大阪大学 大学院情報科学研究科 コンピュータサイエンス専攻 並列処理工学講座 萩原研究室 [English]
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グリッドやクラウドによる大規模計算に関する研究

グリッドコンピューティングは,インターネットに接続する多数の計算機を仮想的なスーパーコンピュータとして 統合することを可能とします.この技術に基づく計算グリッドは,次世代の高性能計算基盤として有望です. 一方,クラウドコンピューティングは,計算基盤をネットワーク経由でサービスとして提供する技術です. ユーザ数や処理量の増減に対応するために仮想化や高い計算性能が求められます. そのような仮想的な高性能計算機を構築するためのミドルウェアや, その計算機上で動作する応用アプリケーションについて研究しています.

MapReduceを用いた大規模並列分散処理

Webの発達(Blog/SNS/Twitter)や書籍の電子化に伴い,情報化されたデータ量が爆発的に増加しています. この膨大なデータを解析するために,並列分散処理による高速化が求められています. これを実現するためのフレームワークとして,Google社が提唱したMapReduceがあります. MapReduceを利用すると,多数の計算機を利用する並列プログラムを簡単に開発できます. 現在,故障に強いMapReduceシステムの開発や, MapReduceを用いたソースコードのパターン分析などの研究に取り組んでいます.

グリッド支援による医療診断のためのミドルウェア開発

医療診断では,長くとも数分程度の応答時間が求められています.一方,グリッ ドミドルウェアの標準としてよく用いられているGlobusは,もっと長い応答時 間を想定した設計に基づいています.この乖離を埋めるべく,短時間向けの計 算資源管理手法を提案し,Globusと互換性のある実装を開発しました.また, インターネットを介した計算サービスを術中に提供するための設計を示しまし た.この設計に基づいた実装は,大阪大学医学部付属病院における外科手術を 実際に支援し,過疎地などで社会的に問題になっている医療ディバイドを解消 できうることを示しました.この成果は,2003年度の大阪大学における論文10 選に選ばれるなど高い評価を頂きました.

Minimizing Data Size for Efficient Data Reuse in Grid-Enabled Medical Applications
Fumihiko Ino, Katsunori Matsuo, Yasuharu Mizutani, and Kenichi Hagihara
In Proceedings of the 7th International Symposium on Biological and Medical Data Analysis (ISBMDA 2006), Lecture Notes in Bioinformatics 4345, Springer-Verlag, pp.195-206, Thessaloniki, Greece, (2006-12). - [PDF]

Copyright©2006 Springer-Verlag. The original publication is available at www.springerlink.com. http://dx.doi.org/10.1007/11946465_18
Grid Resource Monitoring and Selection for Rapid Turnarround Applications
Kensuke Muraki, Yasuhiro Kawasaki, Yasuharu Mizutani, Fumihiko Ino, and Kenichi Hagihara
IEICE Transactions on Information and Systems, Vol.E89-D, No.9, pp.2491-2501, (2006-09). - [PDF]

Copyright©2006 IEICE. This is the original publication available at IEICE Transactions Online
High-Performance Computing Service Over the Internet for Intraoperative Image Processing
Yasuhiro Kawasaki, Fumihiko Ino, Yasuharu Mizutani, Noriyuki Fujimoto, Toshihiko Sasama, Yoshinobu Sato, Nobuhiko Sugano, Shinichi Tamura, and Kenichi Hagihara
IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, Vol.8, No.1, pp.36-46, (2004-03). 10 Papers Selection, Annual Report of Osaka University, Academic Achievement 2003-2004. 国際会議版はBest Paper Award. - [PDF]

Copyright©2004 IEEE. Personal use of this material is permitted. However, permission to reprint/republish this material for advertising or promotional purposes or for creating new collective works for resale or redistribution to servers or lists, or to reuse any copyrighted component of this work in other works must be obtained from the IEEE. http://dx.doi.org/10.1109/TITB.2004.824740

次世代診断支援のための医用画像処理の高速化

外科手術のような時間制約のある現場では,仮に1時間を要する作業を10秒に 短縮できると,手術の手順を根本的に変えることができます.例えば,手術の 進捗状況に応じて,手術の正確さを高めるためのシミュレーションをその場で 迅速に実現できれば,より安全な医療を実現できます.そのようなことを実現 するための基盤技術として位置合わせ問題の高速化に取り組みました.物体の 変形を許さない剛体に対しては,128CPU上の並列計算により十数分の応答時間 を数十秒以下に短縮でき,術中支援に耐える応答時間を達成しました.一方, 自由な変形を許す非剛体に対しては,半日以上を要していた計算を数十分以下 に短縮でき,癌細胞や肺異常の検出などに役立っています.

Parallel Adaptive Estimation of Range of Motion Simulation for Total Hip Replacement Surgery
Yasuhiro Kawasaki, Fumihiko Ino, Yoshinobu Sato, Shinichi Tamura, and Kenichi Hagihara
IEICE Transactions on Information and Systems, Vol.E90-D, No.1, pp.30-39, (2007-01). - [PDF]

Copyright©2007 IEICE. This is the original publication available at IEICE Transactions Online
A Parallel Implementation of 2-D/3-D Image Registration for Computer-Assisted Surgery
Fumihiko Ino, Yasuhiro Kawasaki, Takahito Tashiro, Yoshikazu Nakajima, Yoshinobu Sato, Shinichi Tamura, and Kenichi Hagihara
International Journal of Bioinformatics Research and Applications, Vol.2, No.4, pp.341-358, (2006-10). - [PDF]

Copyright©2006 Inderscience Enterprises Ltd. The original publication is available at http://dx.doi.org/10.1504/IJBRA.2006.011034
Performance Study of Nonrigid Registration Algorithm for Investigating Lung Disease on Clusters
Fumihiko Ino, Yuya Tanaka, Hiroko Kitaoka, and Kenichi Hagihara
In Proceedings of the 6th International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies (PDCAT 2005), pp.820-825, Dalian, China, (2005-12). - [PDF]

Copyright©2005 IEEE. Personal use of this material is permitted. However, permission to reprint/republish this material for advertising or promotional purposes or for creating new collective works for resale or redistribution to servers or lists, or to reuse any copyrighted component of this work in other works must be obtained from the IEEE. http://dx.doi.org/10.1109/PDCAT.2005.188
A Data Distributed Parallel Algorithm for Nonrigid Image Registration
Fumihiko Ino, Kanrou Ooyama, and Kenichi Hagihara
Parallel Computing, Vol.31, No.1, pp.19-43, (2005-01). - [PDF]

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