MPIと通信削減アルゴリズムによるアジョイント法の高性能化

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2017-12-11
• タイトル: MPIと通信削減アルゴリズムによるアジョイント法の高性能化
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 通信とプログラミング
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: 名古屋大学大学院情報科学研究科
• 著者所属: 東京大学地震研究所
• 著者所属: 東京大学地震研究所／東京大学大学院情報理工学系研究科
• 著者所属: 名古屋大学情報基盤センター大規模計算支援環境研究部門
• 著者所属: 名古屋大学情報基盤センター大規模計算支援環境研究部門
• 著者所属: 名古屋大学情報基盤センター大規模計算支援環境研究部門
• 著者名: 池田, 朋哉; 伊藤, 伸一; 長尾, 大道; 片桐, 孝洋; 永井, 亨; 荻野, 正雄
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: アジョイント法は非逐次型に分類されるデータ同化手法の一つで，時系列データ全体を評価し，初期状態と同時にモデルパラメータの推定を行う計算技術である．我々は過去の研究で，アジョイント法に対して時空間ブロッキングと複数の計算を同時実行するブロッキングを組み合わせた多階層ブロッキングに加えて，マルチスレッディング，ファーストタッチ，間接参照の除去といった基礎的な最適化技術を適用した．しかしマルチスレッディングのみ利用した並列化では利用可能なメモリ量に制約があるため，より大規模な問題を解くことができない．さらに並列数が不足しているため，並列実行できる処理を逐次的に行っている．そこで我々は MPI を用いてプロセス並列化を行い，加えて既存手法で逐次的に処理を行っていた 「複数の Forward 計算を同時実行するブロッキング」 の複数の計算を並列実行できるよう改良した．これまでの限界であった二次元空間の問題サイズ 1600 × 1600 に加えて最大 6400 × 6400 まで実験を行った．提案手法の通信回避によって，Forward 計算では 1024 プロセス時に通信時間が 173% ほど削減され，既存手法の最速の実行形態に対して Forward 計算では 9.76 倍，アプリケーション全体では 18.81 倍ほど高速に解くことができるようになった．
• 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: AN10463942
• 書誌情報: 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）; 巻 2017-HPC-162, 号 16, p. 1-10, 発行日 2017-12-11
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2188-8841
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会