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複雑領域に対する陰関数ベース高速メッシュレス解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24700053
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計算機システム・ネットワーク
研究機関東京工科大学

研究代表者

伊東 拓  東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 助教 (80433853)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードハイパフォーマンス・コンピューティング / GPGPU / メッシュレス法 / 陰関数曲面 / B-Spline / Many Integrated Core
研究成果の概要

本研究の目的は,高速に関数値計算可能な陰関数生成法を確立し,同法を用いて,複雑領域に対する高速メッシュレス解析システムを開発することである.研究成果は,まず,従来のB-Splineを用いた陰関数生成法を改良し,同法で必要な処理の1つを排除することで,陰関数生成に要する時間を最大12.7倍高速化した.また,メッシュレス解析システムの開発のために,まず,連立1次方程式の解法の高速化に取り組み,MICでの並列化で約3倍高速化された.また,メッシュレス法による電磁波伝搬解析をMTDMで行い,時間発展計算が,CPUでのSerial実行と比較して,GPUでは約8.3倍,MICでは約8.16倍高速化された.

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

    (47件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件)

  • [雑誌論文] High-Performance Computing of Electromagnetic Wave Propagation Simulation Using Meshless Time-Domain Method on Many Integrated Core Architecture2015

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, Y. Hirokawa, and S. Ikuno
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 号: 3 ページ: 7204804-7204804

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2353050

    • 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] Speedup of Iterative Solver for Electromagnetic Analysis Using Many Integrated Core Architecture2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, Y. Hirokawa, and T. Itoh
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 号: 3 ページ: 7201504-7201504

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2353036

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Improvement of Extended Boundary Node Method2015

    • 著者名/発表者名
      A. Saitoh, T. Itoh, N. Matsui, and A. Kamitani
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 号: 3 ページ: 7204704-7204704

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2347336

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meshless Time-Domain Method with Modified RPIM-Based Shape Functions for Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Complex Shaped Domain2014

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, S. Ikuno, and H. Nakamura
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 9 号: 0 ページ: 3401088-3401088

    • DOI

      10.1585/pfr.9.3401088

    • NAID

      130005260465

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Acceleration Technique for Extended Boundary-Node Method2014

    • 著者名/発表者名
      A. Saitoh, T. Itoh, N. Matsui and A. Kamitani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 50 号: 2 ページ: 7011404-7011404

    • DOI

      10.1109/tmag.2013.2285587

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Numerical Stability of Electromagnetic Wave Propagation Simulation using Meshless Time-Domain Method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, Y. Fujita, S. Ikuno, and H. Nakamura
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2401101-2401101

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2401101

    • NAID

      130004678517

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accuracy Improvement of Extended Boundary-Node Method2013

    • 著者名/発表者名
      A. Saitoh, K. Miyashita, T. Itoh, A. Kamitani, T. Isokawa, N. Kamiura and N. Matsui
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 49 号: 5 ページ: 1601-1604

    • DOI

      10.1109/tmag.2013.2243121

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-Scale Simulation of Electromagnetic Wave Propagation Using Meshless Time Domain Method With Parallel Processing2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, Y. Fujita, Y. Hirokawa, T. Itoh, S. Nakata, and A. Kamitani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 49 号: 5 ページ: 1613-1616

    • DOI

      10.1109/tmag.2013.2245410

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Analysis of Electromagnetic Wave Propagation using Meshless Time Domain Method2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa FUJITA, Taku ITOH, H. Nakamura and Soichiro IKUNO
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2401061-2401061

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2401061

    • NAID

      130004678512

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implicit Function with Natural Behavior over Entire Domain2012

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, A. Saitoh, A. Kamitani
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 7 号: 0 ページ: 2406068-2406068

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2406068

    • NAID

      130004467851

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Collocation Meshless Method to Eigenvalue Problem2012

    • 著者名/発表者名
      A. Saitoh, T. Itoh,
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 7 号: 0 ページ: 2406096-2406096

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2406096

    • NAID

      130004467852

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Electromagnetic Wave Propagation using Time Domain Meshless Method2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, Y. Fujita, T. Itoh, S. Nakata, H. Nakamura, A. Kamitani
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 7 号: 0 ページ: 2406044-2406044

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2406044

    • NAID

      130004467850

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Many Integrated Core アーキテクチャを用いた電磁界解析の高速化2015

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      静止器/回転機合同研究会
    • 発表場所
      沖縄県宮古島市,宮古島マリンターミナル
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Speed-up of Extended Element-Free Galerkin Method on Many Integrated Core Architecture2014

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      24th International Toki Conference (ITC-24)
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Gifu, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Meshless Time-Domain Method with Interpolating Moving Least-Squares Based Shape Functions2014

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      AsiaSim & JSST 2014
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Investigations for Stable Calculation of Meshless Time Domain Method: Influence of Node Alignment on Numerical Stability2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      AsiaSim & JSST 2014
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電磁界解析で表れる連立1次方程式に対する可変的前処理付き反復法のMICを用いた高速化2014

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      第6回「学際計算科学による新たな知の発展・統合・創出」シンポジウム
    • 発表場所
      茨城県つくば市,筑波大学 算科学研究センター
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modified RPIMの形状関数を用いたMeshless Time-Domain Methodの安定化2014

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      日本応用数理学会2014年度年会
    • 発表場所
      東京都港区,政策研究大学院大学
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] RBF型関数の違いが拡張境界節点法の性能に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤歩,伊東拓
    • 学会等名
      日本応用数理学会2014年度年会
    • 発表場所
      東京都港区,政策研究大学院大学
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] High Performance Computing of Meshless Time Domain Method on Multi-GPU Cluster2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences 2014
    • 発表場所
      NH Parque Avenidas hotel, Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fast Generation of Smooth Implicit Surface Based on Piecewise Polynomial2014

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES'14)
    • 発表場所
      Changwon Exhibition Convention Center, Changwon, Korea
    • 年月日
      2014-06-12 – 2014-06-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Meshless Time-Domain Method with Modified RPIM-Based Shape Function for Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Complex Shaped Domain2013

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23)
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Speed-up Technique of Extended Boundary Node Method for Large-Scale Simulation2013

    • 著者名/発表者名
      A. Saitoh, T. Itoh
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23)
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Speedup and Numerical Evaluation of Multiple-Precision Krylov Subspace Method using GPU Cluster for Large-Sparse Linear System2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirokawa, T. Itoh
    • 学会等名
      Supercomputing Conference 2013 (SC13)
    • 発表場所
      Denver Convention Center, Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrostatic Simulation in Dielectric Composite Material by Extended Element-Free Galerkin Method2013

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      Asia Simulation Conference (AsiaSim 2013)
    • 発表場所
      Concorde Hotel, Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic Wave Propagation Simulation by Meshless Time-Domain Method Embedding Modified RPIM-Based Shape Functions2013

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      32nd JSST Annual Conference (JSST 2013)
    • 発表場所
      Meiji Univ. Surugadai campus, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation of Multiple-Precision Arithmetic Krylov Subspace Method on GPU using CUMP2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      32nd JSST Annual Conference (JSST 2013)
    • 発表場所
      Meiji Univ. Surugadai campus, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Speed Improvement of Extended Boundary-Node Method by Applying of Radial Point Interpolation Method2013

    • 著者名/発表者名
      A. Saitoh, T. Itoh
    • 学会等名
      32nd JSST Annual Conference (JSST 2013)
    • 発表場所
      Meiji Univ. Surugadai campus, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電磁波伝搬解析におけるFDTDとMTDMの結合手法とその性能評価2013

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会
    • 発表場所
      福岡県福岡市,アクロス福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張境界節点法の高速化 -形状関数が計算スピードに与える影響-2013

    • 著者名/発表者名
      大西章介,伊東拓
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会
    • 発表場所
      福岡県福岡市,アクロス福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Complex Shaped Domain using Hybrid Method of FDTD and MTDM2013

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      Conference on the Computation of Electromagnetic Fields 2013 (COMPUMAG 2013)
    • 発表場所
      Hilton Budapest, Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast Implementation of Meshless Time Domain Method for Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Complex Shaped Domain2013

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences 2013 (ICCES 2013)
    • 発表場所
      Bellevue Hilton Hotel, Seattle, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 中間陰関数を必要としない高速レンダリング可能な陰関数生成法2013

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      2012年度【プラズマ-壁相互作用シミュレーション解析に関する研究会】 非線形・可視化部門研究会
    • 発表場所
      岐阜県土岐市,核融合科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] MTDMを用いた導波路内電子波伝播解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤田宜久,伊東拓
    • 学会等名
      2012年度【プラズマ-壁相互作用シミュレーション解析に関する研究会】 非線形・可視化部門研究会
    • 発表場所
      岐阜県土岐市,核融合科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Extended Element-Free Galerkin Method to Electrostatic Problem in Dielectric Composite Material2012

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      The 15th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2012)
    • 発表場所
      Oita Oasis Tower Hotel, Oita
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Large-Scale Simulation of Electromagnetic Wave Propagation using Meshless Time Domain Method with Parallel Processing2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      The 15th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2012)
    • 発表場所
      Oita Oasis Tower Hotel, Oita
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Weight Function on Numerical Stability of Meshless Time Domain Method Based on RPIM2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohi, T. Itoh
    • 学会等名
      The 15th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2012)
    • 発表場所
      Oita Oasis Tower Hotel, Oita
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Accuracy Improvement of Extended Boundary-Node Method2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miyashita, T. Itoh
    • 学会等名
      The 15th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC 2012)
    • 発表場所
      Oita Oasis Tower Hotel, Oita
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of Point Normals from Positional Relationship of Three-Dimensional Scattered Point Data2012

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Simulation Technology 2012
    • 発表場所
      Integrated Research Center, Kobe Univ., Kobe, Hyogo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigations of Linear System Obtained by Element-Free Galerkin Method: Influence of Imposing Method for Boundary Condition2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Simulation Technology 2012
    • 発表場所
      Integrated Research Center, Kobe Univ., Kobe, Hyogo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Modified Extended Boundary-Node Method: New Approach for Determining Data Points2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miyashita, T. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Simulation Technology 2012
    • 発表場所
      Integrated Research Center, Kobe Univ., Kobe, Hyogo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Investigation of Linear Systems Obtained by Extended Element-Free Galerkin Method2012

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      The 15th International IGTE Symposium (IGTE 2012)
    • 発表場所
      Hotel Novapark, Graz, Austria
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Corrugated Waveguide using Meshless Time Domain Method2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      The 15th International IGTE Symposium (IGTE 2012)
    • 発表場所
      Hotel Novapark, Graz, Austria
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic Wave Propagation Simulation in Complex Shaped Domain using Meshless Time Domain Method2012

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh
    • 学会等名
      ICCES Special Symposium on Meshless & Other Novel Computational Methods (ICCES MM'12)
    • 発表場所
      Maestral Hotel, Budva, Montenegro
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Node Alignment on Numerical Stability of Meshless Time Domain Method2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ikuno, T. Itoh
    • 学会等名
      ICCES Special Symposium on Meshless & Other Novel Computational Methods (ICCES MM'12)
    • 発表場所
      Maestral Hotel, Budva, Montenegro
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] X-EFG法によって得られる非対称連立1次方程式に対するソルバーの検討2012

    • 著者名/発表者名
      伊東拓
    • 学会等名
      日本応用数理学会2012年度年会
    • 発表場所
      北海道稚内市,稚内全日空ホテル
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 複雑形状に対する拡張境界節点法の精度向上2012

    • 著者名/発表者名
      宮下健太,伊東拓
    • 学会等名
      日本応用数理学会2012年度年会
    • 発表場所
      北海道稚内市,稚内全日空ホテル
    • 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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