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Research on data-parallel integer processing with high-precision and high-performance

Research Project

Project/Area Number 26330144
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field High performance computing
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

MURAO Hirokazu  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60174265)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KIMURA Kinji  京都大学, 大学院情報学研究科, 特定准教授 (10447899)
OSUMI Noriko (HYODO Noriko)  サレジオ高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (40712609)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords高精度整数計算 / 中国剰余定理 / GPGPU / マルチコア並列処理 / 陰関数描画 / WebGL / 数式処理 / 高性能計算 / 多倍長整数 / GPGPU / 最短経路探索 / 高精度計算
Outline of Final Research Achievements

Most of the current processors equips with data-parallel processing facility, designed mainly for numeric processing, such as SIMD instruction sets and GPU's SIMT architecture. This research project investigates appropriate computing methods to apply their computing power to a wide variety of integer processing from arithmetics of integer data, usually with arbitrary precision, to some kinds of applications such as curve plotting of implicit functions and optimal graph-path search problem. Integer processing actually investigated includes integer arithmetics represented by RNS or represented in mantissa of floating point numbers, bit-operations for GF(2), and graph structures. Our demonstration experiments indicate the practical effectiveness. Also, we were able to acquire skills and methodology for constructing platforms appropriate for our parallel-processing experiments.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] 行列式演算における演算速度と速度要因に関する考察2017

    • Author(s)
      北村竜之介,大墨礼子, 近藤祐史, 村尾裕一, 齋藤友克
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 23 Pages: 10-19

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  • [Journal Article] 3変数陰関数描画の実装について2017

    • Author(s)
      近藤祐史, 大墨礼子, 村尾裕一, 齋藤友克
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 23 Pages: 20-29

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  • [Journal Article] 行列演算の高速化要因に関する一考察2016

    • Author(s)
      北村竜之介,大墨礼子,近藤祐史,村尾裕一,齋藤友克
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 22 Pages: 75-79

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  • [Journal Article] ハードウェアの特性を考慮した有限体の実装法について2016

    • Author(s)
      木村欣司,村尾裕一
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 22 Pages: 80-83

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  • [Journal Article] Practice of Drawing Graphs of Implicit Functions of Three Variables2016

    • Author(s)
      N.Hyoto, Y.Kondoh, H.Murao, T.Saito and T.Takahashi
    • Journal Title

      Communications of JSSAC

      Volume: 2 Pages: 33-42

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      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Webブラウザ上での陰関数グラフの描画法と並列処理による高速化2016

    • Author(s)
      桑原国仁,村尾裕一
    • Journal Title

      信学技報

      Volume: 114 Pages: 139-144

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  • [Journal Article] Asirでの3変数描画について2015

    • Author(s)
      近藤祐史,大墨礼子,村尾 裕一,齋藤 友克
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1976 Pages: 17-26

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    • Open Access
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    • Author(s)
      近藤祐史,兵頭礼子,村尾裕一,齋藤友克
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      数式処理

      Volume: 21 Pages: 76-79

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      木村欣司,村尾裕一
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      数式処理

      Volume: 21 Pages: 68-71

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    • Author(s)
      H.Hayakawa, N.Ishida and H.Murao
    • Journal Title

      Proc. PASCO'15

      Volume: PASCO'15 Pages: 61-69

    • DOI

      10.1145/2790282.2790289

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 中国剰余定理による高速化のための浮動小数点数の符号bitの利用について2015

    • Author(s)
      木村欣司、村尾裕一
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 22

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      兵頭礼子、近藤祐史、村尾裕一、齋藤友克
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      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1907 Pages: 166-173

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  • [Journal Article] Risa/Asirでの行列演算高速化の試み2014

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      兵頭礼子、北村竜之介、近藤祐史、村尾裕一、齋藤友克
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1927 Pages: 122-127

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  • [Journal Article] Risa/Asirでの行列演算高速化の試み2014

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      北村竜之介、兵頭礼子、近藤祐史、村尾裕一、齋藤友克
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 21 Pages: 17-23

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  • [Journal Article] ifplotの改良2014

    • Author(s)
      兵頭礼子、近藤祐史、村尾裕一、齋藤友克
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 20

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  • [Presentation] GF(2)上の疎な線形方程式に対する block WiedemannアルゴリズムのGPUを用いた実装と評価2017

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      薮雅文、村尾裕一、木村欣司
    • Organizer
      Risa/Asir Conference 2017
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2017-03-28
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  • [Presentation] 陰関数描画における描画関数の改良2017

    • Author(s)
      近藤祐史、大墨礼子、村尾裕一、齋藤友克
    • Organizer
      日本数式処理学会合同分科会
    • Place of Presentation
      京都大学産連本部東京日本橋サテライトオフィス(東京都中央区)
    • Year and Date
      2017-01-21
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] GF(2) 上の疎な連立線形方程式に対する Block-Wiedemann アルゴリズムの GPU 実装実験2017

    • Author(s)
      薮雅文、村尾裕一
    • Organizer
      日本数式処理学会合同分科会
    • Place of Presentation
      京都大学産連本部東京日本橋サテライトオフィス(東京都中央区)
    • Year and Date
      2017-01-21
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高次多項式の判別式計算と固有多項式計算によるIntel Xeon Phi KNLの性能評価2016

    • Author(s)
      木村欣司、 村尾裕一
    • Organizer
      RIMS研究集会「数式処理とその周辺分野の研究」
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-12-07
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] WebGLを用いたブラウザ上での陰関数描画2016

    • Author(s)
      村尾裕一, 桑原国仁, 大墨礼子, 近藤祐史, 齋藤友克
    • Organizer
      Risa/Asir Conference
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-03-28
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Asir における陰関数描画について2016

    • Author(s)
      近藤祐史,大墨礼子,村尾 裕一,齋藤 友克
    • Organizer
      日本数式処理学会合同分科会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-01-23
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 3変数陰関数描画に関する考察2015

    • Author(s)
      近藤祐史,大墨礼子,村尾 裕一,齋藤 友克
    • Organizer
      RIMS研究集会「数式処理とその周辺分野の研究 — Computer Algebra and Related Topics」
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2015-12-02
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 代数方程式系の求解への挑戦を振り返って:学会黎明期の頃2015

    • Author(s)
      村尾裕一,森継修一
    • Organizer
      日本数式処理学会特別研究会
    • Place of Presentation
      東北大学百周年記念会館
    • Year and Date
      2015-10-17
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  • [Presentation] 行列式演算における演算速度と速度要因に関する考察2015

    • Author(s)
      北村竜之介,大墨礼子,近藤祐史,村尾 裕一,齋藤 友克
    • Organizer
      日本数式処理学会特別研究会
    • Place of Presentation
      東北大学百周年記念会館
    • Year and Date
      2015-10-17
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  • [Presentation] 3変数陰関数描画の実装について2015

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      近藤祐史,大墨礼子,村尾 裕一,齋藤 友克
    • Organizer
      日本数式処理学会特別研究会
    • Place of Presentation
      東北大学百周年記念会館
    • Year and Date
      2015-10-17
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  • [Presentation] 行列演算の高速化要因に関する一考察2015

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      北村竜之介,大墨礼子,近藤祐史,村尾 裕一,齋藤 友克
    • Organizer
      日本数式処理学会 第24回大会
    • Place of Presentation
      筑波大学 筑波キャンパス春日エリア
    • Year and Date
      2015-06-05
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  • [Presentation] ハードウェアの特性を考慮した有限体の実装法について2015

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      木村欣司,村尾裕一
    • Organizer
      日本数式処理学会 第24回大会
    • Place of Presentation
      筑波大学 筑波キャンパス春日エリア
    • Year and Date
      2015-06-05
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  • [Presentation] Risa/Asirにおける行列の演算高速化2015

    • Author(s)
      北村竜之介、兵頭礼子、近藤祐史、村尾裕一、齋藤友克
    • Organizer
      日本数式処理学会合同分科会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-01-23 – 2015-01-24
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Asirにおける陰関数描画ifplotの改良2014

    • Author(s)
      近藤祐史、兵頭礼子、村尾裕一、齋藤友克
    • Organizer
      第23回日本数式処理学会大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-06-01
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 中国剰余定理による高速化のための浮動小数点数の符号bitの利用について2014

    • Author(s)
      木村欣司、村尾裕一
    • Organizer
      第23回日本数式処理学会大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-06-01
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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