マルチグリッド高速解法に基づく高性能電磁界解析ソフトウェア

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760183
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 美舩 健 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20362460)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 有限要素法 / 疎行列 / 線形解法

研究概要

本課題では,各種電気機器の開発・設計において有用な高性能電磁界解析ソフトウェアの開発を目的として,大規模計算に有効なマルチグリッド法に基づく高速解法の研究・開発を行った.主な成果として,辺要素電磁界解析の高速化に有効な代数マルチグリッド解法,8億自由度以上の規模の解析を可能にする並列マルチグリッド解法,マルチグリッド法を含む反復解法の特異な方程式への適用を効率化する折畳み前処理の提案・開発が挙げられる.

研究成果

• [雑誌論文] 並列幾何マルチグリッド法による大規模高周波電磁場有限要素解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣谷迪, 岩下武史, 美舩健, 村山敏夫, 大谷秀樹
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J93-B ページ: 1331-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] マルチコアプロセッサシステムによる高速有限要素電磁界解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 美舩健, 廣谷迪, 岩下武史, 村山敏夫, 大谷秀樹
  • 雑誌名: 情報学会論文誌:コンピューティングシステム 3 ページ: 189-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Preconditioning Technique to Avoid Convergence Deterioration due to the Zero-Tree Gauge Condition in Magnetostatic Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Mifune, Y.Takahashi, T.Iwashita
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 46 ページ: 2579-2584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Folded Preconditioner : A New Class of Preconditioners for Krylov Subspace Methods to Solve Redundancy-Reduced Linear Systems of Equations (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mifune, Y.Takahashi, T.Iwashita
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 45 ページ: 2068-2075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Convergence Acceleration of Iterative Solvers for the Finite Element Analysis Using the Implicit and Explicit Error Correction Methods (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mifune, S.Moriguchi, T.Iwashita, M.Shimasaki
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 45 ページ: 1104-1107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical Meaning of the Advantage of A-phi Method in Convergence (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Iwashita, T.Mifune, S.Moriguchi, M.Shimasaki
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 45 ページ: 1424-1427
  • 査読あり
• [学会発表] 係数行列の対角ブロックを使用する前処理による直方体辺要素静磁界解析の高速化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 難波亮介, 美舩健, 岩下武史
  • 学会等名: 平成23年電気学会全国大会,5-192
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] マルチコアプロセッサシステムによる高速有限要素電磁界解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 美舩健, 廣谷迪, 岩下武史, 村山敏夫, 大谷秀樹
  • 学会等名: Symposium on Advanced Computing Systems and Infrastructures 2010
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Folded IC Preconditioning in Quasi-Static Field Analysis Taking Account of Both Tree-Cotree and φ = 0 Gauge Conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi, T.Mifune, T.Iwashita, K.Fujiwara, Y.Ishihara
  • 学会等名: 14th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation (CEFC2010)
  • 発表場所: シカゴ
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] 辺要素磁場解析において木-補木ゲージがもたらす反復収束性悪化の解消 (2010)
  • 著者名/発表者名: 美舩健, 高橋康人, 岩下武史
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] 大規模高周波電磁場問題に対する幾何マルチグリッド法を用いた並列有限要素解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 廣谷迪, 美舩健, 岩下武史
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] A New Preconditioning Technique for Linear Equations Derived from the Elimination of Redundant Unknowns in Singular Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mifune, Y.Takahashi, T.Iwashita
  • 学会等名: International Conference on Preconditioning Techniques for Scientific and Industrial Applications
  • 発表場所: 香港
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] 辺要素有限要素法を用いた静磁界解析における代数マルチグリッド法の応用に関する検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田智之, 美舩健, 岩下武史
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] A-φ法における冗長未知数φの消去がもたらす反復収束性悪化の解消-冗長未知数の利用と同等な新しい前処理:Folded Preconditioning- (2009)
  • 著者名/発表者名: 美舩健, 高橋康人, 岩下武史
  • 学会等名: 電気学会静止器・回転機合同研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-01-29
• [学会発表] マルチグリッド法を用いた大規模高周波電磁界解析の並列化に関する基礎検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 美舩健, 岩下武史, 村山敏夫, 金子祥宏, 大谷秀樹
  • 学会等名: 第13回計算工学会講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] Convergence Acceleration of Iterative Solvers for the Finite Element Analysis Using the Implicit and Explicit Error Correction Methods (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Mifune, S.Moriguchi, T.Iwashita, M.Shimasaki
  • 学会等名: 13th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
  • 発表場所: アテネ
  • 年月日: 2008-05-13