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J-GLOBAL ID：202002249318548447   整理番号：20A0750036

迅速な集団通信のための遺伝的ノードマッピング法

Genetic Node-Mapping Methods for Rapid Collective Communications

著者 (3件)： YOKOTA Takashi (Department of Fundamental Engineering, School of Engineering, Utsunomiya University) ,  OOTSU Kanemitsu (Department of Fundamental Engineering, School of Engineering, Utsunomiya University) ,  OHKAWA Takeshi (Department of Fundamental Engineering, School of Engineering, Utsunomiya University)
資料名： IEICE Transactions on Information and Systems (Web)  (IEICE Transactions on Information and Systems (Web))
巻： E103.D  号： 1  ページ： 111-129(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0469A  ISSN： 1745-1361  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ノード間通信は,並列計算に不可欠である。並列処理の性能は計算と通信の両方の効率に依存するため,通信コストは無視できない。並列アプリケーションプログラムには,計算ノード間のデータ交換によって決定される論理通信構造が含まれる。論理的な通信構造が実際の並列マシンのそれと一致しない場合がある。この不一致により,通信コストが大きくなる。本論文は,ノードの論理的な位置を再配置して,不一致の度合いを減らすノードマッピングの問題を扱った。本論文は,並列プログラムが特定のトラフィックパターンに従う1つ以上の集団通信を実行することを前提とした。適切なノードマッピングにより,高い通信性能を実現した。本論文は,ノードマッピング問題を解決するための強力な発見的方法を提案し,その方法を遺伝的アルゴリズムに適応させた。評価結果は,本提案手法がかなり高い性能を達成することを明らかにした;32×32トーラスネットワークの単一(又は2)トラフィックパターンの場合,平均で8.9(又は4.9)倍の高速化を実現した。具体的には,小規模ネットワークの一部のトラフィックパターンについて,本提案手法は,理論的に最適化されたソリューションを見つける。さらに,本論文は,遺伝子の母集団,世代数,トラフィックパターンなど,遺伝的アルゴリズムを使用する提案手法のさまざまな問題について詳しく説明した。また,今後の実用化に向けた大規模システムへの適用性についても触れた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *メッセージ交換 ,  *写像 ,  *ネットワークアーキテクチャ ,  *通信網 ,  *遺伝的アルゴリズム ,  応用プログラム ,  通信路容量 ,  相互結合網 ,  原価 ,  並列処理
準シソーラス用語： アプリケーションプログラム ,  データ並列処理 ,  トーラス網 ,  ネットワークトラフィック ,  *ノード【通信】 ,  *マッピング法 ,  *遺伝的アルゴリズム手法 ,  *集団通信 ,  通信コスト

著者キーワード (3件)： 相互接続ネットワーク ,  ノードマッピング ,  遺伝的アルゴリズム

分類 (3件)： 計算機網  (JC03000K) ,  通信網  (ND07030A) ,  計算理論  (JB02000A)

引用文献 (40件)：

• [1] W.J. Dally and B. Towles, Principles and Practices of Interconnection Networks, Morgan Kaufmann Pub., 2004.
• [2] J. Duato, S. Yalamanchili, and L. Ni, Interconnection Networks: An Engineering Approach, Morgan Kaufmann Pub., 2003.
• [3] T. Yokota, K. Ootsu, and T. Ohkawa, “A genetic approach for accelerating communication performance by node mapping,” IEICE Trans. Inf. & Syst., vol.E101-D, no.12, pp.2971-2975, Dec. 2018. 10.1587/transinf.2018pal0002
• [4] S.H. Bokhari, “On th mapping problem,” IEEE Trans. Comput., vol.C-30, no.3, pp.207-214, March 1981. DOI: 10.1109/TC.1981. 1675756. 10.1109/tc.1981.1675756
• [5] T. Saito, “Particle swarm optimizers and nonlinear systems,” IEICE Fundamentals Review, vol.5, no.2, pp.155-161, 2011. (in Japanese). 10.1587/essfr.5.155

タイトルに関連する用語 (4件)： 集団通信 ,  遺伝 ,  ノード ,  マッピング法