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GPUクラスタを用いた超高速解析による河川堤防の高精度リアルタイムセンシング

研究課題

研究課題/領域番号 24510259
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 自然災害科学
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

園田 潤  仙台高等専門学校, 知能エレクトロニクス工学科, 教授 (30290696)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード地中レーダ / 地下変位検出 / 不均質大地 / FDTD法 / GPUクラスタ / 地中探査 / 大規模自然災害 / 航空機搭載レーダ / 工学的捜索手法 / 地下構造推定 / 超高速シミュレーション / 地下構造解析 / 自然災害 / 誘電率測定
研究成果の概要

本研究では,不均質大地中の地下変位を地中レーダで検出するための検討として,GPUクラスタを用いたFDTD法によるシミュレーションを行っている.大きさや比誘電率が異なる物体をランダムに配置することで複数の不均質大地をモデル化し,不均質大地中における地下変位の検出特性を統計的に解析している.本研究では特に,均質大地と不均質大地で得られるレーダプロファイルとの相互相関値から検出特性を定量化するとともに,GPUクラスタを用いることで通常のFDTD 法では計算時間を要する問題を解決できることを明らかにしている.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] GPUクラスタによるFDTD法の高速化2015

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J98-C

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 深度センサとポイントクラウドライブラリを用いたFDTD実環境数値モデルの構築2015

    • 著者名/発表者名
      今野海航,園田潤,金澤靖,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J98-C ページ: 87-95

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] OpenACC を用いたGPU による各種FDTD 法の高速化評価2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J97-C ページ: 324-327

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FDTD 法の単精度演算における丸め誤差伝播の定量化2014

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,海野啓明,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J97-C ページ: 205-208

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FDTD法の単精度演算における丸め誤差伝播の定量化2014

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤, 海野啓明,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J97-C ページ: 205-208

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] OpenACCを用いたGPUによる各種FDTD法の高速化評価2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤, 小関勇気,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J97-C

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPUを用いたFDTD法による実環境ポインティングベクトル分布の高速3次元可視化2013

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤, 金澤靖,佐藤源之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J96-C ページ: 151-155

    • NAID

      110009625999

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 深度センサを用いた実環境FDTD数値モデル構築と商用電磁界シミュレータへの適用2015

    • 著者名/発表者名
      今野海航,園田潤,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複合レーダ技術を用いた大規模自然災害における効率的な捜索支援手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      園田潤,渡邉学,米澤千夏
    • 学会等名
      JAXA Pi-SAR-L2研究公募(RA-5)成果報告会
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ御茶ノ水
    • 年月日
      2015-02-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GPU クラスタを用いたFDTD 法による大規模実問題高速電磁界解析2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤
    • 学会等名
      第3回生命医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合レーダ技術を用いた大規模自然災害における効率的な捜索支援手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤,渡邉学,米澤千夏
    • 学会等名
      第33 回日本自然災害学会学術講演会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 深度センサを用いた実環境FDTD 数値モデル構築の誤差評価2014

    • 著者名/発表者名
      今野海航,園田潤,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GPUクラスタによるFDTD法の高速化と大規模・実問題電磁界シミュレーションへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 立ち上がりの遅いパルスを用いたTDR による土壌誘電率測定2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤,高木優太,佐藤源之
    • 学会等名
      電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2014-08-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自然災害被害軽減のためのGPUクラスタを用いた大規模・実問題・高速電磁界シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤
    • 学会等名
      第12 回全国高専テクノフォーラムin Sappro
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-08-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GNSS 2 重相対測位によるレーダ計測位置決定の精度向上の検討2014

    • 著者名/発表者名
      佐久間諒,園田潤,佐藤源之
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 実環境FDTD 数値モデル構築のための深度センサの検討2014

    • 著者名/発表者名
      今野海航,園田潤,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      平成26年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたFDTD法による大規模・実問題高速電磁界シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法を用いた電磁界解析の基礎・高精度化・高速化と実際問題への応用例2014

    • 著者名/発表者名
      園田潤
    • 学会等名
      トリケップスセミナー
    • 発表場所
      オームビル
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] OpenACCを用いたGPUによる各種FDTD法の高速化評価

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター ビーコンプラザ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたFDTD法による3次元室内電波環境のリアルタイム可視化

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 深度センサを用いた高速なFDTD実環境数値モデルの構築

    • 著者名/発表者名
      今野海航・園田潤,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 発表場所
      稚内総合文化センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたMW-FDTD法による雷放電電磁界の実モデル高速解析

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之,本間規泰
    • 学会等名
      電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたFDTD並列計算による室内実環境3 次元ポインティングベクトル分布の高速可視化

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 東日本大震災の行方不明者捜索における地中レーダの適用

    • 著者名/発表者名
      園田潤,渡邉学,米澤千夏,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会宇宙・航行エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたMW-FDTD法による大規模数値地形モデルにおける高速雷放電電磁界解析

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之,本間規泰
    • 学会等名
      電子情報通信学会環境電磁工学研究会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタによるFDTD・MW-FDTD法の高速化と大規模・実問題電磁界数値シミュレーションへの応用

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 地中レーダと航空機搭載レーダを用いた大規模自然災害における効率的な捜索支援手法の開発

    • 著者名/発表者名
      園田潤,渡邉学,米澤千夏,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電磁波解析とレーダ技術による復興支援

    • 著者名/発表者名
      園田潤
    • 学会等名
      産学官連携フェア2014winterみやぎ
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] OpenACCを用いたGPUによる各種FDTD法の高速化評価

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いた3次元MW-FDTD法による大規模電波伝搬解析の高速化

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 地下構造推定のための簡易TDRによる土壌誘電率測定

    • 著者名/発表者名
      柏葉祐輔,園田潤,昆太一,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたFDTD法による地中レーダシミュレーションの高速化

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,昆太一,佐藤源之
    • 学会等名
      平成24年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • 発表場所
      仙台高専
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 汎用測定器を用いた簡易TDRによる土壌誘電率測定

    • 著者名/発表者名
      柏葉祐輔,園田潤,昆太一,佐藤源之
    • 学会等名
      平成25年東北地区若手研究者研究発表会
    • 発表場所
      東北工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたFDTD法による地中レーダにおける地下変位検出特性の統計的解析

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,昆太一,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会環境電磁工学研究会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] OpenACCによる高精度最適2次FDTD法のGPU実装の評価

    • 著者名/発表者名
      園田潤,小関勇気,Hee-Joon Kim,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 地中レーダによる不均質大地中の断層変位検出のFDTD法を用いた検討

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,昆太一,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] OpenACCによるFDTD法のGPU実装の高速化評価

    • 著者名/発表者名
      園田潤 ,小関勇気,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いたFDTD法による地中レーダ順問題解析の高速化

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,昆太一,佐藤源之
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東方支部連合大会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUを用いたFDTD法による実環境ポインティングベクトル分布の高速3次元可視化

    • 著者名/発表者名
      小関勇気,園田潤,金澤靖,佐藤源之
    • 学会等名
      電子情報通信学会環境電磁工学研究会
    • 発表場所
      機械振興会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUクラスタを用いた地中レーダシミュレーションの高速化

    • 著者名/発表者名
      園田潤
    • 学会等名
      産学官連携フェア2013winterみやぎ
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 園田 潤 - 仙台高等専門学校 広瀬キャンパス

    • URL

      http://hirose.sendai-nct.ac.jp/07kyoin/patio.cgi?mode=view&no=e-sonoda

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 誘電率測定装置および誘電率測定方法2013

    • 発明者名
      園田潤
    • 権利者名
      国立高等専門学校機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-04-26
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 誘電率測定装置および誘電率測定方法2013

    • 発明者名
      園田潤
    • 権利者名
      国立高等専門学校機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-04-26
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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