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非構造格子の並列数値処理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 09680327
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関東京大学

研究代表者

小柳 義夫  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60011673)

研究分担者 西田 晃  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (60302808)
須田 礼仁  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (40251392)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード線形方程式 / 非構造格子 / CG法 / 前処理 / 並列化 / 領域分割 / マルチグリッド法 / Jacobi法 / 偏微分方程式 / 離散化 / 並列処理 / 共役勾配法 / ICCG法 / Jocobi法 / 多重積分 / 有限要素法 / 領域分割法
研究概要

本研究では、偏微分方程式を不規則な構造をもった格子で離散化した線形方程式の解法を研究し、併せてその並列計算機上への実装を研究した。
1) Bi-CGSTAB法の前処理
本研究ではマルチグリッド(MG)法を前処理として用いるマルチグリッド前処理付Bi-CGSTAB(MGBi-CGSTAB)法を、不規則な構造の有限要素法によって離散化した移流拡散方程式に適用し,数値実験を行なった.この結果,MGBi-CGSTAB法を用いることにより,問題サイズの拡大による収束性の悪化というMILU前処理の欠点を補うとともに,MG法よりも広範な問題に対して高速に収束することを見い出した。
2) 内点消去型領域分割法
現在のところ構造型格子についてであるが、境界を二重にとることにより、キャパシタンス行列の形が単純になり、対角ブロック前処理を用いることにより、ICCG法より少ない演算量で解を求めることができることを示した。AP1000+上での並列化、とくに1領域の複数puによる並列化を実現。
3) 一般行列のCG法前処理
不規則な構造をもった格子で離散化すると、不規則な構造の疎行列を係数とする方程式が得られるが、これに対する一般的な前処理法を研究した。逐次計算では,問題に依存した性質を利用しない方法の中で最も速い前処理の一つとして,不完全コレスキー分解を使ったPCG法(ICCG法)があり,広く用いられているが,並列計算における汎用の前処理について,逐次計算でのICCG法ほど決定的なものはないといってよい.本研究では,逐次計算では有効ではないが並列性の高い,前処理としての定常的な反復法に注目した.そして,線Jacobi法を変形した定常的な反復法から導かれる行列形式のみを利用する並列性の高い前処理を提案,実装した.さらに,数値実験により,点Jacobi前処理と比較して収束が速いことを示した.

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] R.Suda,A.Nishida Y.Oyanagi: "A New Data Mapping Method for Parallel Hessenberg QR Method and it's Efficient Implementation on AP1000+" Proc,of Joint Symposium on Parallel Processing. 377-384 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nishida and Y.Oyanagi: "Evaluation of Acceleration Techniques for Reitarded Arnoldi Method" 15th IMACS World Congress on Scientific Computation. 2. 297-284 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Suda and Y.Oyanagi: "The Emporsed LU decompoution Method for Large Scale Circut Transient Analysis" Proc of Asia and South Pacific Design Aulomation Corf. 507-512 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Tatebe and Y.Oyanagi: "Convergence Rate of the MGCG method onthe Poiuon Problem" 京都大学数理解析研究所講究録. 990. 1-10 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hsieh,R.Suda,Y.Oyanagi: "The New Self-Test Approach of Self Test Monte Carlo Method" Proc.of the High Performance Computing Corf.2. 1277-1284 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nishida: "Least Squares Arnoldi for Large Nonsymmetric Eigrbublems" Proc.of the 5th Copperhountain Conf.2. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Suda, A.Nishida and Y.Oyanagi: "A New Date Mapping Method for parallel Hessenberg QR Method and its Efficient Implementation on AP1000+" Proceedings of Joint Symposium on Parallel Processing 1997. 377-384 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nishida and Y.Oyanagi: "Evaluation of Acceleration Techniques for the Restarted Arnoldi Method" 15th IMACS World Congress on Scientific Computation, Modeling and Applied Mathematics. Vol.2. 279-284 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Suda and Y.Oyanagi: "The Ensparsed LU Decomposition Method for Large Scale Circuit Transient Analysis" Proceedings of Asia and South Pacific Design Automation conference. 507-512 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Tatebe and Y.Oyanagi: "Convergence Rate of the MGCG method on the Poisson Problem" RIMS Koukyuuroku. Vol.990. 1-10 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hsieh, R.Suda and Y.Oyanagi: "The New Self Test Approach of Self Test Monte Carlo Method" Proceedings of the High Performance Computing Conference. Vol.2. 1277-1284 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nishida: "Least Squares Arnoldi for Large Nonsymmetric Eigenproblems" Proceedings of 5th Copper Mountain Conference on Iterative Methods. Vol.II. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Suda,C.Y.Hsieh,Y.Oyauagi: "The new self test Mont eCarlo method" Proc.High Performance Compating Conference. vol.2. 1277-1284 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Moriyama and Y.Oyanagi: "Triangulation and error of numerical integration" Proc.of the 27th Numerical Analpis symposium. 83-86 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nishida: "Least Squares Arnoldi for Large Nonspmmetric Eigenproblems" Proc.of 5th Copper Mountain Corberence on gterative metholy. vol.2. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sekine and Y.Oyanagi: "Quari-Monte Carlo method on Ising model simulation" Proc.of the 27th Numecical Snalysis Lepnpoium. 2-5 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 野田敏達・小柳義夫: "領域分割法とその並列化" 京都大学数理解析研究所講究録. Vol.-1040. 196-203 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hamana and Y.Oyanagi: "短距離分子動力学法の並列化" IPSJ SIG Notes. 98(72). 25-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 西田 晃・小柳 義夫: "Evaluation and Acceleration Technique for the Restarted Arnol" Proc.15th IMACS World Congress. 279-284 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須田 礼仁・西田 晃・小柳 義夫: "A New Data Mapping Method for Parallel Hessenberg" Proc.of JSPP97. 377-384 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 西田 晃・小柳 義夫: "Evaluation of Polynomial Acceleration Techniques" IPSJ SIG Notes. HPC67. 1-6 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 須田 礼仁・小柳 義夫: "The Ensparsed LU Decomporition Method" Proc.of ASP-DAC '98. 507-512 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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