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不規則問題に関する自動並列化と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 14580386
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関会津大学

研究代表者

過 敏意  会津大学, コンピュータ理工学部, 講師 (20332934)

研究分担者 YI Pan  Georgia state University, USA, 助教授
中田 育男  法政大学, 情報科学部, 教授 (70133022)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード不規則問題 / 並列化コンパイラ / OpenMP / 分散メモリ型並列コンピュータ / HPF / 国際研究者交流 / アメリカ / データ分散 / ループ分割 / 通信最適化
研究概要

この研究課題に対して、主に以下の研究を実施していた。
1.通信を一括化する(Message Vectorization and Aggregation)ためには、データアクセスパターンがコンパイル時に決定されていなければならない。配列の添字が配列となっている(間接アドレッシング)ような場合、コンパイル時にソースとターゲットプロセッサを決定できない。本研究はまず、不規則問題の通信を高速化するため、コンパイル時にSymbolic Analysis方法を利用し、不規則問題のループに対してできるだけコンパイル時にプロセッサ間の通信データ集合を生成され、通信を一括化した。
2.不規則コードに対する効率的なループパッティション方法。本研究は新たなループ分割方針、least communication compute ruleを提案した。ループのiterationをプロセッサに分割し実行すると、(1)プロセッサ間の通信ステップは最小と、(2)すべて通信のデータ量は最低を保証する。
3.OpenMPに不規則問題に対する指示文を拡張する。現在のOpenMP指示文は通常の正規計算問題に対して並列性を抽出る。すなわち、OpenMPで不規則計算並列プログラムを書くと、最大のSpeedupを達されない。我々は三つの新たな指示文を提案した。すなわち、indirect指示文、irregular_partition指示文、irregular_communication指示文である。
4.HPFのGEN_BLOCKデータ分散指示文の効率実装。HPF-2言語仕様には不規則データ分散指示文GEN_BLOCKが追加されている。いままでは、この指示文に対して、効率な実装手法の検討は少ない。我々は、分割統治法により最適な通信パフォーマンスに達した。GEN_BLOCKの通信パターンを描く通信マトリクスを小さいサイズのサブマトリクスに分割し、各サブマトリクスに対して最適な通信スケジューリングステップを求める。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Minyi Guo 等: "Optimization Techniques for Parallelizing Irregular Scientific Codes."情報処理学会論文誌:ハイパフォーマンスコンピューティングシステム. 44・SIG1. 58-69 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minyi Guo 等: "Reducing Communication Cost for Parallelizing Irregular Scientific Codes"Lecture Notes in Computer Science. 2367. 203-216 (2002)

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  • [文献書誌] Minyi Guo, Yi Pan, Zhen Liu: "Symbolic Communication Set Generation for Irregular Parallel Applications"The Journal of Supercomputing. 25・3. 199-214 (2003)

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  • [文献書誌] Minyi Guo: "Efficient Loop Partitioning for Parallel Codes of Irregular Scientific Computations"IEICE Transactions on Information and Systems. E86-D・9. 1825-1834 (2003)

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  • [文献書誌] Yi Pan, Joseph J.S.Shang, Minyi Guo: "A scalable HPF implementation of a finite-volume computational electromagnetics application on a CRAY T3E parallel system"Concurrency and Computation Practice and Experience. 15・6. 607-621 (2003)

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  • [文献書誌] Weng-Long Chang, Minyi Guo: "Solving the set cover problem and the problem of exact cover by 3-sets in the Adleman-Lipton model"BioSystems. 72・1. 263-275 (2003)

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  • [文献書誌] Hui Wang, Minyi Guo: "Divide-and-conquer Algorithm for Irregular Redistribution in Parallelizing Compilers"The Journal of Supercomputing. 29・3(予定). (2004)

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  • [文献書誌] Hui Wang, Minyi Guo: "A Parallel Implementation of Multi-domain High-order Navier-Stokes Equations Using MPI"IEICE Transactions on Information and Systems. E87-D・7. (2004)

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  • [文献書誌] Weng-Long Chang, Minyi Guo, Michael Ho: "Towards solution of the set-splitting problem on Gel-based DNA computing"Future Generation Computer Systems. 20・6(予定). (2004)

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  • [文献書誌] F.Chan, J.Cao, A.Chan, M.Guo: "Programming Support for MPMD Parallel Computing in ClusterGOP"IEICE Transactions on Information and Systems. E87-D・7. (2004)

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  • [文献書誌] Laurence T.Yang, Minyi Guo: "High Performance Computing Paradigm and Infrastructure"John Wiley & Sons, Ltd.. 630 (2004)

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  • [文献書誌] Minyi Guo, Laurence T.Yang: "Parallel/Distributed Computing with Applications"Kluwer Scientific Publisher. 350 (2004)

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  • [文献書誌] Yi Pan, Laurence Yang: "Parallel and Distributed Scientific and Engineering Computing : Practice and Experience"Nova Science Publishers. 450 (2003)

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  • [文献書誌] Laurence T.Yang, Yi Pan: "High Performance Scientific and Engineering Computing-Hardware/Software Support"Kluwer Scientific Publisher. 330 (2003)

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  • [文献書誌] Minyi Guo, Weng-Long Chang, Yi Pan: "Optimization Techniques for Parallelizing Irregular Scientific Codes."IPSJ Transactions on High Performance Computing Systems. Vol.44, No.SIG1. 58-69 (2003)

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  • [文献書誌] Minyi Guo, Zhen Liu, Chengfei Liu, Li: "Reducing Communication Cost for Parallelizing Irregular Scientific Codes."Lecture Notes in Computer Science. Vol.2367. 203-126 (2002)

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  • [文献書誌] Minyi Guo, Yi Pan, Zhen Liu: "Symbolic Communication Set Generation for Irregular Parallel Applications."The Journal of Supercomputing. Vol.25, No.3. 199-214 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minyi Guo: "Efficient Loop Partitioning for Parallel Codes of Irregular Scientific Computations."IEICE Transactions on Information and Systems. Vol.E86-D, No.9. 1825-1834 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yi Pan, Joseph J.S.Shang, Minyi Guo: "A scalable HPF implementation of a finite-volume computational electromagnetics application on a CRAY T3E parallel system."Concurrency and Computation : Practice and Experience. Vol.15, No.6. 607-621 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Weng-Long Chang, Minyi Guo: "Solving the set cover problem and the problem of exact cover by 3-sets in the Adleman-Lipton model."BioSystems. Vol.72, No.1. 263-275 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hui Wang, Minyi Guo: "Divide-and-conquer Algorithm for Irregular Redistribution in Parallelizing Compilers."The Journal of Supercomputing.. Vol.29, No.3. (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hui Wang, Minyi Guo: "A Parallel Implementation of Multi-domain High-order Navier-Stokes Equations Using MPI"IEICE Transactions on Information and Systems.. Vol.E84-D, No.7. (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Weng-Long Chang, Minyi Guo, Michael Ho: "Towards solution of the set-splitting problem on Gel-based DNA computing."Future Generation Computer Systems. Vol.20. 6 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Chan, J.Cao, A.Chan, M.Guo: "Programming Support for MPMD Parallel Computing in ClusterGOP."IEICE Transactions on Information and Systems. Vol.E87D-7, No.7. (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minyi Guo, Yi Pan, Zhen Liu: "Symbolic Communication Set Generation for Irregular Parallel Applications"The Journal of Supercomputing. 25・3. 199-214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minyi Guo: "Efficient Loop Partitioning for Parallel Codes of Irregular Scientific Computations"IEICE Transactions on Information and Systems. E86-D・9. 1825-1834 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yi Pan, Joshph J.S.Shang, Minyi Guo: "A scalable HPF implementation of a finite-volume computational electromagnetics application on a CRAY T3E parallel system"Concurrency and Computation : Practice and Experience. 15・6. 607-621 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Weng-Long Chang, Minyi Guo: "Solving the set cover problem and the problem of exact cover by 3-sets in the Adleman-Lipton model"BioSystems. 72・1. 263-275 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hui Wang, Minyi Guo: "Divide-and-conquer Algorithm for Irregular Redistribution in Parallelizing Compilers"The Journal of Supercomputing. 29・3(予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hui Wang, Minyi Guo: "A Parallel Implementation of Multi-domain High-order Navier-Stokes Equations Using MPI"IEICE Transactions on Information and Systems. E87-D・7. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Weng-Long Chang, Minyi Guo, Michael Ho: "Towards solution of the set-splitting problem on Gel-based DNA computing"Future Generation Computer Systems. 20・6(予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Chan, J.Cao, A.Chan, M.Guo: "Programming Support for MPMD Parallel Computing in ClusterGOP"IEICE Transactions on Information and Systems. E87-D・7. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Laurence T.Yang, Minyi Guo: "High Performance Computing : Paradigm and Infrastructure"John Wiley & Sons, Ltd.. 630 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minyi Guo, Laurence T.Yang: "Parallel/Distributed Computing with Applications"Kluwer Scientific Publisher. 350 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yi Pan, Laurence Yang: "Parallel and Distributed Scientific and Engineering Computing : Practice and Experience"Nova Science Publishers. 450 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Laurence T.Yang, Yi Pan: "High Performance Scientific and Engineering Computing - Hardware/Software Support"Kluwer Scientific Publisher. 330 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Minyi Guo: "Optimization Techniques for Parallelizing Irregular Scientific Codes"情報処理学会論文誌:ハイパフォーマンスコンピューティングシステム. 44・SIG1. 58-69 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Minyi Guo: "Symbolic Communication Set Generation for Irregular Parallel Applications"The Journal of Supercomputing. 25(予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Minyi Guo: "Reducing Communication Cost for Parralleizing Irregular Scientific Codes"Lecture Notes in Computer Science. 2367. 203-216 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Minyi Guo: "Efficient Loop Partitioning for Parallel Codes of Irregular Scientific Computations"IEICE Transactions on Information and Systems. E86-D(予定). (2003)

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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2025-11-20  

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