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ヘテロジニアス計算機環境における並列探索アルゴリズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00296
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関東京大学

研究代表者

福永 ALEX  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90452002)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード探索 / 並列アルゴリズム / Heuristic search / artificial intelligence / 探索アルゴリズム / 人工知能 / 並列探索アルゴリズム
研究成果の概要

最適解(最小コスト解)を保証するヘテロジニアス並列探索アルゴリズムBlock-Parallel IDA*を開発した。Block-Parallel IDA*はGPUのBlock毎に探索木の部分木を割り当てることにより、従来のスレッド並列GPU探索アルゴリズムより優れた性能を得られることを実証した。一方、最適解を求めるのは難しい問題において充足解を求めるヘテロジニアス並列探索アルゴリズムBatch Monte Carlo Random Walk(BMRW)を開発して、従来のRandom Walkより優れた結果を得られることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、従来型の演算コアを数十個搭載する主演算装置(CPU)に加えて、数千個の演算コアを搭載するGPUを両方搭載しているヘテロジニアスな計算機が普及している。人工知能においてエージェントやロボットの自動行動計画問題及び、経営工学における生産スケジューリング問題や施設配置問題等、多くの難解な探索・最適化問題に対して並列処理能力を十分に発揮できるグラフ探索アルゴリズムを設計することが必要である。本研究においてCPUとGPUを同時に有効に使う探索アルゴリズムを提案・解析した。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] On the Pathological Search Behavior of Distributed Greedy Best-First Search2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kuroiwa, Alex Fukunaga
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Automated Planning and Scheduling

      巻: 1 ページ: 255-263

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Batch Random Walk for GPU-Based Classical Planning2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kuroiwa, Alex Fukunaga
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Automated Planning and Scheduling

      巻: 1 ページ: 155-160

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Block-Parallel IDA* for GPUs2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Horie, Alex Fukunaga
    • 雑誌名

      Proceedings of the Symposium on Combinatorial Search

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Learning Search-Space Specific Heuristics Using Neural Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Yu, Ryo Kuroiwa, Alex Fukunaga
    • 学会等名
      12th Workshop on Heuristics and Search for Domain-Independent Planning
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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