| 研究課題/領域番号 |
17H01750
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高性能計算
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
小野 謙二 九州大学, 情報基盤研究開発センター, 教授 (90334333)
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| 研究分担者 |
高見 利也 大分大学, 理工学部, 教授 (10270472)
田上 大助 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 准教授 (40315122)
大島 聡史 九州大学, 情報基盤研究開発センター, 助教 (40570081)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | 並列計算 / 時間並列計算 / Parareal法 / 放物型方程式 / 時間並列処理 / 放物型偏微分方程式 / パイプライン処理 / フェーズフィールドシミュレーション / 双曲型方程式 / 楕円型方程式 / 時間方向の並列化 / フェーズフィールド法 / 多重並列性 / フレームワーク / 逐次問題 / 反復処理 / 時空間対称スキーム / パイプライン法 / 時間マルチグリッド / 自己駆動粒子系 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 数理工学 / ソフトウェア開発効率化・安定化 / 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
多くの科学技術計算に現れる時間発展問題は状態変化の時間方向への依存性から並列化が困難とされてきたが、時間並列計算法はその問題点を緩和できる。この計算法は単に時間発展問題を並列化できるだけでなく、逐次性をもつ計算全般を並列化する汎用的な計算法を示している。逐次計算全般の並列化の数理研究を進め、逐次問題を反復形式で表現し、時間並列計算法を適用することにより、並列処理が可能なことを確認した。また、 並列化を支援する汎用フレームワークの研究開発を進めるとともに、チュートリアルを作成し公開することにより、計算工学の諸分野へ貢献した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで並列化の導入が困難であった逐次計算に対して、新しい並列化の軸を導入した並列処理の方法を提案し、その基礎と数理的解釈を理論的に明らかにすることだけでなく、具体的な応用に役立つ基本的な問題を例題として準備した。時間並列計算の考え方を普及するために、本研究の成果として書籍を執筆中である。これにより、これまでは難しかった変動現象の長時間計算が短時間で計算できるようになり、現象の新しい知見がえられる。また、計算時間の大幅な短縮により、不確かさの定量化や設計パラメータ空間探査などの効果的な利用法を実現し、ものづくりの高度化を推し進めることが期待される。
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