Improving Performance and Versatility of Backtracking-Based Load Balancing by a New Implementation Model

通过新的实现模型提高基于回溯的负载均衡的性能和多功能性

• 批准号: 22K11984
• 负责人: 平石 拓
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto Tachibana University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11984/
• 关键词: プログラミング言語; 並列・分散処理; 高性能計算

これまで入れ子関数を用いたコードを変換先とするコード変換器としてして提供してきた「一時後戻りによる動的負荷分散」機能を，コード変換によらない方法で実装することに成功した．具体的には，簡単なテストプログラムにおいて，一時的バックトラックに必要な情報を，プログラマが明示的にヒープ領域に確保したスタックに保存するようにすることで従来のTascellと同等の振舞いをする並列プログラムが実現できることを実験的に確かめた．書かれたコードは従来のTascellコードよりも多少複雑であるものの，性能面ではほぼ同等であることが確認できた．また，Tascellの入れ子関数によらない他の実現方式として，C++の機能を利用した実現方法の検討・実装・予備評価を学外の研究者との共同研究により実施した．加えて，Tascellの応用に関する研究として，階層型行列（密行列の近似圧縮表現）の生成処理のTascellによる実装および性能評価を行った．具体的には，従来は階層型行列の一部（区分け処理／フィル処理の段階により実現される生成処理のうち区分け処理のみ）までしかTascellでは実装されていなかったところ，フィル処理の実装も行うことで，生成処理全体のTascellによる実装を完成させた．九州大学のスーパーコンピュータITO上での性能評価により，動的負荷分散の効果により，従来の実装より優れた性能を実現できることが確認できた．この成果は査読つきの国際ワークショップで発表した．また，他の応用であるグラフマイニングに関する応用についても，そのアルゴリズムの改良に向けた研究の発表を国際会議のポスター発表として行った．

我们已经成功实现了“通过临时回溯动态负载分配”功能，该功能已作为使用嵌套函数转换代码的代码转换器提供，以不涉及代码转换的方法。具体来说，在一个简单的测试程序中，临时回溯所需的信息被保存在程序员在堆区域中显式分配的堆栈中，因此并行行为与传统的Tascell类似，我们通过实验验证了该程序可以。予以实施。虽然编写的代码比传统的 Tascell 代码稍微复杂一些，但经证实在性能方面几乎相当。此外，作为不依赖Tascell嵌套函数的替代实现方法，我们与校外研究人员进行了联合研究，对使用C++函数的实现方法进行了检查、实现和初步评估。此外，作为Tascell应用的研究，我们使用Tascell实现并评估了分层矩阵（稠密矩阵的近似压缩表示）的生成过程的性能。具体来说，Tascell之前只实现了分层矩阵的一部分（通过划分/填充阶段实现的生成处理中的划分处理），但现在Tascell还要实现填充处理，这样我们就完成了整个生成过程的实现。使用塔斯塞尔。对九州大学超级计算机ITO的性能评估证实，动态负载均衡的效果可以取得比传统实现更好的性能。结果在经过同行评审的国际研讨会上公布。我们还在国际会议上以海报形式展示了旨在改进与图挖掘相关的其他应用程序的算法的研究。

项目成果

Towards Optimization of Parallelized Mining of Subgraphs Sharing Common Items Using a Task-Parallel Language

使用任务并行语言优化共享公共项的子图的并行挖掘

• 发表时间: 2023
• 作者: Jing Xu;Tasuku Hiraishi;Shingo Okuno;Masahiro Yasugi;Keiichiro Fukazawa
• 通讯作者: Keiichiro Fukazawa

Tascell

塔斯塞尔

Parallelization of Matrix Partitioning in Hierarchical Matrix Construction on Distributed Memory Systems

分布式存储系统分层矩阵构建中矩阵划分的并行化

• DOI: 10.2197/ipsjjip.30.742
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Information Processing
• 作者: Zhengyang Bai;Tasuku Hiraishi;Akihiro Ida;Masahiro Yasugi
• 通讯作者: Masahiro Yasugi

並列言語処理系で利用可能な移植性に優れた計算状態操作機構の改善に向けて

改进可用于并行语言处理系统的高度可移植的计算状态操作机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Zhengyang Bai;Tasuku Hiraishi;Akihiro Ida;Masahiro Yasugi;Keiichiro Fukazawa;志岐 優介，八杉 昌宏，平石 拓;竹内 千裕，八杉 昌宏，平石 拓
• 通讯作者: 竹内 千裕，八杉 昌宏，平石 拓

Towards Dynamic Load Balancing in C++ Programming and Evaluation on FX700

C 编程中的动态负载平衡以及 FX700 的评估

• 发表时间: 2022
• 作者: Chihiro Takeuchi;Masahiro Yasugi;Tasuku Hiraishi
• 通讯作者: Tasuku Hiraishi