Transcript マルチ集合演算モジュール (Powerpoint)

KL1 による並列プログラミング
早稲田大学理工学部情報学科
上田研究室 4 年 高木祐介
[email protected]
1999 年 10 月 5 日
Copyright, 1996 © Dale Carnegie & Associates, Inc.
発表の概要
KL1 の概略
マルチ集合の演算モジュールを作る
実装
評価
今後の予定
参考文献 1
並列論理型言語 GHC とその応用
淵一博 監修、古川康一 溝口文雄 共編、
古川康一 竹内彰一 上田和紀 他 共著、
共立出版、 1987
KLIC 講習会テキスト
KLIC システム編、 KL1 言語編
平成 5 年 新世代コンピュータ技術開発機構
平成 7 年 日本情報処理開発協会開発研究室
参考文献 2
1998 年度 情報科学特別講義 III （東京大
学理学部）
KLIC.info
Inside KLIC Version 1.0 、関田大吾、 1998
分散 KL1 言語処理系の設計と実装
五十嵐宏、上田和紀、 1999
http://www.icot.or.jp/
言語のクラス
GHC, Flat GHC, Moded Flat GHC
KL1
GHC の実装（データ型、モジュール、実行制御）
KLIC, KLIJava, KL1j
KL1 の言語処理系
データ型
アトミックデータ
記号アトム
整数アトム
symbol [ ]
30000 -1234
+ - * / mod < > =< >= =:= =\= :=
構造データ
ファンクタ f(a,b)
コンス [a|b]
リスト
[a,b] = [a | [b | [ ]]]
論理変数
大文字か下線で始まる名前を持つ。
単一代入。値に付けた名前。型を持たない。
純関数型言語の変数。 const (C), final (Java)
値を具体化するには、
値と単一化 (unification) する。
Var =
value
具体化済みの変数と単一化する。 Var = Var0
具体化済みの変数を、さらに違う値で具体化し
ようとすると失敗する。
述語
名前と引数の個数 (arity) で区別される。
節の集合として定義する。
head(Args) :- 条件Goals | bodyGoals.
関数、手続き、サブルーチン。
バックトラックしない。 (cf. Prolog)
ガードでの単一化は値を具体化しない。
ゴール（述語呼び出し）の中断。
モジュール
述語の名前空間。
定義の仕方。
:- module main.
他モジュールの述語呼び出し。
tty:ttystream(Os)
お約束。
プログラム実行の始めに main:main が呼ばれ
る。
短縮形
単一化ガードゴールは、ヘッドでのマッチング
として書ける。
not(In, Out) :- In=1 | Out=0.
not(1, Out) :- true | Out=0.
無条件ガードゴール true の省略。
not(1, Out) :- Out=0.
何もしないボディゴール true の省略。
counter([ ], Count).
通信
ゴール間で変数を共有する。
main :- not(1,X), not(X,Y),
io:outstream([print(Y),nl]).
共有変数を具体化する。（送信）
共有変数の値を見る。（受信）
共有変数が具体化されるのを待つ。（同期）
未完成データ構造 [a|X]
ストリーム通信、サーバ [show(V)|Stream]
ループ
再帰で書く。（末尾再帰）
ループ中の局所変数は、再帰述語の引数。
終了節。終了条件をガードに置く。
count_down(0).
継続節。継続条件をガードに置いて、再帰。
count_down(N0) :- N0>0 | N1:=N0-1,
count_down(N1).
実行制御プラグマ
プログラムの正当性を（ほとんど）変えない。
分散指定 goal @node(NodeNumber)
current_node(NodeNumber,
NumberOfNodes)
ゴール優先度
節優先度指定
goal @lower_priority
alternatively.
並列プログラミングの指針
負荷分散。寝てる人がいないようにする。
管理職優先。
通信は少なくする。
データがノード間を移動しないようにする。
マルチ集合の演算モジュール
multi_set
encode(L,M), decode(M,L)
マルチ集合の外部表現 L を内部表現 M に変換、
M を L に逆変換する。
union, intersection, difference(M1,M2,M)
M1,M2 の和集合、積集合、差集合を求める。
contraction(M0,M) 要素の重複を取り除く。
choose(M0,E,M) 任意の要素 E を取り出す。
内部表現の決定
「集合の要素と個数の対」の整列リスト
各ノードの担当データを決めておく。
担当データリストの先頭要素に、担当ノード
番号を置いておく。（オリジナル）
評価
10 回計測の最頻値を取った。
10 回の最頻値が複数あったら、最頻値が一
つになるまで計測。
複数の最頻値の平均の方が良かったか?
今後の予定
randset.kl1 は、負荷が軽すぎるので、ドライ
バを変えて性能評価してみる。
卒論は分散。以下 2 案。
KL1j のコンパイラを取りあえず作って評価する。
分散アプリケーションを作ってみて、プログラミン
グ環境を評価する。