論文の概要: Online Autotuning of Algebraic Multigrid via Contextual Bandits and Reinforcement Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.01193v1
- Date: Sat, 31 Oct 2026 18:45:29 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-11-03 19:33:12.759774
- Title: Online Autotuning of Algebraic Multigrid via Contextual Bandits and Reinforcement Learning
- Title(参考訳): 文脈帯域と強化学習による代数的マルチグリッドのオンライン自動チューニング
- Abstract要約: 本研究では, ハイフレのBoomerAMGのオンラインオンライン自動チューニング手法を開発し, 関連する線形系の系列の累積時間と解法を減らした。
LinUCBベースのコンテキスト帯域幅は、共有コストモデルを用いて、AMG階層構築のための混合型パラメータを選択する。
403ドルのグリッド、603ドルのグリッド、そして803ドルのグリッドで、共同オートチューニング方式は、繰り返し計算を含む全体の実行時間を36.1-43.3%削減する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.959211170637948
- License:
- Abstract: Algebraic multigrid (AMG) methods are widely used for solving large sparse linear systems, but their efficiency depends strongly on interacting setup and solve parameters. Effective parameter choices typically depend on the problem. We develop a phase-aware online autotuning method for hypre's BoomerAMG to reduce cumulative time-to-solution over sequences of related linear systems. A LinUCB-based contextual bandit selects mixed-type parameters for AMG hierarchy construction using a shared cost model over PDE descriptors and configuration encodings. A recursive LSTDQ controller uses residual and timing observations to estimate the AMG solve time within each attempt and adapt relaxation weights between multigrid cycles. Both learners update from ongoing solves without offline pretraining. Across grids of sizes $40^3$, $60^3$, and $80^3$, the joint autotuning method reduces total runtime, including recurring learner computation, by 36.1-43.3% for diffusion problems and 19.8-31.0% for diffusion-advection problems over sequences of 5000 linear systems, relative to the reference BoomerAMG default configuration. On a variable-flow diffusion-advection benchmark comprising 30,000 systems on a $60^3$ grid, 2 systems fail to converge with joint autotuning, compared with 1677 for the reference configuration, under their respective attempt budgets.
- Abstract(参考訳): Algebraic multigrid (AMG) 法は大規模な疎線形系を解くために広く用いられているが、その効率は相互作用するセットアップとパラメータに強く依存する。
効果的なパラメータの選択は一般に問題に依存する。
本研究では, ハイフレのBoomerAMGのオンラインオンライン自動チューニング手法を開発し, 関連する線形系の系列の累積時間と解法を減らした。
LinUCBベースのコンテキストバンドは、PDE記述子と構成エンコーディングの共有コストモデルを用いて、AMG階層構築のための混合型パラメータを選択する。
再帰的LSTDQコントローラは、残差およびタイミング観測を用いて、各試行中のAMG解決時間を推定し、マルチグリッドサイクル間の緩和重みを適応させる。
両方の学習者は、オフラインで事前トレーニングすることなく、進行中の問題解決から更新する。
40^3$、$60^3$、$80^3$のグリッドをまたいで、共同オートチューニング法は、繰り返し学習者計算を含む全実行時間を36.1-43.3%削減し、5000の線形系の列上の拡散対流問題に対して19.8-31.0%削減する。
60^3$グリッド上の30,000の系からなる可変流拡散対流ベンチマークでは、2つの系は、それぞれの試行予算で基準構成の1677と比較して関節オートチューニングに収束しない。
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