| Project/Area Number |
23K11135
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60100:Computational science-related
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
塩谷 隆二 東洋大学, 総合情報学部, 教授 (70282689)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | CAEシステム / 並列計算 / 有限要素法 / スーパーコンピューティング / ネットワークコンピューティング |
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| Outline of Research at the Start |
ユーザ毎に求められる，デザインや機能を個別の製品に実装するには，本来設計段階から製品毎に行う個別設計が必要となるが，設計図を個々の製品毎にカスタマイズするような，オンデマンド設計の実現には至っていないため，性能に影響を与えない程度の多品種生産を行っているのが現状と言える．そこで，個別設計のコストを大幅に削減する，ポータブルかつ，オンデマンド解析にも対応可能なリアルタイム処理を実現する設計支援システムを開発し，オンデマンド設計と製造によるSociety5.0時代の超スマート社会での多品種小ロットの高付加価値製品ものづくりシステムの構築を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度当初の目標は，開発システムで採用している階層型領域分割法における階層間データの転送量と，大規模実用問題の解析精度を制御可能とするシステムの開発である．これらの準備として，ベンチマークコード群の開発を行った．開発システムでは非構造格子を用いた有限要素解析と領域分割法を用いた並列計算が特徴であり，C言語，MPI，OpenMPで開発されている．計算カーネルとなる部分領域ソルバーの実装には，ローカルSchurコンプリメントアプローチ部分に関し，スカラー機向けミニアプリの実装を行い，部分領域に関する剛性行列をスカイライン形式の代わりにLSC行列として保持し，各部分領域の求解過程ではLSC行列を用いた対称密行列ベクトル積演算が行われ，これにより従来手法に比べ大幅な計算時間の短縮を実現した．またファイル入出力や有限要素解析部分をライブラリ化し，それらを呼び出して連立一次方程式の求解を行うPythonアプリを開発した．これにより，非構造格子から作られる疎行列を係数とする連立一次方程式を用いた性能評価や最適化が可能となり，さらに汎用CPU向け既存コードを活用して低コストにコードを開発できることも明らかになった．次に，領域分割法におけるサブドメインごとの疎行列データを入力とし，それらを読み込んで領域分割法の並列求解部分の性能評価を行うアプリを開発し，これにより精度評価モジュールの実装の準備が整った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本来の目標であった，階層型領域分割法における階層間データ転送量と，大規模実用問題の解析精度を制御可能とするシステムの開発には至らなかったが，その開発準備が整い，またその結果，従来手法に比べ大幅な計算時間の短縮を実現したため．
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| Strategy for Future Research Activity |
解析精度評価モジュールの開発を行い，階層型領域分割法における階層間データ転送量と，大規模実用問題の解析精度を評価し，それらを制御可能とするシステムの開発を行う．
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