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6次元プラズマシミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 25610144
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 超高層物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

梅田 隆行  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (40432215)

連携研究者 深沢 圭一郎  京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (50377868)
成行 泰裕  富山大学, 人間発達科学部, 准教授 (50510294)
研究協力者 上野 悟志  名古屋大学, 工学研究科
中村 琢磨  ロスアラモス国立研究所, 研究員
銭谷 誠司  国立天文台, 理論研究部, 特任助教
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードプラズマ科学 / ハイパフォーマンスコンピューティング / 地球惑星科学 / 計算科学 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 第一原理 / 計算機シミュレーション
研究成果の概要

6次元電磁ブラソフコードの開発を行った。実空間の移流計算の際に、6次元分布関数のデータの並びを速度-位置から位置-速度に転置することにより、使用メモリ量を大幅に削減した。また転置により、インテル系Xeonプロセッサにおいては、従来のコードよりも大幅に性能向上できた。一方で、富士通FX10及び京コンピュータにおいては、従来の5次元コードに比べて1割ほど実効効率が落ちたため、今後更なるチューニングを施す必要がある。
本研究ではさらに、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性や弱磁化小天体の大規模シミュレーションを行い、磁気流体スケールとイオンスケール及び電子スケールについて、物理過程の分離を行った。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A high-resolution global Vlasov simulation of a small dielectric body with a weak intrinsic magnetic field on the K computer2015

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda and K. Fukazawa
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 印刷中

    • NAID

      120005756321

    • 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] Performance tuning of Vlasov code for space plasma on the K computer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda and K. Fukazawa
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 474 ページ: 127-128

    • DOI

      10.1007/978-3-662-45289-9_12

    • ISBN
      9783662452882, 9783662452899
    • 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] Ion kinetic effects to nonlinear processes of the Kelvin-Helmholtz instability2014

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, S. Ueno, T.K.M. Nakamura
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion

      巻: 56 号: 7 ページ: 075006-075006

    • DOI

      10.1088/0741-3335/56/7/075006

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entry of solar-wind ions into the wake of a small body with a magnetic anomaly: A global Vlasov simulation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, Y. Ito
    • 雑誌名

      Planetary and Space Science

      巻: 93-94 ページ: 35-40

    • DOI

      10.1016/j.pss.2014.02.002

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some remarks on the diffusion regions in magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      S. Zenitani, T. Umeda
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 21 号: 3 ページ: 34503-34503

    • DOI

      10.1063/1.4869717

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance measurement of parallel Vlasov code for space plasma on scalar-type supercomputer systems with large number of cores2013

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, K. Fukazawa
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 402 ページ: 561-569

    • DOI

      10.1007/978-3-642-45037-2_60

    • ISBN
      9783642450365, 9783642450372
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global Vlasov simulation on magnetospheres of astronomical objects2013

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, Y. Ito, K. Fukazawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 454 ページ: 012005-012005

    • DOI

      10.1088/1742-6596/454/1/012005

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of the ion gyro motion to nonlinear processes of the Kelvin-Helmholtz instability2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, T. Umeda, T. Nakamura, and S. Machida
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU) 2014 Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 弱磁化小天体のグローバルブラソフシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      梅田 隆行
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-11-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ケルビン―ヘルムホルツ不安定性の非線形発展に対するイオンジャイロ運動の効果2014

    • 著者名/発表者名
      上野 悟志, 梅田 隆行, 中村 琢磨, 町田 忍
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール
    • 年月日
      2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 磁気リコネクションの拡散領域についてのいくつかの考察2014

    • 著者名/発表者名
      銭谷 誠司, 梅田 隆行
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール
    • 年月日
      2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Performance tuning of Vlasov code for space plasma on the K computer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda and K. Fukazawa
    • 学会等名
      14th Asia Simulation Conference (AsiaSim 2014)
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] OpenMPとMPIを用いたハイブリッド並列ブラソフコードの性能測定2014

    • 著者名/発表者名
      梅田 隆行, 深沢 圭一郎
    • 学会等名
      第146回ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • 発表場所
      沖縄産業振興センター
    • 年月日
      2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Global Vlasov simulation of a small body with a magnetic anomaly with the K-computer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The structure of the diffusion region in magnetic reconnection2014

    • 著者名/発表者名
      S. Zenitani and T. Umeda
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fully kinetic simulations of the Kelvin-helmholtz instability at the Earth's magnetopause2014

    • 著者名/発表者名
      T. K. M. Nakamura and T. Umeda
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The effect of the ion gyro motion to nonlinear processes of the Kelvin-Helmholtz instability2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, T. Umeda, T. Nakamura, and S. Machida
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Global Vlasov simulation of a small body with a magnetic anomaly with the K-computer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda
    • 学会等名
      6th Alfven Conference
    • 発表場所
      London, United Kingdom
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 京コンピュータを用いた弱磁化小天体のグローバルブラソフシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      梅田 隆行
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター
    • 年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ケルビン-ヘルムホルツ不安定性の非線形発展に対するイオンジャイロ運動の効果2014

    • 著者名/発表者名
      上野 悟志, 梅田 隆行, 中村 琢磨, 町田 忍
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ケルビン-ヘルムホルツ不安定性の非線形発展に対するイオンジャイロ運動の効果2013

    • 著者名/発表者名
      上野悟志, 梅田隆行, 中村琢磨, 松本洋介, 町田忍
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年度連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 京コンピュータを用いた小天体の高解像度グローバルブラソフシミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      梅田隆行, 伊藤陽介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年度連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of the ion gyro motion to the nonlinear process of the Kelvin-Helmholtz instability2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, T. Umeda, T.K.M. Nakamura, S. Machida
    • 学会等名
      11th International School/Symposium for Space Simulations (ISSS-11)
    • 発表場所
      国立中央大学, 台湾
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Vlasov simulation tutorial2013

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda
    • 学会等名
      11th International School/Symposium for Space Simulations (ISSS-11)
    • 発表場所
      国立中央大学, 台湾
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vlasov code handson2013

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda
    • 学会等名
      International School/Symposium for Space Simulations (ISSS-11)
    • 発表場所
      国立中央大学, 台湾
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 京、FX10及びCX400におけるブラソフコードの性能チューニング2013

    • 著者名/発表者名
      梅田隆行, 深沢圭一郎
    • 学会等名
      第141回ハイパフォーマンスコンピューティング研究発表会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ケルビン-ヘルムホルツ不安定性の非線形発展に対するイオンジャイロ運動の効果2013

    • 著者名/発表者名
      上野悟志, 梅田隆行, 中村琢磨, 町田忍
    • 学会等名
      第134回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 弱磁化小天体のグローバルブラソフシミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      梅田隆行, 伊藤陽介
    • 学会等名
      第134回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      高知大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Performance measurement of parallel Vlasov code for space plasma on scalar-type supercomputer systems with large number of cores2013

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, K. Fukazawa
    • 学会等名
      13th International Conference on Systems Simulation (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] The ion gyro effect to nonlinear processes of the Kelvin-Helmholtz instability2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, T. Umeda, T.K.M. Nakamura, S. Machida
    • 学会等名
      International CAWSES-II Symposium
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] The effect of the ion gyro motion to nonlinear processes of the Kelvin-Helmholtz instability2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ueno, T. Umeda, T.K.M. Nakamura, S. Machida
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU) 2013 Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center,San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Entry of solar-wind ions into the wake of a small unmagnetized body: A global Vlasov simulation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, Y. Ito
    • 学会等名
      American Geophysical Union (AGU) 2013 Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center,San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 無衝突プラズマ中のケルビ ン-ヘルムホルツ不安定性におけるイオンジャイロ運動効果2013

    • 著者名/発表者名
      梅田隆行, 上野悟志, 中村琢磨
    • 学会等名
      第27回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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