GPUスパコンを用いた都市風況LESに対するアンサンブルデータ同化の高速化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 24K20785
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分60100:計算科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 長谷川 雄太 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究職 (10851016)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024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); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024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: 格子ボルツマン法 / アンサンブルカルマンフィルタ / 局所アンサンブル変換カルマンフィルタ / GPU

研究開始時の研究の概要

都市風況のリアルタイム予測を目的として、格子ボルツマン法（LBM）および適合細分化格子法（AMR）に基づくGPU風況解析コード『CityLBM』に局所アンサンブル変換カルマンフィルタ（LETKF）を導入してきた。しかしながら、LETKFによるアンサンブルデータ同化の計算速度の問題でリアルタイム計算が達成できていない。本研究では、都市風況の観測システムに特化したデータ同化空間スケールの最適化およびLBM・AMRのさらなる高速化により計算を10倍以上高速化する。これにより都市風況のリアルタイムアンサンブルデータ同化を実現する。