並列コレクション向けモジュール化技術の研究開発

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本研究の目的は，HPCアプリケーションの高度なモジュール分割を実現するために，オブジェクト指向言語のメソッド分割を発展させ，開発者が処理に差異のある反復処理やその順序関係を柔軟に記述できる強力な並列コレクション機構を開発する事である。そのために，次の研究課題に取り組む。（１）メソッドやモジュール分割するための言語機構の研究開発，（２）分割したメソッド間の順序関係を与えられる言語機構の研究開発，（３）分割したメソッドとその順序を扱えるコンパイラ及び並列コレクションの研究開発，（４）従来のHPCアプリケーション開発言語に対する記述性や実行性能の実験評価，（５）その他のモジュール化技術や専用言語との比較評価。並列コレクション向けの述語ディスパッチ機構及び条件付きバリア同期機構の設計と開発を行った。前者では，HPCアプリケーションのような細粒度の反復処理を並列コレクションで記述した際に，チューニングに伴う計算順序変更や，袖領域による通信オーバーラップのような部分的な処理の差異を述語付きメソッドとして定義できるようにした。本機構は，科学技術計算シミューレションのコア計算としてよく用いられるステンシル計算を抽象化し，カーネル計算とその差分・順序を簡潔に切り離す事でプログラムのモジュラリティを向上させた。本研究の成果は，情報処理学会HPC研究会にて報告した。次に後者では，反復処理間のバリア同期を細粒度に行う際に生じる処理の差異に特化して，同期条件を述語として記述できるようにした。本機構は，マルチエージェントによる社会シミューレションシステムに適用し，従来の素朴なバリア同期と同等の記述を与えるだけで，細粒度の同期条件を設定できる新しいバリア同期に匹敵する性能を達成する事ができた。また，本研究の成果は，情報処理学会PRO研究会で発表し，研究会論文誌へ採録されている。