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2015 Fiscal Year Research-status Report

GPUを用いたモーメント法の高速化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 25420394
Research InstitutionSendai National College of Technology

Principal Investigator

袁 巧微  仙台高等専門学校, 専攻科, 教授 (80509729)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 陳 強  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30261580)
澤谷 邦男  東北大学, イノベーション戦略推進本部, 教授 (60108470)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsモーメント法 / FMM / GPU / 高速 / 誘電体 / 電磁界解析
Outline of Annual Research Achievements

①GPUによるFMM高速化
H26年度に実装したFMMプログラムを用い,平面波が入射した金属板の散乱特性を解析した.なお,メモリのチューニングでCPU(Intel Xeon E5-2630)より一台GPU(Tesla K20m)の法が約11倍の高速化が得られた.またマルチGPUを用いて同時に計算を行うことによって計算の高速化は可能であるが,データの伝送時間がボトルネックになる.そこで,Mapped MemoryとマルチGPUを組み合わせによって更に約1.3倍高速化することができた.それらの結果を[1]で発表された.
②GPUによる誘電体を含むモーメント法の高速化
OpenACCを用いてGPU(GTX580)による誘電体Z行列生成のプログラムを完成し,CPU(intel, Corei7 760)より約2から3倍高速化ができた.その結果を[2]で発表された.
以上は平成27年度の研究結果であって,GPUによるFMMの高速化と誘電体計算プログラムの高速化が図れた.しかし,H27 年度では,代表者が半年在外研究員として,渡米し,本研究は予定より遅れていた.具体的に,誘電体モデルに対して,他の電磁気学解析ソフトを用い,今回作成したプログラムの計算結果の妥当性を確認することができなかった.これから半年の延長で,更にプログラムの信頼性を確認する.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

H27 年度では,代表者が半年在外研究員として,渡米し,本研究は予定より遅れていた.具体的な誘電体モデルに対して他の電磁気学解析ソフト,例えばFDTD解析ソフトを用い,今回作成したプログラムの計算結果の妥当性を確認することができなかった.

Strategy for Future Research Activity

具体的な誘電体モデル(例えば人体)に応用し,開発されたプログラムから得られた結果と他の解析ソフトの結果を比較する予定である.有効性を確認した上に結果をまとめ,学会または論文を提出する予定である.

Causes of Carryover

H27年度に半年間研究代表者が在外研究員としてアメリカオハイオ州立大学に滞在したため,本研究は計画していた進捗が遅れ,最後に他のソフトとの結果の比較で本研究で開発されたソフトの有効性の確認を行えなかった.また,残金はそのソフトを購入する予定であった.

Expenditure Plan for Carryover Budget

他のソフトとの結果の比較で本研究で開発されたソフトの有効性の確認を行うために,市販されていた電磁界解析ソフトを購入する予定である.残額はソフトの購入(約45万円)と論文発表で使う予定である.

  • Research Products

    (3 results)

All 2016 2015

All Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] [チュートリアル講演]無線電力伝送システムにおける最適インピーダンスと最大効,2016

    • Author(s)
      袁 巧微
    • Organizer
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • Place of Presentation
      いわきスパリゾートハワイアンズ
    • Year and Date
      2016-02-18 – 2016-02-19
    • Invited
  • [Presentation] GPU搭載可能なモーメント法の高速アルゴリズムの開発,2015

    • Author(s)
      萬代 光治,袁 巧微
    • Organizer
      平成 27年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-06
  • [Presentation] GPUによる誘電体を含むZ行列生成の高速化に関する研究2015

    • Author(s)
      清野 聖人,袁 巧微
    • Organizer
      平成 27年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-12-05 – 2015-12-06

URL: 

Published: 2017-01-06  

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