| 研究課題/領域番号 |
16K00068
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計算機システム
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
横田 隆史 宇都宮大学, 工学部, 教授 (90334078)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 相互結合網 / 並列計算機 / 輻輳制御 / 時間的最適化 / 空間的最適化 / 大規模最適化 / 論理配置 / 一斉同期通信 / 集合通信 / パケットスケジューリング / 並列計算機システム / 計算機システム |
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| 研究成果の概要 |
相互結合網は並列計算機において通信の機能を司る構成要素であり、その成否はシステム全体の性能を大きく左右する。本課題は、並列プロラムの実行に伴い雪崩的に発生する通信に対して、(1) 個々の構成要素の自律動作により、(2) 通信状況に素早く追従して制御できる制御システムを構築する目的で遂行した。
本課題では、後追いの手法では対処が難しいことから、制御状態の目標となる理想状態を解明することに注力した。その結果、大パケット送出時刻の制御（時間的な最適化）および並列計算ノードの論理配置の制御（空間的な最適化）の２方向の検討に対し、人工知能での手法を導入することで論文誌への発表等多くの成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
並列計算機の通信機構に関しては、従来、様々な通信状況に対応できる機構的な工夫が中心だった。本課題で理想状態を解明することにより、制御の可否次第で大きく通信性能を向上できることが明らかになった。この成果は、過重な機構・装備を備えていない簡素な構成であっても、使いこなし方の工夫によって遜色ない性能を達成できる可能性があることを示している。
また、本課題の研究の過程では、粒子群最適化（PSO）、遺伝的アルゴリズム（GA）、機械学習（ML）、深層学習（DL）などの人工知能の手法を積極的に導入し、顕著な成果を得ることができたことから、当該分野への人工知能技術の適用が進むものと期待される。
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