2006 Fiscal Year Annual Research Report
ヘテロで動的なクラスタシステムで頑健な性能を達成する並列処理手法の開発
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16700053
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
須田 礼仁 東京大学, 大学院情報理工学研究科, 助教授 (40251392)
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| Keywords | 並列処理 / タスクスケジューリング / Divisible Load Theory / 再分散 / 動的負荷分散 / ヘテロ並列計算環境 / ハイパフォーマンスコンピューティング / クラスタ |
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| Research Abstract |
最終年度となる平成18年度では,これまでの研究成果を総括したうえ,今後の展望について考察した.
1.Multi-Master Divisible Loadは,データやタスクの再分散のためのモデルである.このモデルでは,タスクは一様かつ独立で,任意のサイズに分割することができるとする.そして,ヘテロなクラスタシステムの各プロセッサに任意の量(プロセッサごとに異なってもよい)が割り当てられている状態からスタートして,必要ならばタスクの移送を行いながら,すべてのタスクをできるだけ早く処理し終わるようなスケジュールを構成する問題を考える.研究代表者は,研究協力者である富さやかの協力を得て,この問題に対する漸近最適なスケジュールを求める高速なアルゴリズムを開発してきた.ここで「漸近最適」とは,タスクの量が多くなるに従って,近似解と最適解(一般には未知)のスケジュール長の比が1に近づくことを意味している.すなわち,理論的な限界に限りなく近づくことができるという特長をもつ.計算量も少なく,プロセッサ数pに対して,基本的な漸近最適解は0(p log p)の計算量で得られ,得られた解の改良(黄金分割法)も1反復当り0(p log p)の計算量で可能であることを示した.このような少ない計算量は,動的な性能の変化に追従するための再分散・動的負荷分散に必要不可欠なものである.さらに,シミュレーションと実機への実装を通してこの手法の有効性を実証した.
2.上記のMulti-Master Divisible Loadを含む,ヘテロなクラスタシステムに適用可能なタスクスケジューリングアルゴリズムについて,網羅的なサーベイを行い論文にまとめた.この論文はヘテロな計算システムにターゲットを絞って詳細なサーベイを行った点に独自性がある.また,本論文を通じて既存の研究の足りない点を多数明らかにし,今後の研究の方向性を指し示した.
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