2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new generation radiation simulator
| Project/Area Number |
25246044
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
佐々木 節 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 教授 (50259983)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 晃一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 研究機関講師 (10353369)
藏重 久弥 神戸大学, 先端融合研究環, 教授 (20205181)
山下 智弘 神戸大学, 医学研究科, 医学研究員 (20567086)
大町 千尋 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (20588967)
阿蘇 司 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (30290737)
歳藤 利行 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 研究員 (30377965)
田中 覚 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60251980)
木村 彰徳 足利工業大学, 工学部, 教授 (60373099)
尾崎 正伸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (90300699)
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| Project Period (FY) |
2013-10-21 – 2017-03-31
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| Keywords | 放射線シミュレーション / GPU / 並列化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従前より開発を続けている放射線シミュレーションのためのツールキットであるGeant4は、C++言語で実装されている。Geant4で検証されたアルゴリズムとデータを用い、CUDA言語により新たに放射線シミュレータの開発を行っている。結果の精度に関しては、Geant4で十分検証が行われている。新たに実装したシミュレータは、MPEXSと名付けられている。Geant4とMPEXSを様々な条件下で実行し、結果が一致することを確かめた。細胞レベルにおける放射線による影響を見積もるために開発されているGeant4-DNAのほぼ全機能をCUDA言語に移植し、GPU上で実行が可能となった。こちらも、Geant4-DNAとMPEXS-DNAの結果が一致することを確認済みである。CUDAコードに様々な最適化手法を実施することにより、MPEXSおよびMPEXS-DNAの計算性能は次第に向上している。現時点におけるGeant4-DNAの実行性能は、Intel Xeon E5-2463v2 3.5GHz CPUの1コアでGeant4を実行したのと比較し、Nvidia Tesla K40c 1unitは、360倍程度の性能を得ることに成功した。新型のGPUであるP100においてもベンチマークテストを行いつつある。現時点では、K40cで最適化したコードをそのままP100で実行している。P100は、設計上K40cに3倍以上の性能が期待されるが、Geant4-DNAは、上記CPUの1コアに対して1000倍以上の性能を発揮しており、ほぼ予想通りの結果を得ることに成功している。今後、P100向けの最適化を実施することで、さらに性能の向上が期待される。今後、金ナノ粒子によるがん治療のシミュレーションに応用される予定である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
