疎行列に対応した行列言語コンパイラCMCの開発

• Item type: Trans(1)
• 公開日: 2004-10-15
• タイトル: 疎行列に対応した行列言語コンパイラCMCの開発
• タイトル / 言語: en
• タイトル: CMC : A Compiler for Sparse Matrix Computations
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 言語処理系
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• 著者所属: 広島市立大学情報科学部
• 著者所属: 広島市立大学情報科学部／現在，日立エスケイソーシャルシステム株式会社
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Faculty of Information Sciences, Hiroshima City University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Faculty of Information Sciences, Hiroshima City University/Presently with Hitachi SK Social System Co., Ltd.
• 著者名: 川端, 英之; 鈴木, 睦
• 著者名(英): Hideyuki, Kawabata; Mutsumi, Suzuki
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 数値計算プログラムの記述を容易にするためにMATLABをはじめとする行列言語が開発され，ラピッドプロトタイピング用途等に広く利用されている．行列言語プログラムはインタプリタで実行される場合が多いが，処理の高速化を目的とし，行列言語コンパイラを用いて静的解析により余分な動的処理を排除してFortranなどのコンパイル言語記述に変換する手法が検討されつつある．しかしながら，大規模数値計算コード記述を想定して疎行列の扱いを考慮した取り組みはなかった．これに対し我々は，密行列と疎行列を区別なく扱うことを可能にする行列言語コンパイラCMCを開発した．CMCはMATLABに基づくコードをFortran 90に変換することができ，対角，三角などの行列形状情報の検出機能とそれに基づく最適化機能も備える．試作した処理系をSOR法やCG法のMATLAB コードに適用して実測したところ，係数が疎行列の大規模コードにおいて，SOR法で7倍以上，CG法でも3倍以上，MATLAB実行環境よりも高速に実行でき，行列言語をベースとした大規模数値計算コード開発の可能性が確認できた．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: Matrix languages such as MATLAB have been widely used for numerical computations, especially as rapid prototyping tools. Those systems are basically interpreted to support typeless and flexible programming environments. Due to this fact, unfortunately, execution speed of a program written in a matrix languages is limited compared to a code in a generalpurpose compiled language like Fortran. Recently, studies have revealed that the translation of matrix language scripts into programs written in compiled language would be a promising approach for high-speed computation with matrix languages. However, none of existing compilation systems seems to be able to handle sparsity of matrices attaining high-performance of translated codes. In this paper, we propose a compiler for large-scale sparse matrix computations, named CMC. Distinguishing features of CMC include the functionality to utilize sparse data structures and the optimization facility based on the detailed information of shapes of matrices, e.g., triangular, diagonal. CMC translates annotated MATLAB scripts into Fortran 90 programs. Experimental results show that the translated SOR and CG programs by CMC run seven times and three times, respectively, as fast as MATLAB interpretation, which confirms our method’s effectiveness.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11833852
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）; 巻 45, 号 SIG11(ACS7), p. 378-392, 発行日 2004-10-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 1882-7829
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会