| 研究課題/領域番号 |
14204046
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
荻野 竜樹 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00109274)
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| 研究分担者 |
渡部 重十 北海道大学, 理学研究科, 教授 (90271577)
藤本 正樹 東京工業大学, 理工学研究科, 助教授 (30242811)
鵜飼 正行 愛媛大学, 工学部, 教授 (10036444)
寺沢 敏夫 東京大学, 理学系研究科, 教授 (30134662)
羽田 亨 九州大学, 総合理工学研究院, 助教授 (30218490)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2005
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| キーワード | 新世代並列型スーパーコン / 共通並列計算手法 / 電磁流体コード / ハイブリッドコード / 粒子コード / 太陽風磁気圏電離圏相互作用 / 磁気リコネクション / 宇宙プラズマにおける非線形物理 |
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| 研究概要 |
世界最高速の性能を誇る国産の新世代並列型スーパーコンピュータを用い、スペースプラズマ現象を効率よく並列計算できる共通コンピュータ言語を用いた電磁流体コード、粒子コード、およびハイブリッドコードを作成して、世界に先駆けた大規模シミュレーションとそれらのコードを組み合わせた連携大規模シミュレーションから太陽風磁気圏電離圏ダイナミックスを調べ、スペースプラズマの非線形物理に新しい知見をもたらすのが本研究の目的であった。近年主流となってきたスカラー並列機で高効率を実現するためには、キャッシュのヒット率を上げることと3次元領域分割を行って通信量を減らすことが重要なので、MPI(Message Passing Interface)で書いた新しい1、2、3次元領域分割3次元Fortran MHDコードなどを開発してPRIMEPOWER HPC2500などのスカラー並列機で実行し、その有効性を実証した。
MHD/流体コードの開発は主に名古屋大学と愛媛大学が、粒子コードは京都大学と東京大学が、ハイブリッドコードは東京工業大学が担当してベクトル並列機からスカラー並列機へ移植し、キャッシュのヒット率の高い高効率並列計算コードの作成に成功した。即ち、最新の電磁流体/ハイブリッド/粒子コードを共通コンピュータ言語(MPI)で並列化/ベクトル化効率を十分に出せるように書き換えて、磁気圏構造やスペースプラズマの波動粒子相互作用などの非線形現象に適用し、衝撃波やプラズマ境界層や磁気リコネクションでのプラズマや粒子の加速・加熱機構が解明できた。国内の新世代並列型スーパーコンピュータ上で大規模シミュレーションを実行して、太陽風磁気圏電離圏相互作用、磁気リコネクションのダイナミックスと粒子効果など、宇宙プラズマにおける非線形物理の解明に新しい展開をもたらす点においては一定の成果を挙げることができるようになった。
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