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スパースデータの多階層メモリへの配置及び高速かつ省電力計算手法の開発と検証

Publicly Offered Research

Project AreaInitiative for High-Dimensional Data-Driven Science through Deepening of Sparse Modeling
Project/Area Number 26120530
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

藤澤 克樹  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (40303854)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsスパースモデリング / 高性能計算 / グラフ解析 / 数理最適化 / グラフ探索 / ビッグデータ / ハイパフォーマンス・コンピューティング / オペレーションズ・リサーチ / 並列計算 / ソフトウェア / 省電力化
Outline of Annual Research Achievements

現在、複雑化&大規模化が進んでいる実問題に対しては高次元データに普遍的に内在するスパース (疎)性を利用するスパースモデリングの手法が大きな期待を集めている。しかしデータのスパース性は最新の計算機アーキテクチャ上での計算性能を大 幅に低下させる要因の一つとなっている。そのため本研究プロジェクトでは当該領域内での計算需要の増大(特にグラフ探索や数 理最適化問題)と実問題への大規模計算時に遭遇する問題を考慮して以下の二つを主目的とする。1: 最新の計算機アーキテクチャ上でのスパースデータの多階層メモリへの配置手法及び高速かつ省電力計算手法の開発と検証 2: 1 の技術を活用したソフトウェア実装方式の提供及びグラフ探索及び数理最適化用のソフトウェアの開発と評価。代表的な最適化問題(数理計画問題) である半正定値計画問題 (SDP) や混合整数計画問題 (MIP) に対するソフトウェアにも同様の手法を適用する。本研究期間中にグラフ解析や最適化問題に対する高速・省電力計算に関する研究を中心的に行い、大規模な問題に対して極めて高い性能が得られることを示した。具体的には大規模なグラフを解くことで スパコン上のビッグデータ処理を計測する Graph500、及 び、その省電力性を計測する Green Graph500 ベンチマークを様々な研究機関や企業の協力と支援によって実施した結果、両者において世界第 1 位の高成績を達成した。また、世界最大規模の SDP を高速に解くことに成功している. 具体的には制約式の数が 233 万以 上となる世界最大規模の巨大 SDP を解くことに成功した. このとき東工大のスパコン TSUBAME ver.2 の 4080 個の GPU を同時に用いて最大で 1.774PFlops(2014年度の記録は1.713PFlops) の計算性能を達成した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 17 results)

  • [Int'l Joint Research] ZIB (Zuse Institute Berlin)(Germany)

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      Volume: 未定

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      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      Volume: 59 Pages: 86-105

    • NAID

      130005251470

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      Proceedings of the Optimization in the Real World Toward Solving Real-World Optimization Problems{, Series of Mathematicsfor Industry, Springer

      Volume: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1007/978-4-431-55420-2_1

    • ISBN
      9784431554196, 9784431554202
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      Volume: 1 Pages: 1-8

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      10.1145/2832241.2832245

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      10.1109/hpcsim.2015.7237065

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      Volume: 1 Pages: 1171-1180

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      Volume: - Pages: 1698-1707

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      10.1109/ipdpsw.2014.189

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      Volume: 1 Pages: 365-381

    • DOI

      10.1007/978-3-319-07518-1_23

    • ISBN
      9783319075174, 9783319075181
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      The IEEE International Conference on Big Data 2014 (IEEE BigData 2014)

      Volume: - Pages: 529-538

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      10.1109/bigdata.2014.7004270

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      ヒルトン福岡シーホーク
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      九州大学
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      2015-01-14
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      藤澤克樹
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      平成 26年度 SICE 制御部門プラントモデリング部会第2回研究会, 統計数理研究所
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      統計数理研究所
    • Year and Date
      2014-12-25
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  • [Presentation] Advanced Computing and Optimization Infrastructure for Extremely Large-Scale Graphs on Post Peta-Scale Supercomputers,2014

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      Katsuki Fujisawa
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      2014 ATIP Workshop: Japanese Research Toward Next-Generation Extreme Computing, SC14
    • Place of Presentation
      New Orleans Convention Center
    • Year and Date
      2014-11-17
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  • [Presentation] スーパーコンピュータを用いた大規模グラフ解析と Graph500 ベンチマー ク2014

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      藤澤克樹
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      サイエンティフィック・システム研究会 科学技術計算分科会 2014 年度会合次世代 HPC を支える技術,
    • Place of Presentation
      神戸市、ホーテルオークラ神戸
    • Year and Date
      2014-10-29
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  • [Presentation] Advanced Computing and Optimization Infrastructure for Extremely Large-Scale Graphs on Post Peta-Scale Supercomputers2014

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      Katsuki Fujisawa
    • Organizer
      IMI Workshop on Optimization in the Real World, Kyushu University
    • Place of Presentation
      Kyushu University
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-15
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      北海道科学大学
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      藤澤克樹
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  • [Presentation] Petascale General Solver for Semidefinite Programming Problems with over Two Million Constraints2014

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    • Place of Presentation
      IBM Dublin
    • Year and Date
      2014-04-23
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    • Invited

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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