令和4年度 秋期 午前 問8
コンピュータ構成要素
GPUを用いる利点
ディープラーニングの学習に GPU を用いる利点として,適切なものはどれか。
- ア各プロセッサコアが独立して異なるプログラムを実行し,異なるデータを処理できる。
- イ行列演算ユニットを用いて,行列演算を高速に実行できる。
- ウ浮動小数点演算ユニットをコプロセッサとして用い,浮動小数点演算ができる。
- エ分岐予測を行い,パイプラインの利用効率を高めた処理を実行できる。
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✓ これが正解イ行列演算ユニットを用いて,行列演算を高速に実行できる。
解説
行列演算をまとめて速く回せる点が利点です。
設問は、ディープラーニングの学習に GPU を用いる利点を選ばせています。軸になるのは、その記述が GPU に固有の性質を述べているか、そして深層学習の計算の形に合っているかの 2 つです。ニューラルネットワークの 1 つの層の計算は、入力の並びに重みの並びを掛けて足す形、すなわち行列の積です。層を重ねても、誤差をさかのぼらせて重みを直す過程でも、現れるのは同じ形の演算です。GPU は同じ演算を大量のデータへ一斉に当てる作りに特化しており、そのための行列演算ユニットを多数備えています。したがって、行列演算ユニットを用いて行列演算を高速に実行できるという記述が正解です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア各プロセッサコアが独立して異なるプログラ…:コアごとに別々のプログラムと別々のデータを扱えるという性質で、これは複数のコアを持つ CPU が備える形です。同じ命令を大量のデータへ当てる方向とは、並列のさせ方が違います。
- ウ浮動小数点演算ユニットをコプロセッサとし…:小数を含む計算を担う装置を補助として付け、その演算を行うという構成の説明です。現在はこの機能が CPU に組み込まれており、深層学習でこの装置を選ぶ理由にはなりません。
- エ分岐予測を行い,パイプラインの利用効率を…:命令の流れが枝分かれする先を先読みし、処理を重ねて流す仕組みの効率を上げる技法の説明です。CPU の制御にまつわる工夫であり、枝分かれはむしろ苦手とする処理です。
出典:令和4年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問8
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