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X10 (プログラミング言語)

索引 X10 (プログラミング言語)

X10 は、アメリカ合衆国・DARPAのHigh Productivity Computing Systemsにより設立された PERCS スーパーコンピュータ・プロジェクトの一部として、IBMがトーマス・J・ワトソン研究所で開発中の並列処理用のプログラミング言語である。.

23 関係: 並列計算並行性区分化大域アドレス空間ロック (情報工学)トーマス・J・ワトソン研究所プログラミング言語プロセッサパラダイムニュー・サイエンティストオブジェクト指向プログラミングクレイコマンド (コンピュータ)タスクサン・マイクロシステムズ国防高等研究計画局Chapel配列FortressHigh Productivity Computing SystemsIBMJavaLock-freeとWait-freeアルゴリズムPERCS

並列計算

並列計算(へいれつけいさん、parallel computing)は、コンピュータにおいて複数のプロセッサで1つのタスクを動作させること。並列コンピューティングや並列処理とも呼ばれる。問題を解く過程はより小さなタスクに分割できることが多い、という事実を利用して処理効率の向上を図る手法である。また、このために設計されたコンピュータを並列コンピュータという。ディープ・ブルーなどが有名。 関連する概念に並行計算(へいこうけいさん)があるが、並行計算は一つのタスクの計算を並列化することにとどまらず、複数の相互作用しうるタスクをスレッドなどをもちいて複数の計算資源にスケジューリングするといった、より汎用性の高い処理をさす。 特に、並列計算専用に設計されたコンピュータを用いずに、複数のパーソナルコンピュータやサーバ、スーパーコンピュータを接続することで並列計算を実現するものをコンピュータ・クラスターと呼ぶ。このクラスターをインターネットなどの広域ネットワーク上に分散させるものも、広義には並列計算に属すが、分散コンピューティングあるいはグリッド・コンピューティングと呼び、並列計算とは区別することが多い。.

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並行性

並行性(へいこうせい、concurrency)とは、計算機科学において、時間的にオーバーラップして実行される計算を伴うシステムの属性であり、そのような計算ではリソースを共有することがある。並行計算は、同一チップ上の複数のコア、単一プロセッサ上のプリエンプションを伴うマルチスレッド、物理的に分離した複数プロセッサ上などで行われる。並行計算のための数学的モデルとして、ペトリネット、プロセス計算、並列ランダムアクセス機械モデル、アクターモデル、 などが開発された。.

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区分化大域アドレス空間

区分化大域アドレス空間、PGAS(partitioned global address space)とは、計算機科学における並列計算の理論モデルの一つである。これは大域アドレス空間のことで、論理的には区切られていて、その一部は各プロセッサーに固有の局所空間を構成すると仮定するものである。区分化大域アドレス空間とそれまでのものと違うのは共有メモリー空間の一部分は特定のスレッドに対して親和性があってもよい点である。これによって、参照の局所性を有効に生かしている。区分化大域アドレス空間のモデルは Unified Parallel C、Co-array Fortran、Titanium、Fortress、Chapel、X10、Global Arrays 、XcalableMPの基盤となっている。.

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ロック (情報工学)

情報工学におけるロック (lock) とは、計算機システム内に複数の動作主体(プロセス,スレッド等)のある環境で、データやデバイスなどのリソースへのアクセス制限を課す同期機構。ロックは並行性制御ポリシーを実施する手法のひとつである。アクセス制限を課す動作を「ロックする」,「ロックを取得する」などと表現する.また対義語として,制限を解除することをunlock(アンロック,ロック解放,ロック解除)と言う..

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トーマス・J・ワトソン研究所

トーマス・J・ワトソン研究所(トーマス・ジェイ・ワトソンけんきゅうじょ、Thomas J. Watson Research Center)は、IBMの研究部門の本部である。研究所の名称は、1915年から1971年までIBMを社長・CEOとして率いていた、トーマス・J ・ワトソン・シニアとその息子トーマス・J ・ワトソン・ジュニアの名前に因んだものである。 この研究所は三つの敷地に分かれて建っており、主要な研究所はニューヨーク市から北へ70kmほどに位置するニューヨーク州ヨークタウン・ハイツ(Yorktown Heights)にある。他の2つはニューヨーク州ホーソン(Hawthorne)とマサチューセッツ州ケンブリッジ(Cambridge)にそれぞれ位置している。 ここでの研究内容は、物理学や半導体技術などコンピュータ・ハードウェアに関するもの、ビジネスモデルやコンサルティング、経営などサービス業に関する研究、プログラミング言語やセキュリティ、データ管理などといったソフトウェアに関連するもの、OSやサーバといったシステム関連の研究と、多岐にわたる。 トーマス・J・ワトソン研究所は1945年、コロンビア大学のワトソン・サイエンティフィック・コンピューティング研究所(Watson Scientific Computing Laboratory)としてニューヨークに設立された。この施設は1953年に拡張され、1957年にはヨークタウン・ハイツに本部を移転し、1961年にはEero Saarinenによる設計の新しい研究所が完成した。1945年以来の施設は1970年に閉鎖、後にこの建物はコロンビア大学に譲渡され、現在ではCasa Hispanica(ヒスパニックの家の意)とワトソン・ホールとして知られている。更に1984年にはホーソンにも施設が拡張された。 この研究所で働いた著名な研究者には、数学者のブノワ・マンデルブロ、グレゴリー・チャイティン、Shmuel Winograd、物理学者の江崎玲於奈、発明家のRobert Dennard、コンピューター学者のジョン・コック、Stuart Feldman 、Irene Greifらがいる。.

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プログラミング言語

プログラミング言語(プログラミングげんご、programming language)とは、コンピュータプログラムを記述するための形式言語である。なお、コンピュータ以外にもプログラマブルなものがあることを考慮するならば、この記事で扱っている内容については、「コンピュータプログラミング言語」(computer programming language)に限定されている。.

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プロセッサ

プロセッサ は、コンピュータシステムの中で、ソフトウェアプログラムに記述された命令セット(データの転送、計算、加工、制御、管理など)を実行する(=プロセス)ためのハードウェアであり、演算装置、命令や情報を格納するレジスタ、周辺回路などから構成される。内蔵されるある程度の規模の記憶装置までを含めることもある。プロセッサー、プロセサ、プロセッシングユニット、処理装置(しょりそうち)ともいう。「プロセッサ」は処理装置の総称で、システムの中心的な処理を担うものを「CPU()」(この呼称はマイクロプロセッサより古くからある)、集積回路に実装したものをマイクロプロセッサ、またメーカーによっては(モトローラなど)「MPU()」と呼んでいる。 プロセッサの構成要素の分類として、比較的古い分類としては、演算装置と制御装置に分けることがある。また、理論的な議論では、厳密には記憶装置であるレジスタすなわち論理回路の用語で言うところの順序回路の部分を除いた、組み合わせ論理の部分のみを指すことがある(状態機械モデルと相性が悪い)。の分類としては、実行すべき命令を決め、全体を制御するユニットと、命令を実行する実行ユニットとに分けることがある。.

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パラダイム

パラダイム (paradigm) とは、科学史家・科学哲学者のトーマス・クーンによって提唱された、科学史及び科学哲学上の概念。一般には「模範」「範」を意味する語だが、1962年に刊行されたクーンの『科学革命の構造(The structure of scientific revolutions)』で科学史の特別な用語として用いられたことで有名になった。しかし、同時に多くの誤解釈や誤解に基づく非難に直面したこと、また、概念の曖昧さなどの問題があったために、8年後の1970年に公刊された改訂版では撤回が宣言され、別の用語で問題意識を再定式化することが目指された。 本記事では、撤回の宣言を踏まえつつも、クーン本来の問題関心を明らかにするため、再定式化に用いられた専門図式(disciplinary matrix)の概念も含めて記述する。.

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ニュー・サイエンティスト

ニュー・サイエンティスト(New Scientist)は、イギリスの週刊の科学雑誌。1956年創刊。リード・ビジネス・インフォメーションにより出版されている。 査読がないため、しばしばアマチュアの科学者による永久機関のような記事が連載され、たびたび議論が起きる。.

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オブジェクト指向プログラミング

ブジェクト指向プログラミング(オブジェクトしこうプログラミング、)は、コンピュータ・プログラミングのパラダイムのひとつで、オブジェクト指向の概念や手法を取り入れたものである。プログラムを、データとその振舞が結び付けられたオブジェクトの集まりとして構成する、などといった特徴がある。このパラダイムを指向しているプログラミング言語がオブジェクト指向プログラミング言語である。.

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クレイ

レイ・インコーポレイテッド (Cray Inc.) は、アメリカワシントン州シアトルのスーパーコンピュータ製造企業。その前身であるクレイ・リサーチ (Cray Research, Inc., CRI) は1972年にコンピュータ設計者シーモア・クレイによって設立された。1989年、シーモア・クレイは自身の会社クレイ・コンピュータ (Cray Computer Corporation.

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コマンド (コンピュータ)

ンピュータシステムにおけるコマンド(command)とは、ジョブなどをコンピュータに実行させるための指示などといった、コマンドラインインタプリタ(シェル)などが解釈し実行する、システムへの指示のことである。 多くの場合、任意個の引数をとることができる。普通、引数は任意の文字列であるが、コマンドが動作する際の対象となるオブジェクト(ファイルなど)の指定と、コマンドの動作を修正するオプションとに、だいたい大別される(オプションには、Unixなど多くのシステムでは - を、MS-DOS の標準添付のコマンド等では / を前置する、という慣習がある)。 また、命令型プログラミング言語でも「コマンド」という用語を使うことがある。「命令型言語の文 (プログラミング) を自然言語の命令文に見立てたとき、動詞にあたる部分がコマンドである」などといった説明をする者もいるが、本来は用語として使い分けられているものを単に正しく理解せずに混同しているだけのこともある。.

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タスク

タ.

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サン・マイクロシステムズ

ン・マイクロシステムズ本社 サン・マイクロシステムズ(Sun Microsystems)は、アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタクララに本社を置いていたコンピュータの製造・ソフトウェア開発・ITサービス企業である。2010年1月27日にオラクルにより吸収合併され、独立企業・法人としては消滅した。.

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国防高等研究計画局

アメリカ国防高等研究計画局(アメリカこくぼうこうとうけんきゅうけいかくきょく、Defense Advanced Research Projects Agency)は、軍隊使用のための新技術開発および研究を行うアメリカ国防総省の機関である。日本語では防衛高等研究計画局、国防高等研究事業局、国防高等研究計画庁などとも表記される。略称はダーパ(DARPA)。ARPAの時期にインターネットの原型であるARPANET・全地球測位システムのGPSを開発したことで知られている。.

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Chapel

Chapel とはクレイ社によって開発されたプログラミング言語である。この言語は今もなお「クレイ・カスケード・プロジェクト」として開発されている。もともと、このプロジェクトは米国国防高等研究計画局の高生産性計算機システムプロジェクトの一部だったもので、その目標は、2010年までの間にスーパーコンピューターの生産性を改善するというものであった。Chapel が狙っているのは、並列計算機、とりわけ、というシステムのプログラミング効率を改善することである。そのために、この言語では、既存のプログラミング言語よりも高い水準でアルゴリズムを表現することを可能にし、同時に、アルゴリズム表現とデータ構造の詳細な実装の分離性を高めている。 Chapel言語はデータやタスクの並列化や入れ子構造の並列化をする仕組みを備えている。これらは高水準のマルチスレッド並列プログラミングモデルを支援するものである。これらの仕組みによってデータの分配やデータ駆動による部分演算の割り当ては抽象化されるため、プログラム中のデータと演算の局所性の最適化が可能になっている。また、オブジェクト指向と汎用プログラミングの仕組みによって、プログラムコードの再利用と汎用化も可能である。例えば、Chapel ではロケールを宣言することができる。 Chapel言語では先行する言語からアイデアを借用している。並列性に関する考え方で最も近いのは High Performance Fortran、ZPL そして Cray MTA の FORTRAN 拡張とC言語拡張である。 現在この言語は、BSDライセンスの下、オープンソースのプロジェクトして開発が進行中である。 なお、言語の名前「Chapel」は「多段高生産性言語」を意味する英語「cascade high productivity language」にちなんで名付けられたものである。.

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配列

この記事では、コンピュータ・プログラムにおいて配列(はいれつ、array)と呼ばれているデータ構造およびデータ型について説明する。計算科学方面ではベクトルという場合もある。また、リストも参照。一般に、添え字で個々の要素を区別する。.

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Fortress

Fortress(フォートレス)は高性能を目指して設計されたプログラミング言語である。米国国防高等研究計画局の高生産性計算機システムプロジェクトの出資のもとサン・マイクロシステムズ研究所で作られた。設計者の一人にガイ・スティール・ジュニアがいる。.

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High Productivity Computing Systems

High Productivity Computing Systems (ハイ・プロダクティビティ・コンピューティング・システムズ、HPCS)は、アメリカ国防総省の国防高等研究計画局 (DARPA) によるプロジェクトである。日本語では「高生産性コンピューティングシステム」などとも訳されている。.

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IBM

IBM(アイビーエム、正式社名: International Business Machines Corporation)は、民間法人や公的機関を対象とするコンピュータ関連製品およびサービスを提供する企業である。本社はアメリカ合衆国ニューヨーク州アーモンクに所在する。世界170カ国以上で事業を展開している。.

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Java

Java(ジャバ)は、狭義ではプログラミング言語Javaを指す。広義では言語仕様以外にも、仕様が与えられているJavaクラスライブラリやJava仮想マシン、さらにはJDKやJREなどの公式のものをはじめとする、場合によってはサードパーティのものなどを含め曖昧にJavaプラットフォームと総称されるようなものなどのエコシステムなどを指すこともある。構文についてはJavaの文法の記事を参照。.

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Lock-freeとWait-freeアルゴリズム

Lock-freeとWait-freeアルゴリズムとは、共有データにロックをかけてアクセスを防ぐアルゴリズムとは違い、複数のスレッドが同時並行的に、ある対象データを壊すことなしに読み書きすることを可能にするアルゴリズムである。Lock-free とはスレッドがロックしないことを意味しており、全てのステップにおいてシステムが必ず進行する。これはLock-free ではミューテックスやセマフォといった、排他制御のためのプリミティブを使ってはならないことを意味する。なぜならロックを持っているスレッドの実行が中断した場合、全体の進行を阻止しうるからである。Wait-free とは、他のスレッドの動作に関係なく、スレッドがいかなる操作も有限のステップで操作を完了させられることを指す。あるアルゴリズムがLock-freeであるがWait-freeでないことはありうる。Wait-free なアルゴリズムは Lock-free である。.

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PERCS

PERCSは、アメリカ国防総省の国防高等研究計画局による高生産性計算機システムプロジェクト (HPCS)用に、IBMが開発中のスーパーコンピュータのシステムである。名称の「PERCS」は「生産的・運用容易・有信頼性計算機システム」を意味する英語の「productive, easy-to-use, reliable computing system」に由来するものである。.

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