相互結合網の自律動作による大域的最適化の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580362
• Research Institution: UTSUNOMIYA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 横田 隆史 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (90334078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大津 金光 宇都宮大学, 工学部, 助手 (00292574) ; 馬場 敬信 宇都宮大学, 工学部, 教授 (70092616)
• Keywords: 並列計算機 / 相互結合網 / 大域的挙動理解 / 動的最適化 / メタレベル計算原理

Research Abstract

前年度の大きな成果である『メタレベル計算原理』を発展させることで,本研究で目標とする大域的挙動理解に基づき自律的に最適化を行う並列計算機システムの実現に向けた研究を進めた.その実現のためには,相互結合網のみならずシステム構成要素たる演算ノードの挙動理解も必須であるとの考えに至り,大きく,ノード内・ノード間の2つの側面について検討を行った.
ノード内については,マルチスレッド化による実行性能の向上を柱として,メタレベル計算原理の適用技術を検討した.具体的には,プロファイリング技術に関する検討,制御投機およびデータ投機による実行に関する検討,および投機的なマルチスレッド化を行うシステムのモデリング手法である.
ノード間については,PCクラスタをベースに相互結合網模擬装置を構築することで,相互結合網方式に関するシミュレーション評価環境を整備した.通信の大域的な挙動の把握・理解の手法の検討を支援するため,ルータの大域的な状態を数値化し表示する機能を評価環境に取り入れた.具体的には,グラフ表示により定常状態・過渡状態の判定を可能にしたほか,輻輳状況の様子を濃淡画像として直感的に把握できる機能を指す.この評価環境を使い,相互結合網の自律的な最適化のためのルーティングアルゴリズムに関して検討を進めた結果,メッセージの進行方向の輻輳状況を用いる基本的なルーティングモデル"Cross-Line"の提案に至った.Cross-Lineについては,シミュレーション評価環境上で基本的な特性を測定する初期的な評価を行い,既存研究に比した場合の優位性を明らかにしている.
以上の本研究の成果は、1編の学協会誌論文,3編の国際会議論文,1編の査読付き国内シンポジウム論文,13編の口頭発表論文にまとめられ,公表されている,また同成果を特許として出願している.

Research Products

• [Publications] Y.Iwamoto, K.Suga, K.Ootsu, T.Yokota, T.Baba: "Receiving Message Prediction Method"Parallel Computing, Elsevier. Vol.29. 1509-1538 (2003)
• [Publications] T.Baba, T.Yokota, K.Ootsu, F.Furukawa, G.Ishihara, M.Saito: "YAWARA: A Meta-Level 0ptimizing Computer System"7th International Workshop on Innovative Architecture for Future Generation High-Performance Processors and Systems(IWIAO4). (2004)
• [Publications] Y.Takeda, K.Sakamaki, K.Ootsu, T.Yokota, T.Baba: "A Personal Agent for Combining the Home Appliance Services and Its Learning Mechanism"Proc. of 2003 International Symposium on Advanced Intelligent Systems. 74-77 (2003)
• [Publications] A.Hattori, F.Furukawa, K.Ootsu, T.Yokota, T.Baba: "Eagle: A Novel Fault-Tolerant System for Large-Scale Computational Grids"3rd IEEE/ACM International Symposium on Cluster Computing and the Grid(CCGrid 2003). (2003)
• [Publications] 服部晃和, 古川文人, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "大規模グリッド向けフォールトトレラントシステムEagleの提案"先進的計算基盤システムシンポジウムSACSIS 2003論文集(情報処理学会シンポジウムシリーズ). Vol.2003,No.8. 185-186 (2003)
• [Publications] 西谷雅史, 絵面聡, 横田隆史, 大津金光, 馬場敬信: "動的な情報を用いたルーティングアルゴリズムCross-Lineの検討"情報処理学会研究報告. Vol.2004,No.20. 7-12 (2004)
• [Publications] 加藤文彦, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "間歇的プロファイリングの提案とSPECint95による評価"情報処理学会研究報告. Vo1.2003,No.84. 31-36 (2003)
• [Publications] 横田昌之, 佐藤智一, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "バイナリレベルマルチスレッド化への制御投機の導入とその評価"情報処理学会研究報告. Vo1.2003,No.84. 109-114 (2003)
• [Publications] 鈴木圭介, 古川文人, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "投機的コヒーレンス制御機構SCCMの性能解析"情報処理学会研究報告. Vo1.2003,No.84. 127-132 (2003)
• [Publications] 高済健吾, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "投機的マルチスレッド処理実行モデルのSystemCによるモデリング"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-153-1-154 (2004)
• [Publications] 湯澤孝有, 服部晃和, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "ファイル細分型P2Pにおける最適化手法の提案"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-161-1-162 (2004)
• [Publications] 三田翼, 三木大輔, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "値プロファイルに基づくデータ値予測可能性の検討"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-111-1-112 (2004)
• [Publications] 佐藤智一, 三木大輔, 横田昌之, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "バイナリレベルポインタ解析を用いた自動マルチスレッド化"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-125-1-126 (2004)
• [Publications] 三木大輔, 三田翼, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "バイナリレベルマルチスレッド化におけるデータ投機の検討"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-127-1-128 (2004)
• [Publications] 阿久津徳寿, 佐藤智一, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "バイナリレベルマルチスレッド化におけるスレッドコード最適化"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-129-1-130 (2004)
• [Publications] 先田裕美子, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "実行サイクル数サンプリングによるマルチスレッド化の適否判定"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-131-1-132 (2004)
• [Publications] 絵面聡, 西谷雅史, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "ルーティングアルゴリズム開発のための環境構築とその初期評価"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-133-1-134 (2004)
• [Publications] 薬師寺健太, 服部晃和, 古川文人, 大津金光, 横田隆史, 馬場敬信: "グリッド環境におけるチェックポインティング手法の検討と初期評価"情報処理学会 第66回全国大会講演論文集. 1-135-1-136 (2004)