Technology for automatic selection of methods and parameters in parallel iterative solvers

• Project/Area Number: 18700045
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: IWASHITA Takeshi Kyoto University, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,670,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 並列計算機 / 線形反復法 / 収束性 / 解法選択 / マルチグリッド法 / 電磁場解析 / 誤差修正 / 並列処理 / Implicit error correction / Explicit error correction / ILU分解前処理 / 反復法 / 性能評価

Research Abstract

最も一般的に使用されている線形反復法であるICCG法において収束性を簡便に評価する方法を確立し、実応用分野での数値解析においてその評価を行った。また、大規模シミュレーションでは不可欠な線形反復法であるマルチグリッド法において、簡便に数多くのスムーザや最粗グリッドにおける解法を評価し、それらの選択を容易にする陰的マルチグリッド法とよぶ新種の方法を考案した。同手法は平成19年情報処理学会山下記念研究賞を受賞している。

Research Products

• [Journal Article] Physical Meaning of the Advantage of A-phi Method in Convergence (2009)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol. 45, No. 3 Pages: 1424-1427
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Convergence Acceleration of Iterative Solvers for the Finite Element Analysis Using the Implicit and Explicit Error Correction Methods (2009)
  • Author(s): Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi, Takeshi Iwashita and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol. 45, No. 3 Pages: 1104-1107
  • NAID: 120006653879
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Convergence Acceleration of Iterative Solvers for the Finite Element Ahalysis Using the_Implicit and Explicit Error Correction Methods (2009)
  • Author(s): Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi, Takeshi Iwashita and Masaaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics 45 Pages: 1104-1107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fhysical Meaning of the Advantage of A-phi Method in Convergence (2009)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi and Masaaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics 45 Pages: 1424-1427
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Similarities Between Implicit Correction Multigrid Method and A-phi Formulation in Electromagnetic Field Analysis (2008)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol. 44 Pages: 946-949
  • NAID: 120006653827
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Similarities Between Implicit Correction Multigrid Method and A-phi Formulation in Electromagnetic Field Analysis (2008)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics 44 Pages: 946-949
  • NAID: 120006653827
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallel ICCG Solvers for a Finite-Element Eddy-Current Analysis on Heterogeneous Parallel Computation Environment (2007)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Junwei Lu and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: Applied Computational Electromagnetics Society Journal Vol. 22 Pages: 195-200
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 新しいマルチグリッド解法 : 陰的マルチグリッド法の基礎概念 (2007)
  • Author(s): 岩下武史, 美舩健, 島崎眞昭
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 : コンピューティングシステム 48巻 Pages: 1-10
  • NAID: 110006274057
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel Algebraic Multigrid Preconditioning for Large-Scale Edge-Element Analyses (2007)
  • Author(s): Takeshi Mifune, Takeshi Iwashita and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol. 43 Pages: 1481-1484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation Index of Acceleration Factor and Ordering in Shifted ICCG Method for Electromagnetic Field Analyses (2007)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol. 43 Pages: 1493-1496
  • NAID: 120000897470
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation Index of Acceleration Factor and Ordering in Shifted ICCG Method for Electromagnetic Field Analyses (2007)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics 43 Pages: 1493-1496
  • NAID: 120000897470
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel Algebraic Multigrid Preconditioning for Large-Scale Edee-Element Analyses (2007)
  • Author(s): Takeshi Mifune, Takeshi Iwashita and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics 43 Pages: 1481-1484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 新しいマルチグリッド解法:陰的マルチグリッド法の基礎概念 (2007)
  • Author(s): 岩下 武史, 美舩 健, 島崎 眞昭
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌:コンピューティングシステム 48 Pages: 1-10
  • NAID: 110006274057
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation Index of Acceleration Factor and Ordering in Shifted ICCG Method for Electromagnetic Field Analyses (2007)
  • Author(s): Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune, Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol.43,No.4 Pages: 1493-1496
  • NAID: 120000897470
• [Journal Article] Algebraic Multigrid Preconditioning for 3-D Magnetic Finite-Element Analyses Using Nodal Elements and Edge Elements (2006)
  • Author(s): Takeshi Mifune, Satoshi Isozaki, Takeshi Iwashita and Masaaki Shimasaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol. 42 Pages: 635-638
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Algebraic Multigrid Preconditioning for 3-D Magnetic Finite-Element Analyses Using Nodal Elements and Edge (2006)
  • Author(s): Takeshi Mifune, Satoshi Isozaki, Takeshi Iwashita, Masaaki
  • Journal Title: IEEE Transaction on Magnetics Vol.42,No.4 Pages: 635-638
• [Journal Article] Comparison Index for Parallel Ordering in ILU Preconditioning Techniques (2006)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Journal Title: Proc.of International Workshop on Collaboration between Numerical Methods and Large-Scale Scientific Computation Pages: 163-180
• [Journal Article] Easy Comparison Way of Orderings for Parallel ILU Preconditioned Iterative Solver (2006)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Journal Title: Proc.of First International Workshop on Automatic Performance Tuning Pages: 23-31
• [Journal Article] 新しいマルチレベル型反復解法:陰的マルチグリッド法の概念 (2006)
  • Author(s): 岩下武史, 美舩健, 島崎眞昭
  • Journal Title: 情報処理学会研究報告 2006-HPC-107 Pages: 151-156
  • NAID: 110004821225
• [Presentation] 電磁界数値解析におけるIDR(s)法の収束性 (2009)
  • Author(s): 高橋康人
  • Organizer: 平成21年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2009-03-18
• [Presentation] 辺要素有限要素法を用いた静磁界解析における代数マルチグリッド法の応用に関する検討 (2009)
  • Author(s): 石田智之
  • Organizer: 平成21年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2009-03-18
• [Presentation] 高周波電磁界解析に対する複素シフトを用いた幾何マルチグリッド前処理についての検討 (2009)
  • Author(s): 廣谷迪
  • Organizer: 平成21年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2009-03-18
• [Presentation] DCW-MHD発電機の数値解析における並列化ILU-BiCGSTAB2法の活用 (2009)
  • Author(s): 増子拓也
  • Organizer: 平成21年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2009-03-17
• [Presentation] A-φ法における冗長未知数φの消去がもたらす反復収束性悪化の解消 -冗長未知数の利用と同等な新しい前処理 : Folded Preconditioning- (2009)
  • Author(s): 美舩健
  • Organizer: 平成21年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2009-01-29
• [Presentation] 直方体要素用高速多重極法によるマイクロマグネティックス計算の高速化 (2009)
  • Author(s): 高橋康人
  • Organizer: 平成21年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2009-01-29
• [Presentation] 電磁界数値解析におけるIDR(s)法の有効性評価 (2008)
  • Author(s): 高橋康人
  • Organizer: 情報処理学会システム評価研究会
  • Place of Presentation: 長崎市
  • Year and Date: 2008-12-01
• [Presentation] Explicit and implicit error correction methodsの基礎概念 (2008)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: RIMS研究集会 数値解析における理論・手法・応用
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] Explicit and implicit error correction methoasの基礎概念 (2008)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: RIMS研究集会数値解析における理論・手法・応用
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2008-11-12
• [Presentation] 不完全コレスキー分解とEEC法に基づく新たな前処理によるA法の高速化 (2008)
  • Author(s): 高橋康人
  • Organizer: 平成20年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 大分市
  • Year and Date: 2008-09-18
• [Presentation] 時間周期有限要素法とEEC法に基づく非線形過渡電磁場解析の収束特性改善に関する基礎的検討 (2008)
  • Author(s): 高橋康人
  • Organizer: 平成20年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 大分市
  • Year and Date: 2008-09-18
• [Presentation] 偏平要素を含む有限要素解析における反復法の収束性改善のための新しい誤差修正法 (2008)
  • Author(s): 守口聡一
  • Organizer: 平成20年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 福岡工業大学
  • Year and Date: 2008-03-20
• [Presentation] HPC2500による興奮伝播シミュレーションにおける並列化ICCGソルバの性能評価 (2008)
  • Author(s): 荒井宗範
  • Organizer: 情報処理学会システム評価研究会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2008-03-19
• [Presentation] Explicit and Implicit Error Correction Methodsの基礎概念 (2008)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: 平成20年JSIAM-JSST連合発表会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2008-03-08
• [Presentation] 高アスペクト比のメッシュを用いた有限要素解析のためのImplicit error correction法及びExplicit error correction法に関する基礎的検討 (2008)
  • Author(s): 美舩健
  • Organizer: 平成20年電気学会マグネティクス・静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 2008-01-24
• [Presentation] 興奮伝播シミュレーションにおける並列化ICCGソルバの評価 (2008)
  • Author(s): 荒井宗範
  • Organizer: クリロフ別府フォーラム
  • Place of Presentation: 別府市
  • Year and Date: 2008-01-13
• [Presentation] A New Preconditioning Concept for Linear Iterative Solver : Implicit Error Correction Method and Implicit Correction Multigrid Method (2007)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Organizer: APCOM'07-EPMESC XI
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2007-12-03
• [Presentation] モルタル有限要素法を用いた電動機解析の代数マルチグリッド法による高速化 (2007)
  • Author(s): 美舩健
  • Organizer: 第16回 MAGDAコンファレンス
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2007-11-23
• [Presentation] Concept of Implicit Correction Multigrid Method (2007)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Organizer: Preconditioning 2007
  • Place of Presentation: トゥールーズ
  • Year and Date: 2007-07-11
• [Presentation] A法及びA-φ法を用いた準定常磁界解析のための代数マルチグリッドソルバの並列化 (2007)
  • Author(s): 美舩健
  • Organizer: 第12回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2007-05-23
• [Presentation] モルタル有限要素法による電動機解析への代数マルチグリッド法の応用に関する検討 (2007)
  • Author(s): 美舩健
  • Organizer: 平成19年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 慶応義塾大学
  • Year and Date: 2007-01-25
• [Presentation] 新しいマルチグリッド解法 : 陰的マルチグリッド法の基礎概念 (2007)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: 2007年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS2007)
  • Place of Presentation: つくば市
  • Year and Date: 2007-01-17
• [Presentation] ブロック化赤-黒順序付け法とその収束性評価 (2006)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: 第4回計算数学研究会
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2006-12-19
• [Presentation] 高速大規模電磁界解析技術の進展 (2006)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: 平成18年電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 大阪工業大
  • Year and Date: 2006-11-25
• [Presentation] Comparison Index for Parallel Ordering in ILU Preconditioning Techniques (2006)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Organizer: International Workshop on Collaboration between Numerical Methods and Large-Scale Scientific Computation
  • Place of Presentation: 東京大
  • Year and Date: 2006-10-25
• [Presentation] Basic Concept of New Multigrid Type Iterative Method : Implicit Multigrid Method (2006)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Organizer: 日本応用数理学会 2006年度年会
  • Place of Presentation: 筑波大
  • Year and Date: 2006-09-16
• [Presentation] Easy Comparison Way of Orderings for Parallel ILU Preconditioned Iterative Solver (2006)
  • Author(s): Takeshi Iwashita
  • Organizer: First International Workshop on Automatic Performance Tuning (iWAPT2006)
  • Place of Presentation: 東京大
  • Year and Date: 2006-09-12
• [Presentation] 有限要素磁界解析と大規模線形方程式の高速解法の進展 (2006)
  • Author(s): 島崎眞昭
  • Organizer: 平成18年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 京都大
  • Year and Date: 2006-08-24
• [Presentation] マルチグリッドを陰的に利用した前処理付き反復解法 (2006)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: 平成18年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 京都大
  • Year and Date: 2006-08-24
• [Presentation] 辺要素解析における代数マルチグリッド法のための並列ブロックガウスザイデルスムーザ (2006)
  • Author(s): 小畑信彦
  • Organizer: 平成18年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 京都大
  • Year and Date: 2006-08-24
• [Presentation] 磁気スカラポテンシャルを未知数として非線形静磁場解析の代数マルチグリッド法による高速化 (2006)
  • Author(s): 美舩健
  • Organizer: 平成18年電気学会静止器・回転機合同研究会
  • Place of Presentation: 京都大
  • Year and Date: 2006-08-24
• [Presentation] 新しいマルチレベル型反復解法 : 陰的マルチグリッド法の概念 (2006)
  • Author(s): 岩下武史
  • Organizer: 情報処理学会研究会Swopp2006,
  • Place of Presentation: 高知市
  • Year and Date: 2006-08-01