MS-VisualStudio 2003と2005(マルチスレッドのみ)の環境の違い

Question

MS-VisualStudio2003にて
C,C++,FORTRAN混合言語ソースで開発したシミュレーションプログラム
　・混合言語(CをメインにC++,FORTRAN9.0含む)
　・ライブラリ指定(シングルスレッド、debugモード)
を
MS-VS2005にシフトしましたが計算結果の違いが結構出てくることで
悩んでいます(悩ましいことに、多少違ってくる)
MS-VS2005環境は
　・ライブラリがマルチスレッド環境のみ
　・IntelFORTRANはVer9.10
の様ですが、弊方はこの環境を持っておらず、
環境設定などの詳細がわかないで困っています

PC環境、プログラミングの問題、その他いろいろと考えられる
因子はありますが、弊方と同じような開発環境で悩んだ方で
 ・MS-VisualStudio開発環境(2003,2005)
 ・IntelFORTRAN環境 (9.0/9.1)
以上の大きな相違点など何かヒントでもあればありがたく
書き込みいただければ幸いです

mikaemi · Accepted Answer

「相手先が…」というのは、お客様ですか。。。
顧客が問題にするなら、問題ですね。
きちんとした理由をもって説明しないと。。でも、大変そうだ。

計算誤差が発生する簡単なサンプルプログラム（実プログラムから抜き出せたらもっといいですが）を作って、計算に違いが生じることを説明できたら、シミュレーション結果の違いは許容できる誤差の範囲であれば、納得してくれるようなクライアントなんでしょうかね？^^

zwi · Answer

＃２のｚｗｉです。
VS2005からはシングルスレッドライブラリは無くなっているので選べません。
基本的にはマルチスレッドセーフになっているだけのライブラリだと思うのですが、VS2003のシングル時と浮動小数点誤差に関する差があるのかは確認したことが無いので分かりません。試しにVS2003をマルチスレッドライブラリで動かしてみるのも手かもしれません。
それとプログラムの最適化の基準は変わっていると思いますので、そのために演算の順位などが変わっていると誤差も変わるかもしれません。

>MS-VSのバージョンアップのたびに、こんな問題で悩んでいる方々がいるのではと思う今日この頃です
前からコンパイラのバージョン毎の浮動小数点ライブラリの誤差の問題はあった気がします。そのために精度の高い有料のサポートがある浮動小数点ライブラリが売られてたりしますので、そういう需要があるのだと思います。

最後に誤差の原因になる部分をＤＬＬとかにパッケージとして封じ込められれば、提供する側としては安心できるかも知れませんので検討してみてください。

mikaemi · Answer

ほんとに問題なのか、問題ですけど^^;
でも、調べるということは、許容範囲を超えているのですよね^^

mikaemi · Answer

ライブラリが、シングルスレッド→マルチスレッドに変わってますが、
このライブラリというのは、行列計算などをするものですか？
で、マルチスレッドのライブラリの関数を呼ぶと自動的にスレッド生成して並行計算するみたいな。。。
それなら、シングルとマルチで、ライブラリ中の関数の計算順序が変わってる可能性が大きいので、計算結果に多少の違いが生じる可能性も大ですよね。

しょせん、近似計算なのだから、あまり細かい数値誤差は気になさらないほうがよろしいのでは？ わたしは、自分で書いたシミュレーションプログラムなどがコンパイラをバージョンアップして、計算結果が違ってきても、許容誤差範囲なら何も調べませんでしたけど^^;

mikaemi · Answer

ん？ライブラリがデバッグモードってありますね。
もし、コンパイルもデバッグモードでしているなら、
最適化はかかってないかもしれないですね^^

zwi さんが指摘されているように、バイナリ→文字列変換の方法が、
バージョンアップで変わってる可能性はありますね。
Fortran なら unformatted で出力して比較するのがいいのかな。
unformatted のファイルの形式も変わってるという可能性は低いと思いますので^^

zwi · Answer

>・MS-VisualStudio開発環境(2003,2005)
>・IntelFORTRAN環境 (9.0/9.1)
私はこの組み合わせの経験はないのですが、ピンポイントな組み合わせなので都合よく同等の条件で困った方から返事がある可能性が低いと思われます。

そこでアドバイスです。まずやるべきことは、
●FORTRAN側かVisualStudio側に原因があるのか原因を切り分けること。
どこで誤差が生まれたかを切り分けます。様々なポイントで、浮動小数点値をテキストファイルに書き出して、新しい方と古いほうで比較して違いが出てくる場所を見つけます。
表示誤差とかが気になるので出来れば浮動小数点値のバイナリーデータで比較することが望ましいです。

●ソフト的に誤差が生まれる原因として考えられるのは、
１．表示時の誤差。表示しているプログラム側の丸め誤差。
２。提供されている浮動小数点ライブラリ関数の仕様変更。打ち切り誤差などが違う。
３．型変換時の変換誤差。正規化の丸め誤差に差がある？
辺りでしょうか。
参考↓
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%AE%E5%8B%95%E5%B0%8F%E6%95%B0%E7%82%B9%E6%95%B0

mikaemi · Answer

コンパイラがバージョンアップ（たとえば、Interl Fortran 9.0/9.1 → 9.10）したということですし、
コンパイラの最適化レベルが変わって、浮動小数点の計算結果に多少の違いが出てきたのではないのでしょうか？
まったく最適化しないオプションをつけてコンパイルして、VS2003 と VS2005  でコンパイル・リンクした計算結果を比較してみるのはどうでしょう？

デフォルトの丸めモードなども変わってる可能性があれば異なるでしょうけど。

ところで、シミュレーション結果が容認できないほど変わってしまったということなのでしょうか？
あるいは、許容範囲の誤差ではあるが、プログラムを修正後の単体テストをするのに、
VS2003で出した計算結果とプログラム修正後の計算結果を字面上で単純に比較してチェックできないので、困っているということですか？

MS-VisualStudio 2003と2005(マルチスレッドのみ)の環境の違い

「相手先が…」というのは、お客様ですか。

＃２のｚｗｉです。

ほんとに問題なのか、問題ですけど^^;

ライブラリが、シングルスレッド→マルチスレッドに変わってますが、

ん？ライブラリがデバッグモードってありますね。

>・MS-VisualStudio開発環境(2003,2005)

コンパイラがバージョンアップ（たとえば、Interl Fortran 9.0/9.1 → 9.10）したということですし、

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