Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
宮村 浩子; 河村 拓馬; 鈴木 喜雄; 井戸村 泰宏; 武宮 博
情報処理学会論文誌, 55(9), p.2216 - 2224, 2014/09
数値シミュレーションでは、ある変量軸を設定して計算し、その変量の変化に応じて結果が変化する様子を観察することが行なわれる。対象となるモデルが3次元である場合、シミュレーション結果は4次元となる。このような4次元以上の多次元データの解析は、空間軸と変量軸で構成された多次元空間内を精査して特徴領域を特定する必要がある。しかし、多次元かつ大規模な対象データから特徴領域を探し出す作業は、膨大な手間と時間を要する。さらにすべての特徴領域を見逃しなく発見することは困難である。本研究では、4次元データから特徴領域を発見するために、動画像解析技術である時空間画像を応用した2次元可視化手法を提案する。具体的には、8分木構造を用いて空間軸を作成し、その軸と垂直に変量軸を作成することで4次元データを2次元画像として可視化する。実際に提案手法を原子力施設の耐震シミュレーション結果と固有値解析シミュレーション結果に適用し、応力値が相対的に高い領域の発見や、周波数ごとに影響を受ける領域の探索を実施した。その結果、提案手法を用いることで複雑かつ大規模な4次元データから特徴領域を効率的に発見できることを確認した。
宮村 浩子; 品野 勇治*; 宮代 隆平*; 斎藤 隆文*
情報処理学会論文誌; 数理モデル化と応用(インターネット), 2(2), p.103 - 112, 2009/03
分枝限定法を用いて整数計画問題を解く際に、どのような分枝戦略を選択するかは重要な問題である。分枝戦略の良し悪しは、生成される子問題の数,分枝限定木の深さ,総計算時間などに大きな影響を与える。しかしながら、大規模な数理計画問題では、分枝限定木の生成過程における出力は大量のログデータとなってしまい、それぞれの分枝戦略がどのように影響を与えているのか直感的な把握が難しい。そこで本研究では、分枝限定木の生長過程を可視化するシステムを提案する。本システムにより、分枝戦略の違いが子問題の生成過程に及ぼす影響を視覚的に捉えることができる。
柏木 裕恵*; 高田 雅美*; 佐々木 明; 城 和貴*
情報処理学会論文誌; 数理モデル化と応用(インターネット), 48(SIG15), p.189 - 198, 2007/10
原子分子データベースの構築に必要となる、科学論文から原子分子データを収集する過程の自動化支援の手法の研究を行った。インターネットなどで閲覧可能な論文のアブストラクトの中から、これまでのデータベース活動で収集された論文のアブストラクトの集合を教師データとする機械学習手法(学習ベクトル量子化法:LVQ)を用い、原子分子データを含む論文を抽出する方法について、原子分子物理分野の固有表現,専門用語など論文の特徴をよく表すと予想された情報を活用して、分類の性能の評価を行った。最適化の結果、精度82%,再現率13%が得られたが、原子分子データを含む論文が全論文中の1%以下であることから、実用化のためには適切な専門用語辞書を構築するなどによってさらに精度を高める必要があると考えられる。
山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*
情報処理学会論文誌; コンピューティングシステム(インターネット), 45(SIG6(ACS6)), p.161 - 170, 2004/05
強相関電子系の電子状態を求める際に現れる超大規模なハミルトニアン行列の固有値のベクトル・並列計算法を提案した。このハミルトニアン行列は小さい行列の直積の形で表せるため、本研究ではその構造を利用し、ベクトル計算する際のメモリアクセスが連続や奇数等間隔になるような計算方法を提案し、実際の計算から通常用いられているアクセスが間接指標となる方法より約4倍高速に計算できることを確認した。また上記の行列の形を利用し、通信量及び演算が均等に分割されている並列計算方法を提案した。これらの提案手法により1次元24サイトのd-pモデルに対応する約180億次元のハミルトニアン行列の最小固有値及び固有ベクトルを地球シミュレータを用いて計算し、提案した並列計算手法は均等に負荷分散ができ、また通信の待ち時間が少ないため、通常用いられる並列計算手法より4
5倍高速に計算できることを確認した。
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。
襲田 勉*; 丸山 訓英*; 鷲尾 巧*; 土肥 俊*; 山田 進
情報処理学会論文誌, 41(SIG8), p.92 - 100, 2000/11
共有メモリベクトル並列計算機の演算性能を最大限に引き出すような、ランダムパース行列のためのBlock(ブロック)ILU前処理付き反復法のベクトル・並列化手法を提案し、その手法を並列ベクトル型スーパーコンピュータSX-4(SRAM版,1CPUのピーク性能2GFlops)上で性能評価した結果を示す。ここでブロックとはある格子点上に定義された複数の未知数からなる集合とする。ベクトル処理をすることが難しいとされるBILU前処理演算のベクトル化のためにIDS-JAD(In Dependent Set Jagged Diagonal)形式を導入し、共有メモリベクトル並列化のためにMJAD(Multiple JAD)形式を導入した。IDS-JAD形式の導入により間接アドレス参照によるメモリアクセスの負荷が低減され、不要な演算を除去できる。MJAD形式の導入によりCPU間の周期回数が低減できる。3次元構造解析問題(GeFEM Tiger V1.0)を用いた約100万自由度の評価例題を使った数値実験において、1CPUで1.0GFlops,8CPUで6.8GFlopsを達成した。
折居 茂夫*
情報処理学会論文誌, 39(3), p.529 - 541, 1998/03
プログラムレベルからループレベルまでの性質を一環して評価する、数値計算のための並列計算機評価方法を提案する。この方法に使用するループの処理時間モデルの特徴は、理論最大性能flop/s等で規格化された効率を表す係数を導入し、ループレベルの性能評価を可能にした点にある。このループの処理時間モデルからプログラムの処理時間モデルを作成し、時間の測定によりモデル係数を決定し、プログラムレベルの性能評価を行うことができる。例として、この性能評価方法を粒子分割法で並列化した分子動力学プログラムに対して適用し、ベクトル並列計算機VPP300の性能を評価した。その結果プログラムの性能は、粒子数、プロセッサ数に加えて遮蔽距離と物理量の観測回数に依存していることがわかった。この性能評価方法は、計算機利用プログラム開発、計算機設計という3つの見地から成る性能評価を可能にする。
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。
藤井 実; 横川 三津夫
情報処理学会論文誌, 26(5), p.807 - 814, 1985/00
近年、計算機利用の多様化、増大にともない、一地域に複数の計算機を設置するユーザが増えてきた。本論文では、このような一地域複合計算機システムの構成設計に焦点をあて、得られた計算需要が処理可能なコスト最小の最適計算機構成を求める混合整理計画モデルについて記述する。本モデルは、既存のモデルに比べ以下の特長をもつ。(i)ベクトル計算機を対象計算機として扱える。(ii)2レベルの目的関数を用いることにより、最適計算機構成と最適計算機構成のもとでの最適ジョブ負荷配分を同時に求めることができる。(iii)計算機システムの運用形態、運用時間帯などに複数の種別が設定でき、さまざまな運用制約を記述できる。(iV)線形モデルであるため、幅広く使われている数理計画用汎用ソフトウェアで容易に解くことができる。
石黒 美佐子; 難波 克光*
情報処理学会論文誌, 24(1), p.8 - 14, 1983/00
差分法は、原子力分野の計算の一つである中性子拡散と輸送問題において、楕円型偏微分方程式の数値解を得るために使用されてきた。この方面の大型原子力計算コードでは、大部分の計算時間が充分近似に基づく計算に費やされる。そこで、差分計算が、最近のスーパーコンピュータを用いたベクトル計算によって高速化されることが望まれる。本論文では、差分法のベクトル計算解法について、FACOM 230-75 APVを用いて計算時間の比較を行った結果について示す。1次元問題では3対角連立方程式のベクトル計算用新解法を比較、多次元問題では、反腹解法の計算時間を、係数の優対角性及びベクトル化手法の違いにより比較する。
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。
藤井 実; 浅井 清
情報処理学会論文誌, 23(6), p.676 - 684, 1982/00
計算機の最適取替戦略(取替間隔、導入すべき計算機処理能力)を求めるモデルを提案する。これは、計算需要の増加、計算機の価格性能比の向上など計算機設置者(ユーザ)をとりまく環境を入力とし、計算機の取替費用とレンタル費用の関係から、ユーザの総費用を最小とする最適取替戦略を求めるものである。4種類のモデルを示した。モデル1は、計算機を中央演算処理装置(CPU)で代表させ、次の取替時までの計算需要を今回取替えた計算機で完全に処理する。モデル2は、計算機をCPUで代表させ、次の取替時までの計算需要を今回取替えた計算機で完全に処理しなくてもよい超過(潜在)需要を許すモデルである。モデル3,4は計算機をCPU,主記憶装置(MEM),入出力装置(I/O)の3つの成分で代表させたものである。筆者ら計算センタのデータを使ったこのモデルの適用例についても述べる。
藤井 実; 浅井 清
情報処理学会論文誌, 21(6), p.442 - 453, 1980/00
磁気ディスク,大容量記憶装置(MSS),磁気テープの3種の記憶媒体を用いた、簡素で効率的なファイル管理システムとその設計に必要な一連の手法を提案する。本論文で筆者らは、ユーザ・ファイルについて、(1)ファイル分布,ファイル連続参照特性が人間の記憶モデルにおける記憶保存関数で非常に良く近似できることを示し、記憶保存分布密度関数を新しく定義した。(2)磁気ディスク,MSS,磁気テープの損益分岐ラインの一計算方式を示した。(3)ファイル需要を損益分岐ラインによって各記憶媒体に振分ける等、ファイル管理システムにおける最適装置構成を決定する一手法を示した。(4)ファイル管理の階層化、在庫管理を応用した空き領域管理方式,損益分岐ラインを使ったファイル移動制御等の採用により、簡素で実用的,効率的なファイル自動管理の一方式を提案した。
