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J-GLOBAL ID：202202244613759616   整理番号：22A3088607

x-means法のハイブリッドMPI-OpenMP並列による性能評価

Performance Evaluation of the x-means Clustering with Hybrid MPI-OpenMP Parallelization

著者 (6件)： 定方翼 (名古屋大 大学院情報学研究科) ,  沼波政倫 (核融合科研) ,  沼波政倫 (名古屋大 大学院理学研究科) ,  片桐孝洋 (名古屋大 情報基盤セ) ,  大島聡史 (名古屋大 情報基盤セ) ,  永井亨 (名古屋大 情報基盤セ)
資料名： 情報処理学会研究報告(Web)  (IPSJ Technical Report (Web))
巻： 2022  号： HPC-187  ページ： Vol.2022-HPC-187,No.11,1-8 (WEB ONLY)  発行年： 2022年11月24日 
JST資料番号： U0451A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本稿では,クラスタリング手法の1つであるx-means法をMPIとOpenMPを利用してハイブリッド並列化し,その性能評価について報告する.x-means法は,k-means法をベイズ情報量規準に従って妥当な回数繰り返すことで,クラスタリング対象のデータセットに対して適切なクラスタ数を推定するアルゴリズムである.そのため,k-means法を複数回計算する必要があり,データセットのサイズや次元数,収束までの分割数に応じて実行時間が増加する.そこで,本研究ではx-means法をハイブリッド並列化し,OpenMPディレクティブの挿入箇所,通信方式,ノード数,プロセス数,スレッド数を変化させた時の実行時間や並列化効率について評価を行った.その結果,1ノード,1プロセス,48スレッドのハイブリッド実行に対して,128ノード,1ノードあたり24プロセス,2スレッドのハイブリッド実行は約170倍高速であった.また,32ノード以下のときはピュアMPI実行が高速であり,64ノード以上ではハイブリッドMPI-OpenMP実行が高速になることを確認した.(著者抄録)

シソーラス用語： *クラスタ分析 ,  平均法 ,  *システムインタフェイス ,  *並列化 ,  性能評価 ,  *計算機アルゴリズム ,  ハイブリッド方式 ,  標準 ,  Bayes推定 ,  情報量 ,  高速化
準シソーラス用語： k-means法 ,  *MPI【インタフェイス】 ,  *x-means法 ,  *OpenMP ,  ベイズ情報量基準

分類 (2件)： システム設計・解析  (IA02030D) ,  その他のオペレーションズリサーチの手法  (KA03070E)

引用文献 (12件)：

• Lloyd, S.: Least squares quantization in PCM, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 28, pp. 129-137 (1982).
• Ball, G. and Hall, D.: ISODATA, a novel method of data analysis and pattern classification, Tech. rept. NTIS AD 699616. Stanford Research Institute, Stanford, CA.(1965).
• MacQueen, J.: Some methods for classification and analysis of multivariate observations, Fifth Berkeley Symposium on Mathematics, Statistics and Probability. University of California Press., pp. 281-297 (1967).
• Jain, A. K.: Data Clustering: 50 Years Beyond K-Means, Pattern Recognition Letters (2009).
• Pelleg, D. and Moore, A.: X-means: Extending K-means with Efficient Estimation of the Number of Clusters(2000).

タイトルに関連する用語 (3件)： MPI ,  OpenMP ,  性能評価