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'''ベクトル化'''（ベクトルか、vectorize）
*ベクトル命令化 - コンパイル時にループを[[ベクトル演算]]命令に変換すること。この項目で説明。
*ベクトル（1次元[[配列]]）の演算をサポートするプログラミング環境で、ループをベクトルに書き換えること
*[[行列]]（多次元配列）を同じ要素を持つベクトル（1次元配列）に変換すること
*他の形式のデータを[[ベクタ形式]]データに変換すること
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'''ベクトル化'''とは、[[コンピュータ]]の[[プログラム (コンピュータ)|プログラム]]において、繰り返し処理で[[配列]]（[[ベクトル]]）の要素をひとつひとつ計算しているような部分を、手動あるいは[[コンパイラ]]で（自動ベクトル化）、[[ベクトル計算機]]で高速に演算できるよう変形すること。近年の[[SIMD]]演算のための[[並列化]]や[[スーパースカラ]]機での[[ソフトウェアパイプライン]]に応用できる内容もある。

[[High Performance Fortran]]はこれらの高速化を意識したプログラミング言語である。

==ベクトル化の手法==
以下ではFORTRANのコードを例にとって説明する。基本的に、ループ演算を1つのベクトル演算命令にするので、DOループがベクトル化対象となる。なお、ベクトル命令に出来るパターンは各機種毎、コンパイラ毎に多少異なる。

===単純DOループ===
たとえば以下のようなDOループは1つのベクトル命令に出来る。
<source lang="fortran">
      DO 100 I = 1, 100
         A(I) = A(I) * B(I)
  100 CONTINUE
</source>

===IF文を含むDOループ===
以下のような、IF文を含むDOループは、それをサポートするハードウェアがあればベクトル化が可能である。
<source lang="fortran">
      DO 100 I = 1, 100
         IF (A(I) .GT. 0.0) THEN
            A(I) = A(I) * 2.0
         END IF
  100 CONTINUE
</source>

この場合、たとえば[[NEC SX|SXシリーズ]]では、
* 配列Aの各要素について、IF文を満たすか満たさないかを判断するマスクベクトルを作成。
* マスクが真の部分だけを演算する、ベクトル命令を生成。
という方法でベクトル化を行なう。

===多重ループ===
多重ループは、全部まとめて1つのベクトル命令を生成することもある。また、効率化をはかるために、内側のループと外側のループを入れ替える場合もある。これは、ベクトル化を行なうためには、データがメモリ上で連続している必要があるからである。 
たとえば、二次元配列を演算する場合、内側のループが連続したメモリをアクセスするようになっていない場合には、演算する順番を入れ替えて(すなわちDOループの内側と外側を入れ替えて)ベクトル化が容易になるようにする。

==関連項目==
*[[SIMD]]
*[[並列化]]
*[[コンピュータ]]
*[[ベクトル化率]]
*[[計算機工学]]
*[[第一原理バンド計算]]

==参考文献==
*SXシステムの言語処理系、NEC技報,Vol 39,No1/1986

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