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2017 年度 実施状況報告書

グラフ探索アプリケーションの大規模並列環境での高性能化に向けた並列言語の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00099
研究機関京都大学

研究代表者

平石 拓  京都大学, 学術情報メディアセンター, 助教 (60528222)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードプログラミング言語 / 並列・分散処理 / 高性能計算アプリケーション / 知識発見とデータマイニング / 探索・論理・推論アルゴリズム
研究実績の概要

提案しているタスク並列言語Tascellの開発および応用に関する研究を進めた.ノード間通信にMPIを用いたバージョンの処理系が,例外処理およびタスク中断も含めて機能するように,かつ,東京大学や京都大学のスーパーコンピュータ環境でも動作するように実装を進め,性能評価を行い,これらの環境で正しく動作することを確認した.ただし,性能については,計算コアの1つを通信専用に割り当てる,外部からの通信要求確認のポーリング間隔を調整するなどのチューニングを行ったものの,従来のTCP/IP実装以上の性能は得られなかった.この問題の解決は今後の課題である.MPIの片方向通信を用いた実装や,ACPライブラリを用いた実装については,実装の検討および調査を進めた.
アプリケーションによっては大きな問題となるワークスティールコストの削減のため,スティール要求があってからタスクを生成するのではなく,あらかじめ固定数のタスクを生成しておく方式の実装・評価も行い,性能改善効果が確認できた.特に,コア数以上のワーカを起動することでスティールコストを隠蔽することができ,環境によっては大きな性能改善が期待できることが示唆された.
主要アプリケーションの一つと想定しているグラフマイング(グラフから特定の条件をみたすサブグラフを列挙)については,従来のTCP/IP実装における性能評価結果や問題点(タスクの過剰分割やそれにともなうスティールコストの増大)をまとめ,学会発表を行った.

現在までの達成度 (区分)
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

MPI双方向通信による実装の例外処理機能対応や東大・京大等のスパコンでの動作のために予想以上に手間取り,当初想定していた片方向通信やACPライブラリによる実装の完成が間に合わなかったが,タスクを予め生成しておく方式の実装など別方向での成果は得られており,全体の進捗としてはおおむね順調である.

今後の研究の推進方策

MPI片方向通信やACPライブラリによる実装を完成させるとともに,当初30年度に予定していた開発項目であるワークスティール回数の削減のための方策の検討などに取り組む.

次年度使用額が生じた理由

今年度行う予定だった研究成果の論文発表を,もう少し研究を進展させてから次年度行うことに予定変更したため.次年度使用額はその発表にかかる学会参加費および旅費に充てる.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Dynamic Load Balancing for Construction and Arithmetic of Hierarchical Matrices2018

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hiraishi
    • 学会等名
      SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (SIAM PP18)
    • 国際学会
  • [学会発表] 拡張SC言語で記述したSchemeインタプリタによる計算状態操作機構の評価2018

    • 著者名/発表者名
      八杉 昌宏,池内 嶺知,平石 拓,小宮 常康,重本 孝太
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会プログラミング論研究会第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ (PPL2018) カテゴリ1
  • [学会発表] 階層型行列の区分け決定処理のCilk Plusによる並列化2018

    • 著者名/発表者名
      白 正陽,平石 拓,伊田 明弘,中島 浩
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会プログラミング論研究会第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ (PPL2018) カテゴリ3
  • [学会発表] 並列分散フレームワークの耐障害性評価のための通信障害模擬機能2018

    • 著者名/発表者名
      西牟禮 亮,八杉 昌宏,平石 拓,馬谷 誠二
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会プログラミング論研究会第20回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ (PPL2018) カテゴリ3
  • [学会発表] タスク並列言語におけるノード間通信の実装方式の検討2018

    • 著者名/発表者名
      平石 拓,村岡 大輔,八杉 昌宏
    • 学会等名
      第59回プログラミング・シンポジウム
  • [学会発表] 仮想環境を考慮した要求駆動型負荷分散2017

    • 著者名/発表者名
      良本 海,八杉 昌宏,平石 拓,馬谷 誠二
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第34回大会 (JSSST2017)
  • [学会発表] 分散環境での並列グラフマイニングにおけるタスク中断処理による冗長探索削減2017

    • 著者名/発表者名
      奥野 伸吾,平石 拓,中島 浩,八杉 昌宏,瀬々 潤
    • 学会等名
      並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ (SWoPP2017):第115回プログラミング研究会 (PRO-2017-2)
  • [学会発表] HOPEコンパイラのプロトタイプ実装2017

    • 著者名/発表者名
      重本 孝太,八杉 昌宏,平石 拓,馬谷 誠二
    • 学会等名
      並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ (SWoPP2017):第115回プログラミング研究会 (PRO-2017-2)
  • [学会発表] 優先度ならびに重みを用いたワークスティールフレームワークの性能改善2017

    • 著者名/発表者名
      寄高 啓司,八杉 昌宏,平石 拓,馬谷 誠二
    • 学会等名
      The 1st cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming (xSIG 2017)
  • [備考] Tascell

    • URL

      http://super.para.media.kyoto-u.ac.jp/tascell/index.html

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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