| 研究領域 | 素核宇宙融合による計算科学に基づいた重層的物質構造の解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
20105005
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
松古 栄夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助教 (10373185)
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| 研究分担者 |
吉江 友照 筑波大学, 数理物質科学研究科, 准教授 (40183991)
金児 隆志 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (20342602)
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| キーワード | シミュレーション / 素粒子論 / 理論核物理 / 宇宙物理 |
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| 研究概要 |
以下、研究目的と研究実施計画で用いた内容区分に従い、各課題に関する進捗状況をまとめる。
1.アルゴリズムに関する主な進展としては、数値的安定性の高いBlock Krylov部分空間法の開発とその分子シミュレーションへの問題に適用、並列性の高い前処理法とパラメータ最適化法の開発及びその超新星爆発シミュレーションに現れる大規模線形方程式への適用、シフト線形方程式に対する解法の高性能化とその原子核分野で現れる線形方程式への適用がある。格子QCDに現れる線形方程式の高速化についても、固有地分布など行列の性質からの解析を進めている。様々な問題に応じてどのように線型方程式の解法を選択すべきかをまとめた資料を作成した。分野横断的連携体制の進展が進んでいる。
2.アーキテクチャに関しては、GPGPUを用いた核物質の有限温度状態方程式の計算、及び格子QCD計算の高速化を行った。初年度に導入したGPGPUサーバをこれらの計算の本格的実行に活用している。GPGPUを用いた高速化を汎用的に行うためのフレームワークを開発中であり、その格子QCD共通コードへの組み込みを進めた。超新星爆発シミュレーションのための3次元ニュートリノ輻射輸送を扱うボルツマン方程式を解く計算コードが完成し、その並列化を行った。大規模並列計算のための高速化を進めている。
3.JLDGは実運用を順調に継続している。ファイルサーバの増強を行った。GfarmのFUSE機能により、グリッドファイルシステムをクライアントからマウントする運用が可能になった。また今年度から名古屋大が拠点として加わった。
4.格子QCD共通コード開発は大きく進み、平成24年度初頭のモニター版完成、上半期中の公開を目指している。実装した機能の検証、ターゲット計算機でのチューニング等を行いながら開発を続けている。またILDG(International Lattice Data Grid)での公開を円滑にするための、メタデータ出力機能、ILDG共通フォーマットでのデータ保存をサポートした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
アルゴリズムの分野横断的応用、様々なアーキテクチャによる高速化技法については、分野横断的連携が進み、実際の計算への応用例も増えてきた。データグリッドは順調に実運用を続け、既に格子QCD研究のインフラストラクチャーとして不可欠なものとなっている。実運用を通しての利便性向上が進んでいる。格子QCD共通コード開発は、平成24年度中の公開に向けて急速に進んでおり、上記の3つの課題とも連携した開発が確立した。
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| 今後の研究の推進方策 |
アルゴリズムの分野横断的応用、様々なアーキテクチャによる高速化技法については、更に連携体制の構築を進め、より広範な応用を目指す。特にGPGPUの利用については、前提知識を多く必要とせずに利用を可能にするフレームワークとして整備する。JLDGについては利便性の向上とリソースの強化を続ける。共通コード開発とも連携し、データ公開のための手続きの簡略化を行う。共通コード開発は平成24年度前半の公開にむけて、実装と検証を続ける。これまでの研究で得られた知見やコードは、公表論文の形になじまないものもあるが、今後の計算物理には有益なものも多いので、文書化を進め、本課題の成果物として利用可能な形にして残したい。
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