Wolfram Mathematicaで行う高性能計算

最高のスピード,スコープ,スケーラビリティを提供

高性能計算では,最も難しい技術的な問題に対して正しい答を返すことが求められます.高速計算が行えることは極めて重要ですが,それだけでは不十分です.必要な結果を得ることができ,しかもその結果は正確なものでなければなりません.Mathematica は,これらの条件すべてを満たすだけでなく,それ以上のものを提供します.重要な高性能計算(HPC)の技術が単一のシームレスなシステムに統合されているため,ユーザはスピードと確度のどちらかを選ばなくてはならないということがありません.Mathematica は,これらの技術の多くを自動化された形で適用し,正確な答を素早く提供することができる高性能計算環境です.

高速で拡張可能なアルゴリズム

Mathematica の高性能機能のコアにあるのは,世界最大のアルゴリズム網です.注意深く選ばれた,しかもその多くがWolfram Researchの開発者によって作成されたアルゴリズムは,スピード,メモリ使用,ロバスト性の面で最高の性能を提供できるように,これまで分析,最適化されてきました.

多くの場合,Mathematica 関数は複数のアルゴリズムをカプセル化し,要求される入出力の大きさと型に対する最高の性能を与えるアルゴリズムをその中から自動的に選びます.どのような大きさの問題に対してもこのように最適化と自動化が行えるシステムは他にはありません.

関連項目:

ジャストインタイムコンパイル方式

Mathematica 関数の多くは,状況に応じてジャストインタイムコンパイル方式を利用します.繰返し使われることになる式やプログラムの効率的なバイトコードバージョンを生成することによって,最終的な性能がかなりの割合で向上します.このプロセスは自動であるため,できる限り効率的なプログラムを書くことがより容易になります.

関連項目:

マルチコア,マルチCPUでの計算,および分散型の計算

Mathematica において最も計算力を必要とするアルゴリズムの多くは,ローカルのマルチコアやマルチCPUのハードウェアを自動的に活用します.さらに Mathematica では,並列プログラムを書いて,これをローカルあるいはリモートハードウェア上の複数のCPUで実行することもできます.タスクの分配と管理はすべて自動で行われ,gridMathematica の拡張ライセンスを使えば,どのような大きさのグリッドにでも拡張することができます.

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効率的なデータ表示

Mathematica は,実数と整数のパックアレー疎(スパース)配列画像データを含む効率的な内部構造でデータを自動的に表示します.データがどのように内部表示されていても,Mathematica がそのプロセスを自動化するため,ユーザは同じ方法でデータにアクセスすることができます.メモリ需要の少ない高速計算がこれまで以上に簡単に行えます.

ハードウェアの最適化

コンピュータを最大限に利用するためには,ソフトウェアはそのオペレーティングシステムに対して最適化されているだけでなく,CPUの型やモデルに対しても最適化されている必要があります.Mathematica におけるコアルーチンの多くは,特定のハードウェアに対して最適化されたもので,ベンダーが最適化したライブラリが役に立つ場合にはそれを使用します.gridMathematica と一緒に使う際には,一旦タスクを指定すると,ハードウェアとオペレーティングシステムに合わせて各ノードで自動的に異なる形で最適化できるようになります.

64ビット対応

Mathematica は,主なプラットフォームすべてについて完全に64ビット対応しています.このことは,Mathematica がより多くのメモリにアクセスして,より大きな問題を処理することを可能にします.32ビット対応における4ギガバイト制約から解放されることによって,Mathematica はより大きなデータ集合とタスクを処理することができるようになりました.



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