<i>x</i>-means法のハイブリッドMPI-OpenMP並列による性能評価

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2022-11-24
• タイトル: <i>x</i>-means法のハイブリッドMPI-OpenMP並列による性能評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Performance Evaluation of the x-means Clustering with Hybrid MPI-OpenMP Parallelization
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: 並列処理
• 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学研究科
• 著者所属: 核融合科学研究所／名古屋大学大学院理学研究科
• 著者所属: 名古屋大学情報基盤センター
• 著者所属: 名古屋大学情報基盤センター
• 著者所属: 名古屋大学情報基盤センター
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Informatics, Nagoya University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): National Institute for Fusion Science / Graduate School of Science, Nagoya University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Information Technology Center, Nagoya University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Information Technology Center, Nagoya University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Information Technology Center, Nagoya University
• 著者名: 定方, 翼; 沼波, 政倫; 片桐, 孝洋; 大島, 聡史; 永井, 亨
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 本稿では，クラスタリング手法の 1 つである x-means 法を MPI と OpenMP を利用してハイブリッド並列化し，その性能評価について報告する．x-means 法は，k-means 法をベイズ情報量規準に従って妥当な回数繰り返すことで，クラスタリング対象のデータセットに対して適切なクラスタ数を推定するアルゴリズムである．そのため，k-means 法を複数回計算する必要があり，データセットのサイズや次元数，収束までの分割数に応じて実行時間が増加する．そこで，本研究では x-means 法をハイブリッド並列化し，OpenMP ディレクティブの挿入箇所，通信方式，ノード数，プロセス数，スレッド数を変化させた時の実行時間や並列化効率について評価を行った．その結果，1 ノード，1 プロセス，48 スレッドのハイブリッド実行に対して，128 ノード，1 ノードあたり 24 プロセス，2 スレッドのハイブリッド実行は約 170 倍高速であった．また，32 ノード以下のときはピュア MPI 実行が高速であり，64 ノード以上ではハイブリッド MPI-OpenMP 実行が高速になることを確認した．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In this paper, we propose a hybrid parallelization of the x-means, one of the clustering methods, using MPI and OpenMP. In addition, its performance evaluation is reported. x-means clustering is an algorithm that estimates the appropriate number of clusters for a dataset to be clustered by repeating the k-means clustering a suitable number of times according to Bayesian information criterion. Therefore, we evaluated the execution time and parallelization efficiency by changing the insertion point of OpenMP directives, communication method, number of nodes, number of processes, and number of threads, using a hybrid parallelization of the x-means clustering. As a result, the hybrid execution with 128 nodes, 24 processes and 2 threads per node was about 170 times faster than the hybrid execution with 1 node, 1 process and 48 threads per node. We also confirmed that pure MPI execution is faster when the number of nodes is 32 or less, and hybrid MPI-OpenMP execution is faster when the number of nodes is 64 or more.
• 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 2022-HPC-187, 号 11, p. 1-8, 発行日 2022-11-24
• 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