Faculty Profiles - NOMURA Akihiro

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NOMURA Akihiro

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Center for Information Infrastructure Associate Professor for Institute Management

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Research Areas

Informatics / Computer system

Papers

Challenges in Computing Resource Sharing Towards Next-Gen Interactive Accelerated HPC. Reviewed International journal

Toshio Endo, Shohei Minami, Akihiro Nomura, Hiroki Ohtsuji, Jun Kato, Masahiro Miwa, Eiji Yoshida, Tomoya Yuki, Ryuichi Sakamoto

ISC Workshops 231 - 242 2024

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Language：English Publishing type：Research paper (international conference proceedings)

DOI： 10.1007/978-3-031-73716-9_16

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Other Link： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/supercomputer/isc2024w.html#EndoMNOKMYYS24
Enhancing the Performance of AlphaFold Through Modified Storage Method and Optimization of HHblits on TSUBAME3.0 Supercomputer

Hayato Fujita, Akihiro Nomura, Toshio Endo, Masakazu Sekijima

2023 Congress in Computer Science, Computer Engineering, &amp; Applied Computing (CSCE) 2023.7

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：IEEE

DOI： 10.1109/csce60160.2023.00351

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The Aggressive Oversubscribing Scheduling for Interactive Jobs on a Supercomputing System.

Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura 0002

IEEE High Performance Extreme Computing Conference(HPEC) 1 - 7 2023

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：IEEE

DOI： 10.1109/HPEC58863.2023.10363580

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Other Link： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/hpec/hpec2023.html#MinamiEN23
Effectiveness of the Oversubscribing Scheduling on Supercomputer Systems.

Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura 0002

Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region 18 - 28 2023

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Language：English Publisher：ACM

DOI： 10.1145/3578178.3578221

CiNii Research

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Other Link： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/hpcasia/hpcasia2023.html#MinamiE023
Measurement and Modeling of Performance of HPC Applications Towards Overcommitting Scheduling Systems.

Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura 0002

Job Scheduling Strategies for Parallel Processing - 24th International Workshop(JSSPP) 59 - 79 2021

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：Springer International Publishing

DOI： 10.1007/978-3-030-88224-2_4

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Other Link： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/jsspp/jsspp2021.html#MinamiEN21
Performance Modeling of HPC Applications on Overcommitted Systems.

Shohei Minami, Toshio Endo, Akihiro Nomura 0002

HPC Asia 2021: The International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region 129 - 132 2021

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：ACM

DOI： 10.1145/3432261.3439866

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Other Link： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/hpcasia/hpcasia2021.html#MinamiE021
How File-access Patterns Influence the Degree of I/O Interference between Cluster Applications.

Aamer Shah, Chih-Song Kuo, Akihiro Nomura 0002, Satoshi Matsuoka, Felix Wolf 0001

Supercomput. Front. Innov. 6 ( 2 ) 29 - 55 2019

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Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：{FSAEIHE} South Ural State University (National Research University)

DOI： 10.14529/jsfi190203

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The First Supercomputer with HyperX Topology: A Viable Alternative to Fat-Trees?

Jens Domke, Satoshi Matsuoka, Ivan Radanov, Yuki Tsushima, Tomoya Yuki, Akihiro Nomura 0002, Shin'ichi Miura, Nic McDonald, Dennis Lee Floyd, Nicolas Dubé

2019 IEEE Symposium on High-Performance Interconnects 1 - 4 2019

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：IEEE

DOI： 10.1109/HOTI.2019.00013

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Other Link： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/hoti/hoti2019.html#DomkeMRTY0MMFD19
HyperX topology: first at-scale implementation and comparison to the fat-tree. Reviewed

Jens Domke, Satoshi Matsuoka, Ivan R. Ivanov, Yuki Tsushima, Tomoya Yuki, Akihiro Nomura 0002, Shin'ichi Miura, Nie McDonald, Dennis L. Floyd, Nicolas Dubé

Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis(SC) No. 40 40 - 23 2019

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Language：English Publisher：ACM

DOI： 10.1145/3295500.3356140

CiNii Research

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MH-QEMU: Memory-State-Aware Fault Injection Platform. Reviewed

Hideyuki Jitsumoto, Yuya Kobayashi, Akihiro Nomura 0002, Satoshi Matsuoka

Supercomputing Frontiers - 5th Asian Conference(SCFA) ( 11416 ) 71 - 85 2019

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Language：English Publisher：Springer

As we move towards higher-density, larger-scale, and lowerpowercomputing hardware, new types of failures are being experiencedwith increasing frequency. Hardware designed for the post-Moore generationare also bringing about novel resiliency challenges. In order toimprove the efficiency of resiliency methods, fault injection plays an importantrole in understanding how errors affect the OS and application.Memory-state-aware fault injection, in particular, can be used to investigatethe memory-related faults caused by using current and futurehardware under extreme conditions and assess the costs/benefit trade-offof resiliency methods. We introduce MH-QEMU, a memory-state-awarefault injection platform implemented by extending a virtual machine(VM) to intercepting memory accesses. MH-QEMU supports collectingthe physical and virtual addresses of memory accesses and definingappropriate injections condition using the collected information. MHQEMUincurs a 3.4× overhead, and we demonstrate how row-hammerfaults can be injected using MH-QEMU to analyzing the resiliency modifiedNPB CG's algorithm.

DOI： 10.1007/978-3-030-18645-6_5

CiNii Research

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機械学習による計算機トレースの自動生成

土川稔生, 大山洋介, 野村哲弘, 松岡聡, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2018 ( HPC-165 ) Vol.2018‐HPC‐165,No.28,1‐6 (WEB ONLY) 2018.7

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Language：Japanese

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メモリアクセスパターン依存故障の注入のためのQEMUベース故障注入器

小林佑矢, 小林佑矢, 實本英之, 野村哲弘, 松岡聡, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2018 ( HPC-163 ) Vol.2018‐HPC‐163,No.8,1‐10 (WEB ONLY) 2018.2

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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Machine Learning Predictions for Underestimation of Job Runtime on HPC System. Reviewed

Jian Guo 0004, Akihiro Nomura 0002, Ryan Barton, Haoyu Zhang, Satoshi Matsuoka

Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 10776 LNCS 179 - 198 2018

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：Springer

DOI： 10.1007/978-3-319-69953-0_11

Scopus

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Machine Learning Predictions for Underestimation of Job Runtime on HPC System

Jian Guo, Akihiro Nomura, Ryan Barton, Haoyu Zhang, Satoshi Matsuoka

Supercomputing Frontiers 179 - 198 2018

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Publisher：Springer International Publishing

DOI： 10.1007/978-3-319-69953-0_17

DOI： 10.1007/978-3-319-69953-0_11

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Overview of TSUBAME3.0, Green Cloud Supercomputer for Convergence of HPC, AI and Big-Data

Satoshi Matsuoka, Toshio Endo, Akira Nukada, Shinichi Miura, Akihiro Nomura, Hitoshi Sato, Hideyuki Jitsumoto, Aleksandr Drozd.

Tsubame ESJ. : e-science journal 16 ( HPC-160 ) 2 - 8 2017.11

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Language：Japanese

CiNii Books

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HPCとビッグデータ・AIを融合するグリーン・クラウドスパコンTSUBAME3.0の概要

松岡聡, 遠藤敏夫, 額田彰, 三浦信一, 野村哲弘, 佐藤仁, 實本英之, DROZD Aleksandr

情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-160 ) Vol.2017‐HPC‐160,No.29,1‐6 (WEB ONLY) 2017.7

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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メモリアクセスパターン依存故障の注入のためのQEMUベース故障注入器

小林佑矢, 實本英之, 野村哲弘, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-160 ) Vol.2017‐HPC‐160,No.8,1‐8 (WEB ONLY) 2017.7

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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動的なプロセス数操作による分散深層学習の耐故障性と性能評価

辻陽平, 野村哲弘, 實本英之, 佐藤育郎, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-160 ) Vol.2017‐HPC‐160,No.9,1‐7 (WEB ONLY) 2017.7

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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メタゲノム解析アプリケーションGHOSTZ‐GPUの性能モデリングおよび改善

山川智史, 野村哲弘, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-160 ) Vol.2017‐HPC‐160,No.21,1‐4 (WEB ONLY) 2017.7

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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ディープラーニングのデータ並列学習における少精度浮動小数点数を用いた通信量の削減

大山洋介, 野村哲弘, 佐藤育郎, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-158 ) Vol.2017‐HPC‐158,No.30,1‐10 (WEB ONLY) 2017.3

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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Deep Q‐Networkを用いての計算機の制御による電力最適化

寺西賢人, 野村哲弘, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2017 ( HPC-158 ) Vol.2017‐HPC‐158,No.3,1‐8 (WEB ONLY) 2017.3

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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Asynchronous, Data-Parallel Deep Convolutional Neural Network Training with Linear Prediction Model for Parameter Transition. Reviewed

Ikuro Sato, Ryo Fujisaki, Yosuke Oyama, Akihiro Nomura 0002, Satoshi Matsuoka

Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 10635 LNCS 305 - 314 2017

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Language：English Publisher：Springer

DOI： 10.1007/978-3-319-70096-0_32

Scopus

CiNii Research

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仮想マシンエミュレータを用いた特定故障パターン発生時におけるアプリケーションの誤差の評価

小林佑矢, 實本英之, 野村哲弘, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2016 ( HPC-155 ) Vol.2016‐HPC‐155,No.10,1‐7 (WEB ONLY) 2016.8

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Language：Japanese

J-GLOBAL

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Evaluating tolerance of applications against realistic DRAM faults Reviewed

Yuya Kobayashi, Hideyuki Jitsumoto, Akihiro Nomura, Satoshi Matsuoka

ACM Symposium on High-Performance Parallel and Distributed Computing (HPDC'16) (Poster Session) 2016.5

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Language：English

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Predicting statistics of asynchronous SGD parameters for a large-scale distributed deep learning system on GPU supercomputers. Reviewed

Yosuke Oyama, Akihiro Nomura 0002, Ikuro Sato, Hiroki Nishimura, Yukimasa Tamatsu, Satoshi Matsuoka

Proceedings - 2016 IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2016 66 - 75 2016

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings)

DOI： 10.1109/BigData.2016.7840590

Web of Science

Scopus

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Serving More GPU Jobs, with Low Penalty, Using Remote GPU Execution and Migration. Reviewed

Pak Markthub, Akihiro Nomura 0002, Satoshi Matsuoka

Proceedings - IEEE International Conference on Cluster Computing, ICCC 485 - 488 2016

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：IEEE Computer Society

DOI： 10.1109/CLUSTER.2016.36

Scopus

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Distributed Computing for Machine Learning on Large-Scale Image Dataset

佐藤育郎, 渡邉隆太郎, 西村裕紀, 野村哲弘, 松岡聡

Tsubame e-Science Journal 14 2016

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TSUBAME2におけるジョブスケジューリング効率化への取り組みと検証

野村哲弘, Nomura Akihiro, 佐々木淳, Sasaki Atsushi, 三浦信一, Miura Shinichi, 遠藤敏夫, Endo Toshio, 松岡聡, MATSUOKA SATOSHI

大学ICT推進協議会２０１５年度年次大会企画セッション HPCテクノロジー 2015.12

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Language：Japanese

identifier:oai:t2r2.star.titech.ac.jp:50307764

CiNii Research

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TSUBAME2におけるスケジュール効率化への取り組みとユーザ動向の見える化

野村哲弘, Nomura Akihiro, 佐々木淳, Sasaki Atsushi, 三浦信一, Miura Shinichi, 遠藤敏夫, Endo Toshio, 松岡聡, MATSUOKA SATOSHI

情報処理学会研究報告 2015 ( 2 ) 1 - 7 2015.7

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Language：Japanese

identifier:oai:t2r2.star.titech.ac.jp:50307771

CiNii Research

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計算科学と計算機科学のコデザインのためのミニアプリ（ミニアプリ集FIBERの紹介／アプリケーションのEmpiricalな性能モデル構築のためのプロファイル情報の収集／FIBERミニアプリの性能およびそのモデル化）

丸山直也, 鈴木惣一朗, 三上和徳, 小村幸浩, 滝澤真一朗, 松田元彦, 野村哲弘, 三浦信一, 遠藤敏夫, 松岡聡

ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集 2015 ( 2015 ) 107 - 108 2015.5

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Language：Japanese Publisher：情報処理学会

我々は計算科学アプリケーションを簡略したプログラムであるミニアプリの開発および整備を進めている．ミニアプリは元のフルセットのアプリケーションから評価に本質的に不要な部分を省いた簡略化したものであり，計算機科学研究開発における評価を迅速に進めることを目的としたツールとして開発・整備を進めている．HPC における計算機科学研究では実際のアプリケーションを用いた評価を行うことが望まれるが，往々にして実際のアプリケーションは広く入手可能なものとは限らず，評価に用いるためにはハードルが高い．我々のミニアプリ集である FIBER は原則としてソースコードが自由に入手可能であり，利用のための制限を設けていない点が特徴である (http://fiber-miniapp.github.io/)．本セッションではまず我々のミニアプリを紹介し，続いてその性能評価およびモデル化に関する取り組みを紹介する．本セッションによってミニアプリを計算機科学研究における今後の評価に役立つツールとして広く普及することを狙う．また計算科学研究者には今後のミニアプリ集の拡充に協力を呼びかける場となることを狙う．

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Using rCUDA to Reduce GPU Resource-assignment Fragmentation caused by Job Scheduler

MARKTHUB PAK, Markthub Pak, Nomura Akihiro, MATSUOKA SATOSHI

Proceedings of the 15th International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies (PDCAT2014) 105 - 112 2014.12

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Language：English

DOI： 10.1109/PDCAT.2014.26

Web of Science

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実アプリケーションを用いた計算機評価ベンチマークと性能リポジトリの開発

野村哲弘, 三浦信一, 遠藤敏夫, 松岡聡

情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング] 2014 ( 29 ) 1 - 7 2014.7

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Language：Japanese Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：一般社団法人情報処理学会

次世代スーパーコンピュータのアーキテクチャ開発における課題として,提案アーキテクチャのもとで実行したい実アプリケーションが十分な性能で動作するかを見積もることが挙げられる.そのためには対象となるアプリケーションの汎用的な性能モデルを構築する必要があるが,そのための基礎データとなるアーキテクチャを横断した実アプリケーション性能データベースというものは作られておらず,個別のアプリケーションについてアプリケーション開発者とアーキテクチャ開発者が個別に性能を予測している現状がある.本稿ではアプリケーションおよびアーキテクチャによらず一般的に性能モデルを構築する変数となる性能計測項目を定義し,その一般的な計測方法と保存形式を定義することにより,アプリケーション開発者が独力で各自のプログラムの性能モデルを構築して比較検討ができる環境を整えた経過を報告すると同時に,計測結果を格納して第三者が客観的にアプリケーションとアーキテクチャの組み合わせの適否を判断するためのリポジトリを構築することを提案する.

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How file access patterns influence interference among cluster applications. Reviewed

Chih-Song Kuo, Aamer Shah, Akihiro Nomura 0002, Satoshi Matsuoka, Felix Wolf 0001

2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLUSTER COMPUTING (CLUSTER) 185 - 193 2014

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings)

DOI： 10.1109/CLUSTER.2014.6968743

Web of Science

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システム評価のためのアプリケーション性能リポジトリの構築と性能モデルの評価

野村哲弘, 三浦信一, 遠藤敏夫, 松岡聡, 鈴木惣一朗, 丸山直也

情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング] 2013 ( 4 ) 1 - 6 2013.7

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Language：Japanese Publisher：一般社団法人情報処理学会

次世代スーパーコンピュータの開発に向けて実アプリケーション本位でのシステムデザインを行うためには,アーキテクチャと実アプリケーション実行性能を結びつける標準ベンチマークやパフォーマンスモデルが必要となるが,そのようなものはいまだ実現されていない.本報告では,将来 HPCI システムのあり方の調査研究「アプリケーション分野」におけるシステム評価用ベンチマークと性能モデルの作成について紹介する.本研究では,実アプリケーションコードの提供を受けてコードを単純化した「ミニアプリ」を作成し,ベンチマーク・性能モデルの基礎とする.また,複数の HPCI システム上で動作する性能評価ツールを用いてベンチマーク結果を収集し,性能モデルを構築するための基礎データとするとともに,性能モデルの構築方法・表現形式について考察する.

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TSUBAME2.0におけるMulti-rail InfiniBandネットワークの性能評価

野村哲弘, Nomura Akihiro, 遠藤敏夫, Endo Toshio, 松岡聡, MATSUOKA SATOSHI

情報処理学会研究報告 2012 ( 2012 ) 1 - 5 2012.12

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Language：Japanese Publisher：情報処理学会

TSUBAME2.0 のネットワークは Fat tree トポロジであるものの，大規模実行時に集団通信性能が劣化することが観測されている．本稿では想定される原因としてスイッチ間リンクにおけるパケット衝突とスイッチ間リンクの性能劣化に着目し，それぞれの問題を緩和するネットワーク設定を提示し，バンド幅および集団通信性能への影響を示す．ネットワーク設定の改善の結果，通信の確率的な遅延の発生をほぼなくすことができ，大規模実行時のインジェクションバンド幅において 16.0%～39.5% の性能向上を確認した．

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Design and Implementation of Portable and Efficient Non-blocking Collective Communication. Reviewed

Akihiro Nomura 0002, Yutaka Ishikawa, Naoya Maruyama, Satoshi Matsuoka

Proceedings - 12th IEEE/ACM International Symposium on Cluster, Cloud and Grid Computing, CCGrid 2012 1 - 8 2012

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：IEEE Computer Society

DOI： 10.1109/CCGrid.2012.96

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Study in Implementing Asynchronous MPI Collective Communications

Nomura Akihiro, Ishikawa Yutaka

研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2011 ( 2011 ) 1 - 6 2011.7

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Language：Japanese

我々は以前，MPI 3.0 において規格化される予定の非ブロッキング集団通信を高速に実行する手法 KACC を提案した．KACC は集団通信の進捗処理を OS カーネル上に実装することによって，スレッド切替のコストを削減する手法であるが，OS カーネル上に実装されているために実際に利用するうえでの種々の障壁がある．本報告では，KACC 機構のユーザレベルでのプロトタイプ実装を行い，その過程で判明した性能上の考慮点を報告する．We have proposed a method, called KACC, to execute non-blocking collective communications, which will be introduced in MPI 3.0, efficiently. KACC have reduced costs of thread-switching by implementing progression of collective communications into the OS kernel, but KACC is hard to be used by public users due to the modification to the OS kernel. In this paper, we report several performance issues, which are revealed during our preliminary implementation of KACC facility into user-level.

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Design and Implemenation of Kernel-level Asynchronous MPI Collective Communications

NOMURA AKIHIRO, ISHIKAWA YUTAKA

研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 126 ( 13 ) M1 - M7 2010.8

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Language：Japanese Publishing type：Research paper (international conference proceedings) Publisher：情報処理学会

我々は既に MPI 3.0 において規格化される予定の非ブロッキング集団通信を高速に実行する手法 KACC を提案した．KACC は集団通信の進捗処理を OS カーネル上に実装することによって，従来手法では問題となっていたオーバヘッドの問題と実行タイミングの問題を解決している．本報告では，KACC が OS カーネル上に進捗処理を実装することに起因する負荷分散に関する問題点と，その解決法を示す．KACC のテスト実装において CPU 時間の消費および通信アルゴリズムの実行時間の 2 点について従来手法と比較し，解決法の妥当性を評価する．We have proposed a new method, called KACC, to execute non-blocking collective communications, which will be introduced in MPI 3.0, efficiently. KACC resolves overhead and timing problems in former methods by implementing progression of collective communications in the OS kernel. In this paper, we describe the load-balancing problem, which is caused by implementing progression in OS kernel, and its solution. We evaluate CPU time consumption and execution time of collective communications among several implementations.

DOI： 10.1007/978-3-642-15646-5_10

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Design of Kernel-Level Asynchronous Collective Communication. Reviewed

Akihiro Nomura 0002, Yutaka Ishikawa

RECENT ADVANCES IN THE MESSAGE PASSING INTERFACE 6305 92 - 101 2010

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings)

DOI： 10.1007/978-3-642-15646-5_10

Web of Science

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Efficient Scheduling for Cluster of NUMA Parallel Computers

KONISHI YUSUKE, NOMURA AKIHIRO, MATSUBA HIROYA, ISHIKAWA YUTAKA

IPSJ SIG Notes 182 ( 14 ) 181 - 186 2009.2

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Language：Japanese Publisher：Information Processing Society of Japan (IPSJ)

We propose a new algorithm to schedule jobs on a cluster of NUMA machines. Instead of using simple memory or I/O request rate as the scheduling metrics, we use degradation of performance rate in memory and I/O benchmarks concurrently executed with the task as an indicator. We confirm the proposed scheduler using the NAS Parallel Benchmarks.

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Optimazation and Evaluation of an MPI Communication Library

MATSUBA HIROYA, NOMURA AKIHIRO, ISHIKAWA YUTAKA

IPSJ SIG Notes 116 ( 74 ) 1 - 6 2008.8

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Language：Japanese Publisher：Information Processing Society of Japan (IPSJ)

An implementation called YAMPI is optimized in order to adopt high-speed interconnects, such as Myrinet-10G. We design a new efficient communication interface for the Myrinet network and the overall implementation of YAMPI is optimized by reducing the overhead to allocate and deallocate objects that keeps the statuses of outstanding communication. Results of performance evaluation show that communication latency is reduced by 1.5 to 1.7μs and application benchmarks run faster at most by 4.6%, while some benchmarks show that our optimization has no effect to performance of these benchmarks.

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Network performance model for TCP/IP based cluster computing. Reviewed

Akihiro Nomura 0002, Hiroya Matsuba, Yutaka Ishikawa

2007 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLUSTER COMPUTING 194 - 203 2007

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Publishing type：Research paper (international conference proceedings)

DOI： 10.1109/CLUSTR.2007.4629232

Web of Science

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Design of Communication Model Considering Retransmission Control

NOMURA AKIHIRO, ISHIKAWA YUTAKA

IPSJ SIG Notes 107 ( 87 ) 175 - 180 2006.8

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Language：Japanese Publisher：Information Processing Society of Japan (IPSJ)

We propose the PlogP-BR communication model which considers the variation of bandwidth brought by communication pattern and the delay of packet retransmission. PlogP model is extended so that it can treat the delay brought by retransmission timeout and bandwidth decreasing caused by bottleneck link in the switch. Execution time is be predicted in the network with bottleneck link or in the network with delay by retransmission control protocol. We show the PlogP-BR model can simulate the behavior of communication more collect than the existing model, by comparing between the expected time based on the model and actual execution time for several algorithms in practice.

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Communication Control of Real-time Packets

NOMURA AKIHIRO, ISHIKAWA YUTAKA

IPSJ SIG Notes 2005 ( 79 ) 79 - 84 2005.8

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Language：Japanese Publisher：Information Processing Society of Japan (IPSJ)

In the control of communication between tasks whose packet's delivery time has deadline, we propose a new method, telling the delivery time information of each packet to kernel to make these deadline constraints be satisfied. The transmission order is determined based on the delivery time. In this mechanism, the priority inversion problem is resolved in the transmission queue. This mechanism is implemented in Linux using the Qdisc (queuing discipline) framework. We show that the communication is done with various deadline constraints satisfied.

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Transmission Control on Real-time Packets

NOMURA AKIHIRO, ISHIKAWA YUTAKA

IPSJ SIG Notes 99 ( 48 ) 161 - 162 2005.6

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Language：Japanese Publisher：Information Processing Society of Japan (IPSJ)

In the transmission control of communication between tasks whose packet's delivery time has deadline, a new method, using the delivery time information instead of the priority of task running, is proposed. The transmission order is determined based on the delivery time, in order to guarantee the deadline constraint of each packet. If the packet no longer satisfies its deadline, an exception is delivered to the application and the packet is dropped. In this way, the priority inversion problem is resolved in the transmission queue. This mechanism is implemented in Linux using the Qdisc (queuing discipline) framework. We show that the communication is done with the deadline constraint varies between the packets.

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MISC

スパコンTSUBAMEシリーズにおけるリソース分割戦略

野村, 哲弘, Nomura, Akihiro, 遠藤, 敏夫, Endo, Toshio

情報処理学会研究報告 2024-HPC-195 ( No. 7 ) 1 - 7 2024.8

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Language：Japanese Publisher：一般社団法人情報処理学会

identifier:oai:t2r2.star.titech.ac.jp:50722007

CiNii Research

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スパコンTSUBAMEシリーズにおけるリソース分割戦略

野村哲弘, 遠藤敏夫

情報処理学会研究報告(Web) 2024 ( HPC-195 ) 2024

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HPC-AI時代に向けたもっとみんなのスパコンTSUBAME4.0

遠藤敏夫, 野村哲弘, 渡邊寿雄, 安良岡由規, 鶴見慶

情報処理学会研究報告(Web) 2024 ( HPC-195 ) 2024

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スーパーコンピュータTSUBAME3.0におけるAlphaFoldのデータベースの保存方法の変更とHHblitsの最適化による性能向上

藤田隼斗, 野村哲弘, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 関嶋政和

情報処理学会研究報告(Web) 2023 ( MPS-144 ) 2023

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タンパク質構造解析システムAlphaFoldの実行時ファイルステージングを用いた高速化

大沢泰生, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 野村哲弘

情報処理学会研究報告(Web) 2022 ( HPC-185 ) 2022

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センサー情報を意識したジョブスケジューリング実現のための標準ジョブ履歴スキーマの提案

野村, 哲弘, Nomura, Akihiro, 遠藤, 敏夫, Endo, Toshio

情報処理学会研究報告 HPC-178 ( No. 14 ) 1 - 8 2021.3

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Language：Japanese Publisher：一般社団法人情報処理学会

identifier:oai:t2r2.star.titech.ac.jp:50567350

CiNii Research

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カーネルレベルMPI非同期集団通信機構の設計と実装—Design and Implemenation of Kernel-level Asynchronous MPI Collective Communications—ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC) ; 通信

野村哲弘, 石川裕

情報処理学会研究報告 2010年度 ( 3 ) 1 - 7 2010.10

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Language：Japanese Publisher：東京 : 情報処理学会

CiNii Books

CiNii Research

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Other Link： https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I025184420

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Presentations

HPC-AI時代に向けたもっとみんなのスパコンTSUBAME4.0

遠藤敏夫, 野村哲弘, 渡邊寿雄, 安良岡由規, 鶴見慶

情報処理学会研究報告(Web) 2024.8

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Event date： 2024.8

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スパコンTSUBAMEシリーズにおけるリソース分割戦略

野村哲弘, 遠藤敏夫

情報処理学会研究報告 2024.8 一般社団法人情報処理学会

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Event date： 2024.8

Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

identifier:oai:t2r2.star.titech.ac.jp:50722007

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スーパーコンピュータTSUBAME3.0におけるAlphaFoldのデータベースの保存方法の変更とHHblitsの最適化による性能向上

藤田隼斗, 野村哲弘, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 関嶋政和

情報処理学会研究報告(Web) 2023

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Event date： 2023

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タンパク質構造解析システムAlphaFoldの実行時ファイルステージングを用いた高速化

大沢泰生, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 野村哲弘

情報処理学会研究報告(Web) 2022

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Event date： 2022

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タンパク質立体構造予測システムAlphaFoldのTSUBAME3.0上での高速化

藤田隼斗, 野村哲弘, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 関嶋政和

情報処理学会研究報告(Web) 2022

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Event date： 2022

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センサー情報を意識したジョブスケジューリング実現のための標準ジョブ履歴スキーマの提案

野村哲弘, Nomura Akihiro, 遠藤敏夫, Endo Toshio

情報処理学会研究報告 2021.3 一般社団法人情報処理学会

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Event date： 2021.3

Language：Japanese

identifier:oai:t2r2.star.titech.ac.jp:50567350

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GPUクラスタにおけるハイブリッド並列DNN学習のボトルネック分析と改良

細木隆豊, 野村哲弘, 遠藤敏夫

情報処理学会研究報告(Web) 2021

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Event date： 2021

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深層強化学習を用いたジョブスケジューリングでの予測値の利用検証

滝澤真一朗, 野村哲弘, 松葉浩也

情報処理学会研究報告(Web) 2021

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Event date： 2021

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TSUBAME3のインタラクティブ利用の利便性向上にむけた取り組み

野村哲弘, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 三浦信一, 三浦信一, 朝倉博紀, 越野俊充, 草間俊博

情報処理学会研究報告(Web) 2020

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Event date： 2020

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オーバーコミットスケジュール時のアプリ性能の予備評価

南将平, 南将平, 遠藤敏夫, 野村哲弘

情報処理学会研究報告(Web) 2020

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Event date： 2020

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TSUBAME3.0におけるストレージ利用効率化のためのファイルシステムベンチマーク

野村哲弘, 三浦信一, 實本英之, 額田彰, 遠藤敏夫

情報処理学会研究報告(Web) 2019

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Event date： 2019

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メモリアクセスデータを用いた機械学習によるアプリケーションの類型化

土川稔生, 土川稔生, 遠藤敏夫, 遠藤敏夫, 大山洋介, 野村哲弘, 近藤正章, 近藤正章, 松岡聡, 松岡聡, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2019

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Event date： 2019

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Overview of TSUBAME3.0

Kazuhiro Fujita, Kei Tsurumi, Yoshinori Yasuraoka, Shinobu Nemoto, Yoshiyuki Yanai, Toshio Watanabe, Akihiro Nomura, Shinichi Miura, Akira Nukada, Toshio Endo, Satoshi Matsuoka

AXIES 2017.12

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Event date： 2017.12

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学習条件を考慮した大規模非同期ディープラーニングシステムの性能モデリング

大山洋介, 野村哲弘, 佐藤育郎, 西村裕紀, 玉津幸政, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2016

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Event date： 2016

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ノード内同時実行ジョブにおけるパフォーマンスカウンタによるプロセス毎消費電力のモデル化

寺西賢人, 野村哲弘, 遠藤敏夫, 松岡聡

情報処理学会研究報告(Web) 2015

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Event date： 2015

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Increasing GPU batch queue's utilization using rCUDA (Unrefereed Workshop Manuscript)

Pak Markthub, Akihiro Nomura, Satoshi Matsuoka

IPSJ SIG Notes 2014.7 Information Processing Society of Japan (IPSJ)

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Event date： 2014.7

Language：English

In heterogeneous supercomputer, GPU job queue whose nodes compose of multiple GPUs can be under-utilized due to resource-assignment fragmentation. For example, in the case that each node has three GPUs like TSUBAME2.5, if a node has already been assigned to a job requesting two GPUs, that node cannot be assigned to another job requesting more than one GPU until the current job leaves the node. We examine this problem on TSUBAME2.5's GPU batch-queue system, and present a scheduling algorithm that uses rCUDA to alleviate it. Our simulation shows that the proposed scheduling algorithm can finish all simulated jobs on simulated congesting queue by 15% - 30% faster. Moreover, using jobs patterns obtained from scheduler log of TSUBAME GPU queue, the proposed algorithm shows 5.06% decrease in job life time (from arrives until finishes processing) on average. It also shows that even reducing the number of nodes in the queue by around 4% the average jobs life time is still around the same as the present algorithm.

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カーネルレベルMPI非同期集団通信機構の設計と実装—Design and Implemenation of Kernel-level Asynchronous MPI Collective Communications—ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC) ; 通信

野村哲弘, 石川裕

情報処理学会研究報告 2010.10 東京 : 情報処理学会

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Event date： 2010.10

Language：Japanese

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Other Link： https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I025184420
Design and Implemenation of Kernel-level Asynchronous MPI Collective Communications

野村哲弘, 石川裕

情報処理学会研究報告(CD-ROM) 2010

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Event date： 2010

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TSUBAME 4.0 Supercomputer: Introduction of System and Node Partitioning Strategies Invited International conference

Akihiro Nomura

Japan HPC Infrastructure Workshop 2024.9

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Language：English Presentation type：Oral presentation (general)

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Towards Efficient and Advanced Operation of Next-Generation Computing Infrastructure in Japan International conference

Toshihiro Hanawa, Keiji Yamamoto, Shin'ichi Miura, Akihiro Nomura, Atsuko Takefusa, Satoshi Ohshima

SuperComputing Asia 2025 2025.3

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Language：English Presentation type：Poster presentation

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Feasibility Study for Next- Generation Computing Infrastructure: Study of Operation Technologies International conference

Toshihiro Hanawa, Keiji Yamamoto, Shin'ichi Miura, Akihiro Nomura, Atsuko Takefusa, Satoshi Ohshima

ISC-HPC 2024 (project poster) 2024.5

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Language：English Presentation type：Poster presentation

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Design and Operation of the TSUBAME4.0 Supercomputer for a Broader User Base Invited International conference

Akihiro Nomura

ADAC16 Symposium 2025.3

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Language：English Presentation type：Oral presentation (general)

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TSUBAME4.0 Supercomputer: Introduction of System and Failures during the installation Invited International conference

Akihiro Nomura

14th European Workshop on HPC Infrastructure 2024.5

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Language：English Presentation type：Oral presentation (general)

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TSUBAMEシリーズにおけるブラウザベース利用機能の導入 Invited

野村哲弘

PCクラスタコンソーシアム第2回 Open OnDemandワークショップ 2025.1

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Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)

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Industrial property rights

学習システムおよび学習方法

佐藤育郎, 藤崎亮, 野村哲弘, 大山洋介, 松岡聡

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Applicant：株式会社デンソーアイティーラボラトリ, 国立大学法人東京工業大学

Application no：特願2016-253169 Date applied：2016.12

Announcement no：特開2018-106489 Date announced：2018.7

Patent/Registration no：特許第6704583号 Date registered：2020.5

J-GLOBAL

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予測装置、予測方法および予測プログラム

大山洋介, 佐藤育郎, 西村裕紀, 野村哲弘, 松岡聡

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Applicant：株式会社デンソーアイティーラボラトリ, 国立大学法人東京工業大学, 株式会社デンソー

Application no：特願2016-150221 Date applied：2016.7

Announcement no：特開2018-018422 Date announced：2018.2

Patent/Registration no：特許第6635265号 Date registered：2019.12

J-GLOBAL

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Research Projects

Development of Quality Foundation for Machine-Learning Applications

2020.4 - 2025.3

DENSO IT LAB Recognition and Learning Algorithm Collaborative Research Chair

SHINODA Koichi, SATO Ikuro, KAWAKAMI Rei, YOKOTA Rio, TANAKA Masayuki, ONO Shunsuke, NOMURA Akihiro, INOUE Nakamasa, KANEZAKI Asako

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Authorship：Coinvestigator(s)

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Autonomous HPC data center using machine learning

Grant number：19H04121 2019.4 - 2022.3

Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Matsuba Hiroya

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Grant amount：\17290000 （ Direct Cost: \13300000 、 Indirect Cost：\3990000 ）

To automate data center operations, we studied methods of acquiring data from data centers and reproducing them on a virtual space, as well as methods of optimizing operational policies on that virtual space.
For the former, data acquisition, we succeeded in defining a general data format and storage format that can collect general-purpose data from many data centers useful for various operations without depending on differences in data format by device or data usage. For the latter operational optimization, we succeeded in optimizing job scheduling using reinforcement learning, which automatically learns control methods, and implemented a scheduling and cooling equipment simulator as a place for such learning.

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