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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of error resilience technology for complex moment-based parallel eigensolvers

Research Project

Project/Area Number 17K12690
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

今倉 暁  筑波大学, システム情報系, 准教授 (60610045)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords数値解析 / 高性能計算 / 耐障害技術
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、日本発の超並列固有値解析手法であり、近年活発に研究が進められている複素モーメント型固有値解法に着目し、アルゴリズムレベルでの耐障害性の実現を目的とし、同解法の理論的誤差解析を通し数理的耐障害技術を開発する。また、実用化を目指した利用性向上のため、発生した障害に合わせたパラメータの自動最適化技術についても併せて開発を進める。本研究課題の成果は、次世代スーパーコンピュータ上での長時間シミュレーションの実現に寄与し、幅広い応用分野において、従来困難であったシミュレーションの大規模化・高精度化につながることが期待される。
2020年度までに、「複素モーメント型超並列固有値解法の障害発生時の理論誤差解析」、「耐障害技術の開発」および別の理論背景に基づく耐障害技術として、「高次複素モーメントおよびArnoldi型外部反復を利用した耐障害技術の考案」を行った。
2021年度は、これまで開発を進めてきた耐障害技術を高度化し、複素モーメント型固有値解法に対するアルゴリズムレベルでの耐障害性の実現を目的とした数理的耐障害技術の完成に向けて、利用性向上に向けた技術開発を進めた。また、開発技術の基盤となる線形方程式解法などの基盤行列計算技術や応用技術として行列計算に基づく機械学習法についても併せて開発を行った。
本研究課題の研究成果を国内外の会議等で発表するとともに、国際論文誌への論文投稿を行った。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Sequential reinforcement active feature learning for gene signature identification in renal cell carcinoma2022

    • Author(s)
      Meng Huang, Xiucai Ye, Akira Imakura, Tetsuya Sakurai
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Informatics

      Volume: 128 Pages: 104049

    • DOI

      10.1016/j.jbi.2022.104049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interpretable collaborative data analysis on distributed data2021

    • Author(s)
      Akira Imakura, Hiroaki Inaba, Yukihiko Okada, Tetsuya Sakurai,
    • Journal Title

      Expert Systems with Applications

      Volume: 177 Pages: 114891

    • DOI

      10.1016/j.eswa.2021.114891

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LSEC: Large-scale spectral ensemble clustering2021

    • Author(s)
      Hongmin Li, Xiucai Ye, Akira Imakura, Tetsuya Sakurai
    • Journal Title

      Intelligent Data Analysis

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Collaborative Novelty Detection for Distributed Data by a Probabilistic Method2021

    • Author(s)
      Akira Imakura, Xiucai Ye, Tetsuya Sakurai
    • Organizer
      The 13th Asian Conference on Machine Learning (ACML 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Eigensolvers using complex moments for operators2021

    • Author(s)
      Akira Imakura, Keiichi Morikuni, Akitoshi Takayasu
    • Organizer
      Numerical Methods and Scientific Computing (NMSC21)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Complex Moment-Based Methods for Differential Eigenvalue Problems2021

    • Author(s)
      Akira Imakura, Keiichi Morikuni, Akitoshi Takayasu
    • Organizer
      SIAM Conference on Applied Linear Algebra (SIAM-LA21)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the Residual Gap of Block Lanczos-Type Methods and Its Remedy by Cross-Interactive Residual Smoothin2021

    • Author(s)
      Kensuke Aihara, Akira Imakura, Keiichi Morikuni
    • Organizer
      SIAM Conference on Applied Linear Algebra (SIAM-LA21)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 無限次元固有値問題に対する複素モーメント型解法2021

    • Author(s)
      今倉暁, 保國惠一, 高安亮紀
    • Organizer
      2021年並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ (SWoPP2021)
  • [Presentation] 大規模数値シミュレーションの信頼性に対する各種リスクとその対策2021

    • Author(s)
      今倉暁
    • Organizer
      リスク工学研究会
  • [Remarks] 個人ホームページ

    • URL

      http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~imakura/index.html

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Published: 2022-12-28  

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