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GPUを用いた高速プラズマ粒子シミュレーション手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24654127
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関名古屋大学

研究代表者

齊藤 慎司  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60528165)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードGPU / プラズマ粒子シミュレーション / GPGPU / 粒子シミュレーション / メニーコア演算 / 運動論的プラズマ乱流
研究成果の概要

本研究ではGPUを用いたプラズマ粒子シミュレーションの高速演算手法を開発し、将来的に必ず必要となる大規模プラズマ粒子シミュレーション計算の高速化を目的としている。GPU演算のボトルネックとなることは、ホスト側(CPU側)とデバイス側(GPU側)とのデータ転送である。このボトルネックを解消するため、演算データを複数のブロックに分割し、ブロックごとにデータ転送と演算をオーバーラップさせることで転送時間の隠蔽を実現した。この手法によりCPU1コアに比べて8倍程度のGPU高速演算を実現し、これを用いてプラズマ波動非線形発展に関する研究成果を挙げた。

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

    (11件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Perpendicular ion acceleration in whistler turbulence2014

    • 著者名/発表者名
      S.Saito and Y. Nariyuki
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 21 号: 4 ページ: 0423031-6

    • DOI

      10.1063/1.4870757

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Dissipation of a finite amplitude whistler wave due to Modified Two Stream Instability2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕, 梅田隆行
    • 学会等名
      STEシミュレーション研究会
    • 発表場所
      海洋研究開発機構・東京事務所
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Plasma Heating by Nonlinear Development of a Finite Amplitude Whistler Wave2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕, 梅田隆行
    • 学会等名
      AOGS 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      北海道札幌市(ロイトン札幌ホテル)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有限振幅whistler波動非線形発展に伴うプラズマ加熱2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕, 梅田隆行
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      神奈川県横浜市(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 太陽風中での運動論乱流の観測・シミュレーション研究の現状2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司
    • 学会等名
      平成24年度名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会「プラズマ乱流の諸相」
    • 発表場所
      名古屋大学太陽地球環境研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Perpendicular ion acceleration in forward cascading whistler turbulence from ion scale to electron scale2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕
    • 学会等名
      Asia-Pasific Radio Science Conference
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動論乱流における理論・シミュレーション研究の現状について2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕
    • 学会等名
      MMS研究会・境界層分科会
    • 発表場所
      湘南国際村センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限振幅ホイッスラー波動の非線形発展によるプラズマ加熱2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕, 梅田隆行
    • 学会等名
      SGEPSS秋学会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Perpendicular ion heating by anisotropic whistler turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2013
    • 発表場所
      Sanfrancisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限振幅whistler波動の非線形発展によるプラズマ加熱について2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司, 成行泰裕, 梅田隆行
    • 学会等名
      STEシミュレーション研究会&太陽地球惑星系科学(STP)シミュレーション・モデリング技法勉強会 合同集会 - 宇宙プラズマ・大気・天体 -
    • 発表場所
      福岡県博多市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUを用いたプラズマ粒子シミュレーション簡易計算手法2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤慎司
    • 学会等名
      STEシミュレーション研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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