| jh240002 |
ソフトウェア工学による自動チューニング技術の新展開 |
| 課題代表者 |
片桐孝洋(名古屋大学・情報基盤センター)
TAKAHIRO KATAGIRI
(Information Technology Center / Nagoya University)
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| 概要 |
高性能な数値計算ソフトウェアを開発する際、性能チューニングは大きな開発コスト（工数）が必要となるだけでなく専門知識が必要とされ、誰もが行えるわけではない。一方、高性能数値計算ソフトウェアの開発工数を削減する目的のソフトウェア工学の研究は、我が国ではほとんど行われていない。そこで本提案では、ソフトウェア工学を専門とするコンピュータサイエンス（CS）学者との連携を目的とする。工数削減に寄与する自動チューニング（AT）、および、科学技術計算で必須のGPU最適化、固有値・非線形ソルバ、および、最先端の計算科学事例として計算化学と量子アルゴリズムを取り扱う。さらに、数値解析を専門とする応用数理（計算科学）者との協業も行い強力に学際領域研究を推進し、新しいAT研究の境地を開拓する。
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| 関連Webページ |
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| 報告書等 |
研究紹介ポスター
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最終報告書
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| 業績一覧 |
(1) 学術論文 （査読あり） |
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Yuji MOCHIZUKI, Tatsuya NAKANO, Kota SAKAKURA, Hideo DOI, Koji OKUWAKI, Toshihiro KATO, Hiroyuki TAKIZAWA, Satoshi OHSHIMA, Tetsuya HOSHINO, Takahiro KATAGIRI, 2024, Current Status and Future of the ABINIT-MP Program ABINIT-MPプログラムの現状と今後, Journal of Computer Chemistry, Japan, 23 (4), 85-97
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Hideo Doi, Tatsuya Nakano, Kota Sakakura, Kazuki Akisawa, Koji Okuwaki, Yoshinori Hirano, Eiji Yamamoto, Kenji Yasuoka, Satoshi Ohshima, Takahiro Katagiri, Yuji Mochizuki, 2025, Large‐Scale <scp>FMO</scp>‐<scp>MP2</scp> Calculations of the Spike Protein Droplet Model, Journal of Computational Chemistry, 46 (4)
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| (2) 国際会議プロシーディングス （査読あり） |
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Ryoga Fukuhara, Makoto Morishita, Takahiro Katagiri, Masatoshi Kawai, Toru Nagai, Tetsuya Hoshino, 2024, Performance Evaluation of CMOS Annealing with Support Vector Machine, 2024 IEEE 17th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC), 548-555
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Shota Aoki, Takahiro Katagiri, Satoshi Ohshima, Masatoshi Kawai, Toru Nagai, Tetsuya Hoshino, 2024, Adaptation of XAI to Auto-tuning for Numerical Libraries, 2024 IEEE 17th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC), 556-563
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Xuanzhengbo Ren, Yuta Kawai, Hirofumi Tomita, Seiya Nishizawa, Takahiro Katagiri, Tetsuya Hoshino, Daichi Mukunoki, Masatoshi Kawai, Toru Nagai, 2025, Performance Evaluation of Loop Body Splitting for Fast Modal Filtering in SCALE-DG on A64FX, Proceedings of the 2025 International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region Workshops, 36-44
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| (3) 国際会議発表（査読なし） |
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(Invited Speaker) Takahiro Katagiri: Trends in Auto-Tuning Research for Quantum Annealing, 2025 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing (ATAT25), March 21-22, 2025
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Makoto Morishita, Takahiro Katagiri: Adaptation of Auto-Tuning to Quantum Annealers, 2025 Conference on Advanced Topics and Auto Tuning in High-Performance Scientific Computing (ATAT25), March 21-22, 2025
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（招待講演） Takahiro Katagiri: Sustainable HPC software: From Auto-tuning Technology for Performance Portability, eScience2024, September 16-20, 2024
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Shuji Morisaki: Toward Green Practices and Metrics for Software Development in HPC, eScience2024, September 16-20, 2024
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| (4) 国内会議発表（査読なし） |
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水木 直也、森下 誠、河合 直聡、片桐 孝洋、椋木 大地、星野 哲也、永井 亨：SVMによる誤差を含むクラス分類における多種疑似量子アニーラの性能評価、情報処理学会研究報告HPC, 2025-HPC-198, Vol , pp.1-6 (2025)
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羽生 達郎、森下 誠、水木 直也、片桐 孝洋、椋木 大地、河合 直聡、星野 哲也、永井 亨：コヒーレントイジングマシンの性能パラメタ最適化のための探索アルゴリズム選択可能な手法の提案、情報処理学会研究報告HPC, 2025-HPC-198, Vol , pp.1-6 (2025)
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片桐 孝洋、森下 誠、河合 直聡、星野 哲也、永井 亨：量子アニーリングにおける自動チューニングの適用について、計算工学講演会論文集、2024年6月10日 (月) - 6月12日 (水)
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片桐 孝洋, 森下 誠, 河合 直聡, 星野 哲也, 永井 亨：疑似量子アニーリングにおける自動チューニングの適用、日本応用数理学会 2024年度年会、2024年9月14日（土）
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片桐孝洋：自動チューニング技術の量子コンピューティングへの展開 ～HPC-Centric Quantum Computingを目指して～、第16回 自動チューニング技術の現状と応用に関するシンポジウム（ATTA2024）、 2024年12月26日（木）
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坂倉耕太, 望月祐志, 中野達也, 成瀬彰, 大島聡史, 星野哲也, 片桐孝洋：FMOプログラムABINIT-MPのGPU化への対応、第29回計算工学講演会, 神戸, 2024/6/12
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望月祐志*, 坂倉耕太, 土居英男, 奥脇弘次, 加藤季広, 滝沢寛之, 成瀬彰, 大島聡史, 星野哲也, 片桐孝洋：FMOプログラムABINIT-MPの現状と今後、分子科学討論会2024, 京都, 2024/9/19
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坂倉耕太, 中野達也, 成瀬彰, 大島聡史, 星野哲也, 片桐孝洋：FMOプログラムABINT-MPのGPUによる高速化、情報処理学会第87回全国大会, 茨木, 2025/3/15.
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| (5) 公開したライブラリなど |
| 該当なし |
| (6) その他（特許，プレスリリース，著書等） |
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T. Katagiri: HQCC-AT: An Application Programming Interface for Hybrid Quantum-Classical Computing with Auto-tuning Facility, A Preprint, September 2024
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望月祐志*, 奥脇弘次, 土居英男, 小沢拓, 中野達也, 坂倉耕太, 大島聡史, 片桐孝洋：ABINIT-MPを使った非経験的フラグメント分子軌道(FMO)計算の現況と高分子科学への応用、第28回高分子計算機科学研究会講座, 2024/7/11
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