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モンテカルロ多次元積分における並列計算アルゴリズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 12680363
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
研究機関高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

湯浅 富久子 (大森 富久子)  高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助教授 (00203943)

研究分担者 飛松 敬二郎  工学院大学, 工学部, 助教授 (40237102)
石川 正  高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助教授 (90184481)
川端 節彌  高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 教授 (40152996)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードモンテカルロ積分 / 並列計算 / メッセージパッシング / 素粒子反応 / 散乱断面積 / ファインマングラフ / 自動計算システム / 素粒反応
研究概要

素粒子反応自動計算システムでは、散乱断面積の計算におけるモンテカルロ多次元積分が重要な役割を果たす。本研究では、モンテカルロ多次元積分の精度の向上および計算効率の向上を目的として、
1.多次元モンテカルロ積分BASESのハイブリッド並列化
2.新たな多次元積分アルゴリズムの開発およびその並列化
の2つの方向から並列計算アルゴリズムの開発をすすめた。1.および2.で開発した並列化アルゴリズムをコード化し、多次元積分に要する計算時間が大幅に短縮されることを検証した。検証後は自動計算システム(GRACE)へ組み込み、並列化なくしては実用的な時間内に計算結果を得ることが困難であった高次の素粒子反応断面積の計算を行った。本研究では、並列計算試験のため高性能ワークステーション8台からなるファームを構築し、並列化コードの検証、自動計算システムへの組み込みおよび性能評価を、この試験環境で実施した。性能評価により、1.および2.の並列化アルゴリズムが、有効に計算時間を短縮し計算効率を格段に向上させることがわかった。計算時間が短縮したため、より精度をあげた散乱断面積の計算を実行できることも示した。以下に、当該研究期間の活動をまとめた。
平成12年度
・自動計算システムで用いるファインマングラフによる手法に有効なグラフトポロジー解析ツールの開発
・並列計算アルゴリズム試験環境の構築
・多次元モンテカルロ積分BASESのハイブリッド並列化
平成13年度
・新たなモンテカルロ多次元積分アルゴリズム、DICEの開発および並列化
平成14年度
・自動計算システムへの組込み
・実際の素粒子反応断面積の計算に応用

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 湯浅 富久子: "高エネルギー加速器研究機構自動計算システム開発グループ"応用数理. 10巻4号. 84-87 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuasa, F et al.: "A Feynman graph selection tool in GRACE system"AIP Conference proceedings. 583. 176-178 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuasa, F et al.: "Experiences on Multi-dimensional Integration Package"Proc.of CPP2001 (Computational Particle Physics 2001),KEK Proceedings. 2002-11. 120-125 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuasa, F et al.: "Parallelization of the Multidimensional Integration Package : DICE"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. Vol.502 Nos.2-3. 599-601 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuasa, F et al.: "Experiences on Muti-dimensional Integration Package"Proc.of CPP2001(Computational Particle Physics 2001),KEK Proceedings. 2002-11. 120-125 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yuasa, F et al.: "Parallelization of the Multidimensional Integration Package : DICE"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] YUASA, F et al.: "A Feynman graph selection tool in GRACE system"AIP Conference proceedings. Vol.583. 176-178 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅富久子: "高エネルギー加速器研究機構自動計算システム開発グループ"応用数理. 10・4. 84-87 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2021-12-08  

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