| 研究課題/領域番号 |
18KK0278
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
武居 周 宮崎大学, 工学部, 教授 (40598348)
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| 研究分担者 |
河合 浩志 東洋大学, 総合情報学部, 教授 (00616443)
塩谷 隆二 東洋大学, 総合情報学部, 教授 (70282689)
荻野 正雄 大同大学, 情報学部, 准教授 (00380593)
遊佐 泰紀 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (70756395)
三目 直登 筑波大学, システム情報系, 助教 (10808083)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 幾何マルチグリッド / マーチングキューブ法 / メッシュスムージング / 人体解析 / 感電解析 / UG4 / ADVENTURE / 高周波電磁界解析 / 領域分割法 / バランシング領域分割前処理 / Large-scale Analysis / Parallel Computing / Electrostatic Problems / ADVNTURE System / ADVENTURE_FullWave / ADVETURE_Sound / 大規模有限要素解析 / 高性能計算 / Full-wave電磁界解析 / 電流解析 |
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| 研究成果の概要 |
本研究において、UG4に基づく人体の解析を可能とする為の高速化検討、メッシュスムージング法の開発を実施した。ボクセルモデルで構築される数値人体モデルに対する感電解析において、階段状の異材境界に現れる電界強度の過大評価を緩和するため、マーチングキューブ法を基礎にしたメッシュスムージング手法（拡張マーチングキューブ法）ならびにこれにラプラシアンスムージングを加えた独自のメッシュスムージング法を開発した。これより、幾何マルチグリッド法において、スムージングが線形代数ソルバにおける前処理のような収束性改善の効果を持つことが分かった。また、ILUCG 法と比較して、約 1 時間ほどの高速化を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
数値解析フレームワークの比較検討に基づく強化は、学術的見て新規性がある。人体解析において人体モデルのボクセルがマルチグリッドの収束性に悪影響を及ぼす、また、開発したメッシュスムージング法が反復法の前処理のような効果があり、マルチグリッド法の収束性改善に繋がるのは、世界的に見て未発見の事実であり、学術的価値が高い。一方、2024年1月23日に発生した東北・上越・北陸新幹線の停電と作業員の感電事故をはじめ、国内外で感電事故が多数発生している。この感電事故を未然に防ぐ、または事故の影響を軽減するために、今後本研究において構築したUG4に基づく人体シミュレーション・フレームワークを展開する。
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