2013 Fiscal Year Annual Research Report
汎用自動チューニング機構を実現するためのソフトウェア基盤の研究
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23240005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
須田 礼仁 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40251392)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 周行 東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (20225999)
山本 有作 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (20362288)
今村 俊幸 独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, チームリーダー (60361838)
美添 一樹 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 研究員 (80449115)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 自動チューニング / ハイパフォーマンスコンピューティング / コンパイラ / ミドルウェア / アルゴリズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動チューニングの実現には，プログラミング、システム、数理、アプリケーションの4領域の技術的確立が必要である。本課題はこの4領域の研究を推進し，自動チューニングのための汎用的なソフトウェア技術を総合的に研究開発することを目的とする。
数理領域では，本課題で開発した手法を自動チューニング数理コアライブラリATMathCoreLibに実装し，性能モデルが既知の場合に容易に使えるライブラリを実装した．プログラミング領域では，自動チューニング記述言語 ppOpen-ATにATMathCoreLibを組込み，実行時に問題の性質が変わる状況でのアルゴリズム切り替えや消費電力最適化の研究成果を挙げた．また，プログラムのコード配置による性能のばらつきの統計的処理，データ再配置による局所性改善，GPGPUにおける性能モデルで成果を得た．システム領域では，自動チューニングの定型的枠組みであるAuto-Tunerのプロトタイプを構築し，d-splineを活用してGPU向け行列計算に利用した．アプリケーション領域では，行列計算に複数アルゴリズムが存在し，それぞれ異なる性能パラメタを持つ場合のモデル構築法を提案し，ATMathCoreLibに適用した．また，これらの知見に基づき，密行列QR分解のアルゴリズムの一つであるTSQRの性能モデル構築，疎行列解法のAMGライブラリのオンライン自動チューニングを実現した．また，木探索アルゴリズムの並列手法の改善と，それを用いた数値制約充足問題の大規模並列化を実現した．
このように，本研究によって自動チューニングに必要な４領域の研究を総合的かつ連携して進めることができ，行列計算や探索アルゴリズムにおいて有効性を示した．また，国際ワークショップ iWAPT，国内ワークショップATTA，国際会議ATATを関連研究費と共同で開催し，国内外の自動チューニング研究を先導した．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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