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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-08-04 14:10 遺伝子ネットワーク推定アプリケーションのベクトルプロセッサ適用にかかる評価 藤本賢人（岡山理科大院）・上廻蒼介（岡山理科大）・○木戸善之（岡山理科大/阪大）・玉田嘉紀（弘前大）・奥野恭史（京大/理研）  CPSY2025-30 DC2025-30 RECONF2025-30 |
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| 抄録 | （和） | 遺伝子発現ネットワーク推定アプリケーションINGORでは，遺伝子間の制御関係性を明らかにするために，ベイジアンネットワークを用いてネットワーク構造を推定する．本アプリケーションでは，ネットワーク推定を行う前処理として，数値の標準化，欠損値補完，相関および共分散計算などの多変量解析を行った後，ベイジアンネットワークによるネットワーク推定を行う．遺伝子発現ネットワーク推定にかかる計算量は前処理も含め，ノード数（遺伝子数）とその組み合わせ（因果関係の推定），さらには発現量変化のサンプル数によって指数的に増加し，いわゆる組合せ爆発が生じる．そのため，現実的な計算時間内に処理を完了するための工夫が必要となる． 計算機のプロセッサは，CPU以外にもGPGPU，ベクトルプロセッサといった行列計算を１命令で行う加速演算装置が存在する．本アプリケーションにおける多変量解析およびネットワーク推定は，行列演算として実装可能と考えられることから，本研究ではベクトルプロセッサへの適用を試みた．具体的にはアプリケーションのプロファイリングと，ベクトルプロセッサ対応の数値計算ライブラリの適用を行なった．評価実験では，遺伝子数10540，サンプル数500のデータを用い，CPU版とベクトルプロセッサ適用版との実行時間の比較および，関数レベルでのベクトル化率の測定を行った． |
| （英） | The INGOR application estimates gene regulatory networks using a Bayesian network to model causal relationships among genes. Before inference, it performs multivariate preprocessing, including normalization, missing value imputation, and correlation/covariance analysis. The computational cost increases exponentially with the number of genes, their combinations, and sample size, resulting in a combinatorial explosion. To address this, we explored the use of vector processors, which can efficiently handle matrix-based operations. We profiled the application, applied vectorized numerical libraries, and evaluated performance using a dataset of 10,540 genes and 500 samples. Execution times and function-level vectorization rates were compared between CPU and vector-optimized versions. |
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| キーワード | （和） | 遺伝子ネットワーク推定 / ベクトルプロセッサ / / / / / / |
| （英） | Gene Network Inference / Vector Processor / / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 142, CPSY2025-30, pp. 36-41, 2025年8月. | |
| 資料番号 | CPSY2025-30 | |
| 発行日 | 2025-07-28 (CPSY, DC, RECONF) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | CPSY2025-30 DC2025-30 RECONF2025-30 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPSY DC RECONF IPSJ-ARC |
| 開催期間 | 2025-08-04 - 2025-08-06 |
| 開催地（和） | サンポートホール高松 |
| 開催地（英） | Sunport Hall Takamatsu |
| テーマ（和） | SWoPP2025: 並列／分散／協調システムとディペンダブルコンピューティングおよび一般 |
| テーマ（英） | SWoPP2025: Parallel, Distributed and Cooperative Processing Systems and Dependable Computing |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | CPSY |
| 会議コード | 2025-08-CPSY-DC-RECONF-ARC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 遺伝子ネットワーク推定アプリケーションのベクトルプロセッサ適用にかかる評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluation of a Gene Network Inference Application on a Vector Processor |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 遺伝子ネットワーク推定 / Gene Network Inference |
| キーワード(2)（和/英） | ベクトルプロセッサ / Vector Processor |
| キーワード(3)（和/英） | / |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤本 賢人 / Kento Fujimkoto / フジモト ケント |
| 第1著者 所属（和/英） | 岡山理科大学大学院 (略称： 岡山理科大院) Graduate School, Okayama University of Science (略称： Graduate School, Okayama Univ. of Science) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上廻 蒼介 / Sousuke Kamisako / カミサコ ソウスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 岡山理科大学 (略称： 岡山理科大) Okayama University of Sience (略称： Okayama Univ. of Sience) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木戸 善之 / Yoshiyuki Kido / キド ヨシユキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 岡山理科大学/大阪大学 (略称： 岡山理科大/阪大) Okayama University of Sience/The University of Osaka (略称： Okayama Univ. of Sience/Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 玉田 嘉紀 / Yoshinori Tamada / タマデ ヨシノリ |
| 第4著者 所属（和/英） | 弘前大学 (略称： 弘前大) Hirosaki University (略称： Hirosaki Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 奥野 恭史 / Yasushi Okuno / オクノ ヤスシ |
| 第5著者 所属（和/英） | 京都大学/理化学研究所 (略称： 京大/理研) Kyoto University/RIKEN (略称： Kyoto Univ./RIKEN) |
| 講演者 | 第3著者 |
| 発表日時 | 2025-08-04 14:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | CPSY |
| 資料番号 | CPSY2025-30, DC2025-30, RECONF2025-30 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.142(CPSY), no.143(DC), no.144(RECONF) |
| ページ範囲 | pp.36-41 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-07-28 (CPSY, DC, RECONF) |
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