| 講演名 | 2018-06-14 パフィアン計算の高速化 今野 裕大(東大), 吉本 芳英(東大), |
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| 抄録(和) | パフィアンは歪対称行列に対して定義される斉次多項式である。パフィアンは行列式と類似の性質を持ち、その平方が歪対称行列の行列式と一致する。物理分野、特に格子モデルを用いた場の量子論、変分モンテカルロ法、トポロジカル量子数などにおいて、パフィアンの計算は非常に有用であり、これを高速に行うことは今後の物理学の発展に大きく貢献する。しかし需要があるにもかかわらず、現存の数値演算ライブラリの中にはパフィアンを計算できるものはほとんど公開されていない上、計算機の性能を十分に引き出せているものが無い。PFAPACKは現在様々な研究で実用されているパフィアン計算ライブラリであり、計算量の小さいアルゴリズムが実装されているが、演算の並列化やアクセス効率の良いデータ配置を十分に考慮していない点において、今日の計算機システムの特性に適合するものとは言えない。そこで本研究では、今日の計算機システムに最適化されたパフィアン計算のライブラリを開発する。具体的には、データ配列の最適化によるアクセス速度の改善、SIMD命令や多階層キャッシュへの配慮などを試みた開発を行い、既存ライブラリに対してその性能を比較検証する。 |
| 抄録(英) | The Pfaffian is a homogeneous polynomial defined for a skew-symmetric matrix. The Pfaffian has similar characteristics to determinantsand square of the Pfaffian of a skew-symmetric matrix corresponds to its determinant. In physics fields, such as quantum field theory with lattice model, variational Monte Carlo method and topological quantum number, computing the Pfaffian is especially meaningful, and rapid computation of the Pfaffian contributes to further development of physics. Despite demand, there is few numeric calculation library for computing the Pfaffian, and any library cannot sufficiently exert computer performance. PFAPACK is a Pfaffian calculation library which has already applied to various studiesand implements an algorithm with better computational complexity. However, the implementation is not suitable for current computer performancebecause parallel computing and data arrangement with high efficiency of accessis not sufficiently considered. Therefore, in this study, the author develops a Pfaffian computation library optimized for current computer systems. In the development, the author tries to improve the data access speed by optimizing dataarrangement and considers of SIMD instructions and hierarchical cache. The performance of the library is verified in comparison to existing libraries. |
| キーワード(和) | パフィアン計算 / 高性能計算 / 歪対称行列 / SIMD命令 |
| キーワード(英) | Pfaffian Computation / High Performance Computing / Skew-symmetric Matrix / SIMD |
| 資料番号 | CPSY2018-1,DC2018-1 |
| 発行日 | 2018-06-07 (CPSY, DC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY / DC / IPSJ-ARC |
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| 開催期間 | 2018/6/14(から2日開催) |
| 開催地（和） | たかみや瑠璃倶楽リゾート(山形市蔵王温泉) |
| 開催地（英） | Takamiya Rurikura Resort |
| テーマ（和） | HotSPA2018: ディペンダブルコンピューティングシステムおよび一般 |
| テーマ（英） | Dependable Computing Systems, etc. (HotSPA2018) |
| 委員長氏名（和） | 中野 浩嗣(広島大) / 福本 聡(首都大東京) / 五島 正裕(NII) |
| 委員長氏名（英） | Koji Nakano(Hiroshima Univ.) / Satoshi Fukumoto(Tokyo Metropolitan Univ.) / Masahiro Goshima(NII) |
| 副委員長氏名（和） | 入江 英嗣(東大) / 三吉 貴史(富士通研) / 高橋 寛(愛媛大) |
| 副委員長氏名（英） | Hidetsugu Irie(Univ. of Tokyo) / Takashi Miyoshi(Fujitsu) / Hiroshi Takahashi(Ehime Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 大川 猛(宇都宮大) / 高前田 伸也(北大) / 金子 晴彦(東工大) / 新井 雅之(日大) / 小野 貴継(九大) / 近藤 正章(東大) / 長谷川 揚平(東芝) / 塩谷 亮太(名大) |
| 幹事氏名（英） | Takeshi Ohkawa(Utsunomiya Univ.) / Shinya Takameda(Hokkaido Univ.) / Haruhiko Kaneko(Tokyo Inst. of Tech.) / Masayuki Arai(Nihon Univ.) / Takatsugu Ono(Kyushu Univ.) / Masaaki Kondo(Univ. of Tokyo) / Yohei Hasegawa(Toshiba) / Ryota Shioya(Nagoya Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 伊藤 靖朗(広島大) / 津邑 公暁(名工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yasuaki Ito(Hiroshima Univ.) / Tomoaki Tsumura(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Computer Systems / Technical Committee on Dependable Computing / Special Interest Group on System Architecture |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | パフィアン計算の高速化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optimized Pfaffian Computation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | パフィアン計算 / Pfaffian Computation |
| キーワード(2)（和/英） | 高性能計算 / High Performance Computing |
| キーワード(3)（和/英） | 歪対称行列 / Skew-symmetric Matrix |
| キーワード(4)（和/英） | SIMD命令 / SIMD |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 今野 裕大 / Yudai Konno |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：UT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 吉本 芳英 / Yoshihide Yoshimoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：UT) |
| 発表年月日 | 2018-06-14 |
| 資料番号 | CPSY2018-1,DC2018-1 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | CPSY-92,DC-93 |
| ページ範囲 | pp.19-23(CPSY), pp.19-23(DC), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2018-06-07 (CPSY, DC) |