Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

データベース / 並列処理 / 関数型プログラミング / 分散型データベースシステム / データベースシステム / 関数型データベース / ソフトウェア・アーキテクチャ

現在までに,関係データベースの基本演算である関係データベース演算の処理の高速化を目指して,並列処理を実現する数多くのシステムが提案されてきた,一方,近年,データベースの普及に伴い,その応用分野は急速に広がってきており,それらの応用分野に柔軟に対応可能なデータベース・システムに関する研究が活発に行われている.現在までに提案された並列型データベースシステムは,唯一のデータ構造である関係(リレーション)を対象とした関係データベース演算を基本命令として実現しているので,応用固有のデータ構造および演算を対象とした新しい機能の追加を行うことが容易でなく,データベースの多様な応用分野に対応することができない.また,データ量の増大に柔軟に対処する機構を実現していない.
このような背景のもとで,本研究では,データベースの応用分野の多様化,および,データベースの知識ベースへの拡張に柔軟に対応できる並列処理システムの設計および実現を行った.また,本研究では,マシン・インタフェースとして,従来のような関係データベース言語あるいは関係データベース演算ではなく,応用固有の新しいデータ構造および新しい基本演算を定義し,それらを並列処理システム内に統合することのできる汎用的なインタフェース(言語)を設計した.
本研究では,データベースの多様な応用分野に適応可能なデータベースの並列処理システムを実現するために,データベースのデータ構造および操作系を定義するための枠組みとして,関数型計算モデルを適用した.関数型計算モデルは,応用固有のデータ構造を柔軟に表現し,また,任意の操作に内在する並列性を抽出するのに適した計算モデルであることが知られている.本研究では,この計算モデルにおける並列性の抽出の容易性に着目し,データベースの定義および操作に関数型計算モデルを適用した.本研究において設計した並列処理システムの特徴は,関係モデルの基本演算である関係データベース演算のように,データベースの基本演算として広く知られている演算だけでなく,応用固有のデータベース処理のために必要となる任意のデータベース演算からなる問い合わせを対象とした並列処理を行うことができる点にある.本研究では,この並列処理システムの性能を解析するために,関数型計算モデルの枠組みのなかで,実際のデータベースおよびそれらを操作するためのデータベース演算郡を記述し,実現する並列処理システムによって問い合わせの並列処理の実験を行い,本システムの有効性を明らかにした.

リモ-トセンシング / 並列処理 / デ-タベ-ス / 画像処理 / 並列コンピュ-タと超高速デ-タベ-ス処理 / 気象衛星NOAA / 画像デ-タベ-ス / Meteorological Satellite NOAA / Image Processing / Image Database / 並列処理 Parallel Processing / 画像データベース / Prallel Processing

本研究は,NOAA衛星に於けるAVHHRセンサの観測画像を処理対象とし,リモ-トセンシングデ-タの受信から,受信デ-タの直接的利用可能な地図画像や,温度分布画像の生成までを自動的に行なう統合システムの関発を目的しとている。
特にユ-ザへのデ-タ配布の迅速化を達成するため処理の高速化を主たる研究目的とし,NOAAモ-トセンシング画像のラジオメトリック補正ならびに幾何補正手法に関し,そのアルゴリズムの詳細化を行なうと共に本研究費により導入した共有メモリ型並列コンピュ-タ,シ-ケント社,シンメトリS81を利用し,アルゴリズムの並列化を行ない,実際にS81上にインプリメンテ-ションを行なった。この結果,ラジオメトリック補正に関してはライン間での補正が必要であるもののピクセル毎の処理を独立に実行可能であることから高度の並列性を抽出することができ大きな性能向上が得られた。又,幾何補正はラジオメトリック補正に比べ,より問題が複雑であるものの並列処理効果は大きく,並列処理の導入により既設のメインフレ-ムコンピュ-タに比べ処理速度を向上させることが出来た。特にリモ-トセンシング画像から地図画像への変換に関しては,変換効率向上の為ある程度の大きさのメッシュサイズに区切って変換し,他の点は補間処理によって行なう。このメッシュサイズの最適化は処理効率上重要な決定事項となるが,衛星画像,地図画像上で高中低緯度の種々のエリアに於ける実験を繰り返し,最適値を求めると共に並列化を各処理段階で徹底した。又,誤差の定量的評価についても詳細な検討を行なった。

【研究分担者】
加藤和彦	筑波大学	電子・情報工学系	講師	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
喜連川優	東京大学	生産技術研究所	助教授	(Kakenデータベース)