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時間方向並列化法に基づくマルチスケールシミュレーションの構築と検証

研究課題

研究課題/領域番号 15K04760
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 計算科学
研究機関大分大学

研究代表者

高見 利也  大分大学, 理工学部, 教授 (10270472)

研究分担者 小林 泰三  帝京大学, 福岡医療技術学部, 准教授 (20467880)
下川 倫子  福岡工業大学, 工学部, 助教 (80554419)
連携研究者 戸田 幹人  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70197896)
高橋 公也  九州工業大学, 情報工学研究院, 教授 (70188001)
藤崎 弘士  日本医科大学, 医学部, 准教授 (60573243)
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード時間方向並列計算 / マルチスケール表現 / 自己駆動粒子系 / 収束性 / 時間並列化 / Parallel-in-Time法 / 時空間マルチグリッド計算 / マルチスケール計算API / 流体と音の相互作用 / 二成分流体 / プログラムインタフェース / 非線形物理現象
研究成果の概要

量子系、二成分流体系、音と流体の連性系に対して、マルチスケール表現を利用した並列計算を実施し、双曲型を除く偏微分方程式系に対して、時間と空間のマルチスケール表現による効率化が可能であることを確認した。しかし、分子動力学系など常微分方程式で表現される多体系の動力学に関しては、Parallel-in-Time法による時間並列計算の収束性が悪く、応用可能な範囲が少ないこともわかった。そこで、自己駆動粒子系を対象にした時間並列計算により収束性の性質について検証し、問題点を明らかにした。

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

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Effective calculation with halo communication using halo functions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fukazawa, T. Takami, T. Soga, Y. Morie, and T. Nanri
    • 雑誌名

      Proceedings of EuroMPI16

      巻: 2016 ページ: 215

    • DOI

      10.1145/2966884.2966893

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breakup and deformation of a droplet falling in a miscible solution2016

    • 著者名/発表者名
      M. Shimokawa, R. Mayumi, T. Nakamura, T. Takami, and H. Sakaguchi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 93 号: 6 ページ: 062214-062214

    • DOI

      10.1103/physreve.93.062214

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrational energy transport in acetylbenzonitrile described by an ab initio-based quantum tier model2016

    • 著者名/発表者名
      H. Fujisaki, K. Yagi, H. Kikuchi, T. Takami, and G. Stock
    • 雑誌名

      Chemical physics

      巻: 482 ページ: 86-92

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2016.09.010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Theoretical Estimation of the Acoustic Energy Generation and Absorption Caused by Jet Oscillation2016

    • 著者名/発表者名
      Kin'ya Takahashi, Sho Iwagami, Taizo Kobayashi, and Toshiya Takami
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 4 ページ: 044402-044402

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.044402

    • NAID

      210000133905

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リアルタイムシュミレーションのためのエッジトーンに一次元モデル化2015

    • 著者名/発表者名
      世木裕人, 高見利也
    • 雑誌名

      九州大学大学院システム情報科学紀要

      巻: 20 号: 2 ページ: 45-51

    • DOI

      10.15017/1560526

    • NAID

      120005697191

    • ISSN
      1342-3819
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of fluid viscosity on surface patterns formed by gravitational instability2015

    • 著者名/発表者名
      Michiko Shimokawa and Toshiya Takami
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters B

      巻: 29 号: 35n36 ページ: 1550237-1550237

    • DOI

      10.1142/s0217984915502371

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PinT Computation of Swarm Behavior2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Takami
    • 学会等名
      SIAM Parallel Processing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ギターのハーモニクス音の物理と数値計算2017

    • 著者名/発表者名
      高見利也, 平野聖大
    • 学会等名
      日本物理学会 年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 木管楽器の音孔と移動境界II2017

    • 著者名/発表者名
      若狭大輝, 小林泰三, 松田秀隆, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エッジトーンの基礎問題の流体音響解析II2017

    • 著者名/発表者名
      岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 服部裕司, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エアリード楽器の3次元流体解析2017

    • 著者名/発表者名
      松田怜, 松清一樹, 岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値流体的アプローチによる二成分流体計算の制度検証2016

    • 著者名/発表者名
      高見利也, 下川倫子, 小林泰三
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] echo state network による粒子フィルタの構成とカオス力学系への応用2016

    • 著者名/発表者名
      末谷大道, 高見利也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アンブシュアを考慮したオルガンパイプの流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      立石修平, 堤元気, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 閉管楽器のレジスターホールの機能における流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      松清一樹, 野見山亮, 篠原浩佑, 馬場玲於, 岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エッジトーンの基礎問題の流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 服部裕司, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フルート唄口近傍の流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      馬場玲於, 三木晃, 鬼束博文, 宮川矩昌, 岩上翔, 堤元気, 松清一樹, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 木管楽器の音孔と移動境界2016

    • 著者名/発表者名
      小林泰三, 松田秀隆, 高橋公也, 高見利也
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural High-performance Computing2016

    • 著者名/発表者名
      高見利也
    • 学会等名
      第2回非線形現象の捉え方
    • 発表場所
      商工会ホール(沖縄県石垣市)
    • 年月日
      2016-05-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Future Prospects for the Parallel-in-Time Algorithm2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Takami
    • 学会等名
      第19回環瀬戸内応用数理部会シンポジウム
    • 発表場所
      天瀬公民館(大分県日田市)
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Parallelization of Irregular Sparse Computations with One-sided Communications2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Takami and Takeshi Nanri
    • 学会等名
      International Meeting on High-Dimensional Data Driven Science
    • 発表場所
      メルパルク京都 (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parallel-in-Time法の現状と今後2015

    • 著者名/発表者名
      高見利也
    • 学会等名
      数理構造保存を接点とした数学・HPC・実科学のクロスオーバー
    • 発表場所
      電気通信大学 (東京都調布市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形・マルチスケールと時間並列化法2015

    • 著者名/発表者名
      高見利也
    • 学会等名
      非線形現象の捉え方
    • 発表場所
      FITセミナーハウス (大分県由布市)
    • 年月日
      2015-10-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiscale descriptions for nonlinear dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Takami, Michiko Shimokawa, and Taizo Kobayashi
    • 学会等名
      Dynamics Days Europe
    • 発表場所
      Exeter (United Kingdom)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Instability of vortex rings and numerical simulations2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Takami and Michiko Shimokawa
    • 学会等名
      情報技術、応用数学そして教育に関するワークショップ
    • 発表場所
      津和野町コミュニティセンター(島根県鹿足郡津和野町)
    • 年月日
      2015-08-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Measurement of Parareal-in-time Method by Spatial Coarse Graining2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Naribayashi and Toshiya Takami
    • 学会等名
      情報技術、応用数学そして教育に関するワークショップ
    • 発表場所
      津和野町コミュニティセンター(島根県鹿足郡津和野町)
    • 年月日
      2015-08-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Configuration of Virtual One-dimensional Musical Instruments2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Seki and Toshiya Takami
    • 学会等名
      情報技術、応用数学そして教育に関するワークショップ
    • 発表場所
      津和野町コミュニティセンター(島根県鹿足郡津和野町)
    • 年月日
      2015-08-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Organized Session for Parallel-in-Time Algorithm2016

    • 発表場所
      天瀬公民館(大分県日田市)
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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