2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction and Validation of Multi-scale Simulations based on the Parallel-in-Time Method
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15K04760
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
高見 利也 大分大学, 理工学部, 教授 (10270472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 泰三 帝京大学, 福岡医療技術学部, 准教授 (20467880)
下川 倫子 福岡工業大学, 工学部, 助教 (80554419)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 時間並列化 / Parallel-in-Time法 / 自己駆動粒子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Parallel-in-Time 法という時間方向の並列計算手法を応用して、様々な問題のマルチスケールシミュレーションを構築し、その精度や高速化について検証を行うことを目的として研究を進めた。
最終年度の研究内容は、時間並列計算を粒子系、特に、自己駆動粒子系の時間発展計算に適用し、並列化の効果や計算制度などについて検証を行った。マクロな世界の自己駆動粒子系としては、鳥や魚の群れを対象とし、各個体をを粒子と見て、その時間発展における挙動を解析する。このような系では、平衡統計力学で扱われる分子動力学などミクロな世界の時間発展と比べると、個体間の相互作用や、時間発展の挙動が複雑であり、精度の良い数値計算が難しい。このような系に対する時間並列化の試みはまだ少ないが、この研究により、多数の粒子の挙動を解析するための効率の良い数値計算においては、粒子表現だけでなく粒子密度などによるマルチスケール的な表現の導入が重要であることを明らかにした。
次に、研究会については、湯布院にある福岡工業大学のセミナーハウスを借りて、2017年11月3日から5日と2018年3月29日から31日まで、本年度内に2度開催した。これらの研究会「非線形現象の捉え方」第4回、第5回において、非線形現象の数値計算法として時間並列化を含む手法や、関連する話題に関して広く議論を行った。
最後に、2018年3月に早稲田大学で開催された国際会議 SIAM Parallel Processing において、自己駆動粒子系の時間並列化について発表した。本会議に合わせて、Parallel-in-Time法の大規模計算で知られるRobert Speck氏やDaniel Ruprecht氏も来日しており、時間並列計算を題材にしたミニシンポジウムにおいて、意見交換などを行った。
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