作る動機

twitterで「完成したら何に使うんですか〜」という質問がありました。あらためて,作っている動機などをまとめて見ます。
RPiでクラスタマシン作った動機は,スパコン(並列計算機へいれつけいさんき)がどのように動いているか知りたかったことです。本など読んでも全然わからなかったので,作ってプログラムして動かせば分かるようになるだろうと考えた次第です。(が,現状は,なんとなく分かったレベルですが…)

その派生プロジェクトとして「Bullet time 撮影」と,この「MacBerry Pi Cluster」が進行しています。

MacBerry Pi Cluster

製作動機の80%は自己満足ネタ工作です。20%が教育利用目的(特に高校生向け)です。コンパクトなオールインワンのクラスターマシンなので簡単に持ち運べて出先のLANにつなげば,すぐに並列計算プログラミングの環境が立ち上がり「並列計算機入門」「スパコン入門」などの出前授業で利用できるのではないかと思っています。(スキルが授業実施レベルにまで達していないので当面は自主勉強用です)

実は,高校生段階で並列計算を学ぶ場面ほとんどありません。高校の授業の「情報」や「情報技術」では「複数のコンピュータを集めて計算を分散させれば計算は早く終わるよね」程度の話しか出てきません。

例外的に高校生スパコン・コンテンスト(東工大・阪大主催)があります。予選を突破した高校生チームが主催大学でスパコンについて学び実際に本選の課題をスパコンでプログラミングして解き,スパコン利用(並列計算)の能力を競うコンテストです。それに参加できるのは限られたほんの一握りの生徒さんだけです。

米国では米国立オークリッジ研究所(スパコンTitan保有)の職員が「TinyTitan」というプロジェクトで授業用の1000ドル・スパコンを作り学習カリキュラム作りを始めています。高校生〜大学初年度生を対象としているようでコンピュータ関連技術の彼我の差の根本が,この辺にあるような気がします。

コンピュータ利用技術がこれほどまでに進んだ現在,興味ある高校生がスパコンや並列計算について学べる機会があるべきだと思っています。

動作デモ

TinyTitanプロジェクトにはRaspberry Pi並列計算機のパフォーマンスを確かめるデモソフトがあります,これをダウンロードしてMacBerry Pi Clusterで動かして見ました。
内蔵8インチモニタではよく見えないので7番ノードをマスターにして外部モニタをつなぎ動かしています。

このデモソフトは計算ノードをダイナミックに可変できます。下のビデオで計算ノードが1個のときと9個のときのパフォーマンスの違いを見ることができます。