千葉工業大学 人工知能・ソフトウェア技術研究センター (ステアラボ) では、従来機械学習や自然言語処理等の人工知能に関するセミナー (ステアラボ人工知能セミナー) を開催して参りましたが、この度、ソフトウェア技術に関連する最先端の研究について第一線の研究者をお招きしてご講演頂く「ステアラボソフトウェア技術セミナー」をオンライン形式で開催することに致しました。

今回は株式会社ドワンゴの上里友弥様に「プログラムの最適化手法を用いたErasure Codingの最適化」というタイトルでご講演いただきます。

どなたでも無料でご参加いただけます。 参加申し込みをして頂くと具体的なアクセス情報が表示されます。オンライン形式のため特に定員数は設けておりませんので皆様奮ってご参加ください。

※ ただし、あまりに多数の申し込みを頂いた場合は参加登録を打ち切る等の対応をさせて頂く可能性もございますのでその際は何卒ご容赦下さい。
※ また、オンラインセミナー主催の経験がほとんど無いため、急遽開催できなくなったり、開催中に突然終了したりする事もあるかと存じますが、その際も何卒ご容赦下さい。

日時

2021年12月15日 (水) 15:00-16:00

講演形態

• オンライン: Microsoft Teams を使用します。
  • (不具合等により万が一 Microsoft Teams が使用できない場合は、バックアップとして Cisco Webex Meetings を使用します。)
• アクセス方法は参加登録をして頂いた方にのみ公開されます。

講演者

株式会社ドワンゴ 上里 友弥 様

講演タイトル

プログラムの最適化手法を用いたErasure Codingの最適化

講演概要

この講演は、SC'21に採録された上里の論文 "Accelerating XOR-based erasure coding using program optimization techniques" https://dl.acm.org/doi/10.1145/3458817.3476204 をベースに、これを時間の許す限り、平易な形で解説するものです。

まず、論文の内容を簡単に説明させてください。 タイトルにもあるErasure coding（EC）は、 大規模なサービスを実装する際に必要になる「データの冗長性を保証する手法」です。 詳しく言うなれば「サービスに参加している計算リソース（大体はPCやHDDやSSD）の一部が壊れても、 全体としてはデータが依然として取り出せるようにする」ための技術です。 （RAID1, RAID5, RAID6をご存知の方は、それらの、より一般的な手法だと思ってください。）

普段我々が使っているWebサービスを支える裏方の技術と言えます。 よって、ECを高速化できると、サービスのパフォーマンス向上になるので、実用上非常に重要です。

ECの中心となる計算は、「有限体」と呼ばれる特殊な体上の「行列積」です。 したがって、この行列積を高速化することで、ECも高速化できます。 例えば Intel の ISA-L https://github.com/intel/isa-l はこの路線で高速化された非常に優れたハイパフォーマンスライブラリです。

一方、上里のアプローチは、ECで使われる行列積を 「ある種のプログラムの実行」としてみなすという視点の転換からスタートします。 この視点変換により、ECの高速化 = プログラムの最適化問題 の図式が成立し、 プログラムの最適化問題を解けば良いことになります。 従って、行列の理論や道具よりも、むしろプログラム理論やコンパイラ理論の道具が使えます。 実際に、複数のプログラム最適化の手法を適用することで、 まだ実験レベルですが、先行研究やIntelのISA-Lより高速なECライブラリを実装できました。

講演では、ECはWebサービスの中で具体的にどう使われているか、 中心の計算である有限体上の行列積とはどんなものか、といったところから始めて、 論文の技術的な部分---行列積をどんなプログラムの実行と見なしどう最適化したか---を、 理論的成果も織り交ぜつつ丁寧にご紹介いたします。