大規模並列計算システム向け低遅延ネットワーク・トポロジに関する研究

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K00082
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 飯田 全広 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70363512)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: Cayley Graph / Pseudo-ZDD / ODP / Graph Golf

研究実績の概要

平成29年度はDegree/Diameter Program（DDP)の研究成果をOrder/Degree Program (ODP)に接続するためのアルゴリズム開発を目標に実施してきた．手動ではあるがCayleyグラフをODPに適用する方法によってODPが解けることが示され，Graph Golf2017において，"General Graph Widest Improvement Award"と"Grid Graph Deepest Improvement Award"の二賞を受賞することができた．この成果は，電子情報通信学会の論文誌(ED Special Issue: Parallel and Distributed Computing and Networking, Order Adjustment Approach using Cayley Graphs for Order/Degree Proble, Kitasuka, Matsuzaki, Iida)に投稿中である．
一方，もう一つの研究家課題であるグラフ処理アクセラレータは，グラフをストリームで処理するためのデータ構造の提案を行った．これにはZDDを修正して利用した．この結果については，電子情報通信学会RECONF研究会にて報告した(IEICE Techinical Report RECONF2017-38, FPGAを用いたグラフストリーム処理の一検討, 松崎，尼崎，飯田，久我，末吉)．

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

アルゴリズム開発については，手法の効果は確認されているが，理論的裏付けがなくまだアルゴリズムとして確立していない．グラフアクセラレータについては，特定の処理については実現できているが，汎化がまだである．今後はよく使われるグラフ処理に限定してより効果的なハードウェアアクセラレーション方式を検討する必要がある．

今後の研究の推進方策

平成30年度は，アルゴリズムの洗練化とアクセラレーションのソフトウェアとの接続を行う計画であったが，平成29年度の進捗から以下のように計画を修正する．
（１）アルゴリズム開発はこのまま進めて，アルゴリズムの確立を目指す．（２）グラフ処理アクセラレータは方向を転換し，汎用的なグラフアクセラレータではなく特定の処理に限定したアクセラレータを目指す．この方向性に見通しが立てば，専用アクセラレータの集合（ハードウェアライブラリ）の構築を目指して，より上位の研究費申請に発展させることを検討する．

研究成果

• [雑誌論文] FPGAを用いたグラフストリーム処理の一検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松崎貴之，尼崎太樹，飯田全広，久我守弘，末吉敏則
  • 雑誌名: 信学技報, vol. 117, no. 279, RECONF2017-38, pp. 7-12, 2017年11月. 巻: 117 ページ: 7-12
• [学会発表] FPGAを用いたグラフストリーム処理の一検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松崎貴之
  • 学会等名: デザインガイア2017 -VLSI設計の新しい大地-