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2013 年度 実施状況報告書

ケイリーグラフにおける確率的耐故障経路選択手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25330079
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京農工大学

研究代表者

金子 敬一  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20194904)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード高信頼システム / ディペンダブルコンピューティング / ハイパースターグラフ / ハイパーキューブ / 耐故障経路選択 / アルゴリズム
研究概要

ハイパーキューブにおいて確立した手法に基づき,ケイリーグラフの一種である正則なハイパースターグラフにおいても,確率的な耐ノード故障経路選択アルゴリズムを開発した.具体的には,ハイパースターグラフの各ノードにおいて,前処理として,隣接ノードと情報を交換することで,目的ノードまでの距離別に到達確率の推定値を計算しておく.実際に,メッセージを送信する場合,メッセージを保持しているノードから目的ノードまでの距離を計算し,目的ノードに近づく隣接ノードの部分集合から,最も目的ノードへの到達確率の高いノードを選択して,メッセージを送信する.従来の手法では,到達を保証するか否かという情報しか利用していなかったのに対して,すべての隣接ノードが到達を保証できない場合でも,より確率の高い隣接ノードにメッセージを送信することで,耐ノード故障経路選択アルゴリズムの性能を向上させることに成功した.この成果は,先進計算機科学・応用・技術に関する国際会議において発表した.また,ハイパキューブにおいても,リンク故障を表す関数を導入して到達確率を計算するように,計算式を改良することで,耐リンク故障経路選択アルゴリズムを実現することに成功した.ノードに接続するリンクすべてが故障しているとみなすことで,そのノードを故障ノードとして扱うことができるため,リンク故障に対応するアルゴリズムの方が汎用性が高い.この研究成果についても,国際会議において発表する予定である.また,スターグラフに対するアルゴリズムについても順調に開発が進んでおり,スターグラフの拡張グラフに対しても研究を進めている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

目標である,ハイパースターグラフに対する確率的経路選択手法の開発に成功するとともに,スターグラフやその拡張グラフに対する確率的経路選択手法についても順調に開発が進んでいるため.さらに,ハイパキューブに対しても,耐ノード故障から,より汎用性の高い耐リンク故障の確率的経路選択手法を開発することにも成功したため.

今後の研究の推進方策

今後は,当初の目的通り,パンケーキグラフや焦げたパンケーキグラフに対する確率的な耐ノード故障経路選択手法の開発を目指すととともに,その耐リンク故障化を図る.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] k-pairwise Disjoint Paths Routing in Perfect Hierarchical Hypercubes2014

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, and Keiichi Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Supercomputing

      巻: 67 ページ: 485-495

    • DOI

      10.1007/s11227-013-1013-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time Optimal Node-to-Set Disjoint Paths Routing in Hypercubes2014

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, and Keiichi Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Information Science and Engineering

      巻: 30 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Set-to-Set Disjoint Paths Routing in Hierarchical Cubic Networks2014

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, and Keiichi Kaneko
    • 雑誌名

      The Computer Journal

      巻: 57 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1093/comjnl/bxs171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fault-tolerant Routing based on Approximate Directed Routable Probabilities for Hypercubes2014

    • 著者名/発表者名
      Dinh, Thuy Duong, and Keiichi Kaneko
    • 雑誌名

      Future Generation Computer Systems

      巻: - ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.future.2013.12.003

    • 査読あり
  • [学会発表] The Container Problem in a Torus-connected Cycles Network2014

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, and Keiichi Kaneko
    • 学会等名
      International Conference on Computational Science
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      20140610-20140612
  • [学会発表] Torus-connected Cycles: An Implementation-friendly Topology for Interconnection Networks of Massively Parallel Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, and Keiichi Kaneko
    • 学会等名
      13th International Conference on Algorithms and Architectures for Parallel Processing
    • 発表場所
      Vietri sul Mare, Italy
    • 年月日
      20131218-20131221
  • [学会発表] Set-to-set Disjoint Paths Routing in Hyper-star Graphs2013

    • 著者名/発表者名
      Bossard, Antoine, and Keiichi Kaneko
    • 学会等名
      ISCA 3rd International Conference on Advanced Computing and Communications
    • 発表場所
      Los Angeles, California, USA
    • 年月日
      20130925-20130927
  • [学会発表] A Stochastic Fault-tolerant Routing Algorithm in Hyper-Star Graphs2013

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, Yo, Yuki Hirai, and Keiichi Kaneko
    • 学会等名
      2013 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications
    • 発表場所
      Las Vegas, Nevada, USA
    • 年月日
      20130722-20130725

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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