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高性能計算研究室(HPC Lab)の紹介 High Performance Computing Lab.
静岡理工科大学 総合情報学部 コンピュータシステム学科
(兼 Webデザイン特別プログラム) 幸谷 智紀
http://na-inet.jp/
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 1
概要
1. 幸谷智紀・個人の研究テーマ
2. 3年生ゼミ(情報セミナーII)
3. 卒研テーマ
4. 幸谷研究室が期待する人物像
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 2
1.幸谷智紀・個人の研究テーマ • 多倍長数値計算とその応用 → アカデミックな方向性
– 悪条件問題への適用 – 多倍長数値計算の高速化
• PCクラスタ上での並列化 • 混合精度アルゴリズムの利用
– Webアプリケーションとの連携
• 数学ソフトウェアの教育利用 → 中間的 – 数値計算ソフトウェアScilabの応用(Scilab Toolbox Japan
Contest審査員) – 高校生向けScilab実習(共同研究)
• Webとデータベース(DB)の応用 → 趣味的方向性 – 3層Webプログラミングの教育 – 小規模分散DBの応用(→サーチエンジン等)
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 3
多倍長数値計算とその応用
• 普通の倍精度浮動小数点数・・・10進約16桁
• 4倍精度・・・32桁
• 8倍精度・・・64桁
• 多倍長精度以上・・・128桁~10000桁程度
→並列処理して計算時間を短く
→アルゴリズムを工夫して計算時間を短く 2010/10/14
2010年度静岡理工科大学総合情報学部研究室紹介
4
並列処理
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 5
多倍長数値計算
線型計算(連立一次方程式)
大規模な計算処理のためには,処理を並列化することが必須
↓
データの分散と収集(+同期)のためには,各PCをネットワークで結んでおく必要がある
並列処理の例 • 数値積分の並列化
4
1 + 𝑥2𝑑𝑥 = 𝜋
1
0
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 6
1 PE → 4 PEs
倍精度計算の処理時間(秒)
多倍長計算の 処理時間(秒)
526実験室
• Pentium D + Windows 7 or CentOS 5 ・・・11台 • Atom 330&ION + Windows7 or CentOS5 ・・・3台
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 7
443実験室( + OCN回線)
• Core i7 920 + CentOS 5・・・2台(→4台) • Pentium IV 2.8cGHz + CentOS 5・・・10台(分散DB用) • Core 2 Quad + CentOS 5 ・・・2台(サーチエンジンDB用)
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 8
526実験室のネットワーク環境・・・自作
cs-room443-d01133.88.120.88192.168.1.21192.168.2.1
SIST-NET
1000BASE-SW 1000BASE-SW
cs-room443-d09192.168.1.29192.168.2.9
cs-room443-d02192.168.1.22192.168.2.2
cs-room443-d03192.168.1.23192.168.2.3
cs-room443-d04192.168.1.24192.168.2.4
cs-room443-d06192.168.1.26192.168.2.6
cs-room443-d05192.168.1.25192.168.2.5
Cs-room443-d11192.168.1.31
cs-room443-d10192.168.1.29192.168.2.9
cs-room443-d08192.168.1.28192.168.2.8
cs-room443-d07192.168.1.27192.168.2.7
Cs-pccluster3NIS/NFS/home
/usr/local
NIS Domain: cs-pccluster311 nodes GbE PC Cluster
Intel® Pentium D 820
(2.8GHz) Dual-core,
x86_64
CentOS 4/5 x86_64
VMware Server
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 9
どんな知識が必要か?
Ethernet100Base/1000Base/10G Base
IPTCP/UDP
MPI
PC
OS
BNCpack
MPIBNCpack
•ネットワーク・・・EthernetとTCP/IP
•PC・・・ハードウェア構成
•OS・・・セットアップ・認証・リソース共有
•プログラミング・・・C/C++/PHP/Java etc… 2010/10/14
2010年度静岡理工科大学総合情報学部研究室紹介
10
Webとデータベース(DB)の応用
• Webデザイン特別プログラム(特P)向けの題材
• XAMPP for Windows環境を利用 – HTML( = HTML 5)
– PHP5
– RDBMS ( = MySQL or SQLite )
• プログラミングの基礎教養 –広報活動&プログラミングの基盤
–サービス提供ツール→ビジネス用途
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 11
2.3年生ゼミ(情報セミナーII) • 「UNIX2」(2年生前期)ではWebプログラミングの初歩を最後に扱う
• 総合情報学部2年生向けの「Webデザイン特別プログラム」のPHP + DBプログラミング担当
→情報セミナーIIでは,この延長上の演習を行う。
プログラミングが苦痛に感じる人にとっては地獄かも・・・?
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 12
「コンピュータシステム学科」 「人間情報デザイン学科」 どちらの所属の方も受け入れます。
3. 卒研テーマ • 情報セミナーIIで培ったWebプログラミングの知識を活用し,何かの役に立つ「サービス」を提供するWebサイトを構築
→ Android(スマートフォン)対応したい・・・
• その他,「コンピュータ」「Web」・・・等に関係するテーマも許可(但し事前に相談すること)
• 特に何も考えていない人向け –幸谷の手伝い系統→数値計算関係のプログラム・ベンチマークテスト
–幸谷が望むWebアプリケーション制作等
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 13
過去の卒研
• アクセス解析ツール(PHP + PHPlot + MySQL) 2010/10/14
2010年度静岡理工科大学総合情報学部研究室紹介
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小規模サーチエンジン(テキストマイニング基盤)
PHP
MySQL
Perl
WebRankの計算
C
検索実行!
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 15
情報セミナーII・卒研のスケジュール
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 16
情報セミナーII(3年生) 卒研(4年生)
7月上旬 セミナー配属決定&歓迎会 4月上旬 卒研計画書プレゼン
9月下旬~11月
PHPプログラミング&MySQL実習
4月~7月中旬
前期卒研
12月 ~1月
Webサイト自由制作 7月下旬 ~8月下旬
卒研中間発表&オープンキャンパスにてプレゼン
2月中旬 卒研発表会見学 9月下旬 ~11月
後期卒研
2月下旬 卒研テーマ決定 12月 卒論執筆
1月下旬 卒研概要執筆 &卒研発表練習
2月中旬 卒研発表会&卒研慰労会→卒業決定!
4. 幸谷研究室が期待する人物像 • 「内定」を取れる人=「自分」を説明できる人
– 「自分」はどういう性格か? – 「自分」は大学生活で何をしてきたか? – 「自分」は何ができるか? 何が得意か? – 「自分」にとって「総合情報学部」で学ぶ意義は?
• 「説明能力」のある人 – まともな日本語で論理的な説明ができる – 「目上の人」に失礼でない言葉遣いができる
• 「文章」が書ける人 – 新聞記事・新書・ラノベ・・・等,「商売」としての文章が書けるか?
– 誤字脱字のチェックが自分でできるか?
以上がクリアできれば,必ず卒業して,リッパな社会人になれる!
めんどくさい人間とのおつきあいによる効用 → モテる!・・・かも?
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 17
幸谷についての情報 • 幸谷研究室: http://www.sist.ac.jp/~tkouya/
• 幸谷個人ページ: http://na-inet.jp/
2010/10/14 2010年度静岡理工科大学総合情報学部
研究室紹介 18