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多倍長積分計算を高速化するアクセラレータとソフトウェアのコ・デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 15H03602
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関一橋大学

研究代表者

台坂 博  一橋大学, 大学院商学研究科, 教授 (80399295)

研究分担者 湯浅 富久子  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 准教授 (00203943)
中里 直人  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (00392051)
似鳥 啓吾  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 研究員 (80600824)
石川 正  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 准教授 (90184481)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード多倍長精度演算 / アクセラレータ / FPGA / ファインマンループ図形演算 / エルミート積分 / ファインンマンループ図形積分 / 高次エルミート積分法 / ファインマンループ図形積分
研究成果の概要

多倍長演算を用いた数値積分を加速するため、我々は多倍長演算専用アクセラレータを開発した。我々は多倍長演算(4/6/8倍精度)が可能なプロセッサをデザインし、再構成可能デバイスに実装した。また、OpenCLによる高速な多倍長演算ライブラリを構築した。これによりGPU上で高速な多倍長演算が可能である。これらは我々の開発したコンパイラで統合的に扱うことが可能である。実アプリケーションでの検証を行い、我々のシステムの有用性を実証した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A development of an accelerator board dedicated for multi-precision arithmetic operations and its application to Feynman loop integrals II2018

    • 著者名/発表者名
      H Daisaka, N Nakasato, T Ishikawa, F Yuasa, K Nitadori
    • 雑誌名

      proceedings of the 18th International Workshop on Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research (ACAT 2017)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多倍長精度積分計算を加速させる専用システムGRAPE9-MPXの開発とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      台坂 博, 中里 直人, 石川 正, 湯浅 富久子, 似烏 啓吾
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 178 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 小型FPGAスパコンの勘どころ2017

    • 著者名/発表者名
      台坂 博, 中里 直人, 石川 正
    • 雑誌名

      インターフェース

      巻: 357 ページ: 139-141

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of GRAPE9-MPX for high precision calculation in particle physics and performance results2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Daisaka, Naohito Nakasato, Tadashi Ishikawa, Fukuko Yuasa
    • 雑誌名

      Precedia Computer Science

      巻: 51 ページ: 1323-1332

    • DOI

      10.1016/j.procs.2015.05.317

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ファインマン積分の数値計算法:DCMによる電弱高次補正計算2018

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子, 加藤潔, 石川正, 台坂博, 中里直人, Elise de Doncker
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ファインマン積分の数値計算法:GRAPE9-MPXとPEZY-SCよる多倍長精度計算の高速化とアプリケーション2018

    • 著者名/発表者名
      台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子, 加藤潔, 似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ファインマン積分の数値計算法:特異性と変数変換の最適化2017

    • 著者名/発表者名
      台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子, 加藤潔, 似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本物理学会2017年春季大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ファインマン積分の数値計算法:1-loop 4点テンソル積分の自動計算2017

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子, 石川正, 加藤潔, 台坂博, 中里直人
    • 学会等名
      日本物理学会2017年春季大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多倍長精度積分計算を加速させる専用システムGRAPE9-MPXの開発とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      台坂 博, 中里直人, 石川 正, 湯浅富久子, 似鳥啓吾
    • 学会等名
      リコンフィギャラブルシステム研究会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-01-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A development of an accelerator board dedicated for multi-precision arithmetic operations and its application to Feynman loop integrals II2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi DAISAKA, Naohito NAKASATO, Tadashi ISHIKAWA, Fukuko YUASA, Keigo NITADORI
    • 学会等名
      18th International Workshop on Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メニーコアプロセッサによる多倍長精度数値積分の性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      中里 直人, 台坂 博, 石川 正, 湯浅 冨久子, 似鳥 啓吾
    • 学会等名
      日本応用数理学会2017年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Newton重力の高階微分を用いた高次Hermite積分法2017

    • 著者名/発表者名
      似鳥 啓吾, 台坂 博, 中里 直人
    • 学会等名
      日本応用数理学会2017年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 多倍長精度専用計算機の開発2016

    • 著者名/発表者名
      台坂博
    • 学会等名
      JACORN
    • 発表場所
      東山温泉(福島県会津若松市)
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 素粒子反応の自動計算にむけて:1-loop 4点テンソル積分の完全数値的な取り扱い2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子, 石川正, 加藤潔, 台坂博, 中里直人
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 素粒子反応の自動計算にむけて:多倍長精度計算システムによる2-loop 4点積分の計算2016

    • 著者名/発表者名
      台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子, 加藤潔, 似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多倍長精度積分計算を加速させる専用システムの開発とその応用Ⅱ2016

    • 著者名/発表者名
      台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子, 似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本応用数理学会2016年度年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] GRAPE9-MPXによるファインマン・ループ積分の計算:任意の質量をもつ 2-loop 4点積分2016

    • 著者名/発表者名
      台坂博,中里直人,石川正,湯浅富久子,似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本物理学会2016年春季大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] GRAPE9-MPX によるファインマン・ループ積分の計算:機能拡張とその性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      台坂博,中里直人,石川正,湯浅富久子,似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 完全数値的手法によるマルチループ積分の計算手法2015

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子,石川正,加藤潔,台坂博,中里直人
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多倍長精度積分計算を加速させる専用システムの開発とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子, 似鳥啓吾
    • 学会等名
      日本応用数理学会2015年度年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Application of GRAPE9-MPX for high precision calculation in particle physics and performance results2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Daisaka, Naohito Nakasato, Tadashi Ishikawa, Fukuko Yuasa
    • 学会等名
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL SCIENCE Conference
    • 発表場所
      Reykjavik, Iceland
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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