著者

中村 晃一 野瀬 貴史 稲葉 真理 平木 敬

雑誌

研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

巻号頁・発行日

vol.2011-HPC-130, no.63, pp.1-10, 2011-07-20

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高性能計算分野では他の分野では使われる事の少なくなってきた Fortran・C 言語が使われ続けている.これらの言語はその生産性の低さと並列計算機向けの最適化の困難さが問題であり,高級なプログラミング言語を使用可能とする事は今後の重要な研究課題である.その様な目的の研究では並列構文を備えた専用の言語の研究・静的型付けの関数型言語の研究が主流であるが,これらが計算科学者にとって使い易いものであるとは言い難い.我々は Ruby を用いて高性能計算を行う試みを行っている.Ruby はその記述の容易さ・高機能さから広く使われており,本言語に高性能計算に使用可能な性能を与える事の恩恵は大きい.本稿では我々の試みの第一歩として,Ruby の為の型解析手法の提案を行う.動的言語である Ruby は静的言語に比べ解析が困難であると考えられているが,部分評価手法と抽象解釈手法を組み合わせることにより十分な精度での解析を行う事が可能である.また,我々は開発した解析手法に基づいて,Ruby の実行前最適化コンパイラ HPC Ruby を開発した.本稿時点では単一プロセッサ向けの基本的な最適化を実装している.NAS Parallel Benchmark を用いた性能評価では最新の Ruby 処理系と比べ 100 倍以上の高速化を達成し,C 言語の性能の約 90% を実現する事が出来た.

著者

中村 晃一 野瀬 貴史 稲葉 真理 平木 敬

雑誌

研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

巻号頁・発行日

vol.2011, no.63, pp.1-10, 2011-07-20

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高性能計算分野では他の分野では使われる事の少なくなってきた Fortran・C 言語が使われ続けている.これらの言語はその生産性の低さと並列計算機向けの最適化の困難さが問題であり,高級なプログラミング言語を使用可能とする事は今後の重要な研究課題である.その様な目的の研究では並列構文を備えた専用の言語の研究・静的型付けの関数型言語の研究が主流であるが,これらが計算科学者にとって使い易いものであるとは言い難い.我々は Ruby を用いて高性能計算を行う試みを行っている.Ruby はその記述の容易さ・高機能さから広く使われており,本言語に高性能計算に使用可能な性能を与える事の恩恵は大きい.本稿では我々の試みの第一歩として,Ruby の為の型解析手法の提案を行う.動的言語である Ruby は静的言語に比べ解析が困難であると考えられているが,部分評価手法と抽象解釈手法を組み合わせることにより十分な精度での解析を行う事が可能である.また,我々は開発した解析手法に基づいて,Ruby の実行前最適化コンパイラ HPC Ruby を開発した.本稿時点では単一プロセッサ向けの基本的な最適化を実装している.NAS Parallel Benchmark を用いた性能評価では最新の Ruby 処理系と比べ 100 倍以上の高速化を達成し,C 言語の性能の約 90% を実現する事が出来た.Computational scientists have been using Fortran and C which are being used less than before in other fields. Because these languages have low productivity and optimization of them for massively parallel computers is difficult, it is important to make high performance computation using high-level languages possible. Although, for this purpose, study of dedicated parallel languages and study of statically-typed functional languages are mainstream, these languages are not easy to use for computational scientists. We have been studying high performance computation with Ruby. Giving high performance to Ruby brings significant benefits since Ruby is widely used because of its rich functionality and flexibly. This paper proposes a versatile method of static type analysis that is sufficiently efficient for Ruby. It combines partial evaluation framework and abstract interpretation framework to make analysis of dynamic language possible. We have implemented an ahead-of-time optimizing compiler, HPC Ruby, which performs classical optimization techniques based on the analysis targeting single core processors. HPC Ruby has achieved hundred times of speed-up against to latest Ruby interpreter in experimentation with Nas Parallel Benchmarks. Its performance has reached almost 90% of performance of C.

著者

香川 俊宗 手塚 宏史 稲葉 真理

雑誌

エンタテインメントコンピューティングシンポジウム2015論文集

巻号頁・発行日

vol.2015, pp.326-333, 2015-09-18

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音楽ゲームは計算機とプレイヤーが合奏し曲を完成させるもので, プレイヤーが演奏するパートを 原曲から分離・抽出し, プレイヤーのアクションを指示する譜面を作成することが難しいことが知られて いる. 本研究ではよい譜面の自動生成のための重要音抽出を目指す. 音楽の中で繰り返し現れるフレーズが 重要な部分であると考え,suffix tree を利用してフレーズを抽出する頻出頻度を利用した重要音抽出法を提 案・実装し,メロディ,ハーモニー,リズムそれぞれに適用し,譜面に使用する楽曲を構成し,ユーザーテ ストを行った.

著者

平木 敬 笹田 耕一 定兼 邦彦 牧野 淳一郎 井田 茂 稲葉 真理

出版者

東京大学

雑誌

基盤研究(S)

巻号頁・発行日

2009-04-01

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本研究開発では、関数型オブジェクト指向言語であるRubyを拡張し、HPC向け高生産言語としてHPC Ruby言語を確立した。また、Rubyの特徴である計算環境の統合を生かし、HPC情報環境における新しいソフトウェア体系を実現した。HPC向け新言語の普及のため地球科学分野、天文分野、離散最適化分野においてRuby言語モデルを用いて問題定式化し、Rubyの科学技術計算位おける優位性を示した。分散実行環境の実証研究では、日米欧を100Gbpsインターネットで結び、その90%を高効率利用する通信方式を確立し、実験により実証した。これらの成果を総合し、Rubyを中心とした科学技術計算の体系を確立した。

著者

定兼 邦彦 稲葉 真理 今井 浩 徳山 豪

出版者

東北大学

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2002

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ゲノムデータベースからの知識発見のためのアルゴリズムとデータ構造に関する研究を行った.まず,ゲノム配列データベースからの高速パタン検索のアルゴリズムとデータ構造を開発した.索引としては既存の圧縮接尾辞配列を用いたが,新しいアルゴリズムにより従来の30倍の速度での検索が可能になった.次に,2つの長いゲノム配列のアラインメントを計算するための手法である,MUM(Maximal Unique Match)を列挙する省スペースなアルゴリズムを開発した.配列の長さをnとすると,既存手法ではO(n log n)ビットのスペースが必要であったが,本研究ではこれをO(n)ビットに圧縮した.これにより,ヒトの全DNA配列2つのMUMの計算がメモリ4GBのPC1台を用いて約6時間で計算できた.また,ヒトとマウスの間の共通部分については約24時間で計算できた.データベースからの知識発見のために,データベース中の複数の属性間の最適相関ルールを求める高速アルゴリズムを開発した.最適とは,支持率を固定した場合の最大確信度ルールまたは確信度を固定したときの最大支持率ルールを表す.従来手法では2値属性のみしか効率良く扱えなかったが,本研究の手法では数値属性に対して効率良く動作する.また,数値属性間の最適相関ルールを拡張し,様々な確信度に対する最適領域をピラミッド型の図形で表現する方法を提案し,その効率の良い計算法を提案した.これを最適ピラミッドによる相関ルール表現と呼ぶ.これを用いることでデータベースから抽出した知識を簡潔に表現することができ,過学習の回避もできる.また,ピラミッドを用いてデータの可視化を行うこともできる.

著者

尾崎 直人 稲葉 真理 手塚 宏史

出版者

一般社団法人 人工知能学会

雑誌

人工知能学会全国大会論文集 第29回全国大会(2015)

巻号頁・発行日

pp.1C54, 2015 (Released:2018-07-30)

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現在最も高速かつ精度の高いコミュニティ抽出手法として知られているLouvain(BGLL)法に対し,コミュニティの併合先探索処理においてヒューリスティックな枝刈りを行うことにより,精度を同程度に保ちつつ計算時間を半分以下に削減する新しい高速化手法を提案する.

著者

芝 哲史 笹田 耕一 卜部 昌平 松本 行弘 稲葉 真理 平木 敬

雑誌

情報処理学会論文誌プログラミング(PRO) (ISSN:18827802)

巻号頁・発行日

vol.4, no.1, pp.90-108, 2011-03-16

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本稿では,Ruby 処理系とほぼ完全な互換性を持つ AOT コンパイラの設計と実装について述べる.Ruby は数多くのライブラリを持ち,数多くの環境をサポートしているプログラミング言語の 1 つである.本研究では,Ruby 処理系との互換性,および可搬性に優れた手法を用いて,既存のすべての Ruby プログラムを,Ruby がサポートするすべての環境で高速化することを目標としている.我々は,この目標を達成するために,Ruby スクリプトをコンパイルしたバイトコード列を C 言語に変換し,Ruby 処理系の仮想マシン (RubyVM) 上で動作させる AOT コンパイラを開発した.開発した AOT コンパイラは,生成する C 言語ソースコードを RubyVM のメソッド呼び出し機構,例外処理機構などを利用して動作させることで,Ruby 処理系との互換性をほぼ完全に保ちながら,Ruby プログラムの実行を高速化する.本稿では開発した AOT コンパイラの設計と実装,開発によって得られた知見について詳しく解説する.そして,開発した AOT コンパイラの機能と性能を評価する.

著者

平木 敬 稲葉 真理 中村 誠 玉造 潤治 西村 亮 青嶋 奈緒 Felix Marti Wael Noureddine 来栖 竜太郎 坂元 眞和 古川 裕希 生田 祐吉 加藤 朗 山本 成一 長谷部 克幸 根尾 美由紀 稲田 友 村上 満雄

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. PN, フォトニックネットワーク (ISSN:09135685)

巻号頁・発行日

vol.105, no.8, pp.1-6, 2005-04-13

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2004年10月から12月にわたり実施した、超遠距離TCPシングルストリーム実験の実験環境、実施状況を述べ、実験結果を示す。その結果、TCP層とデータリンク層が適切に協調することにより、超遠距離のTCPシングルストリーム通信速度が、ネットワークの端点にあるサーバのバス(PCI-Xバス)で決定され、TCP方式自身は通信のボトルネックでないことが示された。これは、今後の超高速ネットワークの利用にとり重要な結果である。

著者

稲葉 真理

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会総合大会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.1998, no.1, pp.482-483, 1998-03-06

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全文データベースが画像データベースでの類似度検索で, 索引空間や特徴空間と呼ばれる空間での距離に基づいて高度な検索を行なうことが盛んに行なわれている.その拡張として, 類似なものをまとめるクラスタリングがあるが, 多くの研究ではクラスタリングを行なうさいに背景となる空間の幾何構造が十分には活用されていない.本稿では, この幾何構造をアルゴリズム的に利用することにより, よりよりクラスタリングを得ることについて述べる.