事例ベース並列プログラミングの研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09680350
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 山崎 勝弘 立命館大学, 理工学部, 教授 (70134260)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新實 治男 京都産業大学, 工学部, 教授 (40144331) ; 大西 淳 立命館大学, 理工学部, 教授 (50160560)
• Keywords: 並列プログラミング / 事例ベース推論 / 並列アルゴリズム / インデックス / タスク分割 / スレッド / 事例検索 / 事例修正

Research Abstract

本研究では、仮想共有メモリ並列マシンKSR-1用の事例ベース並列プログラミングシステムを試作し、数種類の問題に対して、事例ベース並列プログラミングを実際に行って、その有効性を評価した。
(1) 事例ベース並列プログラミングシステムの試作
対象とする問題を解析して、その特徴を示すインデックスをユーザと対話的に作成する部分を詳細に検討し、試作した。また、類似事例の検索部、修正部を作成し、システム全体を完成させた。なお、事例ベースには現在までに、22個の事例が登録されている。
(2) 事例ベース並列プログラミングの実験と評価
ナップサック問題、文字列照合(BM法)、ロンバーグ積分、ビジネル暗号、ランレングス圧縮、画像データの蓄積を対象として、事例ベース並列プログラミングの実験を行った。各々の問題に対して、類似事例を事例ベースから検索し、それを修正して目的の並列プログラムを作成した。
次に、事例の再利用度をスレッド、同期、タスク分割、及び単位計算の観点から評価した。その結果、スレッドと同期は殆どがスケレトンから再利用でき、単位計算は逐次プログラムから抽出して利用できることが分かった。タスク分割については一部のみ再利用でき、その他はユーザによる修正・新規作成が必要であった。すなわち、並列プログラムの骨格部分(スレッド、同期)は類似事例を再利用でき、ユーザの負担を軽減できることが判明した。
(3) 分散共有メモリ並列マシンExemplarへの並列プログラムの移植
現在、KSR-1上で作成した並列プログラムをExemplar上へ移植している。全ての並列プログラムを移植した後、グラフ構造、サーチングなどの新たな並列プログラムを作成し、事例ベースを充実させていく予定である。さらに、Exemplar用のシステムを試作したい。

Research Products

• [Publications] 山崎、松田、安藤: "事例ベース並列プログラミング" 情報処理学会第38回プログラミングシンポジウム報告集. 38. 155-165 (1997)
• [Publications] 朝倉、安藤、山崎: "事例修正による並列プログラミングと並列実行の可視化" 情報処理学会第54回全国大会論文集、6P-5. 1-373-1-374 (1997)
• [Publications] 山崎、安藤、朝倉: "事例ベース並列プログラミングシステム" 並列処理シンポジウム(JSPP'97). 97・3. 117-124 (1997)
• [Publications] 安藤、山崎: "事例ベース並列プログラミングにおけるインデックスの作成法" 情報処理学会第55回全国大会論文集、4AH-3. 2-539-2-540 (1997)
• [Publications] K.Yamazaki and S.Ando: "A Case-Based Parallel Programming System" International Symposium on Software Engineering for Prallel and Distributed Systems (PDSE'98). 238-245 (1998)
• [Publications] 山崎、安藤: "類似事例を用いた並列プログラミングLU分解からナップサック問題へ" bit. 30・7. 23-30 (1998)
• [Publications] 米田、徳山、山崎: "事例ベース並列プログラミングの評価" 情報処理学会第58回全国大会論文集、4N-6. (1999)