2022 Fiscal Year Annual Research Report
大規模グラフ並列処理プログラムのプログラム合成・変換手法に基づく開発手法の確立
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19K11901
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
岩崎 英哉 明治大学, 理工学部, 専任教授 (90203372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江本 健斗 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (00587470)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大規模グラフ並列処理 / 頂点主体計算 / 部分グラフ主体計算 / プログラム運算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，大規模グラフ並列分散処理を行うプログラムを効率的に開発し，かつ，そのプログラムに適した実行モデルに基づく効率的なプログラム実行を可能と するプログラム開発手法を確立することを目的とする.そのため，(1) 同期的な頂点主体計算から発展したモデルの構築と効果の立証，(2) 頂点主体プログラム からの別モデルのプログラムのプログラム変換・合成を利用した導出，の達成を目指した.
本研究の主な成果は次の通りである．
(1) 計算の方式として，頂点主体と部分グラフ主体，あるいは同期的実行と非同期的実行を考え，グラフの形状・アプリケーションを変えた上で，いくつかの実験を行った．その結果，どのような処理方式が有利となるかは，グラフの形状や性質，アプリケーションの性質に大きく依存することを改めて確認した．特に，同期的実行と非同期的実行を比較したとき，非同期的実行は計算ノードの同期による待合せを必要としない分，計算ノードを有効に活用でき，同期実行よりも実行時間の面で有利に働くと予想されたが，実際はひとつの処理単位(スーパーステップ)における計算量が少なくなる結果,同期的実行よりも多くのスーパーステップが必要となり，必ずしも同期実行よりも有利とは限らないことが判明した．
(2) 頂点主体と部分グラフ主体との適応的な共存機構の実現を目指し，頂点主体計算で処理を開始した後に部分グラフ主体計算に動的に引き継ぐ機構の実現，および，頂点主体計算よりも抽象度が高く頂点部分集合を扱うことができる領域特化言語の設計とコンパイラの構築を行い，これらの効果を確認した．
(3) 頂点主体計算と部分グラフ主体計算，同期的実行と非同期的実行が可能な並列分散実行基盤の基本部分を，既存の大規模並列実行基盤であるBlogelを拡張することにより実現した．
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| Remarks |
大規模グラフ並列処理のための関数型領域特化言語Fregelのホームページ
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