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メニコア大規模クラスタ向け分散データ管理ライブラリおよびタスク管理機構との融合

研究課題

研究課題/領域番号 20K11841
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60090:高性能計算関連
研究機関甲南大学 (2022)
神戸大学 (2020-2021)

研究代表者

鎌田 十三郎  甲南大学, 知能情報学部, 准教授 (20304131)

研究分担者 Finnerty Patrick・Martin  神戸大学, システム情報学研究科, 助教 (50957628)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード動的負荷分散 / 分散集合ライブラリ / メニーコアクラスタ / 通信と計算のオーバーラップ / メニ―コアクラスタ / メニ―コア / 分散データ / データ再配置
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,社会事象シミュレーションのように不規則性の強い問題を対象に,
プログラマが容易に大規模分散データを作成し,計算状況に応じて容易に適切な計算ノードにデータを配置できる環境を実現することにある.
データの論理的な構造とデータ配置を分離し,計算局面に応じて各データ部位を計算ノードに(再)配置したりキャッシュすることができ,動的負荷分散などによるタスク移動との連携も可能とする.

研究成果の概要

メニーコア大規模クラスタのための分散データ管理ライブラリの開発および動的タスク管理機構との融合を目指した研究をおこなった.
具体的には(1) メニーコア環境における動的負荷分散の効率化のためのタスク粒度自動調整機能、(2) メニーコア環境に対応した高並列データアクセスが可能な分散集合ライブラリの拡充をおこない、加えて(3) 動的負荷分散機構と分散データ管理機構の融合にむけ (3a) 分散配列ライブラリに対する要素の配置を伴う動的負荷分散機構の導入および (3b) 通信と引き続く計算処理の依存関係を容易に記述可能な分散セル集合ライブラリの研究をおこなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後、スーパーコンピュータの用途が広がりや計算の高知能化により、並列プログラムの不規則化が予想される。例えば、状況に応じて大規模な計算をする知的なエージェントをシミュレートする場合、負荷状況に応じた計算資源の再割り当てが必要になる。一方で、現在のスーパーコンピュータでは、メニーコアプロセッサが一般化するなど、より大規模化・複雑化が進んでいる。
ノード間にまたがるデータ・タスク配置管理の今後のさらなる複雑化に対応するため、本研究では、メニーコア環境における要素の再配置可能な大規模分散データ管理ライブラリを開発するとともに、自動負荷分散機構との融合に向けた研究をおこなった。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] Automatically balancing relocatable distributed collections2023

    • 著者名/発表者名
      Finnerty Patrick、Kamada Tomio、Ohta Chikara
    • 雑誌名

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: n/a 号: 27

    • DOI

      10.1002/cpe.7717

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topic-based distributed publish-process-subscribe system with metrics on geographic distance and permissible delay2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Ryota、Kamada Tomio、Finnerty Patrick、Ohta Chikara
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 11 号: 12 ページ: 748-753

    • DOI

      10.1587/comex.2022COL0009

    • ISSN
      2187-0136
    • 年月日
      2022-12-01
    • 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] Supercharging the APGAS Programming Model with Relocatable Distributed Collections2022

    • 著者名/発表者名
      Finnerty Patrick、Kawanishi Yoshiki、Kamada Tomio、Ohta Chikara
    • 雑誌名

      Scientific Programming

      巻: 2022 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1155/2022/5092422

    • 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] Topic allocation method on edge servers for latency‐sensitive notification service2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tomoya、Kamada Tomio、Ohta Chikara
    • 雑誌名

      International Journal of Network Management

      巻: 31 号: 6

    • DOI

      10.1002/nem.2173

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A self‐adjusting task granularity mechanism for the Java lifeline‐based global load balancer library on many‐core clusters2021

    • 著者名/発表者名
      Finnerty Patrick、Kamada Tomio、Ohta Chikara
    • 雑誌名

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: - 号: 2

    • DOI

      10.1002/cpe.6224

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributed topic management in publish-process-subscribe systems on edge-servers for real-time notification service2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tomoya、Kamada Tomio、Ohta Chikara
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 9 号: 12 ページ: 616-621

    • DOI

      10.1587/comex.2020COL0040

    • NAID

      130007949083

    • ISSN
      2187-0136
    • 年月日
      2020-12-01
    • 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
  • [学会発表] Distributed Cell Set : A Library for Space-Dependent Communication/Computation Overlap on Many Core Cluster2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Kawanishi, Patrick Finnerty, Tomio Kamada, Chikara Ohta
    • 学会等名
      The 14th International Workshop on Programming Models and Applications for Multicores and Manycores (PMAM `23)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrating a global load balancer to an APGAS distributed collections library2022

    • 著者名/発表者名
      Patrick Finnerty, Tomio Kamada, and Chikara Ohta
    • 学会等名
      n Proceedings of the Thirteenth International Workshop on Programming Models and Applications for Multicores and Manycores (PMAM ‘22)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrating a global load balancer to an APGAS distributed collections library2022

    • 著者名/発表者名
      Patrick Finnerty, Tomio Kamada, and Chikara Ohta
    • 学会等名
      Proceedings of the Thirteenth International Workshop on Programming Models and Applications for Multicores and Manycores (PMAM '22)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experience in testing MPI+Java parallel and distributed programs with JUnit2021

    • 著者名/発表者名
      Patrick Finnerty, Yoshiki Kawanishi, Tomio Kamada, Chikara Ohta
    • 学会等名
      Summer United Workshops on Parallel, Distributed and Cooperative Processing (SWoPP2021), 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Topic-based Allocation of Distributed Message Processors on Edge-Servers for Real-time Notification Service2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Tanaka, Tomio Kamada, Chikara Ohta
    • 学会等名
      Proc. of The 21st Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Java GLB (動的負荷分散ライブラリ)

    • URL

      https://github.com/handist/JavaGLB

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Handist Collections (分散集合ライブラリ)

    • URL

      https://github.com/handist/collections

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] MPI Junit (MPI プログラムのテスト環境)

    • URL

      https://github.com/handist/mpi-junit

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] Hnadist Collections Benchmarks (ベンチマーク群)

    • URL

      https://github.com/handist/collections-benchmarks

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] PlhamJ (人工市場シミュレーション基盤)

    • URL

      https://github.com/plham/plhamJ

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] Handist Collections Benchmarks (ベンチマーク)

    • URL

      https://github.com/handist/collections-benchmarks

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Java GLB

    • URL

      https://github.com/handist/JavaGLB

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Handist Collections

    • URL

      https://github.com/handist/collections

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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