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2006 年度 実績報告書

情報爆発時代のロバストな自動チューニングソフトウェアに向けた数理的基盤技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18049014
研究機関東京大学

研究代表者

須田 礼仁  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教授 (40251392)

研究分担者 竹村 彰通  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (10171670)
室田 一雄  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (50134466)
山本 有作  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授 (20362288)
直野 健  株式会社日立製作所, 中央研究所, 主任研究員 (20421935)
片桐 孝洋  電気通信大学, 大学院情報システム学研究科, 助手 (40345434)
キーワード自動チューニング / 情報爆発 / 統計科学 / 最適化 / 固有値解法 / 行列計算 / 実験計画 / 性能モデル
研究概要

情報爆発時代のソフトウェアは,質・量とも爆発的に大きくなる情報を技術と社会に活かすため,同様に爆発的に拡大する計算・通信・記憶資源の多様性に適応する能力(自動チューニング機能)を備えなければならない.我々は柔軟かつロバストな自動チューニング機能を有するソフトウェア開発するための数理的基盤技術の開拓を日指して以下の研究を行った.
1.実行時自動チューニングのための最適実験計画では,ベイズ統計に基づく最適解を大規模な数値計算により求め,優れた性質を持つことを示した.
2.計算機性能のためのモデルとして,キャッシュあふれやライン衝突などを考慮した性能モデルを構築した.また,AICによるモデル選択が一定の有効性を示すことを確認した.
3.分割表の検定に用いるMCMCの基底の研究を展開した.これは,従来困難であった多様な統計的解析を効率的に実現するものである.
4.M凸関数の概念をジャンプシステム上に拡張し,離散凸解析の研究をさらに展開した.これにより,マトロイド,デルタマトロイド,基多面体での知見を一般化した.
5.固有値解法であるマルチシフトQR法の性能モデルを構築し自動チューニングへの見通しをつけた.また,対称行列の三重対角化の手法について,その優劣がシステムや問題によりどのように変化するかについて系統的に調査した.
6.行列計算に関する自動チューニングのサーベイを行い,その動向を明らかにし,既存研究で残された課題を明らかにした.
7.分散メモリ並列計算における集団通信について,網羅的なアルゴリズム列挙法を開発した.特に本年度は2のべき以外のマシン数に適応した.
8.固有値問題の解法のうち,多固有値多分法について,実行時自動チューニングの手法を開発した.この結果は次期LAPACKに収納される予定である.
このように,我々が目指す数理基盤の基礎をなす重要な研究成果が得られた.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (25件)

  • [雑誌論文] Recursive Multi-Factoring Algorithm for MPl_Allreduce2007

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Imamura
    • 雑誌名

      Proceedings of Parallel and Distributed Computing and Networks (PDCN2007) (CD-ROM)

  • [雑誌論文] Automatic Performance Tuning for the Multi-section with Multiple Eigenvalues Method for the Symmetric Eigenproblem2007

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Katagiri, Christof Voemel, James Demmel
    • 雑誌名

      Selected Papers from the Workshop On State-of-the-art In Scientific And Parallel Computing (PARA'06) (採録決定)

  • [雑誌論文] ソフトウェア自動チューニングにおける標本点追加型性能パラメタ推定法2007

    • 著者名/発表者名
      田中輝雄, 片桐孝洋, 弓場敏嗣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 (採録決定)

  • [雑誌論文] Electric network classifiers for semi-supervised learning on graphs2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hirai, Kazuo Murota, Masaki Rikitoku
    • 雑誌名

      Journal of Operations Research Society of Japan 50・3(採録決定)

  • [雑誌論文] Operations on M-convex functions on jump systems2007

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kobayashi, Kazuo Murota, Ken'ichiro Tanaka
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Discrete Mathematics (採録決定)

  • [雑誌論文] 長方行列向け特異値分解の浮動小数点コプロセッサによる高速化2007

    • 著者名/発表者名
      深谷猛, 山本有作, 堀玄, 梅野健
    • 雑誌名

      2007年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集 2007・1

      ページ: 111-118

  • [雑誌論文] Strong consistency of the maximum likelihood estimator finite mixtures of location-scale distributions when the scale parameters are exponentially small2006

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Tanaka, Akimichi Takemura
    • 雑誌名

      Bernoulli 12

      ページ: 1003-1017

  • [雑誌論文] M-convex functions on jump systems : A general framework for minsquare graph factor problem2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Murota
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Discrete Mathematics 20

      ページ: 213-226

  • [雑誌論文] 密行列固有値解法の最近の発展 (II)-マルチシフトQR法-2006

    • 著者名/発表者名
      山本 有作
    • 雑誌名

      応用数理学会論文誌 16・4

      ページ: 507-534

  • [雑誌論文] 実行時自動チューニングのための逐次実験計画-分散が共通な2つの正規分布の場合-2006

    • 著者名/発表者名
      須田 礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-108

      ページ: 13-18

  • [雑誌論文] Some improvements in numerical evaluation of symmetric stable density and its derivatives2006

    • 著者名/発表者名
      Muneya Matsui, Akimichi Takemura
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods 35

      ページ: 149-172

  • [雑誌論文] Simultaneous estimation of the means in some Poisson log linear models2006

    • 著者名/発表者名
      Hisayuki Hara, Akimichi Takemura
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Statistical Society 36

      ページ: 17-36

  • [雑誌論文] Arrangements and ranking patterns2006

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Kamiya, Peter Orlik, Akimichi Takemura, Hiroaki Terao
    • 雑誌名

      Annals of Combinatorics 10

      ページ: 219-235

  • [雑誌論文] Parallel matching for ranking all teams in a tournament2006

    • 著者名/発表者名
      Kei Kobayashi, Hideki Kawasaki, Akimichi Takemura
    • 雑誌名

      Advances in Applied Probability 38

      ページ: 804-826

  • [雑誌論文] A steepest descent algorithm for M-convex functions on jump systems2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Murota, Ken'ichiro Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E89-A・5

      ページ: 1160-1165

  • [雑誌論文] High-Performance Computing for Exact Numerical Approaches to Quantum Many-Body Problems on the Earth Simulator2006

    • 著者名/発表者名
      Susumu Yamada, Toshiyuki Imamura, Takuma Kanou, Masahiko Machida
    • 雑誌名

      Proceedings of Supercomputing Conference SC|06 (CD-ROM)

  • [雑誌論文] Performance Modeling and Optimal Block Size Selection for the Small-Bulge Multishift QR Algorithm2006

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Yamamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of ISPA 2006 : Lecture Notes on Computer Science 4330

      ページ: 451-463

  • [雑誌論文] d-Spline Based Incremental Parameter Estimation in Automatic Performance Tuning2006

    • 著者名/発表者名
      Teruo Tanaka, Takahiro Katagiri, Toshitsugu Yuba
    • 雑誌名

      Selected Papers from the Workshop On State-of-the-art In Scientific And Parallel Computing (PARA'06) (採録決定)

  • [雑誌論文] 性能測定基盤と連携する数値計算ソフトウェア2006

    • 著者名/発表者名
      今村 俊幸
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-107

      ページ: 199-202

  • [雑誌論文] 実行時自動チューニングのための逐次実験計画の一手法2006

    • 著者名/発表者名
      須田 礼仁
    • 雑誌名

      日本応用数理学会 環瀬戸内応用数理研究部会 第10回シンポジウム 講演予稿集

      ページ: 39-44

  • [雑誌論文] 汎用的なソフトウェア自動チューニング機構のための実験計画法の応用の検討2006

    • 著者名/発表者名
      小谷 和正, 須田 礼仁
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-107

      ページ: 193-198

  • [雑誌論文] 非対称行列向けマルチシフトQR法の性能予測方式2006

    • 著者名/発表者名
      山本 有作
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-106

      ページ: 7-12

  • [雑誌論文] Effect on Run-time Auto-tuning for Multi-section with Multiple Eigenvalues Method2006

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Katagiri, Christof Voemel, James W. Demmel
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 2006-HPC-107

      ページ: 187-192

  • [雑誌論文] Numerical Policy Interface for Automatic Tuning Library2006

    • 著者名/発表者名
      Ken Naono
    • 雑誌名

      First International Workshop on Automatic Performance Tuning (iWAPT2006)

  • [雑誌論文] Automatic Tuning for Collective Communication Operations2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Imamura
    • 雑誌名

      First International Workshop on Automatic Performance Tuning (iWAPT2006)

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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