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2011 年度 実績報告書

非数値計算問題に対するスケルトン並列プログラミングの応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22800007
研究機関東京大学

研究代表者

江本 健斗  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (00587470)

キーワード並列プログラミング / スケルトン / プログラム導出 / 半環 / 生成検査法 / 組み合わせ問題 / 非数値計算問題 / 動的計画法
研究概要

理論の観点では、前年度に構築した基礎理論を元に、データ列上の組み合わせ問題等の非数値計算問題に対して、広く統一的に愚直なプログラム記述から効率的な並列プログラムを得ることのできる「生成検査集約プログラミング」の枠組を提唱した。この枠組は、(1)生成・検査・集約という3種類の部品に分けてプログラムを構成することによるプログラムの容易な設計、(2)逐次添加的に構成部品を追加・変更できることによるプログラムの容易な改善・拡張、(3)それら容易に記述できるプログラムからの最適化規則による効率の良いプログラムの導出、という特徴を持つ。これらの特徴を元に、ナップサック問題・最尤系列推定問題・部分列間合せ問題などに対し、愚直な記述から効率的な並列プログラムを機械的に得られること、過去の研究では個別に扱われていた拡張を統一的に扱えること、さらなる問題の拡張にも柔軟に対応できること、等を示した。また、提案された枠組は動的計画法アルゴリズムの新しい系統的開発の枠組とも捉えられ、この視点からの応用も期待される。
実現の観点では、上記の理論的成果を踏まえ、愚直な生成検査集約プログラムを記述するだけで効率的なMapReduceプログラムを得ることのできる最適化機能付きライブラリをJavaとHadoopの上で実現した。このライブラリを用いて上に挙げた具体的な問題に対する生成検査集約プログラムを記述・実行し、提案した枠組の有効性を確認した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 生成検査+α計算の効率的並列アルゴリズムの系統的導出2012

    • 著者名/発表者名
      江本健斗
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: Vol.29 ページ: 159-175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generate, Test, and Aggregate---A Calculation-based Framework for Systematic Parallel Programming with MapReduce---2011

    • 著者名/発表者名
      Kento EMOTO, Sebastian FISCHER, Zhenjiang HU
    • 雑誌名

      Mathematical Engineering Technical Reports

      巻: 2011-34 ページ: 1-28

  • [学会発表] Generate, Test, and Aggregate---A Calculation-based Framework for Systematic Parallel Programming with MapReduce---2012

    • 著者名/発表者名
      Kento Emoto, Sebastian Ficsher, Zhenjiang Hu
    • 学会等名
      21st European Symposium on Programming (ESOP 2012)
    • 発表場所
      エストニア、タリン
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] Generate, Test, and Aggregate---A Calculation-based Framework for Systematic Parallel Programming with MapReduce---2012

    • 著者名/発表者名
      Kento Emoto, Sebastian Ficsher, Zhenjiang Hu
    • 学会等名
      プログラミング及びプログラミング言語ワークショップPPL2012
    • 発表場所
      和歌山県西牟婁郡白浜町
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] Generate-Test-and-AggregateアルゴリズムのHadoop実装2011

    • 著者名/発表者名
      劉雨、セバスティアンフィッシャー、江本健斗、胡振江
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第28回大会
    • 発表場所
      沖縄県那覇市
    • 年月日
      2011-09-27

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公開日: 2013-06-26  

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