情報爆発時代のロバストな自動チューニングソフトウェアに向けた数理的基盤技術の研究

信息爆炸时代鲁棒自动调优软件数学基础技术研究

• 批准号: 18049014
• 负责人: 須田 礼仁
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18049014/
• 关键词: 自動チューニング; 情報爆発; 統計科学; 最適化; 固有値解法; 行列計算; 実験計画; 性能モデル

情報爆発時代のソフトウェアは,質・量とも爆発的に大きくなる情報を技術と社会に活かすため,同様に爆発的に拡大する計算・通信・記憶資源の多様性に適応する能力(自動チューニング機能)を備えなければならない.我々は柔軟かつロバストな自動チューニング機能を有するソフトウェア開発するための数理的基盤技術の開拓を日指して以下の研究を行った.1.実行時自動チューニングのための最適実験計画では,ベイズ統計に基づく最適解を大規模な数値計算により求め,優れた性質を持つことを示した.2.計算機性能のためのモデルとして,キャッシュあふれやライン衝突などを考慮した性能モデルを構築した.また,AICによるモデル選択が一定の有効性を示すことを確認した.3.分割表の検定に用いるMCMCの基底の研究を展開した.これは,従来困難であった多様な統計的解析を効率的に実現するものである.4.M凸関数の概念をジャンプシステム上に拡張し,離散凸解析の研究をさらに展開した.これにより,マトロイド,デルタマトロイド,基多面体での知見を一般化した.5.固有値解法であるマルチシフトQR法の性能モデルを構築し自動チューニングへの見通しをつけた.また,対称行列の三重対角化の手法について,その優劣がシステムや問題によりどのように変化するかについて系統的に調査した.6.行列計算に関する自動チューニングのサーベイを行い,その動向を明らかにし,既存研究で残された課題を明らかにした.7.分散メモリ並列計算における集団通信について,網羅的なアルゴリズム列挙法を開発した.特に本年度は2のべき以外のマシン数に適応した.8.固有値問題の解法のうち,多固有値多分法について,実行時自動チューニングの手法を開発した.この結果は次期LAPACKに収納される予定である.このように,我々が目指す数理基盤の基礎をなす重要な研究成果が得られた.

Intelligence explosion 発 era の ソ フ ト ウ ェ ア は, quality, quantity と も blasting 発 に big き く な る intelligence を technology と social に live か す た め, with others in に 発 blasting に company, big す る computing, communication, memory resources の others more に close-fitting 応 す る ability (to be automatic チ ュ ー ニ ン グ function) を prepared え な け れ ば な ら な い. I 々 は soft か つ ロ バ ス ト な automatic チ ュ ー ニ ン グ function を have す る ソ フ ト ウ ェ ア open 発 す る た め の mathematical base plate technology の pioneering を day mean し を line っ て following の research た. 1. Be row automatically チ ュ ー ニ ン グ の た め の optimum be 験 project で は, ベ イ ズ statistical に base づ を large-scale な く optimal solution the numerical computing に よ り め, optimal れ た nature を hold つ こ と を shown し た. 2. Computer performance の た め の モ デ ル と し て, キ ャ ッ シ ュ あ ふ れ や ラ イ ン conflict な ど を consider し た performance モ デ ル を build し た. ま た, AIC に よ る モ デ ル sentaku が の have sharper sex を shown す こ と を confirm し た. 3. Set partition table の 検 に with い る MCMC の basal の study を started し た. こ れ は, 従 to difficult で あ っ た many others な statistical parsing を に sharper rates be presently す る も の で あ る. 4 M number of convex masato concept の を ジ ャ ン プ シ ス テ ム に on company, zhang し, discrete protruding analytic の を さ ら に expand し た. こ れ に よ り, マ ト ロ イ ド, デ ル タ マ ト ロ Youdaoplaceholder0 ド, basis polyhedron で ド, knowledge を, generalization を た.5. Inherent numerical solution で あ る マ ル チ シ フ ト QR method の performance モ デ ル を build し automatic チ ュ ー ニ ン グ へ の see tong し を つ け た. ま た, said ranks の triple cornification seaborne seaborne の gimmick に つ い て, そ の merits が シ ス テ ム や problem に よ り ど の よ う に variations change す る か に つ い に て system survey し た. 6. Ranks of computing に masato す る automatic チ ュ ー ニ ン グ の サ ー ベ イ を い, そ の trend を Ming ら か に し, existing research で residual さ れ た subject を Ming ら か に し た. 7. Scattered メ モ リ parallel computing に お け る set 団 communication に つ い て, net of な ア ル ゴ リ ズ ム column 挙 method を open 発 し た. Outside, に は this year 2 の べ き の マ シ ン number に optimum 応 し た. 8. Numerical problems inherent の solution の う ち, inherent numerical control method more に つ い て, be row automatically チ ュ ー ニ ン グ の gimmick を open 発 し た. こ の results は time period LAPACK に 収 na さ れ る designated で あ る. こ の よ う に, I 々 が refers す mathematical base plate の を な す important な research The research results が to られた.

项目成果

Strong consistency of the maximum likelihood estimator finite mixtures of location-scale distributions when the scale parameters are exponentially small

当尺度参数呈指数小时，位置尺度分布的最大似然估计器有限混合的强一致性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Bernoulli 12
• 作者: Kentaro Tanaka;Akimichi Takemura
• 通讯作者: Akimichi Takemura

性能測定基盤と連携する数値計算ソフトウェア

数值计算软件与性能测量平台联动

• 发表时间: 2006
• 期刊: 情報処理学会研究報告 2006-HPC-107
• 作者: Teruo Tanaka;Takahiro Katagiri;Toshitsugu Yuba;今村 俊幸
• 通讯作者: 今村 俊幸

M-convex functions on jump systems: A general framework for minsquare graph factor problem

跳跃系统上的 M 凸函数：最小平方图因子问题的通用框架

• 期刊: SIAM Journal on Discrete Mathematics to appear
• 作者: S.Moriguchi;A.Shioura;K.Murota
• 通讯作者: K.Murota

ソフトウェア自動チューニングにおける標本点追加型性能パラメタ推定法

软件自动调优中附加采样点的性能参数估计方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌 (採録決定)
• 作者: 田中輝雄;片桐孝洋;弓場敏嗣
• 通讯作者: 弓場敏嗣

Numerical Policy Interface for Automatic Tuning Library

自动调优库的数值策略接口

• 发表时间: 2006
• 期刊: First International Workshop on Automatic Performance Tuning (iWAPT2006)
• 作者: Takahiro Katagiri;Christof Voemel;James W. Demmel;Ken Naono
• 通讯作者: Ken Naono