モンテカルロ多次元積分における並列計算アルゴリズムの研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680363
• Research Institution: 高エネルギー加速器研究機構
• Principal Investigator: 湯浅 富久子 高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助教授 (00203943)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛松 敬二郎 工学院大学, 工学部, 助教授 (40237102) ; 石川 正 高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助教授 (90184481) ; 川端 節彌 高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 教授 (40152996)
• Keywords: モンテカルロ積分 / 並列計算 / メッセージパッシング / 素粒子反応 / 散乱断面積

Research Abstract

平成14年度は
1)「MPIを使ったハイプリッド並列型モンテカルロ多次元積分」の開発と性能評価
2)研究成呆の発表
を行った。以下にその詳細を述べる。
1)「MPIを使ったハイブリッド並列型モンテカルロ多次元積分」の開発を平成13年度に引き続き継続して行った。具体的には、DICEモンテカルロ多次元積分のMPIによるハイブリッド並列化(「サンプル点の分散による並列化」と「ハイパー平面の分割による並列化」)を行った。、平成13年度までに「サンプル点を分散する並列方法」による実装を終了したので、平成14年度はこの性能評価をした。性能評価では、被積分関数に特異性の特に高い多次元積分を複数用い、解析的に得られる結果と比較しアルゴリズムに問題がないことを確認した。また素粒子反応過程の散乱断面積計算で現れる高次の計算(2loop計算)を実施した。これまでに開発されている多次元積分パッケージ(BASES積分パッケージや米国で開発されているParInt積分パッケージ)と積分結果や積分に必要な時間を比較した。この計算において、我々の開発した並列化DICEは並列度をあげると(計算に用いるCPU数を増やしていくと)計算時間が減少し、並列化の効果が十分でていることを確認した。「ハイパー平面の分割を用いる方法」についてはアルゴリズムの開発を終了した。
2)得られた研究成果をモスクワで行われた国際会議(ACAT2002)で発表した。また韓国で行われた国際会議に参加し、我々に研究について討論を行った。

Research Products

• [Publications] Yuasa, F et al.: "Experiences on Muti-dimensional Integration Package"Proc.of CPP2001(Computational Particle Physics 2001),KEK Proceedings. 2002-11. 120-125 (2002)
• [Publications] Yuasa, F et al.: "Parallelization of the Multidimensional Integration Package : DICE"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. (2003)