並列プールでのコードの実行

並列プールとは

並列プールは、計算クラスターまたはデスクトップ上にある一連の MATLAB^® ワーカーです。既定では、parfor などの並列言語機能で必要とされる場合に、並列プールは自動的に起動します。並列基本設定で、既定のクラスターを指定できます。[並列] メニューの [並列基本設定] を選択すると、基本設定パネルに既定のクラスターが表示されます。[並列] メニューで既定のクラスターを指定することもできます。あるいは、MATLAB コマンドラインで parcluster と parpool をそれぞれ使用して、クラスターとプールサイズを選択できます。詳細については、図を参照してください。

並列プールのワーカーは対話的に使用することが可能で、ジョブの有効期間中に相互に通信を行います。parpool ジョブはジョブモニターで表示できます。これらのプールワーカーを対話型で使用するために予約している間は他のユーザーは使用できません。MATLAB クライアントセッションから使用できる並列プールは一度に 1 つのみです。MATLAB では、現在の並列プールは parallel.Pool オブジェクトで表されます。

Diagram showing a client MATLAB and a parallel cluster. The cluster contains eight parallel workers and the client has started a parallel pool using three of the workers.

並列プールの自動起動と自動停止

既定では、特定の並列言語機能が必要な場合、並列プールは自動的に起動します。以下を含む多くの関数が自動的に並列プールを起動できます。

並列基本設定で、プールが実行されるクラスターを指定します。基本設定にアクセスするには、[ホーム] タブの [環境] セクションで、[並列] 、 [並列基本設定] をクリックします。

並列基本設定で、プールを自動的に開く、あるいは閉じるオプションをオフにすることができます。プールを自動的に開くオプションをオフにして、並列プールが開いていない状態で Parallel Computing Toolbox の機能を使用する場合は、コードはクライアントで実行されます。

プールを起動および停止する代替方法

プールを自動的に開く選択をしていない場合、以下の方法でプールをコントロールできます。

MATLAB デスクトップからの並列プールの制御

MATLAB デスクトップの左下隅にある並列ステータスインジケーターを使用して、並列プールを手動で起動できます。

The parallel status indicator, including a drop down menu showing options for starting a parallel pool and inspecting your parallel preferences.

MATLAB Online では、既定で並列ステータスインジケーターが表示されません。まず、parpool または並列プールを自動起動する関数のいずれかを使用して、並列プールを起動しなければなりません。

インジケーターアイコンをクリックし、[並列プールの起動] を選択します。プールクラスターは、既定のクラスターで指定します。既定のクラスターは、[並列] 、 [既定のクラスター] メニューにチェックマークで示されます。

プール実行中のメニューオプションは異なっています。次のことが可能です。

ワーカー数とクラスター名を表示する
自動シャットダウンまでの時間を変更する
並列プールをシャットダウンする

The parallel status indicator, highlighted blue to indicate that a parallel pool is running. A tooltip shows that a parallel pool has been running for about one minute and will shut down if still idle in 29 minutes.

プールを停止するには、[並列プールのシャットダウン] を選択することもできます。

The parallel status indicator, highlighted blue to indicate that a parallel pool is running and including a menu showing options for shutting down the parallel pool and inspecting your parallel preferences.

プログラミングインターフェイス

並列プールの起動. 既定の設定を使用するか、または代替方法を指定することで、プログラムにより並列プールの起動と停止を実行できます。

既定の設定に応じた並列プールを起動するには、以下を実行します。

parpool

特定のサイズのプールを起動するには、以下を実行します。

parpool(4)

既定以外のクラスターを使用してプールの実行場所を指定するには、以下を実行します。

parpool('MyCluster',4)

さまざまな並列環境で並列プールを実行できます。詳細については、スレッドベースの環境またはプロセスベースの環境の選択を参照してください。

並列プールのシャットダウン. プールをシャットダウンするときに、現在の並列プールを取得してそのオブジェクトを使用するには、以下を実行します。

p = gcp;
delete(p)

並列プールが実行中でないことの確認. 引数を指定せずにコマンド gcp を発行すると、誤ってプールを開くことがあります。この問題を回避するには、以下を実行します。

delete(gcp('nocreate'))

メモ

起動中の並列プールを停止するには、Ctrl+C または Ctrl+Break を押します。Apple macOS では、Command. (Command キーとピリオドキー) も使用できます。

プールサイズに影響する要因

Parallel Computing Toolbox™ は、最大 2000 個のワーカーをもつ並列プールをサポートできます。並列プールを作成するとき、クラスターオブジェクトプロパティ NumWorkers および PreferredPoolNumWorkers の値が、取得する並列プールのサイズに影響します。

`NumWorkers` クラスタープロパティ

NumWorkers クラスタープロパティは、クラスターで使用できるワーカー数のハード制限です。

MATLAB ジョブスケジューラクラスターの場合、NumWorkers プロパティの値は、クラスターで実行中のワーカー数から決定されます。
クライアントで実行中のローカルクラスターおよびサードパーティ製スケジューラのクラスターの場合、NumWorkers プロパティの値はクラスタープロファイルで指定できます。

NumWorkers プロパティの値より大きい並列プールは作成できません。

`PreferredPoolNumWorkers` クラスタープロパティ

PreferredPoolNumWorkers クラスターオブジェクトプロパティは、クラスターオブジェクトで作成されるプールのサイズの "基本設定" を指定します。これは、特定のワーカー数についての要件やリクエストではありません。PreferredPoolNumWorkers プロパティの既定値はクラスタータイプによって異なります。この値はクラスタープロファイルで変更できます。以下は、クラスタータイプとその PreferredPoolNumWorkers の既定値のリストです。

MATLAB ジョブスケジューラ、共有クラウド、サードパーティ製スケジューラのクラスター — 32
個人用クラウドクラスター — Inf
ローカルの Processes クラスター — Inf (R2023b 以降)
R2023a において: ローカルプロファイルの場合、既定値は NumWorkers プロパティの値です。

プールの作成手法

NumWorkers プロパティおよび PreferredPoolNumWorkers プロパティの値と、プールの作成に使用する手法との組み合わせにより、並列プールの実際のサイズが決まります。

プールの作成手法実際のプールサイズ

プールの作成手法	実際のプールサイズ
プールの自動作成を有効にした状態で、プールを自動的に起動できる関数を実行する。 MATLAB デスクトップの左下隅にある並列ステータスインジケーターを使用して、並列プールを手動で起動する。プールサイズ引数を指定せずに関数 `parpool` を呼び出す。	MATLAB では、クラスタープロファイル `PreferredPoolNumWorkers` プロパティの値を使用して、プール内の最大ワーカー数を決定します。`PreferredPoolNumWorkers` プロパティで指定されている数と同じワーカー数のプールを MATLAB が起動できない場合は、プールがエラーなしで縮小されます。プールサイズが `NumWorkers` の値を超えることはできません。
関数 `parpool` を実行してプールサイズを整数として指定する。	MATLAB は、要求されたとおりのワーカー数でプールを起動しようとします。指定した値が `NumWorkers` プロパティの値を超えない場合は、指定したワーカー数のプールが得られます。指定した値が `NumWorkers` プロパティの値を超える場合は、MATLAB はエラーをスローします。
関数 `parpool` を実行してプールサイズを整数の範囲として指定する。	MATLAB は、その範囲内の、`NumWorkers` プロパティの値を超えない最大値でプールを作成しようとします。範囲の下限が `NumWorkers` プロパティの値より大きい場合は、MATLAB はエラーをスローします。範囲の上限が `NumWorkers` プロパティの値を超える場合は、`NumWorkers` プロパティの値を上限とする最大限のプールサイズが得られます。

プールの自動作成を有効にした状態で、プールを自動的に起動できる関数を実行する。
MATLAB デスクトップの左下隅にある並列ステータスインジケーターを使用して、並列プールを手動で起動する。
プールサイズ引数を指定せずに関数 parpool を呼び出す。

MATLAB では、クラスタープロファイル PreferredPoolNumWorkers プロパティの値を使用して、プール内の最大ワーカー数を決定します。PreferredPoolNumWorkers プロパティで指定されている数と同じワーカー数のプールを MATLAB が起動できない場合は、プールがエラーなしで縮小されます。プールサイズが NumWorkers の値を超えることはできません。

関数 parpool を実行してプールサイズを整数として指定する。

MATLAB は、要求されたとおりのワーカー数でプールを起動しようとします。

指定した値が NumWorkers プロパティの値を超えない場合は、指定したワーカー数のプールが得られます。
指定した値が NumWorkers プロパティの値を超える場合は、MATLAB はエラーをスローします。

関数 parpool を実行してプールサイズを整数の範囲として指定する。

MATLAB は、その範囲内の、NumWorkers プロパティの値を超えない最大値でプールを作成しようとします。

範囲の下限が NumWorkers プロパティの値より大きい場合は、MATLAB はエラーをスローします。
範囲の上限が NumWorkers プロパティの値を超える場合は、NumWorkers プロパティの値を上限とする最大限のプールサイズが得られます。

クラスター選択の優先順位

プールが実行されるクラスターの選択について、その優先順位は以下によって決まります。

コマンドラインのクラスターオブジェクト引数は既定のプロファイル設定をオーバーライドし、プロファイル 'MyProfile' によって特定されるクラスターを使用する。
```
c = parcluster('MyProfile');
p = parpool(c);
```
クラスターは既定のプロファイルで指定される。
```
p = parpool;
```

参考