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2015 Fiscal Year Annual Research Report

Speeding up Large-Scale Combinatorial Search by Parallel Accelerator with Fast Mutual Communication Function

Research Project

Project/Area Number 23300014
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

稲葉 真理  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60282711)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsリコンフィギャラブルシステム / 離散最適化 / ハードウェアアルゴリズム
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、近年の並列処理での性能向上の鍵となっているアクセラレータの適用範囲を大規模離散最適化問題・知識発見問題に拡げ、効率よく最適解・求める解の分散探索を行うシステム構築を目的とする。機能として、相互通信などを持つプログラマブルなハードウェア・アクセラレータとホスト・サーバを組み合わせ、アクセラレータとネットワークが融合したシステムを構築することを通して、大規模離散最適化問題を統一的に扱うフレームワークの提案・実装を行う。
本研究課題の最終年度においては、研究代表者の稲葉のもとで連携研究者・研究協力者がより広い分野への展開を行ない、その拡大された課題に対し本研究の目標を達成することを行った。具体的な新たな展開として、セレンディピティという予想外のものを偶然に発見することに取組んだ。これを、高速並列処理でより必然的にそのようなものを発見することを支援することを目指し、並列処理の並列度をアクセラレータにより未だかつてないレベルにまで高め、all-IP-ethernetのネットワークを通じて集められる大規模データの処理を可能にすることを実現した。その応用分野としては生命科学での多数の画像処理をターゲットに、正しくビッグデータからの現実的時間内での発見を実現した。従来からの制約充足問題の核となる論理充足問題SATに対する種々のアルゴリズムの研究も行い、将来のアクセラレータ適用における基礎を与えている。ベイジアンネットワークを対象とした機械学習分野への展開も行い、ネットワークの耐故障性に関する解析においても成果を上げている。最終年度にあたり、これら研究成果を周知するべく論文発表を積極的に行った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Bayesian AutoEncoder: Generation of Bayesian Networks with Hidden Nodes for Features2016

    • Author(s)
      Kaneharu Nishino and Mary Inaba
    • Journal Title

      Proceeedings of the Thirtieth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-16)

      Volume: 6 Pages: 4244-4245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] All-IP-Ethernet architecture for real-time sensor-fusion processing2016

    • Author(s)
      Kei Hiraki, Mary Inaba, Hiroshi Tezuka, Hisanobu Tomari, Kenichi Koizumi, Shuya Kondo
    • Journal Title

      Proceedings of the High-Speed Biomedical Imaging and Spectroscopy: Toward Big Data Instrumentation and Management conference

      Volume: 1 Pages: 97200D

    • DOI

      10.1117/12.2212016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic Strategy to diversify search using history map in parallel solving2016

    • Author(s)
      Moon Seongsoo, Mary Inaba
    • Journal Title

      Proceedings of the Learning and Intelligent OptimizatioN Conference (LION10)

      Volume: 1 Pages: 260-266

    • DOI

      10.1007/978-3-319-50349-3_21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parametric multiroute flow and its application to multilink-attack network2016

    • Author(s)
      Jean-Francois Baffier, Vorapong Suppakitpaisarn, Hidefumi Hiraishi and Hiroshi Imai
    • Journal Title

      Discrete Optimization

      Volume: 22 Pages: 20-36

    • DOI

      10.1016/j.disopt.2016.05.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feature Extraction Based on Generating Bayesian Network2015

    • Author(s)
      Kaneharu Nishino and Mary Inaba
    • Journal Title

      Procedings of the 22nd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2015), Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 9492 Pages: 255-262

    • DOI

      10.1007/978-3-319-26561-2_31

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient implementation of continuous skyline computation on a multi-core processor2015

    • Author(s)
      Kenichi Koizumi, Mary Inaba and Kei Hiraki
    • Journal Title

      Proceedings of 2015 ACM/IEEE International Conference on Formal Methods and Models for Codesign (MEMOCODE)

      Volume: - Pages: 52-55

    • DOI

      10.1109/MEMCOD.2015.7340468

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two Lower Bounds for Shortest Double-Base Number System2015

    • Author(s)
      Parinya Chalermsook, Hiroshi Imai and Vorapong Suppakitpaisarn
    • Journal Title

      IEICE Trans. Fundamentals

      Volume: 98-A(6) Pages: 1310-1312

    • DOI

      10.1587/transfun.E98.A.1310

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast Recovery for SACK-Disabled TCP on Long-distance Fat-pipe Networks2017

    • Author(s)
      Kenichi Koizumi, Kei Hiraki, Mary Inaba
    • Organizer
      14th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI'17)
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2017-03-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Single Stream TCP Data Transfer over Trans-Pacific 100 Gigabit Network2017

    • Author(s)
      Kenichi Koizumi, Junichiro Shitami, Goki Honjo, Junji Tamatsukuri, Mary Inaba, Kei Hiraki
    • Organizer
      42nd International Conference on Very Large Data Bases
    • Place of Presentation
      New Delhi, India
    • Year and Date
      2017-02-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 情報量最大化原理によるBayesian Network上での特徴抽出2017

    • Author(s)
      西野兼治、稲葉真理
    • Organizer
      ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      九州工業大学, 福岡県
    • Year and Date
      2017-01-28
  • [Presentation] ネットワークにおける重複を許すコミュニティ抽出アルゴリズムの提案2016

    • Author(s)
      森清貴、西野兼治、手塚宏史、稲葉真理
    • Organizer
      第19回情報論的学習理論と機械学習研究会(IBISML)
    • Place of Presentation
      京都大学, 京都府
    • Year and Date
      2016-11-16
  • [Presentation] Evaluation of New Branching Heuristic for Tie-breaking2016

    • Author(s)
      Moon Seongsoo, Mary Inaba
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Principles and PRactice of Constraint Programming (CP2016)
    • Place of Presentation
      Toulouse, France
    • Year and Date
      2016-09-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Harmonization of Multiple IP Streams for Real-time Sensor-Fusion System2016

    • Author(s)
      Kenichi Koizumi
    • Organizer
      ImPACTプログラム セレンディピティの計画的創出 プログラム会議 2016
    • Place of Presentation
      鶴岡メタボロームキャンパス, 山形県
    • Year and Date
      2016-08-03
  • [Presentation] ParaGlueminisat, tbParaGluminisat2016

    • Author(s)
      Moon Seongsoo, Mary Inaba
    • Organizer
      SAT competition 2016 Solver and Benchmarks Description
    • Place of Presentation
      Bordeaux, France
    • Year and Date
      2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CHBR_glucose2016

    • Author(s)
      Moon Seongsoo, Mary Inaba
    • Organizer
      SAT competition 2016 Solver and Benchmarks Description
    • Place of Presentation
      Bordeaux, France
    • Year and Date
      2016-07-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Approximate History Map for Massively Parallel Environment2016

    • Author(s)
      Moon Seongsoo, Mary Inaba
    • Organizer
      Pragmatics of SAT 2016 (P0S)
    • Place of Presentation
      Bordeaux, France
    • Year and Date
      2016-07-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fully secure 6Gbps file transfer for personal genome data application2016

    • Author(s)
      Takeshi Fukunaga, Hiroshi Tezuka, Junji Tamatsukuri, Goki Honjo, Junichiro Shitami, Kenichi Koizumi, Mary Inaba, Kei Hiraki
    • Organizer
      The TNC16 Networking Conference
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2016-06-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bayesian AutoEncoder: Generation of Bayesian Networks with Hidden Nodes for Features2016

    • Author(s)
      Kaneharu Nishino and Mary Inaba
    • Organizer
      Thirtieth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-16)
    • Place of Presentation
      Arizona, USA
    • Year and Date
      2016-02-12
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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