| 研究課題/領域番号 |
21K17748
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分60090:高性能計算関連
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
桝井 晃基 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教 (70897793)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
|
|---|
| キーワード | 反復法 / 大規模電磁場解析 / 複素対称線形方程式 / 前処理 / 並列化 / 疎行列計算 / 多倍長精度演算 / 疎行列演算 / 高速化 / 高精度演算 / 複素数問題 / 電磁場解析 / 大規模数値計算 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
電磁場解析は例えば携帯電話の電磁波の解析や，がん治療のための機器の開発支援など，身の回りのさまざまな分野で使われています．このような解析は問題によっては１か月以上かかる場合があるため，こうなると実用的ではありません．そのため，高速化が必要となってきます．このようなシミュレーションでは大規模な複素数の連立一次方程式の計算が必要となりますが，この計算がシミュレーション時間の大部分を占めます．そこで，この方程式の求解を高速に行うために，高精度演算の適用や反復法の前処理手法の開発の研究を行なっています．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，がんの温熱療法や携帯電話などにより発せられる電磁場の高性能かつ高速な解析を目指して，その過程で現れる大規模な連立一次方程式を高速に求解するためのソルバを開発した．
特に，演算精度を適切に設定したり，電磁場解析問題の特性を生かした前処理手法を実装したりすることで，安定的に解を収束させるようなソルバを開発した．提案手法は従来手法に比べて計算時間を半分以下に削減することに成功した．また，開発したソルバをオープンソースソフトウェアであるADVENTUREシステムなどに組み込んで性能評価することで，その有用性を示した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高周波電磁場解析の特性と複素数演算の仕組みを生かして，大規模な複素対称線形方程式に向けた効率的なソルバを開発した．手法そのものは汎用的であるため，他の分野の問題へ適用可能であり，あらゆるシミュレーションの高速化が期待される．
また，このシステムの開発により，電磁界シミュレーションを高速に完了させることができ，ひいては高性能ながん治療システムが確立されることで，日本の医療技術を発展することが期待できる．
|
