網膜神経系数理モデルを対象にした大規模シミュレーションの並列計算手法

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タイトル別名
  • <Original Papers> A parallel computing method of large-scale simulations for a mathematical model of retinal neuron networks.

抄録

[要旨] 本研究では, 周辺視野の特性を考慮した網膜数理モデルを対象に, 計算資源の制限の中で計算処理を最大限に効率化することを目的として, 種々の並列計算アルゴリズムを適用し, 富士通製並列計算機PRIMEHPC FX10と汎用のパーソナルコンピュータとの間で計算時間の比較を行った. その結果, 各種の神経細胞層を個別のモジュールとして扱うことで，メッセージ通信によるサイクリック分割とパイプライン通信が実装可能であり，微分方程式の回帰参照の問題が回避できることが示された. また, メッセージ通信が困難な部分にマルチスレッド並列を適用することにより, 効率的な並列処理が実現できた. これらのことから, FX10の性能を最大限に引き出すためには, MPI（Message Passing Interface）を用いたメッセージ通信と, マルチスレッド処理とのハイブリッド並列化が有効であり, これにより高効率で高速な並列計算が可能となることが示された. [Abstract] The purpose of this study is to develop effective methods to compute a mathematical model of the retina which considers peripheral properties of retinal cells in the restriction of computation resources. We compared the machine time with regard to several parallel processing algorithms between the Fujitsu PRIMEHPC FX10 supercomputer system and general personal computers. The results indicate that the implementation of cyclically divided blocks and a pipeline processing with a message passing interface, by dealing with each cell layer as a module, is able to avoid problems of the regression reference of calculation of differential equations. For program codes which are difficult to implement message passing interfaces, we obtained a practical solution by applying multithread processing instead. Furthermore, these results suggest that the performance of the FX10 system is maximized by using a hybrid parallel processing method with message passing interfaces and multithread processing.

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詳細情報 詳細情報について

  • CRID
    1050282677527263616
  • NII論文ID
    120005735162
  • ISSN
    13427202
  • Web Site
    https://kindai.repo.nii.ac.jp/records/5782
  • 本文言語コード
    ja
  • 資料種別
    departmental bulletin paper
  • データソース種別
    • IRDB
    • CiNii Articles
    • KAKEN

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