連想計算の代数に基づく並列連想計算方式の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14019085
• Research Institution: National Institute of Informatics
• Principal Investigator: 高野 明彦 国立情報学研究所, ソフトウェア研究系, 教授 (00333542)
• Keywords: 構成的アルゴリズム論 / 関数プログラミング / プログラム変換 / 並列計算 / 連想計算 / 連想検索

Research Abstract

本研究の目的は、膨大な情報に基づく連想過程に計算的な基礎づけを与え、「連想の情報学」の基盤となる情報処理技術を提供することである。申請者らが開発中の「連想計算エンジンGETA(Generic Engine for Transposable Association)」が高速実行する連想計算の数学的構造を「連想計算の代数」として定式化し、その代数構造に基づくプログラム変換により汎用性の高い並列連想計算方式を提案する。提案方式はGETAを用いてPCクラスタ上に実装し、その実用上の有効性を検証する。平成14年度は、主に次の研究を行った。
●GETAでサポートされている各種類似性計量による連想計算を一般化し、連想計算の代数モデルを構築する。インデックス行列の基本操作を抽象化し、代数的なデータ構造としてモデル化し、GETAで高速処理可能な類似性計量の数学的特徴について考察した。
●連想計算の代数モデルに基づき、計算的に等価な並列連想計算方式をいくつか定式化した。各並列方式がどのような類似性計量の連想計算に適用可能かについて検討した。特に、インデックス・データの均一な分割により、各計算ノードでの計算に逐次処理と同一の類似性計量を使用する場合を中心に検討した。
●GETAのサポートする基本ライブラリを利用して、昨年度導入したPCクラスタ(16CPU規模)上に、上記で検討した並列連想計算方式を実装し、各種類似性計量に関する連想計算の性能比較を行った。
●GETAを利用して文書の類似性に基づく連想検索エンジンを作成し、それを国立情報学研究所が公開する図書情報ナビゲータWebcat Plus(http://webcatplus.nii.ac.jp)に適用して実用性を証明した。