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トーラスにおける耐クラスタ故障経路選択手法の探究と確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K11887
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60040:計算機システム関連
研究機関神奈川大学

研究代表者

ボサール アントワーヌ  神奈川大学, 情報学部, 教授 (20645882)

研究分担者 金子 敬一  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20194904)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードinterconnect / supercomputer / dependability / routing / graph / fault-tolerance / interconnection network / graph theory / algorithm / torus / cycles / cluster / interconnection / fault tolerance / 計算機システム関連 / 相互結合網 / 経路選択問題 / システムディペンダビリティ / 信頼性
研究開始時の研究の概要

現代のスーパーコンピュータは数百万を超えるプロセッサを含み、複数の計算を同時に実施する、いわゆる並列処理を行うことで、最終結果を得るまでの計算時間を減らすことを目的とする。この考え方を実現するに当たり、できるだけ高速かつ確実にプロセッサ間で情報を通信する必要がある。プロセッサの数は膨大なため、故障プロセッサの存在を前提にし、本研究では、耐故障性を持つプロセッサ間の情報通信方法の提案を目的とする。

研究成果の概要

トーラス位相に基づく相互結合網と関連課題を研究した。具体的には,超並列計算機に対する相互結合網の代表的な位相であるトーラスに焦点を当て,故障ノードのまとまりを故障クラスタとして処理することで,従来手法が想定する故障ノード数の2~数倍の故障ノードが存在しても,非故障ノード間に非故障経路を確立するアルゴリズムを提案し,その性能検証を行った。また、相互結合網の一つの課題である電力の消費も取り組んだ。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Modern supercomputers include numerous compute nodes, called processors. In order to maximise the system performance, it is critical to efficiently connect all these nodes as it conditions efficient data transfers and usage in general of the processors.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件)

  • [国際共同研究] University of Nevada, Reno(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Nevada, Reno(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] On the Crossing Number of a Torus Network2023

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, Keiichi Kaneko, and Frederick C. Harris, Jr.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 1 ページ: 35-44

    • DOI

      10.1587/transfun.2021EAP1144

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2023-01-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Minimal Paths in a Bicube2022

    • 著者名/発表者名
      Okada, Masaaki and Keiichi Kaneko
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 8 ページ: 1383-1392

    • DOI

      10.1587/transinf.2021EDP7235

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-08-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Memory Optimisation on AVR Microcontrollers for IoT Devices’ Minimalistic Displays2022

    • 著者名/発表者名
      Bossard Antoine
    • 雑誌名

      Chips

      巻: 1 号: 1 ページ: 2-13

    • DOI

      10.3390/chips1010002

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Set-to-set Disjoint Path Routing in Bijective Connection Graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, Keiichi, Antoine Bossard, and Frederick C. Harris
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 72731-72742

    • DOI

      10.1109/access.2022.3188783

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Low-Cost Distributed Network for Crop Growth Optimisation in Plant Factories2022

    • 著者名/発表者名
      Bossard Antoine
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Information Technology

      巻: 13 号: 4

    • DOI

      10.12720/jait.13.4.320-325

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The SOF Programming Paradigm2022

    • 著者名/発表者名
      Bossard Antoine
    • 雑誌名

      International Journal of Software Innovation

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.4018/ijsi.309965

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Set-to-Set Disjoint Paths Problem in Mobius Cubes2022

    • 著者名/発表者名
      Ichida, Hiroyuki and Keiichi Kaneko
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 83075-83084

    • DOI

      10.1109/access.2022.3197288

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autonomous on-Chip Debugging for Sensors Based on AVR Microcontrollers2021

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 雑誌名

      Journal of Sensor Technology

      巻: 11 号: 02 ページ: 19-38

    • DOI

      10.4236/jst.2021.112002

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On Solving the Decycling Problem in a Torus Network2021

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 雑誌名

      Wireless Communications and Mobile Computing

      巻: 2021 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1155/2021/5598173

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cluster-Fault Tolerant Routing in a Torus2020

    • 著者名/発表者名
      Bossard Antoine、Kaneko Keiichi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 11 ページ: 3286-3286

    • DOI

      10.3390/s20113286

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pairwise Disjoint Paths Routing in Tori2020

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Keiichi、Nguyen Son Van、Binh Hyunh Thi Thanh
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 192206-192217

    • DOI

      10.1109/access.2020.3032684

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A-IDE: a non-intrusive cross-platform development environment for AVR programming in assembly2022

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      23rd ACIS International Summer Virtual Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topological properties of a 2-dimensional torus-connected cycles network2022

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      10th International Conference on Computer and Communications Management
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Torus-connected toroids: an interconnection network for massively parallel systems2022

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      19th Applied Computing International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On routing tolerant to power supply failure of a cabinet of a torus-based supercomputer2022

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      7th IEEE Southern Power Electronics Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Erdos-Sos Conjecture for Stars, Paths and Some of Their Variants2021

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      IEEE/ACIS 19th International Conference on Computer and Information Science
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Set-to-Set Disjoint Paths in a Folded Hypercube2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ichida, Keiichi Kaneko
    • 学会等名
      International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the decycling problem in a torus2020

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      11th International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms and Programming
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Programming with a sequence of pure functions2020

    • 著者名/発表者名
      Antoine Bossard
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Electronics and Software Science (ICESS)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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