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2017 年度 実施状況報告書

通信を最小化した代数的マルチグリッド法

研究課題

研究課題/領域番号 15K15998
研究機関工学院大学

研究代表者

藤井 昭宏  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 准教授 (10383986)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード粗格子集約 / 高並列実装
研究実績の概要

平成29年度には以下の研究を実施した.
第一に,通信を最小化させるため,RDMA通信を直接利用することで,片側通信でかつ集団通信のない隣接通信を実現し,疎行列ソルバに組み込む研究を行った.今年度は代数的多重格子法の内部に組み込むことまでできたが、予想された性能改善効果よりも低い効果にとどまっていた.性能評価,分析を進め,今後検討を進める.
第二に,時間方向並列化への多重格子法の適用を進めた.はじめに周期的な解を持つような問題に対し,時間方向並列化を行ったときの収束性を分析した.これによりMGRITによる時間方向並列化では,粗いレベルの時間ステップ幅と解の周期の大きさが収束性に大きく影響を与えていることが数値実験的に明らかになった.次に,時間方向の並列化だけでなく空間方向も並列化したときに,並列度の割り当てを時間方向と空間方向にどのように割り当てると性能が最大化されるか,研究を行った.時間方向は空間方向と同等か、それ以上に並列化の効果があり,時間方向と空間方向の自由度が同程度のサイズの場合、時間方向に並列度を多めに割り当てた方が全体の性能が改善することが分かった.
第三に,これまで進めてきた代数的多重格子法の領域集約に基づく手法の実験データをまとめ,論文の投稿を行った。

今後はこれらの研究を統合することで,研究発表を行うことを中心にすすめていく.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

成果の発表までまとめられていないものもあるため,1年延長を行った.
平成29年度中に結果の高度化とともに,成果発表までまとめていきたい.

今後の研究の推進方策

研究した実装技術を公開するため,コードの整理をすすめる.また,通信削減手法の完成度をたかめつつ,成果発表のため,他の既存のライブラリとの比較データの充実をはかる.

次年度使用額が生じた理由

学会発表や論文化を中心に進めていきたい。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Acceleration of sparse linear solvers using RDMA communication on PRIMEHPC FX supercomputer2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Fujii, Teruo Tanaka, Takahiro Katagiri
    • 学会等名
      2018 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing (ATAT in HPSC 2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Consideration on the Optimal Balance Between Space Parallelism and Time Parallelism2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yoda, Akihiro Fujii, Teruo Tanaka, Kengo Nakajima
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing, Poster
    • 国際学会
  • [学会発表] 空間並列度および時間並列度の割り当て方に対する考察2018

    • 著者名/発表者名
      依田 凌, 藤井昭宏, 田中 輝雄,中島 研吾
    • 学会等名
      情報処理学会ハイパフォーマンスコンピューティング研究会Vol.2018-HPC-163, No.27, pp.1-8
  • [学会発表] Comparison of Correction Method in Parallelization in Time Direction -MGRIT and TSC-2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Kaneko, Hiroki Fujito, Akihiro Fujii, Teruo Tanaka, Takeshi Iwashita
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-16)
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数ばねによる質点の一次元運動シミュレーションに対するMultigrid Reduction in Timeの有効性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      藤戸 宙希,金子 重郎,藤井昭宏, 田中 輝雄, 鷲尾 巧, 岩下 武史
    • 学会等名
      情報処理学会ハイパフォーマンスコンピューティング研究会Vol.2018-HPC-162, No.16, pp.1-8
  • [学会発表] Hierarchical Diagonal Blocking形式における疎行列ベクトル積の高速化2017

    • 著者名/発表者名
      室燎,藤井昭宏, 田中 輝雄
    • 学会等名
      情報処理学会ハイパフォーマンスコンピューティング研究会Vol.2018-HPC-161, pp.1-8
  • [学会発表] 非線形熱拡散方程式を対象とした時間方向の並列化手法における補正手法の比較ーMGRITとTSC-2017

    • 著者名/発表者名
      金子重郎,藤戸宙希,藤井昭宏, 田中 輝雄,岩下武史
    • 学会等名
      情報処理学会ハイパフォーマンスコンピューティング研究会Vol.2018-HPC-161, pp.1-8
  • [学会発表] Robust SA-AMG Solver by Extraction of Near-Kernel Vectors2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Nomura, Kengo Nakajima, Akihiro Fujii
    • 学会等名
      SuperComputing 2017, Poster session.
    • 国際学会
  • [学会発表] The Near-Kernel Vector Extraction Method for Robustness and Scalability of SA-AMG Method2017

    • 著者名/発表者名
      N. Nomura, K. Nakajima, A. Fujii
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Research and Education of Computational Science (RECS)
    • 国際学会
  • [学会発表] SA-AMG法におけるニアカーネルベクトル抽出手法の性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      野村 直也, 中島 研吾, 藤井 昭宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会2017年度年会(JSIAM2017)
  • [備考] amgs

    • URL

      http://hpcl.info.kogakuin.ac.jp/lab/software/amgs

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公開日: 2018-12-17  

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