| 研究課題/領域番号 |
07308063
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
堀口 進 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60143012)
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| 研究分担者 |
阿部 亨 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (80222652)
小林 広明 東北大学, 情報科学研究科, 助教授 (40205480)
安倍 正人 岩手大学, 工学部, 教授 (00159443)
川添 良幸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30091672)
丹野 州宣 山形大学, 工学部, 教授 (40007018)
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| キーワード | 超並列コンピュータ / 計算機シミュレー / 3次元画像入力システム / ビジュアル化 / 高速シミュレーション |
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| 研究概要 |
コンピュータシミュレーションは、様々な科学技術分野で用いられ実用規模の数値模擬実験には巨大なメモリ空間と膨大な計算時間が必要とされている。現在、この分野ではスーパーコンピュータに代わって多数の高速プロセッサからなる超並列コンピュータが注目され、最先端分野の超シミュレーション法およびデータの可視化に関する研究が切に望まれている。
本研究では、基礎物理・化学・物性材料設計・流体問題や神経回路学習などの最先端分野のにおけるコンピュータ・シミュレーションを疎結合型超並列コンピュータで実行する超並列シミュレーションとその可視化について物理、材料、計算工学、計算機科学、ソフトウェア科学などの分野から詳しく検討してきた。その結果、従来のコンピュータにあったシミュレーション対象の量的、質的な制限を大幅に緩めることが出来ることが明かになった。例えば、物理・化学分野での分子の振舞いをシミュレーションする分子動力学法では、分子数が数千個に限られていた物を数万個に容易に拡張できる。また、シミュレーションデータの可視化により気体から液体への相移転などの分子の振舞いを確認できた。
超並列シミュレーションの高速化については、プロセッサ間ネットワーク、メッセージパッシング、データ配置を考慮した動的負荷分散並列シミュレーション・アルゴリズムの提案を行ないその有用性を確認した。この分野以外では、液体シミュレーション、3次元ウェーハスタック構造超並列コンピュータの発熱シミュレーション、脳における視覚野神経の学習時の活性化シミュレーションや自己組織化の超並列シミュレーションを行ないその高速性と有効性を明らかにした。更に、3次元コンピュータ・グラフィックスを用いた超並列シミュレーションからの膨大なシミュレーションデータの可視化を行ない、複雑なデータのカラー可視化や3次元可視化手法のの有効性を示した。
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