要旨：短時間フーリエ変換（STFT）は、長時間信号の短い時間窓に対するフーリエ変換を計算し、周波数成分が時間とともにどのように変化するかを捉える手法である。フーリエ変換アルゴリズム、特に高速フーリエ変換（FFT）アルゴリズムは並列計算を活用するため十分に発展しているが、並列短時間フーリエ変換アルゴリズムの性能に関する研究はまだ限られている。本研究では、FFTベースのアルゴリズムと準並列型の先行入力アルゴリズムという2種類の並列短時間フーリエ変換アルゴリズムを実装し、相互比較を行った。その結果、低並行度の環境下では準並列型アルゴリズムの実行時間が優れる一方で、FFTベースのアルゴリズムはスケーラビリティに優れ、メモリ使用量も少ないことが明らかになった。さらに、各アルゴリズムについて、共有メモリ方式、分散メモリ方式、および分散・共有メモリハイブリッド方式の3つの並列化アプローチを検証した。プロファイリングの結果、ハイブリッド先行入力アルゴリズムを除き、すべての実装が計算負荷主導であることが示され、また分散メモリ方式では通信コストが著しく高くなることが分かった。総じて、本研究はより深く包括的な分析を提示し、異なるタイプの並列短時間フーリエ変換アルゴリズムの特徴を明らかにした。具体的には、FFTベースのアプローチはメモリ使用量が少ない一方で、準並列型の先行入力アルゴリズムは実行時間が短いものの、シリアル部分の比率が高いことが示された。
コメント：| 第38回IEEE/SBC 国際コンピュータアーキテクチャおよび高性能計算シンポジウム（SBAC-PAD）にて発表、2026年10月14日～16日、スペイン・マドリード。会議論文集に掲載予定 主題分野：| 分散・並列・クラスタコンピューティング（cs.DC）；性能（cs.PF） 引用形式：| arXiv:2610.38069 [cs.DC] | （または
arXiv:2610.38069v1 [cs.DC] このバージョン） | https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.38069
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