| 研究課題/領域番号 |
19H04127
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60100:計算科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
今村 俊幸 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, チームリーダー (60361838)
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| 研究分担者 |
工藤 周平 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (50824421)
廣田 悠輔 福井大学, 学術研究院工学系部門, 助教 (60709765)
鈴木 智博 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (70235977)
椋木 大地 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (90742289)
鈴木 厚 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 上級研究員 (60284155)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 高性能数値線形代数 / タスクスケジュール / 高並列処理 / 非同期・条件付・競争的タスク / タスク並列 / DAG / 非同期・条件付き・競争的タスク / タスク並列・データ並列 / 非同期 ・ 条件付き・競争的タスク / 数値計算アルゴリズム / データ並列 / スケジューラ / 非同期 / 条件付き・競争的タスクスケジューリング / 高並列計算 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
エクサ時代のメニイコア環境下において、システム実行効率を向上するための数値計算アルゴリズムならびにタスク技術周辺を数値線形計算の視点から研究する。将来にわたって持続可能な高性能な数値計算ソフトウェアのための開発フレームワーク実現に注力し、数値線形代数カーネル構築の経験から発想される新たなタスクスケジューリング技術（非同期・条件付き・競争的スケジューリング）を研究する。同技術要件をスケジューラプロトタイプとして試作し、既存数値線形代数ソフトウェアに取り込み高性能化・高並列化を実現する。更にエクサ時代のターゲットなる高次元データ解析向け数値計算ソフトウェアに対しても適用範囲を広げていく。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題の主眼は、エクサ時代のメニイコア環境下においてシステム実行効率を向上するための非同期的な数値計算アルゴリズムならびにタスク技術周辺を研究し、将来にわたって持続可能な高性能な数値計算ソフトウェアのための開発フレームワークを実現することである。当該課題設定に対して、既存コンパイラランタイム技術の調査、ならびに数値計算アルゴリズム実現に必要となる条件付きタスク起動や依存関係の動的処理の課題をとりあげ、実際の数値計算ライブラリ内部に組み込み実行速度のみならず利用効率向上の点に貢献する成果を達成するとともに、次世代につながる混合精度演算技術との連携課題も同時に確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
計算機システムのメニイコア化が進み、適切な並列タスク数が数千以上の環境が通常となり逐次数値計算アルゴリズムはより高並列なアルゴリズムに変更する必要性がある。その基盤には数値計算アルゴリズムの研究と実際に動作をサポートするコンパイルランタイム系技術の融合が欠かせない。本研究はタスク制御に関する一側面を数値計算研究者の立場から提案し解決に導いた。数値計算ソフトウェアはシミュレーションやデータ分析において極めて重要な役割を果たすものであり、本手法はコデザイン的な側面を強化し実用化を進める必要性があると考える。
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