2018 Fiscal Year Annual Research Report
電磁場解析のエクストリームスケール・コンピューティングを実現する高速数値解法開発
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17H02829
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
荻野 正雄 名古屋大学, 情報基盤センター, 准教授 (00380593)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽我部 知広 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30420368)
和田 義孝 近畿大学, 理工学部, 教授 (40350847)
杉本 振一郎 八戸工業大学, 工学部, 講師 (40451794)
武居 周 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40598348)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 計算工学 / 計算電磁気学 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 有限要素法 / 線形方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エクサ時代に適した電磁場問題の高速な数値解析技術確立を目的とし，高性能反復法，多階層領域分割法，多倍長精度計算，曲面細分割，データ圧縮の研究開発，及び個別化医療支援の応用数値実験を研究対象としている．平成30年度の実績は以下の通りである．
(a) 複素対称線形方程式向けCOMINRES-QLP法の開発を行い，数値実験によってその有効性を示した．特に，MINRES系反復法では反復計算が進むにつれて残差が停滞してしまう問題があったが，悪条件問題では既存手法より効率的に計算できることを示した．
(b) 多階層DDMの開発として，2階層BDD前処理の開発を継続して実施した．特に，熱伝導ならびに線形弾性体の有限要素解析で得られる線形方程式を用いた数値実験を行い，開発システムの検証を完了した．
(c) DD精度演算が複素対称線形方程式の反復法に与える影響評価を継続実施した．特に，IC(p)前処理とDD演算の組合せを評価し，IC(1)前処理と組み合わせると加速パラメータ依存性が弱まり，パラメーターフリーの前処理法として利用できる可能性を示した．また，混合精度COMINRES-QLP法を開発し，特に悪条件問題においては倍精度演算に比べて反復回数と計算時間の両方を削減することに成功した．
(d) NICT人体モデルに対して4面体要素細分割で160億自由度規模モデルを用いて，電磁場解析結果の可視化実験を行った．断面，等値面，特定臓器の抽出などにより，汎用PCでも可視化できるまで情報の圧縮が可能であることを示した．
また，他の研究課題（17H03256）と連携して，計算電磁気学の専門家を集めた研究シンポジウム「第2回大規模電磁界数値解析手法に関する研究シンポジウム」（2019/03/09-10，宮崎）を主催し，本研究計画に関する情報収集および支援体制の強化に繋げることができた．
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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
研究実績の概要で述べた項目(a)～(d)はほぼ当初計画通りであり，さらに研究進捗報告を兼ねた研究シンポジウムを主催するなど，おおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね順調に進展しているため，当初計画通りに研究遂行していく予定である．また，研究成果の実用性をみるために，電磁気学分野における様々な問題に対しても有効性評価を行う予定である．
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| Remarks |
第2回大規模電磁界数値解析手法に関する研究シンポジウム
https://sites.google.com/view/lscem2019/
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Research Products
(68 results)
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[Presentation] Preconditioner auto-tuning using deep learning for sparse iterative algorithms2018
Author(s)
Yamada, K., Katagiri, T., Takizawa, H., Minami, K., Yokokawa, M., Nagai, T., Ogino, M.
Organizer
6th International Workshop on Large-scale HPC Application Modernization
Int'l Joint Research
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