| 研究課題/領域番号 |
20K11844
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60090:高性能計算関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
河村 拓馬 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究副主幹 (90718248)
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| 研究分担者 |
小野寺 直幸 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究職 (50614484)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | In-Situ可視化 / 粒子ベース可視化 / CFD / GPUスーパーコンピュータ / GPUスーパーコンピューター / 汚染物質の大気拡散シミュレーション / 実時間解析 / 実時間可視化 / In-situ可視化 / GPGPU |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大規模シミュレーションの可視化には、I/Oボトルネックを避けシミュレーションと同時に可視化を行うIn－Situ可視化が重視されている。しかし、従来のIn－Situ可視化では大域通信がボトルネックとなり、加えてバッチ処理と同時に実行されるため対話的な可視化が困難である。本研究では、GPU向けに最適化された大域通信を必要としない粒子ベースの可視化手法を開発し、ファイルを介したIn－Situ制御機構により対話的な操作が可能なIn－Situ可視化フレームワークを構築する。この技術をGPUスーパーコンピューター上の都市気流解析に適用し、実時間解析に対する実時間可視化が可能なことを実証する。
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| 研究成果の概要 |
スーパーコンピュータ上でシミュレーションと同時に可視化画像を生成するIn-Situ可視化に関して、従来可視化手法では困難だったシミュレーションのバッチ処理における対話的な可視化が可能な技術を開発した。この技術は、シミュレーションと同時に計算結果データを可視化用の粒子データに圧縮し、ストレージ上のファイルを介したIn-Situ制御によって粒子をユーザPCに転送して可視化する。そして、GPUスーパーコンピュータ上の都市流体シミュレーションに適用し、リアルタイムシミュレーションをリアルタイムで対話的に可視化できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
In－Situ可視化の分野では、可視化処理の大域通信がシミュレーションを阻害すること、そしてシミュレーションのバッチ処理により対話的な可視化が阻害されることが課題であった。本研究は独自の粒子ベース可視化とファイルベースのIn-Situ制御によりそれらの課題を解決した。この技術により、最先端スーパーコンピュータで実行される実時間計算を実時間で対話的に可視化できるようになり、将来における緊急時の放射性物質拡散に関する即時予報システムの構築が可能になる。
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