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ヘテロジニアスな計算機を用いた大規模群衆避難シミュレーションの高速化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00328
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 知能情報学
研究機関湘南工科大学 (2019)
国立研究開発法人海洋研究開発機構 (2017-2018)

研究代表者

浅野 俊幸  湘南工科大学, 工学部, 教授 (40377594)

研究分担者 板倉 憲一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), グループリーダー (00359217)
上原 均  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), グループリーダー (00359225)
廣川 雄一  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), 特任技術研究員 (30419147)
西川 憲明  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), 特任技術研究員 (80415984)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードマルチエージェント / ヘテロジニアス / シミュレーション / マルチエージェントシミュレーション / 高速化 / 大規模計算
研究成果の概要

本研究では、ヘテロジニアスな計算機を用いた大規模なマルチエージェントシミュレーションの高速化として、Boidモデルを利用してGPU等を備えたヘテロジニアスなスーパーコンュータへの実装を試み、多階層並列処理によるロードインバランスの緩和策を提案した。具体的には、京コンピュータとヘテロジニアスなマルチプロセッシング(HMP)ユニットに向けて並列化手法を改良し、両システムでのパフォーマンスを評価した。改良した多階層並列化により、両システムでロードインバランスを効果的に軽減できることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、大規模な災害帰宅困難者を代表とする避難対策が注目されている。そこで、様々な避難計画等を計算機上で検証できる人流マルチエージェントシミュレーション技術が注目されている。応募者は、精緻な人流マルチエージェントシミュレーションモデルを開発した。本研究では、このモデルを用いて大規模な人流避難シミュレーション実現に向けてヘテロジニアスなスーパーコンピュータに実装し、大規模計算が困難なマルチエージェントシミュレーションを高速処理する技術開発とモデル構築を目指す。これにより計算の高速化が図られ、歩行者の大規模・詳細化をすすめ、大規模災害の様々な避難計画や施策に利用することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] A Large-Scale Parallelization of the Boids Model on the K Computer and the Heterogeneous Multi-Processing Unit2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hirokawa, Masaaki Terai, Teruo Matsuzawa, Noriaki Nishikawa, Toshiyuki Asano
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: Vol.25, No.1 号: 1 ページ: 24-29

    • DOI

      10.1007/s10015-019-00562-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 群集動力学の連結階層シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 60(10) ページ: 1683-1693

    • NAID

      170000180530

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浸水シミュレーション予測による浸水徒歩避難の検討2019

    • 著者名/発表者名
      廣川雄一、西川憲明、浅野俊幸
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 60(10) ページ: 1672-1682

    • NAID

      170000180529

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土地鑑を考慮した徒歩経路探索モデルによる浸水避難シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      廣川雄一、 西川憲明 、山田武志、印南潤二、酒井隆志、浅野俊幸
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用(TOM)

      巻: 12(1) ページ: 11-22

    • NAID

      170000150228

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土地鑑を考慮した徒歩経路探索モデルによる浸水避難シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      廣川雄一, 西川憲明, 山田武志, 印南潤二, 坂井隆志, 浅野俊幸
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用

      巻: 2018-MPS-120 ページ: 1-6

    • NAID

      170000150228

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Large-Scale Parallelization of the Boids Model on the K Computer and the Heterogeneous Multi-Processing Unit2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hirokawa, Masaaki Terai, Teruo Matsuzawa, Noriaki Nishikawa and Toshiyuki Asano
    • 雑誌名

      Twenty-Fourth International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 24th 2019)

      巻: - ページ: 493-498

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 避難指示への応諾性を考慮した段階的避難の有効性評価2018

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、山田武志、印南潤二、浅野俊幸
    • 雑誌名

      日本シミュレーション学会論文誌

      巻: 10 号: 2 ページ: 47-57

    • DOI

      10.11308/tjsst.10.47

    • NAID

      130006733310

    • ISSN
      1883-5031, 1883-5058
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 群集ダイナミクスの連結階層シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊幸
    • 雑誌名

      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2018 (JAWS2018)予稿集

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浸水シミュレーション予測が避難行動に与える影響の検討2018

    • 著者名/発表者名
      廣川雄一、西川憲明、山田武志、印南潤二、浅野俊幸
    • 雑誌名

      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2018 (JAWS2018)予稿集

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土地鑑を考慮した浸水避難時における徒歩経路探索モデル2017

    • 著者名/発表者名
      廣川 雄一, 西川 憲明, 山田 武志, 印南 潤二, 坂井 隆志, 浅野 俊幸
    • 雑誌名

      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2017 (JAWS2017)予稿集

      巻: - ページ: 39-46

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模展示ホール施設を対象とした群集避難シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      西川 憲明, 廣川 雄一,山田 武志, 印南 潤二, 浅野 俊幸
    • 雑誌名

      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2017 (JAWS2017)予稿集

      巻: - ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 室内空間の幾何構造の違いが退出性状に与える影響について2020

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊幸
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第22回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 障害物の設置が退出性状に及ぼす影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊幸
    • 学会等名
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019(JAWS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] IoTデバイス群の完全性が浸水時避難行動に与える影響についての一考察2019

    • 著者名/発表者名
      廣川雄一、 西川憲明 、浅野俊幸
    • 学会等名
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019(JAWS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Large-Scale Parallelization of the Boids Model on the K Computer and the Heterogeneous Multi-Processing Unit2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokawa Yuichi, Nishikawa Noriak, Terai Masaaki, Teruo Matsuzawai, Asano Toshiyuki
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics 24st
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 群衆流動マルチエージェントシミュレーションのための並列処理実装手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      浅野俊幸、廣川雄一、西川憲明
    • 学会等名
      第18回情報科学技術フォーラムFIT2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 火災避難シミュレーションを用いた通信式火災報知器の有効性の検討2019

    • 著者名/発表者名
      浅野俊幸、廣川雄一、西川憲明
    • 学会等名
      マルチメディア、分散、協調とモバイルDICOMO2019シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 障害物の設置が退出性状に及ぼす影響についての考察2019

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊幸
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2019 (SSI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 連結階層モデルによる群集シミュレータの開発2019

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊幸
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第18回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模展示ホール施設を対象とした段階的避難の有効性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、山田武志、印南潤二、浅野俊幸
    • 学会等名
      2018年度 人工知能学会全国大会(第32回)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 都市部における群衆避難シミュレーションの検討2018

    • 著者名/発表者名
      浅野俊幸、廣川雄一、西川憲明、丹羽雄輔
    • 学会等名
      可視化情報学会 第46回可視化情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 土地鑑を考慮した徒歩経路探索モデルによる浸水避難シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      廣川雄一、西川憲明、山田武志、印南潤二、坂井隆志、浅野俊幸
    • 学会等名
      情報処理学会、第 120 回数理モデル化と問題解決(MPS)研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 連結階層モデルによる群集流動シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      西川憲明、廣川雄一、浅野俊幸
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒューリスティックモデルによる群集流動シミュレータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      西川 憲明, 廣川 雄一, 山田 武志, 印南 潤二, 浅野 俊幸
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第14回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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