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精度保証のための高性能計算技術の創成

研究課題

研究課題/領域番号 16K12432
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高性能計算
研究機関名古屋大学

研究代表者

片桐 孝洋  名古屋大学, 情報基盤センター, 教授 (40345434)

研究分担者 荻田 武史  東京女子大学, 現代教養学部, 准教授 (00339615)
尾崎 克久  芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (90434282)
研究協力者 市村 駿太郎  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード高精度行列-行列積 / 分散並列化 / 反復改良 / ベンチマーク / 精度保証 / スレッド並列化 / 疎行列化 / PBLAS / 行列ー行列積 / 通信削減アルゴリズム / 自動チューニング / ハイパフォーマンスコンピューティング
研究成果の概要

高精度行列-行列積(HP_GEMM)の新実装方式の開発と性能評価を行なった。HP_GEMMを実現するスレッド並列化において疎行列化を行い演算量を削減する高性能実装方式を開発した。既存のスーパーコンピュータで複数の方式の実装評価を行った。これらの方式は、疎行列格納方式CRS、ELL、密行列積DGEMM方式、および、疎行列-ベクトル積の実装を問題特性を利用しスレッド実行効率を高める。性能評価により各実装方式の性能を明らかにした。
HP_GEMMの精度面について理論検討・実装・評価を行った。特に、行列積のエラーフリー変換を用いて隣接浮動小数点丸めを達成するアルゴリズムを開発した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Threaded Accurate Matrix-Matrix Multiplications with Sparse Matrix-Vector Multiplications2018

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Ichimura,Takahiro Katagiri, Katsuhisa Ozaki, Takeshi Ogita, Toru Nagai
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE IPDPSW2018

      巻: - ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HPC分野における精度保証付き 数値計算学の展開2017

    • 著者名/発表者名
      荻田 武史, 尾崎 克久, 柏木 雅英, 片桐 孝洋
    • 雑誌名

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

      巻: 2017-HPC-160 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] マルチコア計算機による高精度行列‐行列積アルゴリズムの性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      市村駿太郎、片桐孝洋、尾崎克久、 荻田武史、永井亨、荻野正雄
    • 雑誌名

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

      巻: 2017-HPC-160 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 行列積に対する隣接浮動小数点丸めの結果を返すアルゴリズム2018

    • 著者名/発表者名
      尾崎 克久
    • 学会等名
      日本応用数理学会部会連合発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Verified Numerical Computations in High-Performance Computing Environments2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ogita
    • 学会等名
      2018 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing (ATAT in HPSC 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Accurate and Verified Numerical Computations with HPC2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ogita
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing 2018 (SIAM PP18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Precision Computing of Matrix-Matrix Multiplications and a New Approach of Auto-Tuning to Numerical Libraries by Deep Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Katagiri, Shuntaro Ichimura and Kenya Yamada
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing 2018 (SIAM PP18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 線形問題におけるHPC向きの精度保証法と反復改良法2017

    • 著者名/発表者名
      荻田 武史
    • 学会等名
      第9回自動チューニング技術の現状と応用に関するシンポジウム(ATTA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数値線形代数における反復改良法2017

    • 著者名/発表者名
      荻田 武史
    • 学会等名
      第17回AT研究会オー プンアカデミックセッション(ATOS17),
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Iterative refinement of eigenvectors of symmetric matrices with clustered eigenvalues2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ogita
    • 学会等名
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE17)
    • 発表場所
      Hilton Atlanta (Atlanta, GA, USA)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Faithful Rounding for Matrix Multiplication2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Ozaki and Takeshi Ogita
    • 学会等名
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering ( CSE17)
    • 発表場所
      Hilton Atlanta (Atlanta, GA, USA)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Algorithmic Revolution and Auto-Tuning for Matrix Computations in Post Moore's Era2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Katagiri, Satoshi Ohshima, Masaharu Matsumoto
    • 学会等名
      SIAM Conference on Computational Science and Engineering (CSE17),
    • 発表場所
      Hilton Atlanta (Atlanta, GA, USA)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実対称行列の固有値分解に対する反復改良法2016

    • 著者名/発表者名
      荻田 武史
    • 学会等名
      応用解析研究会
    • 発表場所
      天満研修センター(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Second International Workshop on Deepening Performance Models for Automatic Tuning (DPMAT)2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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