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小出 洋; 笠原 博徳*
bit, 33(4), p.36 - 41, 2001/04
メタコンピューティングは、ワークステーション,高性能計算機,データベースなどをネットワークで接続した分散コンピューティングシステム上で高速化、あるいは、大規模データ処理が必要な科学技術計算を効率的に行おうとする技術である。分散コンピューティングシステムは、通常、多くの利用者により共有されているため、計算機やネットワークの負荷が時間的に変化するという特徴を持つ。このようなシステム上で適切な負荷分散を行うためには、計算機やネットワークの負荷変動を考慮して、分散コンピューティングシステム上の個々のタスクやジョブを適当な計算機に割り付けることが必要となる。本稿では、分散コンピューティングシステムで単一のアプリケーションのプログラムの実行時間の最小化を目的とするメタスケジューリング手法と呼ぶタスクスケジューリング方式の紹介を行う。
茂田 有己光*; 林 拓也*; 小出 洋; 鹿島 亨*; 筒井 宏明*; 笠原 博徳*
情報処理学会第62回(平成13年前期)全国大会講演論文集, p.1_131 - 1_132, 2001/03
科学技術計算プログラムを異機種分散計算機環境上で並列分散実行するためのメタスケジューリング手法の効果的な実現のためには、各計算機のプロセッサ負荷やネットワーク負荷の予測値を用いてタスクの各計算機への割り当てを決める必要がある。動的負荷予測の研究としては、線形時系列モデルを用いて予測を行う研究やNetwork Weather Service(NWS)における複数の予測モジュールのうち最も誤差の少ないモジュールを用いて予測を行おうとする研究がある。本稿では、データマイニングツールdataFORESTを用いて、位相論に基づいたTCBM(Topological Cace-Based Modeling)でモデリングを行い、日本原子力研究所に設置されているCOMPACS上の資源情報サーバによって収集されたプロセッサ負荷情報をもとに、プロセッサ負荷の予測を行う手法を提案し、評価を行う。
小出 洋; 山岸 信寛*; 武宮 博*; 笠原 博徳*
情報処理学会論文誌, 42(3), p.65 - 73, 2001/03
分散コンピューティーング環境における効率的なタスクスケジューリング実現の一環として、われわれは、分散コンピューティング環境上のプロセッサやネットワークの負荷など計算資源に関する情報(資源情報)を収集し、それをもとに将来の値を予測する資源情報サーバ(Resource Information Server; RIS)を開発している。ひとつのプログラムの実行時間の最小化を目的とするスケジューラは、プロセッサやネットワークの負荷予測に基づいて、動的にタスクを割り付けるため、RISは必須である。現在、高速と高精度の2種類の資源情報予測を行うモジュールがRISに実装されている。高速予測モジュールは、予測を行う時点の最近接過去に記録された資源情報だけを使用し、将来の資源情報の値を迅速に予測する。高精度予測モジュールは、予測時点の最近接過去の資源情報の変化と類似した負荷パターンを過去のデータから検索するため、予測時間を要するが、より高い精度で資源情報を予測することができる。要求精度と予測時間に応じて、これらのモジュールを使い分けることにより、将来の資源情報を効率的に予測することができる。本論文では、資源情報の計測と予測方法、RISのシステム構成、予測時間と予測精度に関する評価について述べる。
小出 洋; 山岸 信寛*; 武宮 博*; 林 拓也*; 笠原 博徳*
計算工学講演会論文集, p.357 - 360, 2000/05
メタスケジューリングはネットワーク上に分散された複数の並列計算機を用いて、各タスクの静的実行予測時間とタスク実行時の並列計算機やネットワークの負荷に関する情報(資源情報)を考慮してスケジューリングを行う方式である。そのため、資源情報を収集・蓄積し、資源情報の予測を行う資源情報サーバ(RIS)が重要となる。RISは、最近記録された資源情報のみを使用して近い将来の予測を迅速に行う短期予測モジュールと最近の資源情報の傾向と類似した過去の傾向を検索して遠い将来の予測を行う長期予測モジュールを実装している。RISは、いつの時点の資源情報の予測が必要かに応じて、これらのモジュールを使い分けることにより、任意の時刻の資源情報を予測している。講演では、RISの資源情報取得方法、資源情報予測方法、システムの実装、及びメタスケジューリングへの応用について述べる。
武宮 博; 太田 浩史; 今村 俊幸; 小出 洋; 松田 勝之; 樋口 健二; 平山 俊雄; 笠原 博徳*
計算工学講演会論文集, 4(1), p.333 - 336, 1999/05
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計算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計算環境STA/SSPを構築している。本環境は、ネットワーク接続された並列計算機群から構成されるクラスタ上での並列計算プログラム開発を支援する環境と、それら並列計算機群を自由に組み合わせた並列分散計算の実行を支援する環境の2つの環境から構成される。本発表では、上記環境の構築目的及び各支援環境の詳細について説明する。
小出 洋; 平山 俊雄; 村杉 明夫*; 林 拓也*; 笠原 博徳*
Int. Conf. on Supercomputing,Workshop 1;Scheduling Algorithms for Parallel-Distributed Computing, p.63 - 69, 1999/00
メタスケジューリング手法の目的は、異機種並列計算機クラスタを使用した、ひとつの科学計算プログラムの計算時間の最小化である。メタスケジューリング手法では、逐次プログラムから、サブルーチンやループ等のマクロタスクを生成するため、OSCARマルチグレイン並列化コンパイラを使用する。資源情報サーバから得られる異機種並列計算機クラスタの負荷に関する情報とコンパイル時に得られるマクロタスクの予測処理時間を使用し、マクロタスクを異機種並列計算機クラスタに動的スケジューリングする。COMPACSのDNYX,SX-4,SR2201,SR2201小型モデル上で、トカマク・プラズマの電場/粒子連成シミュレーションに、メタスケジューリングを適用し、性能評価を行った結果、SX-4の負荷が高いとき、マクロタスクは、SR2201,SR2201小型モデルに自動的に分散され、SX-4一台で計算を行った場合よりも22.7%計算時間が短縮された。
小出 洋; 今村 俊幸; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 武宮 博*; 樋口 健二; 笠原 博徳*; 相川 裕史
計算工学講演会論文集, 3(1), p.81 - 84, 1998/05
日本原子力研究所では、並列処理に関る共通基盤技術の研究開発の一環として、並列プログラミングと異機種並列計算機利用における途切れの無い思考を支援する並列分散科学技術計算環境STA(Seamless Thinking Aid)を開発している。STAは異機種並列計算機ネットワーク上で結合して利用するための機能とその上でのサービスを提供している。このために、異機種並列計算機間で共通の通信インターフェイスを採用した、データを効率良く交換できる、共通通信基盤が必要である。STAは、こうした異機種並列計算機利用のための共通通信基盤Stampiを備えており、ユーザプログラムはMPI2を基本とした異機種並列計算機通信ライブラリStampi-Libを使用して異機種間で自由に通信を行うことができる。本論文では、StampiとStampi-Libの概要について述べる。
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。
今村 俊幸; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 小出 洋; 武宮 博*; 樋口 健二; 笠原 博徳*; 相川 裕史; 久野 章則*
計算工学講演会論文集, 3(1), p.85 - 88, 1998/05
日本原子力研究所では、並列処理に関る共通基盤技術の研究開発の一環として並列プログラミングにおける異機種並列計算機利用における途切れの無い思考を支援する並列分散科学技術計算環境STA(Seamless Thinking Aid)を開発中である。ネットワーク上のマシンに分散するツールやアプリケーションなどのサービス利用は、資源等の所在が異なると非常に複雑である。STAはネットワーク上に分散するサービスを単純なGUIで統一的に扱う機能を提供する。さらに異機種並列計算機を利用する上で有効な資源情報やジョブ投入などの操作を統一的に扱うサービスを提供することで、ユーザは複数機種の指定または設定、遠隔操作を意識することなく行うことができる。本稿ではSTAの異機種計算機の利用環境構築について報告する。
太田 浩史*; 今村 俊幸; 川崎 琢治*; 小出 洋; 武宮 博*; 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.77 - 80, 1998/05
並列計算機を利用した科学技術計算用ソフトの開発は、並列処理プログラミングの複雑さ故に、従来にも増して作業に長時間を要する。その要因の一つは、開発ツールの情報を利用者が理解するのに時間を要するためである。プログラム開発において、問題解決のためには、どの開発作業フェーズでも、コーディング作業に戻るという性質を持っており、エディタがプログラム開発作業の中心的な存在である。STAのプログラム開発環境である、エディタを中心に統合された並列プログラム開発環境PPDEは、各種ツールが提供する情報をソースコードに関連付けてグラフィカルに表示するとともに、その状態のままソースコードの編集を可能にすることにより、開発者の思考の流れを柔軟に支援しながら、作業に必要となる手順と消費される時間を低減し、円滑な並列プログラムの開発を支援する。PPDEの概要と評価結果について述べる。
小出 洋; 武宮 博*; 今村 俊幸; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 樋口 健二; 笠原 博徳*; 相川 裕史
情報処理学会第56回(平成10年前期)全国大会講演論文集, p.3_613 - 3_614, 1998/00
異機種並列計算機をネットワークで接続した並列分散環境において、ネットワークや計算機の負荷など並列分散環境の動的な変化を考慮して処理を自動的に分配するメタ・スケジューリングの枠組を提案する。本メタ・スケジューリング方式では、ユーザあるいはコンパイラが生成した並列分散プログラムの中に挿入されているスケジューリングルーチンが計算機やネットワーク資源の各種情報を使用して、計算時間が最小化するように自動的に負荷分散を行う。
