Development of Innovative Computational Methods for Large-scale Wave Analyses Based on Integral Equation Method

• Project/Area Number: 24K22299
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 伊田 明弘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報科学技術センター), 主任研究員 (80742121)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安藤 亮輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10455256)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 積分方程式法 / 波動解析 / 低ランク近似 / 並列計算 / 地震

Outline of Research at the Start

本研究では、積分方程式法を用いた波動解析に近似手法を導入し、必要な精度内で計算を行うことにより、従来手法と比較して、計算機メモリと演算量を大幅に低減させる手法を開発する。離散化手法としては、動的破壊解析で実用化されたFDP(Fast Domain　Partitioning)法を一般化して用いる。近似手法としては、応用数学分野で近年注目を浴びる低ランク行列近似手法の一種である格子Ｈ行列法を拡張して応用する。実応用アプリケーションへの適用で革新的な成果が期待できる超大規模解析(数千万～数億要素)を行うべく、スーパーコンピュータの性能を引き出す実装が可能な計算アルゴリズムを開発する。