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2014 年度 実績報告書

高速相互通信機能を持つ並列アクセラレータによる大規模離散探索問題高速化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23300014
研究機関東京大学

研究代表者

稲葉 真理  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (60282711)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードリコンフィギャラブルシステム / 離散最適化 / ハードウェアアルゴリズム
研究実績の概要

前年度までに行った並列化の実験結果をふまえ、以下のように役割分担しつつ、分散並列システムの構築に取り組んだ。
(1) 通信モデルの定式化と最適化の研究(担当: 今井):通信モデルの定式化および最適化のための手法の研究を実施した。ネットワークトポロジーに関して、耐故障性の観点も加味したマルチルート化した場合の頑健さ・効率等の利害得失について主に取り組み、ネットワークフローの観点から検討を行った。
(2) 探索アルゴリズムとアプリケーションの開発(担当: 稲葉・長井):大規模探索アルゴリズムの提案およびシミュレーションに取り組んだ。SATやデータマイニングでの大規模問題を対象に、既存のポートフォリオ戦略で欠けた側面を中心に調べ、新しい検出手法を研究した。また、近年注目を浴びているセンサーフュージョンの問題での並列化について、システムアーキテクチャの観点から高速化に取組んだ。
(3) ファームウェア開発グループ(担当:稲葉):一般的な制御方式の実装に取り組む中で、消費電力問題に関する課題解決を行った。実時間での消費電流の計測を行う機能を援用して、全体としての低消費電力化を達成するFPGAアクセラレータの開発を推進した。このような研究進展に伴い、具体的問題解決を着実に行いながら高速相互通信機能を有する並列アクセラレータに関する研究を推進し、最終年度での大規模離散探索問題高速化の研究との融合を図っていくことを可能としている。そのための、最適化グループと研究協力して、全体のフレームワークについても検討を行った。

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

本研究プロジェクトの進展とともに、具体的問題解決の重要性が増していることに鑑み、その解決を行いながら当初研究計画の目標に近づけることができており、最終年度に向けて大規模計算と高速アクセラレータの融合を目指すところまで来ている。

今後の研究の推進方策

これまでに得られた成果をさらに発展させ、低消費電力アクセラレータの展開そして大規模離散最適化問題を高速化するフレームワークの構築を目指して研究を進める。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] All-IP-Ethernet architecture for real-time sensor-fusion processing2016

    • 著者名/発表者名
      Kei Hiraki, Mary Inaba, Hiroshi Tezuka, Hisanobu Tomari, Kenichi Koizumi, Shuya Kondo
    • 雑誌名

      Proceedings of the High-Speed Biomedical Imaging and Spectroscopy: Toward Big Data Instrumentation and Management conference

      巻: 1 ページ: 97200D

    • DOI

      10.1117/12.2212016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feature Extraction Based on Generating Bayesian Network2015

    • 著者名/発表者名
      Kaneharu Nishino and Mary Inaba
    • 雑誌名

      Procedings of the 22nd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2015), Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9492 ページ: 255-262

    • DOI

      10.1007/978-3-319-26561-2_31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Implementation of Continuous Skyline Computation on a Multi-Core Processor2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Koizumi , Mary Inaba , Kei Hiraki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th ACM-IEEE International Conference on Formal Methods and Models for System Design

      巻: 1 ページ: 52-55

    • DOI

      10.1109/MEMCOD.2015.7340468

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Community Branching for Parallel Portfolio SAT Solvers2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sonobe, Shuya Kondoh and Mary Inaba
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conferences on Theory and Applications of Satisfiability Testing (SAT2014)

      巻: 1 ページ: 188-196

    • DOI

      10.1007/978-3-319-09284-3_14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parametric Multiroute Flow and Its Application to Robust Network with k Edge Failures2014

    • 著者名/発表者名
      J.-F. Baffier, V. Suppakitpaisarn, H. Hiraishi and H. Imai
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8596 ページ: 26-37

    • DOI

      10.1007/978-3-319-09174-7_3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Worst Case Computation Time for Minimal Joint Hamming Weight Numeral System2014

    • 著者名/発表者名
      V. Suppakitpaisarn and H. Imai
    • 雑誌名

      Proceedings of the for 2014 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2014)

      巻: 1 ページ: 138-142

    • 査読あり
  • [学会発表] Fully secure 6Gbps file transfer for personal genome data application2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Fukunaga, Hiroshi Tezuka, Junji Tamatsukuri, Goki Honjo, Junichiro Shitami, Kenichi Koizumi, Mary Inaba, Kei Hiraki
    • 学会等名
      The TNC16 Networking Conference
    • 発表場所
      プラハ, チェコ共和国
    • 年月日
      2016-06-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Strategy to diversify search using history map in parallel solving2016

    • 著者名/発表者名
      Moon Seongsoo, Mary Inaba
    • 学会等名
      Learning and Intelligent OptimizatioN Conference(LION10)
    • 発表場所
      ナポリ, イタリア
    • 年月日
      2016-05-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Bayesian AutoEncoder: Generation of Bayesian Networks with Hidden Nodes for Features2016

    • 著者名/発表者名
      Kaneharu Nishino and Mary Inaba
    • 学会等名
      Thirtieth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-16)
    • 発表場所
      アリゾナ, アメリカ合衆国
    • 年月日
      2016-02-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 楽譜を用いた楽器音分離手法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      小林瑞紀,手塚宏史,稲葉真理
    • 学会等名
      エンターテインメントコンピューティングシンポジウム 2015(EC2015)
    • 発表場所
      北海道大学, 北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] 音楽の重要な構成要素の抽出の提案-音楽ゲーム用譜面自動生成のために-2015

    • 著者名/発表者名
      香川俊宗,手塚宏史,稲葉真理
    • 学会等名
      エンターテインメントコンピューティングシンポジウム 2015(EC2015)
    • 発表場所
      北海道大学, 北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] Proposal and Application of Search Similarity Index for SAT solver2015

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Iida, Seongsoo Moon, Hiroshi Tezuka, Mary Inaba
    • 学会等名
      The Pragmatics of SAT 2015 (PoS 2015)
    • 発表場所
      テキサス, アメリカ合衆国
    • 年月日
      2015-09-23
    • 国際学会
  • [学会発表] ベイジアンネットワークの生成に基づく特徴抽出2015

    • 著者名/発表者名
      西野兼治, 稲葉真理
    • 学会等名
      電子情報学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      徳島大学, 徳島県徳島市
    • 年月日
      2015-07-18
  • [学会発表] SAT問題におけるCommunity rankの提案2015

    • 著者名/発表者名
      戸ヶ崎仁宣, 手塚宏史,稲葉真理
    • 学会等名
      2015年度 人工知能学会全国大会(第29回)
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学, 北海道函館市
    • 年月日
      2015-05-30
  • [学会発表] 大規模ネットワークにおけるコミュニティ検出手法の高速化2015

    • 著者名/発表者名
      尾崎 直人, 手塚宏史,稲葉真理
    • 学会等名
      2015年度 人工知能学会全国大会(第29回)
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学, 北海道函館市
    • 年月日
      2015-05-30
  • [学会発表] 変数のindexのshuffleによる多様性効果について2015

    • 著者名/発表者名
      ムンソンス, 手塚宏史,稲葉真理
    • 学会等名
      2015年度 人工知能学会全国大会(第29回)
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学, 北海道函館市
    • 年月日
      2015-05-30
  • [学会発表] リアルタイム消費電流計測機能を活用する低消費電力FPGAアクセラレータ2014

    • 著者名/発表者名
      近藤秀弥,手塚宏史,稲葉真理
    • 学会等名
      並列/分散/協調処理に関する新潟サマー・ワークショップ(SWoPP新潟2014)
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター, 新潟県新潟市
    • 年月日
      2014-07-28

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公開日: 2017-01-06  

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