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2013 年度 実施状況報告書

超大規模領域分割計算の高速化手法の統一的構築

研究課題

研究課題/領域番号 24560075
研究機関東洋大学

研究代表者

金山 寛  東洋大学, 計算力学研究センター, 客員研究員 (90294884)

キーワード領域分割法 / インターフェース問題 / 前処理つき共役勾配法
研究概要

従来に比べて1桁高速化するために、大規模解析に有効な前処理による5倍以上の高速化、解法の工夫や計算機実装レベルの最適化による2倍以上の高速化を目指している。具体的には、我々が構造解析分野等でその有効性を示してきたBDD(Balancing Domain Decomposition)前処理に関する研究成果を分野ごとに必要な独創的工夫を加えて他の応用分野に展開することを試みている。
粘性流解析は、基礎方程式が構造解析と比較的似ており、早く成果を出せる可能性があった。既に線形対称系のStokes流については一定の成果を出しており、これを非線形のNavier-Stokes方程式や熱対流方程式の場合に拡張してきた。共同研究者とのこれまでの研究により、特性曲線法を利用することで、非定常解析については線形対称系のStokes流における成果がほとんどそのまま適用できることを示してきた。平成24年度前半までに、非定常Navier-Stokes方程式の場合を完成し、さらにその成果を非定常熱対流解析に拡張し、平成24年度中にはADVENTURE_sFlowの非定常版の新バージョンを実用レベルにし、平成25年度はいくつかの改良を行った。
磁場解析は、これまでの研究によって画期的な方針が固まっているので、平成24年度に磁場解析への前処理適用方法を確立させた。平成25年度はこの方針に基づきプログラムの実装を試みたが、まだ完成しておらず、平成26年度中に完成させる予定である。
研究代表者は上記研究を統括するだけではなく、その過程を通して領域分割法のインターフェース問題を記述する連立1次方程式を解く際の前処理行列の統一的構築方法を確立し、共役勾配法から最小残差法への変更等の解法の改良も含めて見通しのよい高速化を実現しようとしている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

静磁場のBDD前処理の実装のデバッグをこの1年間集中的に行ったが、まだ完成していない。プログラムが複雑なことと、担当者が何度も交代したため、情報伝達に時間がかかっているためである。

今後の研究の推進方策

平成26年度は最終年度なので、周囲の研究者の力も借りながら何とか完成させる予定である。幸い、若い研究者が育ってきているので、彼等の力を活かしながら総合力を駆使して完成させたいと思っている。2014年度は日本女子大学理学部に常勤するので落ち着いて仕事ができるのも好都合である。

次年度の研究費の使用計画

使用予定ライブラリの開発が少し遅れたため、2014年度に開発を遅らせる必要が生じた研究項目があった。そのための予算として意識的に次年度使用額を残した。
2014年度は最終年度なので、当初予定分と一緒にしっかり使用する予定。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] EMC Analysis in a Living Environment by Parallel Finite Element Method Based on the Iterative Domain Decomposition Method2014

    • 著者名/発表者名
      Amane Takei, Shin-ichiro Sugimoto, Masao Ogino, Shinobu Yoshimura, and Hiroshi Kanayama
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Mechanics Japan

      巻: Vol. 62 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-Scale Magnetostatic Domain Decoposition Analysis Based on the MINRES Method2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kanayama, Masao Ogino, Shin-ichiro Sugimoto and Seigo Terada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: Vol.49, No.5 ページ: 1565-1568

    • DOI

      10.1109/TMAG.2013.2238612

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Void Coalescence in Alpha-iron in the Presence of Hydrogen2013

    • 著者名/発表者名
      Agung PREMONO and Hiroshi KANAYAMA
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science and Technology

      巻: Vol.7, No.3 ページ: 395-409

    • DOI

      10.1299/jcst.7.395

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Tsunami Simulation of Hakata Bay Using the Viscous Shallow-water Equations2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi KANAYAMA and Hiroshi DAN
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: Vol. 30, Issue 3 ページ: 605-624

    • DOI

      DOI10.1007/s13160-013-0111-7

    • 査読あり
  • [学会発表] Preconditioner Construction for Magnetostatic Domain Decomposition Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kanayama, Masao Ogino and Shin-ichiro Sugimoto
    • 学会等名
      ICCM2014
    • 発表場所
      Fitzwilliam College (England)
    • 年月日
      20140728-20140730
  • [学会発表] Applications of Domain Decomposition Method to Industrial Thermal Convection Problems2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi KANAYAMA and Eiji TAKAMATSU
    • 学会等名
      WCCM-ECCM-ECFD2014
    • 発表場所
      Hotel Rey Juan Carlos I(Spain)
    • 年月日
      20140720-20140725
  • [学会発表] A Preconditioner Construction for Magnetostatic Problems2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kanayama, Masao Ogino and Shin-ichiro Sugimoto
    • 学会等名
      5th Asia Pacific Congress on Computational Mechanics & 4th International Symposium on Computational Mechanics (APCOM & ISCM 2013)
    • 発表場所
      Inter Continental Hotel (Singapore)
    • 年月日
      20131211-20131214
  • [学会発表] A Unified Preconditioner Construction for Engineering Problems2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kanayama, Masao Ogino and Shin-ichiro Sugimoto
    • 学会等名
      22nd International Conference on Domain Decomposition Methods (DD22)
    • 発表場所
      University of Lugano (Switzerland)
    • 年月日
      20130916-20130920
  • [学会発表] Domain Decomposition Analysis of Industrial Thermal Convection Problems

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi KANAYAMA and Eiji TAKAMATSU
    • 学会等名
      JSME-KSME Joint Symposium on CM & CAE 2014
    • 発表場所
      Seogwipo KAL Hotel (Korea)
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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