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ヘテロで動的なクラスタシステムで頑健な性能を達成する並列処理手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16700053
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関東京大学

研究代表者

須田 礼仁  東京大学, 大学院情報理工学研究科, 助教授 (40251392)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード並列処理 / タスクスケジューリング / Divisible Load Theory / 再分散 / 動的負荷分散 / ヘテロ並列計算環境 / ハイパフォーマンスコンピューティング / クラスタ / ヘテロ並列 / ヘテロクラスタ / 列ベース分割 / Divisible Load / Multi-master divisible load / 漸近最適スケジューリング / LU分解 / ヘテロ並列環境 / Multi-Master Divisible Load / 高速球面調和関数変換法
研究概要

最終年度となる平成18年度では,これまでの研究成果を総括したうえ,今後の展望について考察した.
1.Multi-Master Divisible Loadは,データやタスクの再分散のためのモデルである.このモデルでは,タスクは一様かつ独立で,任意のサイズに分割することができるとする.そして,ヘテロなクラスタシステムの各プロセッサに任意の量(プロセッサごとに異なってもよい)が割り当てられている状態からスタートして,必要ならばタスクの移送を行いながら,すべてのタスクをできるだけ早く処理し終わるようなスケジュールを構成する問題を考える.研究代表者は,研究協力者である富さやかの協力を得て,この問題に対する漸近最適なスケジュールを求める高速なアルゴリズムを開発してきた.ここで「漸近最適」とは,タスクの量が多くなるに従って,近似解と最適解(一般には未知)のスケジュール長の比が1に近づくことを意味している.すなわち,理論的な限界に限りなく近づくことができるという特長をもつ.計算量も少なく,プロセッサ数pに対して,基本的な漸近最適解は0(p log p)の計算量で得られ,得られた解の改良(黄金分割法)も1反復当り0(p log p)の計算量で可能であることを示した.このような少ない計算量は,動的な性能の変化に追従するための再分散・動的負荷分散に必要不可欠なものである.さらに,シミュレーションと実機への実装を通してこの手法の有効性を実証した.
2.上記のMulti-Master Divisible Loadを含む,ヘテロなクラスタシステムに適用可能なタスクスケジューリングアルゴリズムについて,網羅的なサーベイを行い論文にまとめた.この論文はヘテロな計算システムにターゲットを絞って詳細なサーベイを行った点に独自性がある.また,本論文を通じて既存の研究の足りない点を多数明らかにし,今後の研究の方向性を指し示した.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] ヘテロ並列計算環境のためのタスクスケジューリング手法のサーベイ2006

    • 著者名/発表者名
      須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 : コンピューティングシステム 47・SIG 18(ACS 16)

      ページ: 92-114

    • NAID

      110004862640

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Task redistribution scheduling using multi-master divisible load model2006

    • 著者名/発表者名
      Reiji Suda, Sayaka Tomi
    • 雑誌名

      Proc. of the 18th IASTED International Conference Parallel and Distributed Computing and Systems

      ページ: 160-165

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 有限サイズのmulti-master divisible load問題に対する再分散スケジューリングアルゴリズム2006

    • 著者名/発表者名
      須田 礼仁, 冨 さやか
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006・20

      ページ: 109-114

    • NAID

      110004710269

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-master divisible loadモデルに対する漸近最適スケジューリングの評価2005

    • 著者名/発表者名
      冨さやか, 須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2005・57

      ページ: 51-56

    • NAID

      110002950900

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ヘテロ型クラスタのための2次元列ベース分割における通信スケジューリングと分割の最適化2005

    • 著者名/発表者名
      三森慶卓, 須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2005・57

      ページ: 57-62

    • NAID

      110002950901

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-master divisible loadの漸近最適スケジューリングの実機への実装2005

    • 著者名/発表者名
      冨さやか, 須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2005・81

      ページ: 37-42

    • NAID

      110002952247

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 2次元列ベース分割によるヘテロ型クラスタのためのLU分解2005

    • 著者名/発表者名
      三森慶早, 須田礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2005・81

      ページ: 127-132

    • NAID

      110002952262

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast spherical harmonic transform routine FLTSS applied to the shallow water test set2005

    • 著者名/発表者名
      R.Suda
    • 雑誌名

      Monthly Weather Review 133-3

      ページ: 634-648

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability analysis of the fast Legendre transform algorithm based on the fast multipole method2004

    • 著者名/発表者名
      R.Suda
    • 雑誌名

      Proceedings of the Estonian Academy of Science, Physics, Mathematics 53-2

      ページ: 107-115

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Another Preprocessing Algorithm for Generalized One-Dimensional Fast Multipole Method2004

    • 著者名/発表者名
      R.Suda, S.Kuriyama
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics 195

      ページ: 790-803

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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