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3次元複雑領域における電磁波伝搬解析のための安定なメッシュレス法の開発と高速化

研究課題

研究課題/領域番号 15K00177
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高性能計算
研究機関日本大学

研究代表者

伊東 拓  日本大学, 生産工学部, 助教 (80433853)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードメッシュレス法 / 電磁波伝搬シミュレーション / MTDM / FDTD / IMLS / Hybrid法 / 形状関数 / 安定化
研究成果の概要

本研究の目的は,複雑領域での効率的な電磁波伝搬シミュレーションを実現することである.そのために本研究では,まず,IMLSで生成された形状関数をMTDMに導入した.その結果,MTDMの安定性が向上し,従来と比較して長時間のシミュレーションを可能とした.また,複雑領域の一部に存在する矩形領域にFDTD,その他の領域にMTDMを適用するHybrid法を提案し,MTDMのみを使う場合と比較して最大1.9倍の高速化を実現した.加えて,Hybrid法によって得られたElectric FieldはFDTDとMTDMの結合部分まで含めて滑らかに分布しており,比較的少ない節点数でFDTDよりも高精度であった.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 13件)

  • [雑誌論文] Efficient Simulation of Electromagnetic Wave Propagation in Complex Shaped Domain by Hybrid Method of FDTD and MTDM Based on Interpolating Moving Least-Squares Method2017

    • 著者名/発表者名
      Taku Itoh, Soichiro Ikuno
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 99 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2658194

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Variable Preconditioned Krylov Subspace Method with Communication Avoiding Technique for Electromagnetic Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Ikuno, Gong Chen, Taku Itoh, Susumu Nakata, Kuniyoshi Abe
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 99 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2655513

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical Investigation of Preconditioning for Iterative Methods in Linear Systems Obtained by Extended Element-Free Galerkin Method2016

    • 著者名/発表者名
      Taku Itoh, Ayumu Saitoh, Soichiro Ikuno, Atsushi Kamitani
    • 雑誌名

      日本シミュレーション学会英文誌

      巻: 3 号: 2 ページ: 188-205

    • DOI

      10.15748/jasse.3.188

    • NAID

      130005562272

    • ISSN
      2188-5303
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interpolating Moving Least-Squares-Based Meshless Time-Domain Method for Stable Simulation of Electromagnetic Wave Propagation in Complex-Shaped Domain2016

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh and S. Ikuno
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magnetics

      巻: 52 号: 3 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tmag.2015.2478935

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 三次元データのモデリングと可視化技術の基礎と最前線,医用画像可視化への応用(3)陰関数曲面法による三次元物体再構成の基礎2015

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 33 号: 4 ページ: 185-189

    • DOI

      10.11409/mit.33.185

    • NAID

      130005099497

    • ISSN
      0288-450X, 2185-3193
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Parallelization of Variable Preconditioned Krylov Subspace Method for Linear System Obtained from Meshless Approaches2018

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      18th SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPU Acceleration of Variable Preconditioned Krylov Subspace Method for Linear System Obtained by Extended Element-Free Galerkin Method2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      ICCEM 2017
    • 発表場所
      Parea Kumamoto Prefectural Community Center, Kumamoto, Japan
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Investigation of Convergence Property of Iterative Method for Linear System Obtained from Meshless Approaches2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      JSST 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Investigation of Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Double-Tapered Waveguide by Meshless Time-Domain Method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      JSST 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メッシュレス法による電磁波伝搬解析のOakforest-PACSにおける高速化2017

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      会議名計算科学研究センター25周年記念シンポジウムおよび第9回「学際計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウム -計算科学の発展と将来-
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Interactive Finite-Difference Time-Domain Simulation for Designing Multichannel Photonic Crystal Waveguides2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nakata, T. Itoh
    • 学会等名
      ISEM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parallelization of Krylov Subspace Method with Communication Avoiding Technique using Multi-Core Processor and GPU2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      ISEM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Tapered Waveguide by Meshless Time-Domain Method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      ISEM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MTDMによる多段Taper形状導波管での電磁波伝搬解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      2017年度【非線形問題の解法に関する研究会】第1回非線形・可視化部門研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Investigation of Generation Methods for Shape Functions in Meshless Time-Domain Method for Electromagnetic Wave Propagation Simulations2017

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      ICCES 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Investigation of Combination of Meshless Time-Domain Method and Finite-Difference Time-Domain Method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      The 1st Japan-Thailand Workshop on Numerical and Experimental Approaches to Nonlinear Problems
    • 発表場所
      King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang (KMITL), Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interactive Shape Optimization of Waveguide for Electromagnetic Wave using GPU-OpenGL2016

    • 著者名/発表者名
      G. Chen, T. Itoh
    • 学会等名
      JSST 2016
    • 発表場所
      International Science Innovation Building, Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メッシュレス法より得られる連立1次方程式への可変的前処理付き反復解法の適用2016

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      第8回「学際計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学計算科学研究センター (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Improved IMLS 法で生成される形状関数について2016

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      2016年度【非線形問題の解法に関する研究会】第1回非線形・可視化部門研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所 (岐阜県土岐市)
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] HA-PACS/COMAで実装された可変的前処理付き反復法による電磁界解析の高速化2015

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      第7回「学際計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウム
    • 発表場所
      茨城県つくば市,筑波大学 計算科学研究センター
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Investigation of Preconditioning for Iterative Methods in Linear Systems Obtained by Extended Element-Free Galerkin Method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      JSST 2015
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parallelization of VP Krylov Subspace Method for Linear System Obtained by XEFG on Multi-GPU Cluster2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      JSST 2015
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Shape Functions for Meshless Time-Domain Method in Electromagnetic Wave Propagation Simulation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      ICCES 2015
    • 発表場所
      Circus Circus Reno Hotel, Reno, NV, USA
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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