ヘテロジィニアスネットワークコンピュータを用いた超並列計算

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750060
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 塩谷 隆二 九州大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70282689)
• Keywords: 超並列計算 / 有限要素法 / 領域分割法 / ヘテロジィニアスコンピューティング / ネットワークコンピューティング / 大規模解析

Research Abstract

初年度に構築を行ったヘテロジィニアス並列計算機環境を用いて、今年度では以下の研究を遂行した。実用問題として、100万自由度を越える大規模かつ複雑形状問題を対象とし、また膨大な解析時間を要する非線形問題である、弾塑性構造解析の並列計算を実現した。ヘテロジィニアス並列計算機では、個々のプロセッサの計算能力に大きく差が生じる可能性があり、並列効率に大きく影響を与えるプロセッサ間での負荷分散の均一化が困難となり得るため、同様の問題を含んでいる複雑形状問題に対し、プロセッサ間での負荷分散の均一化に有効な手段であることが実証されている。本研究代表者らが開発した動的負荷分散手法の採用を行い、高い並列パフォーマンスを実現した。また従来の単一機種を用いた並列有限要素解析コードで同様の解析を行い、計算時間、並列効率の結果を比較し、機種依存性を評価した。上述の動的負荷分散手法および、専用並列計算機に対し通信速度が顕著に遅い、ネットワーク利用の仮想並列計算機において有効な手段であることが実証されている。本研究代表者らが開発した通信データ量を大幅に削減し得る、データ分散管理手法の導入により、機種依存性が極めて低い事を確認した。さらに、インターネット等のコンピュータネットワークを用いて、遠隔地に設置されている計算機を含む、使用可能なあらゆる計算機を同時に使用し、大規模並列計算を行った。他大学を含む全国の大型計算機センター等の使用可能な計算機を、ヘテロジィニアス並列計算機に組み込み、実際に大規模有限要素解析を実現した。

Research Products

• [Publications] 塩谷 隆二: "インターネットを用いた並列有限要素解析"日本機械学会論文集(A編). 65-634. 30-37 (1999)
• [Publications] 塩谷 隆二: "前処理付きCG法による領域分割法の高速化に関する研究"第3回計算工学講演会論文集. 4. 383-384 (1999)
• [Publications] 塩谷 隆二: "内部境界面を有する3次元モデルの自動メッシュ分割システム"第18回シミュレーション・テクノロジー・コンファレンス. 123-126 (1999)
• [Publications] Ryuji SHIOYA: "Large Scale Analysis of Pressure Vessel Problem using Iterative Domain Decomposition Method"Transactions of the 15th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology. Vol.II. 1-12 (1999)
• [Publications] Ryuji SHIOYA: "Iterative Domain Decomposition FEM with Preconditioning Technique for Large Scale Problem"Progress in Experimental and Computational Mechanics in Engineering and Material Behaviour. 255-260 (1999)
• [Publications] 塩谷 隆二: "バラシング前処理を用いた反復型領域分割法による大規模解析"日本機械学会第12回計算力学講演会講演論文集. 99-5. 751-752 (1999)