)一步加劇，因為為了得到所 需置信水平，網(wǎng)格計算系統(tǒng)也可生成數(shù)千市場狀態(tài)推測（例如，10000或更多的市場狀態(tài)推 測）。這僅造成進(jìn)一步增加處理這樣大的數(shù)據(jù)集所需的總處理時間量，而使用常規(guī)方案的某 些運行持續(xù)多達(dá)5至7天。
[0080] 作為該問題相對更本質(zhì)的另一跡象，用戶提供百萬頭寸來評估也不鮮見。由于價 格頭寸的此數(shù)量和網(wǎng)格計算環(huán)境生成10000市場狀態(tài)推測，這將導(dǎo)致110億條目要處理。如 本文所公開的網(wǎng)格計算環(huán)境可被配置成高效處理這樣的大規(guī)模問題。
[0081] 圖10在900描繪了用于生成市場狀態(tài)推測的額外輸入數(shù)據(jù)。為了確定如何來分 派節(jié)點協(xié)調(diào)器要處理數(shù)據(jù)的哪些部分，在根處理器上的中央?yún)f(xié)調(diào)器僅接收與風(fēng)險因素輸入 數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的尺寸和數(shù)據(jù)本身，以及將用于網(wǎng)格計算環(huán)境內(nèi)的配置。這種類型的信息可包 括節(jié)點協(xié)調(diào)器的數(shù)量和每個節(jié)點協(xié)調(diào)器的線程數(shù)量。例如，節(jié)點協(xié)調(diào)器的數(shù)量可為20且每 個節(jié)點協(xié)調(diào)器的數(shù)量可為4。
[0082] 返回參看圖8,市場狀態(tài)推測702形成用于調(diào)查Chevron股票和Exxon股票在未來 如何表現(xiàn)的基礎(chǔ)且允許用戶（例如，風(fēng)險管理者）更好地了解一組股票的敞口會是什么，諸 如從給定股票組過去一年的表現(xiàn)，個人是否具有二十分之一的機會失去特定量金錢。對于 每個風(fēng)險因素，未來的市場狀態(tài)推測702為該風(fēng)險因素的所有不同情景的平均。市場狀態(tài) 推測可被視作曲線，其表示風(fēng)險因素隨著時間將如何變化。
[0083] 為了生成用于風(fēng)險因素的這些曲線，網(wǎng)格計算環(huán)境使用隨機模擬技術(shù)。隨機模擬 技術(shù)不同于使用風(fēng)險因素的預(yù)報來理解風(fēng)險的方法。例如，預(yù)報模型可能將不會預(yù)測在 2009年失業(yè)率升高到10%且超過，因為幾年前，其更低。相比而言，隨機模型可模擬在2009 年失業(yè)率到達(dá)10%且超過的情形。
[0084] 在700生成了市場狀態(tài)推測之后，下一步驟涉及在704對這些頭寸中的每個頭寸 定價。從用戶接收持有的股票、債券或貸款（例如，頭寸）列表。定價函數(shù)使用這條信息以及 所生成的市場狀態(tài)推測來生成這些頭寸中每一個在不同市場狀態(tài)推測702下的價格706。
[0085] 在生成了價格706之后，下一步驟是在708繼續(xù)自用戶的任何查詢。由于網(wǎng)格計 算環(huán)境在網(wǎng)格上保持定價信息，能即時生成響應(yīng)。換言之，網(wǎng)格計算環(huán)境無需預(yù)先知道將要 問什么。先前的方案預(yù)先集合數(shù)據(jù)直到提出用戶問題的水平（例如，業(yè)界水平信息），從而 失去更多詳細(xì)定價信息（例如，具體公司是水平信息）。在本文所公開的網(wǎng)格計算環(huán)境中， 網(wǎng)格計算環(huán)境保持更低水平的信息存在于存儲器中，且并不聚集信息直到網(wǎng)格計算環(huán)境從 用戶接收查詢。此外，在網(wǎng)格外的定價信息不同于其中數(shù)據(jù)寫入到中央盤位置的先前方案。 中央盤位置方案構(gòu)成在該過程中作為瓶頸操作的單個點。
[0086] 圖11至圖38描繪了一種運算情景，其用于說明在圖9和圖10中示出的輸入數(shù)據(jù) 的處理。圖11描繪了用于生成市場狀態(tài)推測的矩陣運算和隨機模擬。這些運算包括：
[0087] ?分配風(fēng)險因素歷史數(shù)據(jù)且構(gòu)建X' X矩陣（在步驟1000)。
[0088] ?執(zhí)行行調(diào)整來創(chuàng)建L'矩陣（在步驟1002)。
[0089] ?在節(jié)點協(xié)調(diào)器之中分配L'矩陣（在步驟1004)。
[0090] ?在節(jié)點協(xié)調(diào)器之中分配隨機向量（在步驟1006)。
[0091] ?計算市場狀態(tài)推測（在步驟1008)。
[0092] 總之，這些運算形成叉乘矩陣（X' X矩陣）且然后將采用前向Doolittle技術(shù)（或 其它等效方案）以獲得Cholesky根（L'矩陣）。然后使用Cholesky根來執(zhí)行隨機模擬以 生成市場狀態(tài)推測。
[0093] 圖12針對于中央?yún)f(xié)調(diào)器在100向節(jié)點協(xié)調(diào)器分配風(fēng)險因素歷史數(shù)據(jù)110來在 1104構(gòu)建X' X矩陣。中央?yún)f(xié)調(diào)器從客戶端接收輸入數(shù)據(jù)且將該信息拆分以將其繼續(xù)傳遞 到節(jié)點協(xié)調(diào)器。網(wǎng)格計算環(huán)境如圖所示在1102使用波技術(shù)來分配和處理數(shù)據(jù)。圖13提供 了波數(shù)據(jù)分配技術(shù)1102的圖示，其中中央?yún)f(xié)調(diào)器100將第一行發(fā)送到第一節(jié)點協(xié)調(diào)器106。 第一節(jié)點協(xié)調(diào)器106發(fā)送該行到第二節(jié)點協(xié)調(diào)器108且然后第一節(jié)點協(xié)調(diào)器106在1200處 理該行。第二節(jié)點協(xié)調(diào)器108從第一節(jié)點協(xié)調(diào)器106接收該行，將其發(fā)送到第三節(jié)點協(xié)調(diào) 器，且然后在1202處理該行，以此類推。由節(jié)點協(xié)調(diào)器進(jìn)行的行處理涉及指導(dǎo)其線程12045 讀取該行，且每個線程構(gòu)建其所負(fù)責(zé)的上三角形矩陣的一部分。只要第一節(jié)點協(xié)調(diào)器106 完成對第一行的處理，其能從中央?yún)f(xié)調(diào)器100接收第二行。第二行繼續(xù)以類似于傳輸?shù)谝?行的波狀方式繼續(xù)傳遞到隨后的節(jié)點協(xié)調(diào)器?？纱嬖谕瑫r向下行進(jìn)經(jīng)過節(jié)點協(xié)調(diào)器的許多 行的波。當(dāng)由節(jié)點協(xié)調(diào)器接收和處理了所有行時，X矩陣將如圖所示在1104形成且存 儲于節(jié)點協(xié)調(diào)器上的上三角形式中。
[0094] 作為使用圖9的數(shù)據(jù)的示例，網(wǎng)格計算環(huán)境以X矩陣開始，其為"n"X "p"，如圖9 所示。從此數(shù)據(jù)集，"P"乘"P"矩陣（例如，40000乘40000矩陣）由網(wǎng)格計算環(huán)境生成且 被稱作t X矩陣。在確定了矩陣之后，然后取得Cholesky根。這通過在節(jié)點協(xié)調(diào)器的線 程之中分配40000X 40000矩陣來進(jìn)行。每行發(fā)送到中央?yún)f(xié)調(diào)器且然后中央?yún)f(xié)調(diào)器使用上 文所述的波數(shù)據(jù)分配和處理技術(shù)將其轉(zhuǎn)出到節(jié)點協(xié)調(diào)器。每個節(jié)點協(xié)調(diào)器被提供每一行， 但每個節(jié)點協(xié)調(diào)器僅創(chuàng)建總矩陣的一部分。
[0095] 因此，網(wǎng)格以X矩陣的行開始，且所計算的X' X矩陣將為"p"乘"p"。因為矩陣 是對稱的，僅存儲該矩陣的上或下三角形部分。在此示例中，存儲上三角形部分。
[0096] 由節(jié)點協(xié)調(diào)器進(jìn)行的行處理涉及指導(dǎo)其線程12045讀取該行，且每個線程構(gòu)建其 所負(fù)責(zé)的上三角形矩陣的一部分。在圖14中的1300示出)T X矩陣作為塊存儲。第一塊 將由節(jié)點協(xié)調(diào)器1來保持，第二塊將由節(jié)點協(xié)調(diào)器2來保持等。在每個節(jié)點協(xié)調(diào)器內(nèi)，每個 塊還在節(jié)點協(xié)調(diào)器的線程之中分割。作為圖示，圖15在1400示出了與節(jié)點1的線程（即， 線程1-4)相關(guān)聯(lián)的行存儲于節(jié)點1的共享存儲器中。
[0097] 每個節(jié)點協(xié)調(diào)器基于存在多少其它節(jié)點和每個節(jié)點存在多少線程（即，圖10中的 "η"和"P"）來知道三角形的哪部分為其負(fù)責(zé)構(gòu)造。中央?yún)f(xié)調(diào)器向節(jié)點協(xié)調(diào)器指示其編號 為多少，且這足以使得節(jié)點協(xié)調(diào)器知道其要處理矩陣的哪部分以及如何將其部分分為用于 與該節(jié)點協(xié)調(diào)器相關(guān)聯(lián)的線程數(shù)量的塊。節(jié)點協(xié)調(diào)器要處理的該部分的大