最適化問題に対する超高速&安定計算

クラスタ計算機やスーパーコンピュータ上での大規模最適化問題やグラフ探索などの研究のお話が中心

一輪車のダンパー&スプリングによる制御

2005年06月30日 11時43分02秒 | Weblog
一輪車の制御については軸の部分にDCモーターを付けてトルクによる制御を当初考えていたが、大変大きなトルクが必要でモーターの大きさや電源の問題があるので図のようにダンパーかスプリングによる制御のみに変更された。
先日のインストラクターへのヒアリングによっても左右方向に倒れることは少ないとのことで、前後方向だけで良いということになっている。心理的には後ろ方向に倒れるのがより怖いので、この支えは恐怖感をかなり取り除いてくれるはずだ。いずれにしろ加速度センサーやモーションキャプチャによるデータから最適熟達(高速熟達)を探していくのはまだ先になりそうだ。
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一輪車の実演

2005年06月29日 05時12分31秒 | Weblog

予定通りに一輪車のインストラクターに来ていただいて実演やビデオ撮影を行った。
例えば我々も自転車の熟達方法を伝授しにくいように、いったん熟達した技術のノウハウを人に伝えるのは難しい。インストラクターの方も初心者に対する指導法は持っているようだが、基本的には時間をかけて慣れていくのが主な方法で、個別指導というのは感覚的には理解していても、それを明解に他人に伝えるのは難しいようだ。
肉眼で見た限りでは、上級者はほぼ直立に上半身を起こしていて振動していないように見えるが実際には微少ながら揺らしてバランスを取っていると思う。次回は motion capture や加速度センサーによる撮影や測定を予定している。
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台湾新幹線

2005年06月28日 11時02分32秒 | Weblog

台湾新幹線の開業が大幅に遅れるそうだ。事情を知っている人から見たらいわんこっちゃないという感じだが、このような巨大システムを部分に分けて異なる国の異なる企業に受注して、しかも中心でだれが全体を管理しているのかも怪しい。資金不足は効率の悪さが費用を増大させているのだろう。民間に移譲される前の H2A ロケットみたいだ。日本の企業体(JRや三菱重工など)が全てを受注していれば、ほぼ確実に予定通り開業出来たであろう。政治的配慮が優先した悪い例だ。


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「宮崎正弘の国際ニュース・早読み」
平成17年(2005年)6月28日(火曜日)
第1167号 
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台湾新幹線、大幅に開業遅れの模様
 来年四月以降か、走行試験いまだ本格化せず、信号システムに問題
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 日本の技術を主体としてで取り組んでいる台湾新幹線の工事は、台北と高雄345キロ
を90分で結ぶ夢の交通網。
 ことし10月に完成が予定されていたが、ここへきて開業は半年以上の遅延になること
が判明した。

 第一は独仏企業連合が請け負った信号システム工事の大幅な遅れ、現在なお半分の工事
が終わっていない。

 第二に技術者の訓練が遅れており、台湾側はJR東海に緊急の支援を要請している。

 第三は資金不足である。邦貨換算で1000億円前後の増資が遅れており、資金不足が
前途にくらい影を投げかけている。
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人口増加

2005年06月27日 20時07分11秒 | Weblog
神奈川の人口、大阪抜いて2位に?…10月国勢調査でによると今年の国勢調査で神奈川県が大阪府を抜いて人口で日本第二位になる可能性があるという。

この本などによると神奈川県は震源に近い分だけ東京都よりも被害が大きいことが指摘されている。地震というと東京ばかりが指摘されるのだが、東京は行政が防災対策にも力を入れており、下町などでは住民の意識も高いが、神奈川はあまり対策が進んでいるとは言えず盲点になっているのではないだろうか。以前のブログでも扱ったNHKの長周期地震の特集によると千葉県西部も最後まで長周期振動が残って共振周波数の大きい建物が危険だそうだ。
南関東地震での死者の予測は東京、千葉が約7000人に対して、神奈川県は約16000人!!になっている。

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東京都に次ぐ全国2位の人口の大阪府と3位の神奈川県が、10月に実施される5年に1度の国勢調査で入れ替わる可能性が出てきたことが、大阪府の人口推計で27日、わかった。

 5月1日の推計人口は、大阪884万人、神奈川877万人と7万人差。

 2000年国勢調査の人口は、大阪880万人、神奈川848万人と32万人の差があった。しかし、その後の転出入、出生、死亡に基づいて加減した推計人口は、今年5月では、大阪が4万人増に対し、神奈川は29万人増えた。

 府によると、大阪の人口は85年調査以降、前回調査まで5年ごとの伸び率は1%未満。地価高騰による近隣府県への転出や、本社機能の東京移転が相次ぐなど、大阪経済の地盤沈下も影響しているとみられる。この1年は1500人増にとどまっている。

 一方、神奈川の人口は85年時点で743万人。大阪とは120万人以上の差が開いていたが、その後、東京のベッドタウンとして7~3%の高い伸びを保ち、この1年間でも4万5000人増えている。

 今回の国勢調査の速報値は12月末に発表される。
(2005年6月27日14時33分 読売新聞)
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いろいろ

2005年06月26日 22時25分17秒 | Weblog
一つ目は昨日の続きなのだが、古い(遅い)マシンに新しいビデオカードを搭載して高速な3D処理をさせようというのは結構難しい。Celeron 600MHz, AGP 4X, Intel 815 チップの2000年ぐらいのマシンに ATI RADEON 9600 を入れても3D処理が速くならないどころか、かえって GeForce 4 MX420 という古いビデオカードを載せた場合よりもわずかに遅くなってしまった。
以前 Pentium Pro 200MHz という1996年ぐらいのマシンに GeForce FX5200 のカードを入れてみたがやはり全然だめだった(FF XI ベンチマークで 650 ぐらい)。通常の使用(インターネット、MS Office)には問題ないレベルなのだが、3D計算等させるならば本体買い換えた方が良い。

二つ目はまだ教授会を通っていない新学部構想について役職か役職クラスの先生が外部に少しずつ発表し始めている。確かに他に何も話せる内容がないので仕方がないが、まだ教授会を通せる保証がない。外部から見ればこれくらい実施して当然なのだが、外部と内部の認識や論理の大きなギャップを感じる。

三つ目は多項式方程式を解くためのパス追跡法について。多数のパスが同じ領域に密集しているので、あるパスを追跡しているつもりでも他のパスに乗り移ってしまう場合がある。実用的にはステップサイズを調節することによってパスの追跡が可能だが(数値実験によって現在確認中)、理論的、数値計算的に何かを言うのは難しいところだ。
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グラフィックカードのベンチマーク

2005年06月25日 23時13分48秒 | Weblog
様々な経緯で複数のビデオカードを複数のマシンに搭載して設定することになった。PC用のビデオカードと言うと特別な用途以外では ATI と nVIDIA の2社になってしまった。
用途別、ハードウェア別に適切なカードを選ばなくてはならない。同じ会社のカードは型番でわかりやすいが、異なる会社だとなかなか比較が難しい。
ビデオカードの説明とベンチマーク結果などを見るとそれぞれのビデオカードの説明や性能が書いてあるので大変役に立った。様々な記事の話によると、次期 Windows (Longhorn)は、ユーザーインターフェイス(Avalon)が3Dグラフィックスペースなので、画面上の全てが3Dグラフィックスパイプラインで描かれる。そのためマイクロソフトによると快適に動作させるためには ATI RADEON 9700 程度が必要らしい。常にゲームをするわけではないし、このほうが高速な GPU を買う動機が増えるような気がする。3Dが必要かどうかということよりも、3D インターフェイスを見てみたいという気持ちが強い。
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グリッドの使い方

2005年06月24日 05時01分46秒 | Weblog
先日のグリッド関係のプロジェクトの報告会でもいろいろと議論があったのだが、以下の二点については他の場所でもよく議論されている。

1:クラスタ計算は基本的にはホモジニアス(計算機の性能が基本的に同じ)な環境で、グリッド計算はグリッド環境の性質上ヘテロ(計算機の性能が異なる)な環境で計算を行うことが多い。そのためグリッド環境では負荷分散やジョブスケジューリングはどうするのかというもの。タスク並列な世界では、ジョブが終了したノードに次のジョブを振り分けるといった方針で現在は対応している。データ並列な場合では、GridMPI のようなグローバルな世界でのスケジューラーが必要になろう。いずれにしてもあまりユーザーに負担をかけるのは良くない。

2:グリッド上で大規模な計算を行う代わりに非常に大規模な計算機1台(例えば地球シミュレーターなど)で実験すれば済むのではないかというもの。技術論というよりも政治的な思惑も関わってくるので、どうしても議論が発散しがちである。グリッド環境の合計1000台で実験するのならば、1000台のローカル計算機をお金をかけて作成すればグリッドは要らないと主張する先生(特に国から多くの予算をもらっている)が多い。どの世界でどういった仮定を置くかによって議論の方向性も変わってくるので不毛な議論のような気がした。少なくとも貧乏な日本のORの世界ではこの手の議論はあまりない。
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出張クラスタ

2005年06月23日 22時41分19秒 | Weblog
前回のオープンキャンパスで学科説明の会場にクラスタ計算機を持ってきたらという意見を頂いた。学科によってはロボットやらソーラーカーなどを持ち込んでいるので簡単に実現できるならば面白いと思う。まさか何十台も研究室から移動するわけにはいかないので、以下のような二つの方法を考えている。

1: 1台だけパソコン(ただし画面は AQUOS などの大画面)を持ち込みクラスタにログインしてデモを行う。Web カメラやメッセンジャーなどで実況中継する。簡単に実現できそう。
2: 4台ぐらいクラスタ計算機から派遣させる。ただし計算ノードだけでは動かないので、GATEWAY ノードや NFS & NIS サーバーや HUB などが必要。かなり面倒な上に一日終わったらそこで片付けなければならない。NFS & NIS サーバーなどを持ってきたら残されたノードがどう動かすのかという問題が残る。魅力的でインパクトはあるがあまり現実的ではない。
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一輪車のインストラクター

2005年06月22日 23時45分28秒 | Weblog
COE研究の一輪車の熟達課程の解析プロジェクトでは、全員が一輪車の素人なのでプロのインストラクターを紹介してもらうことになった。そうしたらなんと世界大会の優勝者だそうで、レース、マラソン、マウンテン、バスケ、ホッケーなどのさまざまな種目をやって、国際大会ではマラソンで優勝されたようだ。凄い方を紹介してもらって我々のような素人を教えてもらうのは申し訳ないが、一輪車の習熟過程の科学的分析と最適な教示法という研究の主旨と目的には興味を持っていただいたようである。
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全力計算と高校訪問

2005年06月21日 09時30分31秒 | Weblog

SDPA クラスタでホモトピー法の大規模実験を行っているが、ちょっとした事故から複数のプロセスが残ってしまい、サーバーが停止してしまった。再起動すれば直るのだがサーバーが止まっている間に他のノードの load は最高で 180!!にもなっていた。よくこれで壊れなかったものだと思う。空調を強めに設定しておいて良かった。

東京都の某私立高校に高校訪問に行ってきた。最近では理系志望の学生が4割ぐらいになり(昔は5割程度)、その中で理工系というとさらに割合が減っているようだ。数学の入試が無い情報系ならばそれなりに希望者はいるようである。でも大学だけでなく高校も学力低下に相当苦労されているようで、一刻も早く昔のような学力重視の教育に戻すことが必要である(教育方法には相当改善の余地がある)。
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データ収集

2005年06月20日 00時43分50秒 | Weblog
学生に X11 で動くメタ解法のソフトを Qt に移植してもらった。Qt の方が表示は遅くなるが拡張性があり高機能で、Windows や Mac でも動きそうなので使ってみた。解いている問題はグラフ分割で基本的な問題なのだが、いろいろな特性を調べてデータを収集するには反対にこの問題の方が向いている。Qt にしたことによって解や目的関数値だけでなく、様々な情報を表示することが容易になった。ちなみに画像で下に表示されている黒いギザギザは目的関数値の推移ではなく、長期メモリの値である。平均や分散と言った数値統計情報だけでなく、グラフィカルな表示も感覚的に把握するときに大変役に立つと思われる。メタ解法はいろいろなアイデアがあるのだが、有効性を試すためにこういった分析用ソフトが必要だと思われる。まずは考えるよりもデータを取ってから考えるという方法もあるだろう。

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レアもの

2005年06月19日 21時05分27秒 | Weblog

業者の方にレアものショップの店を紹介してもらった。店舗は秋葉原の仕事場のすぐ近くにあって、今度案内してくれるそうだ。
その他に紹介してもらった商品は以下の通り。

USB扇風機:UA-021
http://www.loas.co.jp/novelty/usb/form_UA-021.html
車型マウス:M328/RED/YELLOW/WHITE
http://www.mvk-japan.com/kc/products/maker/other/jpower/jpower.html

USB接続掃除機:UA-009
http://www.loas.co.jp/loas/search/search_syohin.php4?kataban=UA-009
USBカップウオーマー:UA-008
http://www.rakuten.co.jp/ayahadio/410027/410032/
USB空気清浄機:UA-011
http://www.loas.co.jp/product/usb/index.html
USB充電器(短3電池):UA-014

USB目覚まし:MC-U10BK
http://www2.elecom.co.jp/products/MC-U10BK.html
筋肉マウス:KIMOUSE0
http://akiba.ascii24.com/akiba/news/2005/06/01/656148-000.html
ゲーム用コントローラ:JY-P1R
http://www.watch.impress.co.jp/akiba/hotline/20050611/etc_jyp1r.html

ノートPC冷却スタンド:NPCD4
http://www.watch.impress.co.jp/akiba/hotline/20050611/etc_donnamondait.html

USBフラッシュメモリのMP3がそのまま再生可能なスピーカ:MP-3729
http://www.pc-koubou.jp/contents/parts/itemdetail.php?gn=82744
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GridASP の進展

2005年06月18日 03時23分56秒 | Weblog

GridASP についてはいろいろと書いてきたが、とりあえず AP(アプリケーションプロバイダ)として参加することになっている。作成する手順は簡単に言うと、

1: サーバー等にログインして自分のアプリケーションのバイナリを作成する。その後でアプリケーションパッケージ本体を RPM か tar.gz で作成する。
2: アプリケーション配備用スクリプト (インストール、アンインストール、ベリファイ用の三種類)の作成
3: アプリケーションコマンドラッパーの作成。プログラムの引数を正しく処理するため。

細かい仕様は複雑だが概要はこの通り。将来的には大学で

1: SP(サービスプロバイダ)
2: AP (アプリケーションプロバイダ)
3: RP (リソースプロバイダ)

を全て運用することも検討している。大学で作成されたアプリケーションを登録して積極的に公開、宣伝していくことが目的である。だいたいこういった場合には、システムを作ったので”みなさん登録してね”では駄目で、言い出した自分が先陣を切ってアプリケーションを登録していく必要があるだろう。
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大学の宣伝、広報

2005年06月17日 23時16分30秒 | Weblog
オープンキャンパスについて大学の広報状況をホームページで見てみたが、まずトップページからリンクが無い。やっと探したら何をしているのかの情報が少ない(他大学と比べて)。毎度のことながら大学の宣伝、広報能力の低さにはあきれる。新聞に広告を出しても、インパクトが不足でどこに載っているのか目を凝らしてみないとわからない程度。大学パンフレットは表紙から地味すぎて、いきなりつまらないという印象を与えるだろう。この調子なのでオープンキャンパスも本当に高校生が来るのかわからない。教員&学生もすでにやる気を無くしそうだ。
例えば、入試センターでは企画を担当する職員と事務担当の職員と両方が必要だが本当に仕事の分担がうまくいっているのかわからない(分担していないかも)。ホームページも大金払って外注してこの程度である。宣伝、広報に使えるお金もそれなりにあるようだが、このままでは有効に使うのは無理そうだ。
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全力計算

2005年06月16日 11時34分19秒 | Weblog

前にも書いたように現在 SDPA クラスタでホモトピーの大規模検証実験の最中ですが、数日以上全ノードで全力計算すると、どうしても止まってしまうノードがあります。原因は熱の問題やカーネルの不安定(パッチをあてているので)などです。OPT クラスタの方はなかなか優秀であまり止まりませんが、やはり確率的に言っても、40 ノードを停止なしで連続して動かすのは大変です。
業者や大学の計算センターの人に聞いても、何台か止まるのは日常茶飯事で9割ぐらいの稼働率ならばいい感じだそうです。クラスタ計算機が4台あるのでそろそろ1台ぐらいいろいろな管理ツールを入れて試してみる時期だと思います。
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