「劣化した」コードを自動的に最適化--MITとAdobeが進めるプロジェクトHelium

　コードの劣化（code rot）を避けるには、ソフトウェアの最適化を継続する必要があるが、これには膨大な時間と経費が必要であり、開発者の力が新たなイノベーションではなく、メンテナンスに割かれることにも繋がる。「Helium」と呼ばれるこのプロジェクトは、コードの最適化を自動化することを目指すものだ。

　Adobeが公開したブログ記事によれば、同社の「Photoshop」を対象とした最初の概念実証コードが完成したという。

　AdobeとMITの研究者は、このアイデアを試すために、Photoshopのフィルタの最適化を対象として選んだ。単にフィルタのソースコード自体を分析するのではなく、実行トレース、つまりフィルタを適用した時にCPUで実際に実行された命令を分析して、どの命令が実際に使用されているか、複数回適用されていたり、非効率なものはどれかを特定した。

　研究者らは、フィルタの実行トレースと、画面上で実際にピクセルに適用される変化を比較することで、元になっているバイナリコードのハイレベルな表現を作成し、それを画像処理に適した最新のプログラミング言語であるHalideで再現できるようにした。その後、このHalideのコードに対して自動最適化を行い、最新のハードウェアに最適化して、再コンパイルを行う。

　Heliumは、多くのPhotoshopのフィルタの性能を75％、Windowsでよく利用される画像編集フリーウェアである「IrfanView」の性能を500％向上させた。

Heliumの将来性は？

　Heliumはまだ生まれたばかりだが、将来性は高い。ソフトウェアメーカー以外にも、レガシーアプリケーションの最適化に関心のある企業であれば、この取り組みに参加するメリットがあるだろう。Heliumのソースコードは、MITライセンスでオープンソース化されており、今後コードのフォークや、企業による商用実装も出てくる可能性がある。

　最初の概念実証コードはPhotoshopのフィルタを対象としたものであり、これはフィルタで消費される計算リソースの量を考えれば非常に有意義な試みだが、Heliumは当然他の種類のソフトウェアにも応用できるはずだ。

　「プロジェクトHeliumは、分散データ分析プラットフォームにも適用できるかもしれない」と、Constellation Researchのバイスプレジデント兼主席アナリストのDoug Henschen氏は言う。「近年では、データベースベンダーはCPUやGPUに組み込まれているマルチスレッド機能やベクトル計算機能の両方を利用している。新しいチップでさまざまな機能や性能を向上させる要素が導入された際に、その能力を利用できるよう、データベースのクエリ最適化エンジンやデータ変換ソフトウェアを自動的にアップグレードできれば素晴らしい」（Henschen氏）