基本情報技術者試験 ap-2022r04a-a 午前 問8: 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。

問題本文

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。

選択肢

• 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。

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

ディープラーニングの学習に GPU が適している理由を問う問題。ニューラルネットワークの学習は大量の行列・ベクトル演算(同じ計算を多数のデータに一斉に適用する処理)が中心であり、GPU は多数の演算コアを並列に動かして行列演算を高速に実行できる。この特性が学習を加速するので、正解はイである。

選択肢ごとの解説

• ア.GPU は多数のコアが同じ命令で異なるデータを並列処理する(SIMD的)構造であり、各コアが独立に異なるプログラムを実行することは GPU の主な利点ではないため誤り。
• イ.正しい。GPU は行列演算ユニットによって大量の行列演算を並列・高速に処理でき、これがディープラーニングの学習を高速化する核心である。
• ウ.浮動小数点演算をコプロセッサで行うのは古典的な FPU の説明で、CPU でも可能な機能であり GPU 固有の利点を表していないため誤り。
• エ.分岐予測でパイプライン効率を高めるのは CPU の高速化技術であり、GPU が学習に向く理由(並列行列演算)とは異なるため誤り。