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行列ベクトル積の並列計算高速化のための新しい行列要素分配法の構築

Research Project

Project/Area Number 09J10286
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

尾上 勇介  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords疎行列ベクトル積 / 分散メモリ型並列計算機 / S-MR LBGMRES(k, m)法 / 行列ベクトル積 / 並列計算 / 通信量削減 / 連立一次方程式 / 反復法 / 非零要素の均等分配
Research Abstract

Look-Back GMRES(K)法という反復法の収束性を大幅に向上させる反復法として,MR_LBGMRES(k,m)法と,S-MR_LBGMRES(k,m)法の2種類の算法を開発した.MR_LBGMRES(k,m)法の論文を日本応用数理学会論文誌に投稿し,受理された.S-MR_LBGMRES(k,m)法の論文を日本シミュレーション学会に投稿し,受理された.特に,S-MR_LBGMRES(k,m)法では,Look-BackGMRES(k)法に対する収束性の向上が顕著に見られ,Look-Back GMRES(k)法が収束しない一方,S-MR_LBGMRES(k,m)法は収束するという行列が多く見られた.
また,S-MR_LBGMRES(k,m)法を効率よく並列化する研究を行った.分散メモリ並列計算機では,疎行列ベクトル積計算よりも内積計算の方が,効率的な並列化が可能である.S-MR_LBGMRES(k,m)法は,既存の反復法に比べて,内積計算の回数が多く,疎行列ベクトル積計算の回数が少ないため,既存の反復法に比べて,高い並列性能を得ることができた.疎行列ベクトル積計算の並列化においても,昨年度の研究成果を活かし,効率よく並列化できた.
5月にラトビアで行われた国際会議では,分散メモリ計算機での疎行列ベクトル積計算の通信時間削減の工夫についての講演を行った.9月に同志社大学で行われた日本応用数理学会年会では,
S-MR_LBGMRES(k,m)法の収束性評価の講演と,S-MR_LBGMRES(k,m)法の分散メモリ計算機上での並列化の講演を行い,質疑応答でも好感触を得た.また,2月にアメリカ合衆国で行われた国際会議では,S-MR_LBGMRES(k,m)法の分散メモリ計算機上での並列化についてのポスター発表を行った.

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Multi-Restarts型Look-Back GMRES(k)法の提案2011

    • Author(s)
      尾上勇介, 藤野清次
    • Journal Title

      日本応用数理学会論文誌

      Volume: 21 Pages: 175-195

    • NAID

      110008673567

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  • [Journal Article] 分離型Multi-Restarts型Look-Back GMRES(k,m)法の提案2011

    • Author(s)
      尾上勇介, 藤野清次
    • Journal Title

      日本シミュレーション学会論文誌

      Volume: 3 Pages: 79-88

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  • [Journal Article] BiCGStab(s, L)法の収束安定性向上2010

    • Author(s)
      尾上勇介, 藤野清次
    • Journal Title

      日本応用数理学会論文誌

      Volume: 2 Pages: 147-163

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  • [Journal Article] IDR(s)法系統の反復法に適用可能な計算量消減の工夫2009

    • Author(s)
      尾上勇介, 藤野清次
    • Journal Title

      日本応用数理学会論文誌 19

      Pages: 329-350

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  • [Journal Article] Improved IDR(s)method for gaining very accurate solutions2009

    • Author(s)
      Yusuke Onoue, Seiji Fujino, Norimasa Nakashima
    • Journal Title

      World Academy of Science, Engineering and Technology 55

      Pages: 520-525

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      Yusuke Onoue, Seiji Fujino
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      2012-02-15
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      京都府同志社大学今出川キャンパス
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      尾上勇介, 藤野清次
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      日本応用数理学会2011年度年会
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      京都府同志社大学今出川キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-14
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      Sigulda, Latvia
    • Year and Date
      2011-05-27
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      第14回環瀬戸内応用数理学会研究部会シンポジウム
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      岡山理科大学
    • Year and Date
      2011-01-26
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      尾上勇介, 藤野清次
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      第14回環瀬戸内応用数理学会研究部会シンポジウム
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      岡山理科大学
    • Year and Date
      2011-01-26
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      2nd Numerical Linear Algebra and Optimization Conference
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      United Kingdom Birmingham
    • Year and Date
      2010-09-13
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      尾上勇介, 藤野清次
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      明治大学
    • Year and Date
      2010-09-06
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  • [Presentation] 内部反復にGS型前処理つきGMRES(k)法を用いたFGMRES(k)法の収束性-2010

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      尾上勇介, 藤野清次
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    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2010-09-06
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  • [Presentation] A proposal of GS-base preconditioning2010

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      International Congress on Computational and Applied Mathematics 2010
    • Place of Presentation
      Belgium Leuven
    • Year and Date
      2010-06-06
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  • [Presentation] A Proposal of GS(Gauss-Seidel)-based Preconditioner without Extra Forward and Backward Substitutions2010

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      尾上勇介, 藤野清次
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      第2回国際クリロフ京都フォーラム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2010-03-25
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  • [Presentation] IDR定理に基づくSOR法の最適緩和係数omegaの次善値決定の戦略2010

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      尾上勇介, 藤野清次
    • Organizer
      日本応用数理学会 2010年 研究部会 連合発表会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2010-03-08
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  • [Presentation] 非対称行列GS(Gauss-Seidel)型前処理の提案2010

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      尾上勇介, 藤野清次
    • Organizer
      日本応用数理学会 2010年 研究部会 連合発表会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2010-03-08
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      尾上勇介, 藤野清次
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      加速法ワークショップ
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      東京女子大学
    • Year and Date
      2009-11-28
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  • [Presentation] IDR(s)法系統の反復法の収束性を向上させる密行列Pの構成2009

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      尾上勇介, 藤野清次
    • Organizer
      日本応用数理学会2009年度年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2009-09-28
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  • [Presentation] A Dense Matrix Structure for Reduction of Computational Cost Applicable to a Group of IDR(s)methods2009

    • Author(s)
      Yusuke Onoue, Seiji Fujino
    • Organizer
      PPAM2009
    • Place of Presentation
      ポーランド ヴロツワフ工科大学
    • Year and Date
      2009-09-15
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      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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