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リアルタイム津波浸水被害推定システムにおける高速化技術の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11322
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60090:高性能計算関連
研究機関東北大学

研究代表者

撫佐 昭裕  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 客員教授 (40639655)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード高速化 / スーパーコンピュータ / 津波シミュレーション / リアルタイムシミュレーション / 高速化技術 / 津波
研究成果の概要

本研究は,リアルタイム津波浸水被害推定システムの高速処理を実現するためのシステムアーキテクチャと高速化技術を研究するものである.本研究では,本システムの解析を行い,本システムに適した計算機システムがメモリバンド幅の高いベクトル型プロセッサと汎用プロセッサからなるハイブリッド型システムであることを明らかにした.そして,高速化技術では,多角形格子の階層型格子構造を開発し,地形による並列実行時のロードインバランスを改善する領域分割法を開発した.さらにベクトル演算の効率化も実現した.最新システムSX-Aurora TSUBASAを用いて日本の太平洋沿岸の被害推定を行えることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究対象であるリアルタイム津波浸水被害推定システムは,2017年から内閣府総合防災システムの一機能として運用を行っている.本システムは地震発生後30分以内に津波被害の推定結果を算出し,内閣府はその推定結果を用いて政府としての津波災害の初期対応方針を決定している.現在のシステムは30mの精度で推定を行っている.しかし,きめ細やかな災害対応には10mの精度での推定を行う必要があり,本システムの高速化が求められている.本研究は,本システムに適したコンピュータアーキテクチャを明らかにし,そして津波浸水被害シミュレーションの高速化を実現し,迅速な災害対応に貢献するものである.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development and Validation of a Tsunami Numerical Model with the Polygonally Nested Grid System and its MPI-Parallelization for Real-Time Tsunami Inundation Forecast on a Regional Scale2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue Takuya、Abe Takashi、Koshimura Shunichi、Musa Akihiro、Murashima Yoichi、Kobayashi Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Disaster Research

      巻: 14 号: 3 ページ: 416-434

    • DOI

      10.20965/jdr.2019.p0416

    • NAID

      130007626686

    • ISSN
      1881-2473, 1883-8030
    • 年月日
      2019-03-28
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance Evaluation of Tsunami Inundation Simulation on SX-Aurora TSUBASA2019

    • 著者名/発表者名
      Musa Akihiro、Abe Takashi、Kishitani Takumi、Inoue Takuya、Sato Masayuki、Komatsu Kazuhiko、Murashima Yoichi、Koshimura Shunichi、Kobayashi Hiroaki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11537 ページ: 363-376

    • DOI

      10.1007/978-3-030-22741-8_26

    • ISBN
      9783030227401, 9783030227418
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Importance of Selecting Data Layouts in the Tsunami Simulation Code2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kishitani, K. Komatsu, M. Sato, A. Musa, H. Kobayashi
    • 学会等名
      15th International Workshop on Automatic Performance Tuning
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Tsunami Inundation Simulation using Vector-Scalar Hybrid MPI on SX-Aurora TSUBASA2020

    • 著者名/発表者名
      A. Musa, T. Soga, T. Abe, M. Sato, K. Komatsu, S. Koshimura, H. Kobayashi
    • 学会等名
      The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC20)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模津波浸水被害推計シミュレーションのマルチプラットフォーム向け最適化手法の研究2020

    • 著者名/発表者名
      撫佐昭裕
    • 学会等名
      学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第12回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Importance of Selecting Data Layouts in the Tsunami Simulation Code2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kishitani, K. Komatsu, M. Sato, A. Musa, H. Kobayashi
    • 学会等名
      14th International Workshop on Automatic Performance Tuning
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluation of Tsunami Inundation Simulation On SX-Aurora TSUBASA2019

    • 著者名/発表者名
      A. Musa, T. Abe, T. Kishitani, T. Inoue, M. Sato, K. Komatsu, Y. Murashima, S. Koshimura, H. Kobayashi
    • 学会等名
      9th International Workshop on Advances in High Performance Computational Earth Science in conjunction with ICCS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Application Parameter Search Method Based on the Binary Tree Algorithm for Performance Tuning2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kishitani, K. Komatsu, A. Musa, M. Sato, H. Kobayashi
    • 学会等名
      ISC High Performance 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Tsunami Inundation and Damage Forecasting in Japan - Present and Future2019

    • 著者名/発表者名
      S. Koshimura, T. Inoue, Y. Ohta, R. Hino, A. Musa, Y. Murashima, M. Kachi, Y. Sato, H. Kobayashi, Y. Murashima
    • 学会等名
      27th International Union of Geodesy and Geophysics General Assembly 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SINETの防災利用 リアルタイム津波浸水被害推計システムでの利用2019

    • 著者名/発表者名
      撫佐昭裕
    • 学会等名
      学術情報基盤オープンフォーラム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジョブ管理システムSlurmの緊急ジョブスイッチング機能の検証2019

    • 著者名/発表者名
      瀧川 陽平, 渡場 康弘, 伊達 進, 撫佐 昭裕, 佐藤 佳彦
    • 学会等名
      第17回 ディペンダブルシステムワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模津波浸水被害推計シミュレーションのマルチプラットフォーム向け最適化手法の研究2019

    • 著者名/発表者名
      撫佐昭裕
    • 学会等名
      学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第11回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance Evaluation of a Real-Time Tsunami Inundation Forecast System on Modern Supercomputers2018

    • 著者名/発表者名
      A. Musa, T. Kishitani, T. Inoue, H. Hokari, M. Sato, K. Komatsu, Y. Murashima, S. Koshimura, H. Kobayashi
    • 学会等名
      5th Annual Meeting Asia Oceania Geoscience Society
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] earch Space Reduction for Parameter Tuning of a Tsunami Simulation on the Intel Knights Landing Processor2018

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, T. Kishitani, M. Sato, A. Musa, H. Kobayashi
    • 学会等名
      IEEE 12th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluation of a Brand-New Vector Supercomputer SX-Aurora TSUBASA2018

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, S. Momose, Y. Isobe, M. Yokokawa, O. Watanabe, T. Aoyama, M. Sato, A. Musa, H. Kobayashi
    • 学会等名
      The International Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メニーコアプロセッサのためのパラメータチューニング時間削減手法2018

    • 著者名/発表者名
      岸谷 拓海, 小松 一彦, 撫佐 昭裕, 佐藤 雅之, 小林 広明
    • 学会等名
      2018年並列/分散/協調処理に関するサマー・ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] リアルタイム津波浸水被害推計シミュレーションの性能評価

    • URL

      https://www.ss.cc.tohoku.ac.jp/sscc/refer/pdf_data/v53-2/v53-2_p10-18.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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