2015 Fiscal Year Annual Research Report
ヘテロコンピューティングと超高詳細モデルによる地震・津波外力想定高度化手法の開発
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26249066
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
市村 強 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20333833)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヘテロコンピューティング / 地震・津波 / 超高詳細モデル / 解析手法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震外力生成過程・津波外力生成過程を，最新の観測事実を反映した超高詳細モデルで解析可能な手法の開発を目的としている．この開発により，最新の観測事実をより反映した合理的な地震・津波外力想定が可能となると期待される．しかし，超高詳細モデルを用いた解析コストは莫大であり，従来のアプローチでは解析が難しいため，簡単化されたモデルを用いて，地震・津波外力想定が行われている．この解析コストを軽減することで，超高詳細モデルを用いた超多数回解析を可能とするコア技術の開発を行っている．
本年度は，開発中のヘテロコンピューティング用高速反復ソルバーの高度化及びそれに関連して有限要素モデル構築手法の高度化も行った．低次非構造要素による有限要素法では，小疎行列のランダムアクセスによる行列・ベクトル積がコアカーネルとなることから，計算負荷に比べ計算に使用するデータを演算器へ移動するコストが多くかかり，反復ソルバー高速化のボトルネックとなる．このデータ移動コストを軽減するために，構造データアクセスが大部分で可能となる有限要素モデルが構築可能なように有限要素モデル構築手法の高度化を行った．また，これにあわせて，この構造データアクセスに対応可能なように高速反復ソルバーの高度化を行った．以上から，構造データアクセスによりデータ転送アクセスコストを抑えつつ，精度混合・マルチグリッド演算に基づく高速反復ソルバーのアルゴリズムのひな型が開発された．開発されたアルゴリズムをCPUに基づく大型計算機に実装し，本アルゴリズムの有効性を示した．
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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
ヘテロコンピューティング用高速反復ソルバーの高度化及びこのソルバーで用いる有限要素モデルの構築手法の高度化はおおむね順調に進展している．一方で，コードの実装を効率的にすすめるためには，本年度末で区切りをつけるよりも，翌年度中盤までで実装の区切りをつける方が良いことが判明したため，そのように実施期間を変更した．
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| Strategy for Future Research Activity |
コードの実装を効率的にすすめつつ，有効性を示したアルゴリズムのヘテロコンピューティング環境への実証をすすめる．
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[Journal Article] Implicit Nonlinear Wave Simulation with 1.08T DOF and 0.270T Unstructured Finite Elements to Enhance Comprehensive Earthquake Simulation2015
Author(s)
Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Pher Errol Balde Quinay, Lalith Maddegedara, Muneo Hori, Seizo Tanaka, Yoshihisa Shizawa, Hiroshi Kobayashi, Kazuo Minami
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Journal Title
Proceeding of SC15: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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