ＧＰＧＰＵによる重力波ラジオメトリ計算の高速化

• 研究課題/領域番号: 23540346
• 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: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 神田 展行 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50251484)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 相対論・重力（実験） / 重力波 / ラジオメトリ / 計算高速化 / GPGPU

研究概要

重力波ラジオメトリとは、複数台の検出器の同時観測データを用いて天球上のある決まった位置から到来する微弱な重力波信号を抽出する方法である。天体起源の背景重力波や原始重力波の異方性などの検出が期待できる。
本研究では、この計算をGPGPUを用いて、最終的に計算工程全体をCPUを用いた場合に比較して100倍近くの高速化を達成した。また、高速化を利用して、波源弁別性をもたせたフィルタの開発などに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] The cross-correlation search for a hot spot of gravitational waves : Numerical study for point spread function (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Okada, Nobuyuki Kanda, Sanjeev Dhurandhar, Hideyuki Tagoshi and Hirotaka Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 363 ページ: 012040-012040
  • DOI: 10.1088/1742-6596/363/1/012040
  • 査読あり
• [雑誌論文] The cross-correlation search for a hot spot of gravitational waves : Numerical study for point spread function (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuta Okada, Nobuyuki Kanda, Sanjeev Dhurandhar, Hideyuki Tagoshi, Hirotaka Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series (arXiv:1112.3090) 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross--correlation search for a hot spot gravitational waves (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Shurandar, H. Tagoshi, Y. Okada, N. Kanda and H. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: Vol. 84 号: 8 ページ: 83007-83007
  • DOI: 10.1103/physrevd.84.083007
  • 査読あり
• [学会発表] GPGPU による重力波ラジオメトリ天球マッピング (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中一幸, 神田展行
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Gravitational Wave Radiometry : Numerical study and fast processing with GPGPU (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Tanaka
  • 学会等名: 新学術領域研究「重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開」A04/05 Joint Camp
  • 発表場所: 城崎
  • 年月日: 2014-02-23
• [学会発表] Gravitational Wave Radiometry : Fast processing and large scale simulations with GPGPU (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Tanaka, Nobuyuki Kanda
  • 学会等名: Gravitational Wave and Astronomy Workshop 2013
  • 発表場所: IUCAA, Pune, India
  • 年月日: 2013-12-18
• [学会発表] 重力波ラジオメトリ : GPU を用いた計算の高速化と天球マッピング (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中一幸, 神田展行, 田越秀行, KAGRA collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2013-09-23
• [学会発表] GPGPU を用いた重力波ラジオメトリ : シミュレーションと計算の高速化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中一幸
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 天球マップの畳み込み逆解きによる重力波源方向の決定精度 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神田展行
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] GPGPUを用いた重力波ラジオメトリ：シミュレーションと計算の高速化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中一幸
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] GPGPU による重力波ラジオメトリ計算の高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神田展行, 田中一幸
  • 学会等名: 物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] GPGPU の適用による重力波ラジオメトリ計算の高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中一幸
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大
• [学会発表] GPGPU for rapidly processing of Gravitational Wave Radiometry and Prospects for Virgo-cluster Hotspot (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Tanaka
  • 学会等名: Gravitational Wave Physics & Astronomy Workshop (GWPAW) 2012
  • 発表場所: Hannover, Germany
• [学会発表] Seamless time series generator for KAGRA noise and GW numerical simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Yamamoto
  • 学会等名: Gravitational Wave Physics & Astronomy Workshop (GWPAW) 2012
  • 発表場所: Hannover, Germany
• [学会発表] Continuum, Grain and Burst Behaviors of Stochastic Gravitational Waves from Cosmic Strings by Numerical Simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Yuzurihara
  • 学会等名: Gravitational Wave Physics & Astronomy Workshop (GWPAW) 2012
  • 発表場所: Hannover, Germany
• [学会発表] GPGPUの適用による重力波ラジオメトリ計算の高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中一幸
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大
• [学会発表] GPGPUによる重力波ラジオメトリ計算の高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神田展行、田中一幸
  • 学会等名: 物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] The cross-correlation search for a hot spot of gravitational waves (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanjeev Dhurandhar, Hideyuki Tagoshi, Yuta Okada, Nobuyuki Kanda and Hirotaka Takahashi
  • 学会等名: The 9th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves
  • 発表場所: カーディフ大学(英国, カーディフ) (plenary session)
  • 年月日: 2011-06-13
• [学会発表] The cross-correlation search for a hot spot of gravitational waves (2011)
  • 著者名/発表者名: Sanjeev Dhurandhar, Hideyuki Tagoshi, Yuta Okada, Nobuyuki Kanda and Hirotaka Takahashi
  • 学会等名: The 9th Edoardo Amaldi Conference on Gravitational Waves
  • 発表場所: カーディフ大学（英国、カーディフ）
• [学会発表] GPGPUによる重力波ラジオメトリ天球マッピング
  • 著者名/発表者名: 田中一幸, 神田展行
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] 重力波ラジオメトリ：GPUを用いた計算の高速化と天球マッピング
  • 著者名/発表者名: 田中一幸, 神田展行, 田越秀行, KAGRA collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
• [図書] 重力波とブラックホールの深い関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神田展行
  • 総ページ数: 338
  • 出版者: 岩波書店・雑誌『科学』
• [備考] 大阪市立大学理学研究科神田研究室ホームページ(ホームページ等)
  • URL: http://www.gw.hep.osaka-cu.ac.jp
• [備考] 大阪市立大学大学院理学研究科 神田研究室ホームページ
  • URL: http://www.gw.hep.osaka-cu.ac.jp/gwastro/A04/overview.html
• [備考] 重力波実験物理学
  • URL: http://www.gw.hep.osaka-cu.ac.jp