JP7636080B2 - AI model building platform, AI model building method and program - Google Patents
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Description
本発明は、AIモデル構築プラットフォーム並びにAIモデル構築方法及びプログラムに係り、特に、商用ネットワークに適用するAIモデルを相対的に小規模な検証ネットワーク上で構築するAIモデル構築プラットフォーム並びにAIモデル構築方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an AI model construction platform and an AI model construction method and program, and in particular to an AI model construction platform and an AI model construction method and program for constructing an AI model to be applied to a commercial network on a relatively small-scale verification network.
非特許文献1には、現実の空間にある情報を収集し、これらをデジタル空間でシミュレーションする技術としてデジタルツインの概念が開示されており、5G等のネットワーク領域における利用の検討も加速されている。
Non-patent
デジタルツインを用いて商用ネットワークを検証ネットワークにおいて再現することで、商用ネットワーク上では実施が困難な試験の実施が容易となり多数のデータの収集が可能となることから、自律的なネットワーク運用に欠かせないAI・機械学習の学習モデルの構築が可能になる。 By using a digital twin to reproduce a commercial network in a verification network, it becomes easier to conduct tests that are difficult to carry out on a commercial network and it becomes possible to collect a large amount of data, which makes it possible to build AI and machine learning learning models that are essential for autonomous network operation.
しかしながら、商用ネットワークという世界規模の通信網を検証ネットワーク上で再現する場合、原理的には商用ネットワークと同様以上のサーバー・ネットワークの資源(例:CPU、メモリー、ストレージ容量、ネットワーク帯域)が必要となるために設備コストが膨大となり、その結果、AIモデル構築のための検証ネットワークを構築できないという問題が発生する。 However, when reproducing a commercial network, which is a global communications network, on a verification network, in principle, server and network resources (e.g., CPU, memory, storage capacity, network bandwidth) equivalent to or greater than those of a commercial network would be required, resulting in enormous equipment costs. As a result, the problem of being unable to build a verification network for building AI models arises.
また、商用ネットワークがネットワーク運用に関するAIモデルを要求・訓練・管理する統合的なプラットフォームが存在しないので、各ネットワークでバラバラに訓練を実施しなければならず、非効率的なAIモデルの管理となる。 In addition, since there is no integrated platform where commercial networks can request, train, and manage AI models for network operations, training must be carried out separately for each network, resulting in inefficient management of AI models.
AIを用いたネットワーク運用は近年研究から実用まで大きな注目を集めている。しかしながら、仮想化・コンテナ化の恩恵を受けて、ネットワークサービスは高速な展開が可能となり、多種多様なネットワーク状況が混在する状況となっている。そのため、そのような多種多様なネットワーク環境それぞれに特化して訓練されたAIモデルを構築する必要がある。 Network operations using AI have been attracting a great deal of attention in recent years, from research to practical use. However, thanks to the benefits of virtualization and containerization, network services can now be deployed at high speed, resulting in a wide variety of network conditions. Therefore, it is necessary to build AI models that are trained specifically for each of these diverse network environments.
ネットワークにおけるAIモデル構築のためには、「ネットワーク構成」及び「ネットワークに印加するトラフィック」、という2つの要素が存在する。ネットワーク構成としては、ネットワークを構成する各ノードのCPU/Memoryの規模、接続されたネットワーク帯域の量などがあり、前提となるネットワーク自体を表す。 There are two elements to building an AI model on a network: the "network configuration" and the "traffic applied to the network." The network configuration includes the CPU/Memory scale of each node that makes up the network, the amount of network bandwidth connected, etc., and represents the underlying network itself.
トラフィックについては、そのネットワークを利用するユーザがネットワークに対してリクエスト(例:Web閲覧、5GCへの接続・ハンドオーバー)を実施することで発生するIPパケットの合計がある。商用ネットワークに特化したAIモデル構築のためには上記2要素が商用ネットワークと同じ環境を用意する必要がある。 Traffic includes the total number of IP packets generated when users of the network make requests to the network (e.g., web browsing, connection to 5GC, handover). In order to build an AI model specialized for a commercial network, the above two elements must be the same as those of a commercial network.
しかしながら、商用と完全に等しいネットワーク構成及びトラフィック量を構築するためには、商用ネットワークと完全に同規模の設備を持つ必要があるために設備コストが倍増する。また、近年ではカオスエンジニアリングと呼ばれる、商用ネットワーク上でランダムに障害を意図的に発生させて、システムの信頼性の確認やAIモデルの構築を行う概念が存在する。しかしながら、こうした概念では商用サービス開始前にAIモデルの構築が難しく、またユーザが通話中の緊急呼などを通信事業者が意図的に落とす可能性も発生し、法制度的にも実施が困難である。 However, in order to build a network configuration and traffic volume that is exactly the same as a commercial network, it is necessary to have equipment of exactly the same scale as the commercial network, which doubles the equipment costs. In addition, in recent years, a concept known as chaos engineering has emerged in which random failures are intentionally generated on a commercial network to check the reliability of the system and build AI models. However, this concept makes it difficult to build AI models before the start of commercial services, and there is also the possibility that telecommunications carriers may intentionally drop emergency calls that users are currently making, making it difficult to implement from a legal perspective.
本発明の目的は、上記の技術課題を解決し、商用ネットワークよりも小規模な検証ネットワークを検証環境に構築し、商用ネットワークに適用するAIモデルを小規模な検証ネットワーク上で構築するAIモデル構築プラットフォーム並びにAIモデル構築方法及びプログラムを提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above technical problems, and to provide an AI model construction platform and an AI model construction method and program for constructing a verification network that is smaller than a commercial network in a verification environment, and constructing an AI model to be applied to the commercial network on the small-scale verification network.
上記の目的を達成するために、本発明は、商用ネットワークに適用するAIモデルを検証ネットワーク上で構築するAIモデル構築プラットフォームにおいて、商用ネットワークのネットワーク情報を取得する手段と、検証環境で利用可能な計算資源情報を取得する手段と、ネットワーク情報及び計算資源情報に基づいて検証環境に検証ネットワークを構築する手段と、AIモデルを構築するために実施が必要なテストシナリオ情報を前記ネットワーク情報に基づいて決定する手段と、検証ネットワークでの前記テストシナリオ情報を用いたテストの結果に基づいてAIモデルを構築する手段とを具備した点に特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an AI model construction platform that constructs an AI model to be applied to a commercial network on a verification network includes a means for acquiring network information of the commercial network, a means for acquiring computational resource information available in the verification environment, a means for constructing a verification network in the verification environment based on the network information and the computational resource information, a means for determining test scenario information that needs to be implemented to construct an AI model based on the network information, and a means for constructing an AI model based on the results of testing on the verification network using the test scenario information.
本発明によれば以下のような効果が達成される。 The present invention achieves the following effects:
(1) ネットワーク運用に関するAIモデルを動的に管理するプラットフォームを構築できるので商用ネットワークの自律的なネットワーク運用が可能になる。 (1) It will be possible to build a platform that dynamically manages AI models related to network operations, enabling autonomous network operations in commercial networks.
(2) ネットワーク運用に関するAIモデルを動的に管理するプラットフォームを構築することでAIモデルの管理が可能となり、訓練に時間のかかるAIモデルを他の同様なネットワークに適用することが可能となる。その結果、AIモデル構築のための時間が削減され、また、利用される検証ネットワークの効率的な利用が可能となる。 (2) Building a platform that dynamically manages AI models related to network operations makes it possible to manage AI models, and enables AI models that take a long time to train to be applied to other similar networks. As a result, the time required to build an AI model is reduced, and the validation network can be used more efficiently.
(3) AIモデル構築のための検証ネットワークが動的に構築されることで、AIモデル構築のために必須となる模擬障害を商用ネットワークで実施する必要がなくなるので、商用ネットワークを利用するユーザに影響を与えることなくAIモデルの構築が可能となる。 (3) By dynamically constructing a verification network for building AI models, it becomes unnecessary to simulate failures on a commercial network, which is essential for building AI models. This makes it possible to build AI models without affecting users of the commercial network.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るAIモデル構築プラットフォームの構成を示した機能ブロック図であり、本実施形態では、検証環境で利用可能な資源状況に基づいて商用ネットワークNW1から検証ネットワークNW2を自動で構築し、構築された検証ネットワークNW2上で実施する各種テスト結果から動的にAIモデルを作成し、最終的に商用ネットワークNW1へそのAIモデルを反映する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an AI model construction platform according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, a verification network NW2 is automatically constructed from a commercial network NW1 based on the resource status available in the verification environment, an AI model is dynamically created from the results of various tests performed on the constructed verification network NW2, and the AI model is finally reflected in the commercial network NW1.
本実施形態では、近年のWebアプリケーションやモバイルコア(5GC)でも採用されているクラウドネイティブ型アーキテクチャに着目する。このアーキテクチャでは、多数のユーザのリクエストを処理するために巨大でモノリシックなネットワークインスタンスを少数立ち上げるのではなく、多数の均一なネットワークインスタンスを並列に並べ、多数のユーザからのリクエストをその並列化されたネットワークインスタンスに均一にロードバランスさせるというスケールアウトな構成を採用する。 In this embodiment, we focus on cloud-native architecture, which has also been adopted in recent Web applications and mobile cores (5GC). In this architecture, instead of launching a small number of huge monolithic network instances to process requests from a large number of users, we adopt a scale-out configuration in which a large number of uniform network instances are arranged in parallel and requests from a large number of users are uniformly load-balanced across the parallel network instances.
例えば、商用ネットワークNW1がCPU16コア、Memory160GBのインスタンスを100個利用して100万人のユーザを処理していれば、検証ネットワークNW2ではCPU16コア、Memory160GBのインスタンスを1個立ち上げ、100万/100=1万人のユーザの模擬トラフィックをかけることで商用ネットワークNW1と同等の環境を再現することができる。 For example, if the commercial network NW1 uses 100 instances with 16 CPU cores and 160 GB of memory to process 1 million users, then the verification network NW2 can be configured to run one instance with 16 CPU cores and 160 GB of memory and run simulated traffic of 1 million/100 = 10,000 users to recreate an environment equivalent to the commercial network NW1.
ネットワーク運用AIモデルマネージャ1は、商用ネットワークNW1及び検証ネットワークNW2の構成情報を管理してAIモデルの適用を行う。検証ネットワーク構築ノード2は検証ネットワークの構築を行う。AIモデル訓練ノード3はAIモデルの訓練・管理を行う。
The network operation
このようなAIモデル構築プラットフォームは、CPU,ROM,RAM,バス,インタフェース等を備えた少なくとも一台の汎用コンピュータやサーバに、前記ネットワーク運用AIモデルマネージャ1、検証ネットワーク構築ノード2及びAIモデル訓練ノード3の各機能を実現するアプリケーション(プログラム)を実装することで構成できる。あるいはアプリケーションの一部をハードウェア化またはソフトウェア化した専用機や単能機としても構成できる。
Such an AI model construction platform can be constructed by implementing applications (programs) that realize the functions of the network operation
図2は、検証ネットワークNW2の構築手順を示したシーケンスフローであり、商用ネットワークNW1は、時刻t1で自身のネットワーク情報をネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ送信してAIモデルの構築を依頼する。
Figure 2 shows a sequence flow showing the procedure for constructing the verification network NW2. At time t1, the commercial network NW1 sends its own network information to the network operation
前記商用ネットワークNW1のネットワーク情報にはAIモデル構築に必要な情報として、(1) ネットワーク構成情報(単体ネットワークインスタンス情報、ネットワークインスタンス総数、構成ソフトウェア情報(利用ソフトウェア名、バージョン)),(2) 収容ユーザ情報(ユーザ種別、ユーザの利用するサービス種別、収容ユーザ数),(3) ネットワーク統計情報(トラフィック量、リクエスト数、セッション数、ハンドオーバー数)及び(4) 要求AIモデル情報(AI種別、要求精度)が含まれる。 The network information of the commercial network NW1 includes the information necessary for constructing an AI model, such as (1) network configuration information (single network instance information, total number of network instances, configuration software information (name of software used, version)), (2) accommodated user information (user type, type of service used by user, number of accommodated users), (3) network statistical information (traffic volume, number of requests, number of sessions, number of handovers), and (4) required AI model information (AI type, required accuracy).
ネットワーク運用AIモデルマネージャ1は、要求されたAIモデルに適合するAIモデルが既に自身のデータベースに存在するか否かを確認し、存在しなければ、時刻t2で検証ネットワーク構築ノード2に対して検証ネットワークの構築を要求する。この要求には商用ネットワークNW1のネットワーク情報が含まれる。
The network operation
時刻t3では、検証ネットワーク構築ノード2が検証ネットワークNW2を構築する検証環境(NW2)に対して、検証ネットワークNW2の構築に利用可能な計算資源情報を要求する。時刻t4では、検証環境(NW2)が前記要求に応答して、検証環境(NW2)において利用可能な計算資源情報を検証ネットワーク構築ノード2へ送信する。
At time t3, the verification
検証ネットワーク構築ノード2は、前記計算資源情報を検証環境(NW2)から取得すると、時刻t5において、前記要求されたAIモデルの構築にあたり商用ネットワークNW1を再現するための検証ネットワークNW2のネットワーク情報を決定する。時刻t6では、検証環境(NW2)に対してAIモデル構築のための検証ネットワークNW2の構築を要求する。
When the verification
本実施形態では、商用ネットワークNW1よりも相対的に小規模な検証ネットワークNW2の構築が要求される。例えば、商用ネットワークNW1が複数の均一なネットワークインスタンスを並列に並べて構成されていれば、ネットワークインスタンス数が商用ネットワークNW1よりも少ない検証ネットワークNW2の構築が要求される。 In this embodiment, it is required to construct a verification network NW2 that is relatively smaller than the commercial network NW1. For example, if the commercial network NW1 is configured by arranging multiple uniform network instances in parallel, it is required to construct a verification network NW2 that has a smaller number of network instances than the commercial network NW1.
検証環境(NW2)は、要求された相対的に小規模な検証ネットワークNW2を構築し、時刻t7において完了通知を検証ネットワーク構築ノード2へ送信する。時刻t8では検証ネットワーク構築ノード2がネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ、AIモデル構築のための検証ネットワークNW2の構築が完了したことを通知する。時刻t9では、ネットワーク運用AIモデルマネージャ1がAIモデル訓練ノード3へ、AIモデルの検証ネットワークNW2上での訓練を依頼する。
The verification environment (NW2) constructs the requested relatively small verification network NW2, and sends a completion notification to the verification
AIモデル訓練ノード3は、要求されたAIモデル構築のために実施が必要なテストシナリオ情報を決定し、時刻t10において検証ネットワークNW2へAIモデル作成の為のテストシナリオ情報を送信する。このテストシナリオ情報には、(a) テストトラフィック情報(例えば、送信トラフィック量、送信リクエスト数)及び(b) 模擬障害情報(例えば、模擬障害イベント種別、模擬障害発生時刻及び模擬障害の発生頻度)が含まれる。
The AI
前記テストトラフィック情報は、ネットワーク運用AIモデルマネージャ1が前記時刻t9でAIモデルの訓練を依頼する際に、前記収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を、商用ネットワークNW1に対する検証ネットワークNW2の規模に応じた割合で退縮させた情報に基づいて求める。前記模擬障害情報は、AIモデル訓練ノード3が時刻t10でテストの実施を依頼する際に決定する。例えば、前記要求AIモデル情報に「IF障害を検知したい」との記載があれば、IF障害を100回実行する、という模擬障害情報が決定される。
The test traffic information is obtained based on the accommodated user information and network statistical information deflated at a ratio according to the scale of the verification network NW2 relative to the commercial network NW1 when the network operations
検証ネットワークNW2はテストシナリオ情報に基づいて要求されたテストを実施し、時刻t11においてAIモデル訓練ノード3へテスト結果を送信する。このテスト結果にはAIモデル構築のために必要な情報として、(c) ネットワーク統計情報(例えば、各機器・ネットワークインスタンスのリソース利用率、イベント数)及び(d) テストシナリオ情報(例えば、送受信トラフィック量及び成功/失敗リクエスト数)が含まれる。
The verification network NW2 performs the requested test based on the test scenario information, and transmits the test results to the AI
AIモデル訓練ノード3は、時刻t12において、検証ネットワークNW2から受信したテスト結果を用いてAIモデルを作成し、商用ネットワークNW1から要求されるAI種別や精度を満たしていることを確認すると、作成したAIモデルの情報を時刻t13でネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ送信する。
At time t12, the AI
ネットワーク運用AIモデルマネージャ1は、AIモデル訓練ノード3から受信したAIモデルを、時刻t14で商用ネットワークNW1へ送信する。商用ネットワークNW1は、ネットワーク運用AIモデルマネージャ1から受信したAIモデルを商用ネットワークNW1の各インスタンスに適用する。
The network operation
商用ネットワークNW1は、時刻t15においてネットワークの各種メトリック値(例えば、CPU利用率)の将来予測・ネットワークの異常検知などのAIモデルを利用したネットワーク運用を開始する。運用開始後に要求精度向上等の理由でAIモデルの改善が必要であれば、実際に商用ネットワークNW1で得られるデータを利用してAIモデルのアップデートを行う。商用ネットワークNW1は、時刻t15でアップデートしたAIモデルを時刻t16でネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ送信する。
At time t15, the commercial network NW1 starts network operation using an AI model for predicting future network metric values (e.g., CPU utilization) and detecting network anomalies. If improvements to the AI model are required after operation begins for reasons such as improving required accuracy, the AI model is updated using data actually obtained from the commercial network NW1. The commercial network NW1 sends the AI model updated at time t15 to the network operation
図3は前記ネットワーク運用AIモデルマネージャ1の機能ブロック図であり、リクエスト受信部101、AIモデル管理部102及びAIモデルデータベース(DB)103を主要な構成とし、商用ネットワークNW1及び検証ネットワークNW2の構成情報並びに商用ネットワークNW1からのAIモデル要求を管理する。
Figure 3 is a functional block diagram of the network operation
前記リクエスト受信部101は、商用ネットワークNW1から受信したネットワーク構成情報及びリクエスト内容を受け付ける。前記AIモデルDB103は、検証ネットワークNW2が作成したAIモデルを格納する。AIモデル管理部102は、ネットワーク運用AIモデルマネージャ1の全体処理を管理し、検証ネットワーク構築ノード2やAIモデル訓練ノード3へAIモデルの作成を依頼する。
The
図4は、前記図2のシーケンスにおけるネットワーク運用AIモデルマネージャ1の動作を示したシーケンスフローであり、ネットワーク運用AIモデルマネージャ1は、前記時刻t1において商用ネットワークNW1からネットワーク情報を含むAIモデルの構築依頼を受信すると、時刻t1_1においてリクエスト受信部101が前記構築依頼を受け付けてAIモデル管理部102へ依頼内容を通知する。
Figure 4 is a sequence flow showing the operation of the network operation
AIモデル管理部102は、要求された商用ネットワークNW1のネットワーク情報を確認し、時刻t1_2において、要求されたネットワークに関するAIモデルが既に存在するか否かをAIモデルDB103へ問い合わせる。AIモデルDB103は自身のデータベースを確認し、問い合わせ結果を時刻t1_3でAIモデル管理部102へ返答する。
The AI
AIモデル管理部102は、AIモデルが既に存在すれば、これを商用ネットワークNW1に送信するが、AIモデルが存在しなければ、時刻t1_4(前記時刻t2に対応)で検証ネットワーク構築ノード2へ検証ネットワークNW2の構築を依頼し、更に前記時刻t9でAIモデル訓練ノード3へ検証ネットワークNW2におけるAIモデルの作成を依頼する。
If an AI model already exists, the AI
AIモデル訓練ノード3は、時刻t1_5(前記t13に対応)においてネットワーク運用AIモデルマネージャ1のAIモデル管理部102へ、前記作成したAIモデルを送信する。時刻t1_6では、AIモデル管理部102がAIモデルDB103へ、前記受信したAIモデルを当該AIモデルを利用する商用ネットワークNW1のネットワーク情報と共に格納する。AIモデル管理部102は、作成されたAIモデルを時刻t1_7で商用ネットワークNW1へ送信して適用する。
The AI
商用ネットワークNW1においてAIモデルのアップデートがあると、商用ネットワークNW1はアップデートされたAIモデルを時刻t1_8でネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ送信する。リクエスト受信部101は、商用ネットワークNW1からアップデートされたAIモデルを受信すると、時刻t1_9でAIモデルDB103へ格納する。
When the AI model is updated in the commercial network NW1, the commercial network NW1 sends the updated AI model to the network operation
図5は、前記検証ネットワーク構築ノード2の構成を示した機能ブロック図であり、検証ネットワーク構成管理部201、検証ネットワーク情報取得部202及び検証ネットワーク構築部203を主要な構成とし、AIモデル構築のために利用される検証ネットワークNW2を検証環境(NW2)に構築する。
Figure 5 is a functional block diagram showing the configuration of the verification
前記検証ネットワーク情報取得部202は検証環境(NW2)の構成情報を取得する。検証ネットワーク構築部203は検証環境(NW2)への検証ネットワークNW2の構築を実施する。検証ネットワーク構成管理部201は検証ネットワーク構築ノード2内の全体処理を管理し、検証ネットワークNW2の構成情報を決定する。
The verification network
図6は、前記図2のシーケンスにおける検証ネットワーク構築ノード2の動作を示したシーケンスフローであり、前記時刻t2においてネットワーク運用AIモデルマネージャ1が検証ネットワーク構築ノード2の検証ネットワーク構成管理部201に対して検証ネットワークの構築を要求すると、時刻t2_1では検証ネットワーク構成管理部201が検証ネットワーク情報取得部202へ、検証環境(NW2)で利用可能な計算資源情報を依頼する。
Figure 6 is a sequence flow showing the operation of the verification
時刻t2_2(前記時刻t3に対応)では、検証ネットワーク情報取得部202が検証環境(NW2)へ、検証ネットワークNW2において利用可能な計算資源情報を要求する。時刻t2_3(前記t4に対応)では、検証環境(NW2)が検証ネットワーク構築ノード2の検証ネットワーク情報取得部202へ、検証環境(NW2)において利用可能な計算資源情報を送信する。
At time t2_2 (corresponding to the time t3 mentioned above), the verification network
時刻t2_4では、検証ネットワーク情報取得部202が検証ネットワーク構成管理部201へ、前記検証環境(NW2)において利用可能な計算資源情報を送信する。時刻t2_5では、検証ネットワーク構成管理部201において、要求された商用ネットワークNW1のネットワーク情報及び検証環境(NW2)において利用可能な計算資源情報に基づいて、検証ネットワークNW2のネットワーク構成情報を作成する。
At time t2_4, the verification network
本実施形態では、図9に一例を示すように、商用ネットワークNW1では100個だったインスタンス数が、検証ネットワークNW2では2個に減ぜられ、検証ネットワークNW2が商用ネットワークNW1に対して1/50に小規模化されている。
In this embodiment, as shown in an example in Figure 9, the number of instances in the commercial network NW1 is reduced from 100 to 2 in the verification network NW2, making the
時刻t2_6では、検証ネットワーク構成管理部201が検証ネットワーク構築部203へ、前記作成した検証ネットワークNW2のネットワーク構成情報を送信して検証ネットワークNW2の構築を依頼する。時刻t2_7(前記時刻t6に対応)では、検証ネットワーク構築部203が検証環境(NW2)へ検証ネットワークNW2の構築を実施する。
At time t2_6, the verification network
時刻t2_8では、検証環境(NW2)が1/50の規模で検証ネットワークNW2を構築し、時刻t2_9(前記t7)において検証ネットワーク構築ノード2の検証ネットワーク構築部203へ通知する。
At time t2_8, the verification environment (NW2) constructs a verification network NW2 at 1/50 scale, and at time t2_9 (t7 above) notifies the verification
時刻t2_10では、検証ネットワーク構築部203が検証ネットワーク構成管理部201へ検証ネットワークNW2の構築完了を通知する。時刻t2_11(前記時刻t8に対応)では、検証ネットワーク構築管理部201がネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ検証ネットワークNW2の構築完了を通知する。
At time t2_10, the verification
図7は、前記AIモデル訓練ノード3の主要部の構成を示した機能ブロック図であり、AIモデル訓練管理部301、AIモデル訓練部302及び測定データDB303を主要な構成とし、検証ネットワークNW2においてAIモデルの訓練の実施及び評価を行う。
Figure 7 is a functional block diagram showing the configuration of the main parts of the AI
前記AIモデル訓練部302はテストシナリオの構築やAIモデルの訓練・評価を実施する。測定データDB303はAIモデルや検証ネットワークでのテスト結果を格納する。AIモデル訓練管理部301はAIモデル訓練ノード3の全体の管理を行い、ネットワーク運用AIモデルマネージャ1からの依頼の受付や作成したAIモデルの送信を行う。
The AI
図8は、前記図2のシーケンスにおけるAIモデル訓練ノード3の動作を示したシーケンスフローであり、前記時刻t9においてネットワーク運用AIモデルマネージャ1がAIモデル訓練ノード3へAIモデルの訓練を依頼すると、時刻t9_1において、AIモデル訓練管理部301がAIモデル訓練部302へ検証ネットワークNW2上でのAIモデルの訓練を依頼する。
Figure 8 is a sequence flow showing the operation of the AI
時刻t9_2では、AIモデル訓練部302が要求されたAIモデル構築のために実施が必要なテストシナリオ情報を、例えば図9に一例を示すように決定して構築する。本実施形態では、ネットワークが1/50に小規模化したことに合わせて、テストシナリオのトラヒック量が100Gbpsから2Gbpsへ、リクエスト数が1万/secから200/secへ、ハンドオーバー数が5万/secから100/secへ、同時セッション数が50万から1万へ、それぞれ退縮されている。
At time t9_2, the AI
時刻t9_3(前記時刻t10に対応)では、AIモデル訓練部302が検証ネットワークNW2へテストシナリオ情報を送信してテストの開始を要求する。検証ネットワークNW2は要求されたテストを実施し、時刻t9_4(前記時刻t11に対応)においてテスト結果をAIモデル訓練部302へ送信する。
At time t9_3 (corresponding to time t10), the AI
時刻t9_5では、AIモデル訓練部302が測定データDB303へ前記テスト結果を格納する。時刻t9_6では、AIモデル訓練部302が検証ネットワークNW2から受信したテスト結果を利用してAIモデルの訓練を実施する。時刻t9_7では、AIモデル訓練部302が前記訓練されたAIモデルの精度を評価する。
At time t9_5, the AI
評価結果が商用ネットワークNW1のネットワーク情報に含まれるAIモデルの要求精度を満たしていないと、この要求精度を満たすまで前記時刻t9_2~t9_6の各プロセスが繰り返される。要求精度を満たしていると、時刻t9_8においてAIモデル訓練部302からAIモデル訓練管理部301へ前記作成したAIモデルが送信される。時刻t9_9(前記時刻t13に対応)では、AIモデル訓練管理部301がネットワーク運用AIモデルマネージャ1へ前記作成したAIモデルの情報を送信する。
If the evaluation result does not satisfy the required accuracy of the AI model included in the network information of the commercial network NW1, the processes at times t9_2 to t9_6 are repeated until the required accuracy is satisfied. If the required accuracy is satisfied, the created AI model is sent from the AI
そして、上記の実施形態によれば、ネットワーク運用に関するAIモデルを動的に管理するプラットフォームを構築できるので商用ネットワークの自律的なネットワーク運用が可能になるので、安価で良好なネットワーク環境を提供できるようになる。その結果、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、包括的で持続可能な産業化を推進する」や目標11「都市を包摂的、安全、レジリエントかつ持続可能にする」に貢献することが可能となる。 According to the above embodiment, a platform that dynamically manages AI models related to network operation can be constructed, enabling autonomous network operation of commercial networks, and thus providing a low-cost and good network environment. As a result, it will be possible to contribute to Goal 9 "Develop resilient infrastructure and promote inclusive and sustainable industrialization" and Goal 11 "Make cities inclusive, safe, resilient and sustainable" of the Sustainable Development Goals (SDGs) led by the United Nations.
1…ネットワーク運用AIモデルマネージャ,2…検証ネットワーク構築ノード,3…AIモデル訓練ノード,101…リクエスト受信部,102…AIモデル管理部,103…AIモデルデータベース,201…検証ネットワーク構成管理部,202…検証ネットワーク情報取得部,203…検証ネットワーク構築部,301…AIモデル訓練管理部,302…AIモデル訓練部,303…測定データデータベース,NW1…商用ネットワーク,NW2…検証ネットワーク 1...Network operation AI model manager, 2...Verification network construction node, 3...AI model training node, 101...Request receiving unit, 102...AI model management unit, 103...AI model database, 201...Verification network configuration management unit, 202...Verification network information acquisition unit, 203...Verification network construction unit, 301...AI model training management unit, 302...AI model training unit, 303...Measurement data database, NW1...Commercial network, NW2...Verification network
Claims (8)
商用ネットワークのネットワーク情報を取得する手段と、
ネットワークの検証環境で利用可能な計算資源情報を取得する手段と、
前記ネットワーク情報及び計算資源情報に基づいて前記検証環境に検証ネットワークを構築する手段と、
AIモデルを構築するために実施が必要なテストシナリオ情報を前記ネットワーク情報に基づいて決定する手段と、
検証ネットワークでの前記テストシナリオ情報を用いたテストの結果に基づいてAIモデルを構築する手段とを具備し、
前記ネットワーク情報が、商用ネットワークの構成情報、収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を含み、
前記検証ネットワークを構築する手段は、前記構成情報に基づいて商用ネットワークよりも小規模な検証ネットワークを構築し、
前記テストシナリオ情報を決定する手段は、商用ネットワークに対する検証ネットワークの規模に応じた割合で退縮させた収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を用いてテストシナリオ情報を決定することを特徴とするAIモデル構築プラットフォーム。 In an AI model construction platform that builds AI models to be applied to commercial networks on a verification network,
A means for obtaining network information of a commercial network;
A means for acquiring information about available computing resources in a network verification environment;
A means for constructing a verification network in the verification environment based on the network information and the computational resource information;
A means for determining test scenario information that needs to be implemented to build an AI model based on the network information;
and a means for constructing an AI model based on a result of a test using the test scenario information in a verification network ;
The network information includes commercial network configuration information, accommodated user information, and network statistics information;
The means for constructing the verification network constructs a verification network smaller than a commercial network based on the configuration information,
The AI model building platform is characterized in that the means for determining the test scenario information determines the test scenario information using accommodated user information and network statistical information that have been shrunk in a ratio according to the size of the verification network relative to the commercial network .
前記検証ネットワークを構築する手段は、ネットワークインスタンス数が前記商用ネットワークよりも少ない検証ネットワークを構築し、
前記テストシナリオ情報を決定する手段は、商用ネットワークのネットワークインスタンス数に対する検証ネットワークのネットワークインスタンス数に応じた割合で退縮させた収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を用いてテストシナリオ情報を決定することを特徴とする請求項1に記載のAIモデル構築プラットフォーム。 the commercial network is configured by arranging multiple uniform network instances in parallel;
The means for constructing the verification network constructs a verification network having a smaller number of network instances than the commercial network;
The AI model building platform according to claim 1, characterized in that the means for determining the test scenario information determines the test scenario information using accommodated user information and network statistical information deflated at a ratio corresponding to the number of network instances of the verification network relative to the number of network instances of the commercial network.
商用ネットワークのネットワーク情報を取得し、
ネットワークの検証環境で利用可能な計算資源情報を取得し、
前記ネットワーク情報及び計算資源情報に基づいて前記検証環境に検証ネットワークを構築し、
AIモデルを構築するために実施が必要なテストシナリオ情報を前記ネットワーク情報に基づいて決定し、
検証ネットワークでの前記テストシナリオ情報を用いたテストの結果に基づいてAIモデルを構築し、
前記ネットワーク情報が、商用ネットワークの構成情報、収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を含み、
前記構成情報に基づいて商用ネットワークよりも小規模な検証ネットワークを構築し、
商用ネットワークに対する検証ネットワークの規模に応じた割合で退縮させた収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を用いてテストシナリオ情報を決定することを特徴とするAIモデル構築方法。 In an AI model construction method in which a computer constructs an AI model to be applied to a commercial network on a verification network,
Obtain network information of commercial networks,
Obtaining information about available computing resources in the network verification environment;
constructing a verification network in the verification environment based on the network information and the computational resource information;
Determine test scenario information that needs to be implemented to build an AI model based on the network information;
Constructing an AI model based on a result of a test using the test scenario information in a verification network;
The network information includes commercial network configuration information, accommodated user information, and network statistics information;
constructing a verification network that is smaller than the commercial network based on the configuration information;
An AI model construction method characterized by determining test scenario information using accommodated user information and network statistical information that have been shrunk in proportion to the scale of the verification network relative to the commercial network .
ネットワークインスタンス数が前記商用ネットワークよりも少ない検証ネットワークを構築し、
商用ネットワークのネットワークインスタンス数に対する検証ネットワークのネットワークインスタンス数に応じた割合で退縮させた収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を用いてテストシナリオ情報を決定することを特徴とする請求項5に記載のAIモデル構築方法。 the commercial network is configured by arranging multiple uniform network instances in parallel;
Construct a verification network with a smaller number of network instances than the commercial network;
The AI model construction method according to claim 5 , characterized in that test scenario information is determined using accommodated user information and network statistical information that have been deflated in a ratio corresponding to the number of network instances in the verification network relative to the number of network instances in the commercial network.
商用ネットワークのネットワーク情報を取得する手順と、
ネットワークの検証環境で利用可能な計算資源情報を取得する手順と、
前記ネットワーク情報及び計算資源情報に基づいて前記検証環境に検証ネットワークを構築する手順と、
AIモデルを構築するために実施が必要なテストシナリオ情報を前記ネットワーク情報に基づいて決定する手順と、
検証ネットワークでの前記テストシナリオ情報を用いたテストの結果に基づいてAIモデルを構築する手順と、をコンピュータに実行させ、
前記ネットワーク情報が、商用ネットワークの構成情報、収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を含み、
前記検証ネットワークを構築する手順では、前記構成情報に基づいて商用ネットワークよりも小規模な検証ネットワークを構築し、
前記テストシナリオ情報を決定する手順では、商用ネットワークに対する検証ネットワークの規模に応じた割合で退縮させた収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を用いてテストシナリオ情報を決定することを特徴とするAIモデル構築プログラム。 In an AI model construction program that builds AI models to be applied to commercial networks on a verification network,
A procedure for obtaining network information of a commercial network;
obtaining information about available computing resources in a network verification environment;
constructing a verification network in the verification environment based on the network information and the computational resource information;
A step of determining test scenario information that needs to be implemented to build an AI model based on the network information;
A procedure for constructing an AI model based on a result of a test using the test scenario information in a verification network ;
The network information includes commercial network configuration information, accommodated user information, and network statistics information;
The step of constructing the verification network includes constructing a verification network smaller than a commercial network based on the configuration information;
The AI model construction program is characterized in that, in the step of determining the test scenario information, the test scenario information is determined using accommodated user information and network statistical information that have been shrunk in proportion to the scale of the verification network relative to the commercial network.
前記検証ネットワークを構築する手順では、ネットワークインスタンス数が前記商用ネットワークよりも少ない検証ネットワークを構築し、
前記テストシナリオ情報を決定する手順では、商用ネットワークのネットワークインスタンス数に対する検証ネットワークのネットワークインスタンス数に応じた割合で退縮させた収容ユーザ情報及びネットワーク統計情報を用いてテストシナリオ情報を決定することを特徴とする請求項7に記載のAIモデル構築プログラム。 the commercial network is configured by arranging multiple uniform network instances in parallel;
The step of constructing the verification network includes constructing a verification network having a smaller number of network instances than the commercial network;
The AI model construction program according to claim 7, characterized in that in the step of determining the test scenario information, the test scenario information is determined using accommodated user information and network statistical information that have been deflated at a ratio corresponding to the number of network instances in the verification network relative to the number of network instances in the commercial network.
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Non-Patent Citations (1)
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