構成的並列プログラミングモデルの設計及び実現に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480065
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 武市 正人 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (10011165)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾上 能之 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助手 (80292770) ; 岩崎 英哉 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (90203372) ; 胡 振江 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (50292769)
• Keywords: 融合変換 / 構成的手法 / 運算 / アルゴリズム / 関数プログラミング

Research Abstract

本研究では、プログラム変換システムの構築に有効な理論として知られている構成的アルゴリズム論を基礎として、新しい並列プログラミングモデルと言語を提案し、並列計算機を意識することなく、抽象的なレベルで並列プログラムを開発することができるような枠組みを与え、それを実現するプログラミングシステムを構築することを目的としている。
平成11年度〜12年度には、構成的アルゴリズム論に基づいて並列プログラミングのための並列Skeletonを設計したが、平成13年度は、それに基づいて具体的な並列システムとしてPCクラスタによる分散並列システムを構築し、言語処理系の基本設計と実験を行なった。研究にあたっては、構成的アルゴリズム論に基づく並列システムに依存しない並列Skeletonの設計(武市/胡)、PCクラスタの並列計算システムの構築(岩崎/尾上)、のように役割分担を行ない、密接に連携をとって協調して推進した。
並列Skeletonの実現にあたっては、あらたな手法としての"Diffusion"の概念を提唱するとともに、その実現方式を考察した。研究成果を国際会議で報告した。並列言語処理系の実験環境に関しては、標準的なMPIライブラリを用いて並列プリミティブを実現し、いくつかのプログラムを用いて評価した。
これらの成果は、従来の発見的・経験的な並列化手法に比べて並列化の過程を自動的に行なう方法として望ましいことを確認した。

Research Products

• [Publications] Zhenjiang Hu, Hideya Iwasaki, Masato Takeichi: "An Accumulative Parallel Skeleton for All"European Symposium on Programming (ESOP 2002). (2002)
• [Publications] Haiyan Zhao, Zhenjiang Hu, Masato Takeichi: "Multidimensional Searching Trees with Minimum Attribute"コンピュータソフトウエア. 19. 22-28 (2002)
• [Publications] 篠埜 功, 胡 振江, 武市 正人, 小川瑞史: "最大重み和問題の線形時間アルゴリズムの導出"コンピュータソフトウエア. 18. 1-16 (2001)
• [Publications] Isao Sasano, Zhenjiang Hu, Masato Takeichi: "Generation of Efficient Programs for Maximum Multi-Marking Problems"ACM SIGPLAN Workshop on Semantics, Applications and Implementation of Program Generation (SAIG'01). 72-91 (2001)
• [Publications] Raku Shirasawa, Zhenjiang Hu, Hideya Iwasaki: "Diffusion after Fusion : Deriving Efficient Parallel Algorithms"The 2001 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA 2001). (2001)
• [Publications] Tomorani Takahashi, Hideya Iwasaki, Zhenjiang Hu: "Efficient Parallel Skeletons for Nested Data Structures"The 2001 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA 2001). (2001)