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上野 浩一*; 太田 浩史*; 武宮 博*; 今村 俊幸; 小出 洋; 松田 勝之*; 樋口 健二; 平山 俊雄
JAERI-Data/Code 2000-023, p.287 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-023.pdf:34.96MB
計算科学技術推進センターでは、並列処理にかかわる共通基盤技術の研究開発の一環として、並列プログラムにおける途切れのない思考を支援するSTA基本システム(Seamless Thinking Aid)の機能拡張を行った。今回の拡張では、STA基本システムの中核である並列プログラム開発環境PPDE(Parallel Program Development Environment)に以下の機能を追加した。(1)メイクファイルと実行シェルスクリプトファイルの自動生成、(2)1つのツール実行操作で全対象計算機のツールを同時に実行させるマルチツール実行機能、(3)ツール実行結果(エディタであればソースコードやデータの編集結果)を全対象計算機に同時に反映させるミラー構成。これらの追加機能により、複数の計算機を対象にプログラム開発を進める場合の作業効率を飛躍的に高めることが可能となっている。また、逐次プログラムから並列プログラムを作成する作業一連の効率化を図るために、逐次プログラムからHPFプログラムへ変換する自動並列化ツール並びにHPFトランスレーターとの連携を実現している。本報告書では、機能拡張版PPDEの利用方法について述べる。
武宮 博*; 山岸 信寛*; 今村 俊幸; 上野 浩一*; 小出 洋; 辻田 祐一; 長谷川 幸弘*; 樋口 健二; 松田 勝之*; 平山 俊雄
JAERI-Data/Code 2000-013, p.52 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-013.pdf:8.64MB
計算科学技術推進センターでは、並列処理基盤技術開発にかかわる研究開発の一環として、複数の計算機を用い科学技術計算の並列分散処理を支援する環境PPExeを構築している。TME(Task Mapping Editor)は、PPExeを構成するツールの一つであり、一連の処理の定義や計算機割付けを利用者が対話的に定義できるビジュアルプログラミング環境を提供する。TMEを用いることにより、利用者はプログラム間のデータ依存関係をデータフローに基づき視覚的に定義することができる。また、定義された処理を実行する計算機の指定もGUIを介して容易に行うことができる。定義された一連の処理は、TMEにより決定された実行順序にしたがって、PPExeを構成するほかのサブシステム、メタスケジューラ、計算資源利用状況モニタ、及び実行マネジャにより実施される。本報告書では、TMEの利用方法について述べる。
上野 浩一*; 太田 浩史*; 武宮 博*; 今村 俊幸; 小出 洋; 松田 勝之*; 樋口 健二; 平山 俊雄
JAERI-Data/Code 2000-012, p.125 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-012.pdf:19.49MB
計算科学技術推進センターでは、並列処理にかかわる共通基盤技術の研究開発の一環として、並列プログラムにおける途切れのない思考を支援するSTA基本システム(Seamless Thinking Aid)を開発した。STA基本システムでは、並列プログラム開発環境PPDE(Parallel Program Development Environment)がプログラムの開発に必要なツールであるエディタ、コンパイラ、デバッガ及び性能評価ツールの統一的な利用環境を提供している。PPDEでは、プログラム開発に中心的な役割を果たすエディタと各ツールとの情報交換を円滑に行い、エディタ上のプログラムのソース行に対応付けてツールの解析情報を表示することにより、並列プログラム開発における途切れのない思考の支援を実現している。本報告書では、PPDEの利用方法について述べる。
武宮 博*; 山岸 信寛*; 今村 俊幸; 上野 浩一*; 小出 洋; 辻田 祐一; 長谷川 幸弘*; 樋口 健二; 松田 勝之*; 平山 俊雄
JAERI-Data/Code 2000-010, p.49 - 0, 2000/02
JAERI-Data-Code-2000-010.pdf:2.04MB
計算科学技術推進センターでは、並列処理基盤技術開発にかかわる研究開発の一環として、複数の計算機を用いた科学技術計算の並列分散処理を支援する環境PPExeを構築している。TME (Task Mapping Editor)は、PPExeを構成するツールの一つであり、一連の処理の定義や計算機割付けを利用者が対話的に定義できるビジュアルプログラミング環境を提供する。TMEを用いることにより、利用者はプログラム間のデータ依存関係をデータフローに基づき視覚的に定義することができる。また、定義された処理を実行する計算機の指定もGUIを介して容易に行うことができる。本報告書では、TMEにおいて実現された種々の機能をまとめ、それらの機能の実装方式について説明する。
松田 勝之*; 武宮 博*
JAERI-Data/Code 2000-005, p.66 - 0, 2000/02
JAERI-Data-Code-2000-005.pdf:6.59MB
並列科学技術計算プログラムのデバック作業を支援するデバッガvdebugについて報告する。大量のデータの正誤判断を行う必要があるため、数値データをそのまま画面に表示する従来のデバッガを用いて科学技術計算プログラムをデバッグすることは困難である。この困難を軽減するために、われわれはデータを可視化表示することにより大量のデータの正誤判断を可能とするデバッグツールvdebugを開発してきた。これまでvdebugを用いたデバッグ対象は逐次プログラムに制限されていたが、7種の並列計算機で提供されているデバッガへの対応を図ると同時に、個々の並列プログラムに散在するデータを統合し可視化表示する機能を実現することで、並列プログラムの容易なデバッグを可能とした。本報告書では、並列プログラムへの対応を実現したvdebugの使用方法と並列プログラムデバッグ実施例について述べる。
上島 豊*; 荒川 拓也*; 佐々木 明; 横田 恒*
JAERI-Data/Code 98-030, 69 Pages, 1998/10
JAERI-Data-Code-98-030.pdf:2.07MB
ここ4,5年前までは、最も高速な計算機といえば、いわゆるスーパーコンピュータと呼ばれるベクトル型計算機であった。この型の計算機は4,5年で計算速度が10倍ずつ高速になってきた。しかし、現在、1CPUの演算速度が限界に達してきている。日本でこれを超える計算機として100並列を越える並列計算機が、実際に行われるようになったのは、つい数年前ほどからである。日本原子力研究所(原研)のIntel製Paragon XP/S 15GP256
那珂研究所(那珂研)
、75MP834関西研究所(関西研)は、このような計算機の先駆けとして光量子、核融合の大規模超並列計算を行う目的に導入されている。これらの計算機を使って超並列計算を行うために、多くの超並列計算プログラムが移植や新規作成されている。しかし、超並列計算機に関しては、ユーザ数が極めて少ないため、ノウハウの集積と環境の標準化が大変困難な状況にある。そのため、原研関西研究所におけるParagon XP/S 75MP834上での超並列計算プログラム開発において得た情報をParagon上での超並列プログラム開発の指針としてまとめた。
武宮 博*; 今村 俊幸; 太田 浩史*; 小出 洋; 川崎 琢治*; 樋口 健二; 相川 裕史; 笠原 博徳*
計算工学講演会論文集, 3(1), p.73 - 76, 1998/05
日本原子力研究所では、並列処理に係わる共通基盤技術の研究開発の一環として、ネットワークに接続された複数の並列計算機環境での並列科学技術作業における途切れのない思考を支援する並列分散科学技術環境STA(Seamless Thinking Aid)を開発している。具体的には、(1)並列科学計算作業における一連の作業の円滑な遂行、(2)複数の並列計算機の円滑な利用、を支援することにより、利用者の途切れのない思考を実現することを目的としている。本稿では、上記目的を詳述するとともに、その目的を達成するためにSTAの提供している機構の概要について述べる。
武宮 博*; 樋口 健二; 本間 一朗*; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 今村 俊幸; 小出 洋; 秋元 正幸
JAERI-Review 97-005, 105 Pages, 1997/03
JAERI-Review-97-005.pdf:4.67MB
本報告書は、並列プログラミングのためのソフトウェア・ツールに関する有用な情報を提供することを意図したものである。具体的には、日本原子力研究所に設置されている6社の並列計算機、即ち、富士通VPP300/500,日電SX-4,日立SR2201,クレイT94,IBM SP,インテルParagonにおける並列プログラミング環境の調査及び並列言語・エンパイラ,デバッガ,性能評価ツール,統合化ツールなどの並列プログラミングのためのソフトウェア・ツールに関する研究開発の現状調査の報告である。この調査はプログラミング環境開発プロジェクトの一環として行われたものである。現在原研で開発中であるこの環境に関しても述べる。このプログラミング環境は、プログラマの途切れのない思考を支援するという概念に基づいて設計されている。
藤井 実; 松山 泰男*
Syst. Comput. Jpn., 28(4), p.25 - 35, 1997/00
両眼ステレオ視は、受動的な方法によって、色と距離の2つの情報を同時に得ることができるため、将来の移動ロボットの共通な眼として期待されている。しかし、実際には左右の画像間での対応点探索という困難な問題を解決する必要があり、移動ロボットの障害物検知において重要である「左右画像上で対応点の順序が入れ替わる順序逆転問題」については、これまで比較的研究が進んでいない。本論文では、従来手法の中で大局的な対応付けを可能にする動的計画法を適用した場合に生ずる「対応点の順序は入れ替わらない」という仮定を保持しつつ、対応点の順序が入れ替わる問題を解くために、対応を探索に4つの状態を設け、動的計画法による探索を2段階に分けて行う方法を提案する。さらに、対応点の順序が入れ替わる問題にこの方法を適用し、本方法の有効性を示している。
藤井 実; 松山 泰男*
画像ラボ, 0(11), p.32 - 35, 1996/11
両眼ステレオ視は、環境に影響を与えない受動的な距離計測法として、また左右のカメラ画像から色と距離の二つの情報を同時に得ることができる方法として、将来の移動ロボットの共通な視覚手段となることが期待されている。また、両眼ステレオ視は、人間が何気なく使用している空間認識法であり、その原理も、左右一対のカメラで撮られた2枚の画像上の対応点を見つけ、三角測量の原理でその対応点の写っている場所のカメラからの距離を算出するという比較的簡単なものである。しかし、左右画像上での対応点を求める操作の自動化、即ちステレオマッチングと呼ばれる左右画像の対応点探索問題を一般的に解くことは、非常に難しく、まだ研究開発段階にある。本稿では、この順序逆転を含むシーンについても対応付けを可能にした2段階動的計画法アルゴリズムと名付けた新しい方法(電子情報通信学会論文誌掲載)を解説する。
藤井 実; 松山 泰男*
電子情報通信学会論文誌,D-2, J79-D-2(5), p.775 - 784, 1996/05
両眼ステレオ視は、受動的な方法によって、色と距離の2つの情報を同時に得ることができるため、将来の移動ロボットの共通な眼として期待されている。しかし、実際には左右画像間での対応点探索という困難な問題を解決する必要があり、移動ロボットの障害物検知において重要である「左右画像上で対応点の順序が入れ替わる順序逆転問題」については、これまで比較的研究が進展していない。本論文では、従来手法の中で大局的な対応付けを可能にする動的計画法を適用した場合に生ずる「対応点の順序は入れ替わらない」という仮定を保持しつつ、対応点の順序が入れ替わる問題を解くために、対応点探索に4つの状態を設け、動的計画法による探索を2段に分けて行う方法を提案する。さらに、対応点の順序が入れ替わる問題にこの方法を適用し、本方法の有効性を示している。
藤井 実
茨城大学博士論文, 0, 82 Pages, 1996/03
移動ロボットの共通な眼として期待されている両眼ステレオ視は、左右画像間での対応点探索という困難な問題を解決する必要があり、これまで問題に応じた数多くのステレオアルゴリズムが提案されてきている。しかし、「左右走査線上で対応点の順序が入れ替わる順序逆転問題」は、従来手法の中で大局的な対応付けが可能な動的計画法を適用すると、動的計画法の原理的制約から対応点の順序は入れ替わらないという仮定を設ける必要があり、正しく処理され得ないとされてきた。本論文では、この仮定を保持しつつ順序が入れ替わる問題を解く方法をまず提案し、次に順序逆転問題用に作成したCG画像、実写画像にこの方法を適用して、内部パラメータの感度解析等からその有効性を示している。
佐々木 忍
Mech. Mach. Theory, 28(5), p.685 - 697, 1993/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Engineering, Mechanical)本報は、6リンク・マニピュレータの逆問題を決定するアプローチについて提唱する。原モデルを残差二乗和を基本とする制約条件のない最適化問題へ書換えた後、この非線形系を最小二乗法や準Newton法により、精度よく誘導することにポイントをおく。計算機シミュレーションは、提案モデルが在来のNewton法と対比して収束特性を向上させ、特に形式的自由度の消滅が計算効率に大きく反映していることを示した。
藤井 実; 伊藤 伸泰
Proc. of the Joint Int. Conf. on Mathematical Methods and Supercomputing in Nuclear Applications,Vol. 2, p.677 - 688, 1993/00
本論文は、ステレオ対応問題に対する2つの新しい手法を紹介する。1つは、2段階動的計画法モデル(TDM)である。TDMは、実写画像においてしばしば生ずる、左右画像上の対応点順序に逆転が生ずる場合についても、その対応問題を解析対象にできるように開発され、その対応付けにも成功している。もう1つは、物理空間法(PSM)に基づいた手法である。PSMは、マルチ・センサー・フュージョン問題用の新しい手法であり、PSMに基づいたステレオ・アルゴリズムは、多眼視、移動視等の多視点の対応問題を解くために開発され、簡単なシーンについての対応付けに成功している。2つの手法の実験結果も記述される。
徳田 伸二; 常松 俊秀; 竹田 辰興
JAERI-M 86-159, 32 Pages, 1986/11
TRITON計画の一環として構造化プログラミングを支援するプリプロセッサEOS77を開発した。EOS77は既に開発されているEOSの上位バ-ジョンであり FORTRAN77に準拠している。さらに、EOS77は構造化プログラムを開発する上で有効ないくつかの拡張機能を備えている。このプリプロセッサ・システムは大規模計算機コ-ドを開発し利用する上で有効である。
藤井 実; 斎藤 博一*; 横川 三津夫; 佐藤 治; 安川 茂
情報処理学会論文誌, 27(9), p.880 - 891, 1986/00
線形計画問題,混合整数計画問題等の線形の数理計画問題は,計算機の高速化とアルゴリズムの改良により、一部の大規模問題を除いて、ほとんどの問題がわずかな計算時間で解けるようになっている。しかし、多くのユーザは、数理計画問題を簡単に記述できる言語がないため、計算機への入力データ作成に多大な時間を費やしている。このため、筆者らは、科学計算型の極めて簡単な数理計画問題記述言語PDL/MPを開発した。この言語は、数理計画問題を数式に近い形で記述できるため、言語の習得,問題の記述,修正が極めて短時間にできる。PDL/MPの処理システムは、PDL/MPで記述された問題を解釈し、世界中で幅広く使われているMPS系ソフトウェアの入力データを自動作成する。本論文では、PDL/MPの概要,処理システム,適用例について記述する。
佐藤 治; 安川 茂
JAERI-M 85-129, 134 Pages, 1985/09
原子力開発長期戦略のためのシステム解析モデルJALTES-IIを開発した。JALTES-IIは、線型計画法によって長期的な炉型設備構成を最適決定するとともに、核燃料サイクル関連諸量を詳細に計量することができる。現在までに新型転換炉の役割、プルトニウムの有効利用などに関する解析に用いられてきた。本報告書は、モデルの概要、数学的定式化、計算プログラム、および入出力データ項目についてまとめたものである。また付録として、入出力データの例を添付した。
吉田 廣*; 阪井 英次
JAERI-M 82-191, 72 Pages, 1982/12
本報告は半導体検出器により得られた、環境ガンマ線スペクトル・データを解析するためのプログラムについて述べたものである。これらはマルチチャネル波高分析器(MCA)とミニコンピュータより成るシステムにより、ガンマ線スペクトルのデータを自動的に収集し解析するために作製したプログラムを更に拡張して本目的のために開発したものである。拡張したプログラムの主なものは(1)MCAメモリ内のデータを直接解析して光電ピークの面積を算出し、ディスク上のライブラリ・データ中の、光電ピーク・エネルギーと核種により定まるそれぞれの係数をそれぞれのピ-ク面積の値に乗じ、存在する核種の放射能強度およひ空間線量率を算出する。(2)ディスクに記入されたMCAのデータに対して同様の解析を行い、結果をディスクに記入する。(3)これらのデータの積算と解析を平行して自動的に行うもの、等である。
浅井 清; 高橋 國夫*; 藤井 実
情報処理学会論文誌, 23(5), p.529 - 537, 1982/00
与えられたバッチ・ジョブ群を複数計算機で処理し、これら計算機をほとんど同時停止させるためのジョブ・スケジューリングの1手法を提案した。この手法はラウンド・ロビン法にもとずくもので、ジョブが起動されるごとにジョブ多重度が決定される。各ジョブの演算装置時間、入出力回数は既知と仮定されている。この手法による予測計算結果はシミュレーション・プログラムによるものと比較的よい一致を示す。この手法は計算機の夜間自動運転のジョブ・スケジューリングに有用である。
浅井 清; 高橋 國夫*; 藤井 実
JAERI-M 9501, 59 Pages, 1981/05
本報告で述べる研究の最終的目標は、ひと言でいえば、夜間自動運転において、いかにうまく計算機システムを停止させるかということである。毎夜異なった組み合せのジョブが数百個入力されるが、それらを複数の計算機システムに配分し、計算機資源を最大限に使用しながら全部のシステムをほとんど同時に停止させること、即ちうまくとめることは難しい。本報告において筆者らは、最適多重度とジョブ終了時間を求める計算機プログラムを待行列理論の手法によって構成し提案した。また、その妥当性を検証するために現実の計算機の動きを模擬するシミュレーション・プログラムを作成した。それは上記手法と同一の入力ジョブ群について、ほとんど同一の結果を与える。このことから夜間ジョブのスケジューリング、および現実のオペレイティング・システムの複雑なジョブ・スケジューリングを制御する方法についてある程度明るい見通しが得られた。
