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代数的性質と型システムに基づく自動並列化

研究課題

研究課題/領域番号 15K15965
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトウェア
研究機関東京大学

研究代表者

森畑 明昌  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10582257)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード並列計算 / リダクション並列化 / ラムダ計算 / 型システム / 代数的性質 / 関数型言語 / 並列リダクション / 自動並列化 / 並列化 / プログラム並列化
研究成果の概要

本研究の目的はリダクション並列化のための基礎理論を与えることである。このためには、現実的なプログラム中の複雑なリダクションを扱えるだけの表現力と、効率の良い並列プログラムの構築を補助する型システムが求められる。本研究では、プログラミング言語理論で最も普遍的に用いられるラムダ計算と呼ばれる体系に代数的性質に基づく式の単純化を加えることでリダクション並列化が自然に定式化できることを示し、さらに式の単純化が成功することを保証する型システムを与えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年CPUの単体での性能が頭打ちになりつつこと、また多くの計算機が自然にネットワークを介して協調動作できるようになったことにより、並列計算の重要性は非常に高まっている。しかし、どのようなプログラムであれば、コンパイラによって自動的に効率の良い並列プログラム変換できるのかについてをよく説明できる理論は確立していない。本研究では、データの総和や平均などを求める「リダクション」と呼ばれる並列計算パターンに着目し、これをプログラミング言語理論として自然に、しかも実際のプログラム並列化に素直に繋がる形で、扱うことのできる理論的基盤を与えた。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Lambda calculus with algebraic simplification for reduction parallelization by equational reasoning2019

    • 著者名/発表者名
      Morihata Akimasa
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages

      巻: 3 号: ICFP ページ: 1-25

    • DOI

      10.1145/3341644

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using Algebraic Properties and Function Fusion to Evaluate Tree Accumulations in Parallel2019

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Morihata
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007663794

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimizing Declarative Parallel distributed Graph Processing by using Constraint Solvers2018

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Morihata, Kento Emoto, Kiminori Matsuzaki, Zhenjiang Hu, Hideya Iwasaki
    • 雑誌名

      Proc. FLOPS 2018 (Lecture Notes in Computer Sciense)

      巻: 採択決定済

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 累積引数を伴う木構造走査の代数的性質と融合変換に基づく並列計算2018

    • 著者名/発表者名
      森畑明昌
    • 学会等名
      情報処理学会プログラミング研究会第121回プログラミング研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 頂点主体並列グラフ処理の制約解消器による効率化2017

    • 著者名/発表者名
      森畑明昌, 江本健斗, 松崎公紀, 胡振江, 岩崎英哉
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第34回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 代数的性質に基づくラムダ式の並列評価2016

    • 著者名/発表者名
      森畑 明昌
    • 学会等名
      第18回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ
    • 発表場所
      ダイヤモンド瀬戸内マリンホテル(岡山県玉野市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] From Identification of Parallelizability to Derivation of Parallelizable Codes2016

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Morihata
    • 学会等名
      5th ACM SIGPLAN Workshop on Functional High-Performance Computing
    • 発表場所
      Nara Kasugano International Forum (奈良県奈良市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compilation from Lambda Calculus with Algebraic Simplification to Record Calculus2016

    • 著者名/発表者名
      Akimasa Morihata
    • 学会等名
      情報処理学会 第111回プログラミング研究発表会
    • 発表場所
      日本アイ・ビー・エム株式会社 本社事業所 (東京都中央区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 頂点主体グラフ処理の構成的アルゴリズム論に基づく定式化2016

    • 著者名/発表者名
      森畑明昌
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第33回大会
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所 (宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 最適部分列問題に対する統一的な並列アルゴリズム2015

    • 著者名/発表者名
      森畑 明昌
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第29回大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-08-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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