| 研究課題/領域番号 |
25286097
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
櫻井 鉄也 筑波大学, システム情報系, 教授 (60187086)
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| 研究分担者 |
多田野 寛人 筑波大学, システム情報系, 助教 (50507845)
今倉 暁 筑波大学, システム情報系, 助教 (60610045)
池上 努 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報技術研究部門, 研究員 (80245612)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | アルゴリズム / 高性能計算 / 大規模計算 / 非線型固有値問題 / 基盤ソフトウェア |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、非線形固有値解法を計算科学分野における各種のアプリケーションで活用することを目指し、大規模問題に適用可能な高性能な先端計算アルゴリズムの開発とその理論研究、および適用性・利用性向上のための技術開発を行う。そのために、周回積分を用いたスペクトル射影法を非線形固有値問題に適用するための理論的な基盤を確立し、解法の高性能化・汎用化・高信頼化のための各種の技術を開発する。また、確率的固有値分布推定法を利用したパラメータ最適化技術を開発する。これらの技術をもとにして非線形固有値計算ソフトウェアを実装し、実アプリケーションへの適用と性能評価を行う。
27年度は、前年度に引き続いて非線形固有値解法の理論整備を進めた。各種の周回積分型固有値解法の関係を理論的に明確化し、それを非線形の場合について拡張した。この成果を国際会議等で発表するとともに論文として投稿した。とくにArnoldi型の解法について非線形固有値問題での解析を進めた。
整備を進めた理論に基づきソフトウェアとして実装を行った。開発したソフトウェアはバレンシア大学で開発している並列計算環境向けの固有値計算ライブラリであるSLEPc(Scalable Library for Eigenvalue Problem Computations)に採用された。SLEPcは多くのスーパーコンピュータに搭載された計算環境であるため、多くのユーザが利用可能である。
国内外の応用分野の研究者とも研究交流を進めた。中国の非線形固有値問題の応用分野の研究者と共著で論文を投稿した。また、日本の科学技術振興機構JSTとドイツの機関であるDFGとが協力したDFG-JST日独国際協力プロジェクトにおいて、EXAスケールを想定した大規模な非線形固有値問題の解法の開発について、平成28年1月より日独の国際協力を開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
非線形固有値解法の理論整備が進み、一般化固有値問題に対して示されていた各種の周回積分型固有値解法の理論が非線形に広く拡張された。また、整備を進めた理論に基づきソフトウェアとして実装し、バレンシア大学の研究グループと国際協力によって海外で広く使われているライブラリに採用された。国内外の応用分野の研究者とも研究交流を進め、中国の非線形固有値問題の応用分野の研究者と共著で論文を投稿した。また、日本の科学技術振興機構JSTとドイツの機関であるDFGとが協力したDFG-JST日独国際協力プロジェクトにおいて、EXAスケールを想定した大規模な非線形固有値問題の解法の開発について、平成28年1月より日独の国際協力を開始した。さらに、国立台湾大学やマンチェスター大学などとも非線形固有値問題で国際協力を進めており、海外との協力が広がっている。
このように、当初の計画を超えて、海外でも広く使われているメジャーライブラリへの採択や、国際的な研究協力の進展などが見られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は応用分野との協力や国際協力をさらに進める計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
H27年度12月にフランスにおいて非線形固有値解析法の先端アルゴリズム開発と実アプリケーションへの応用に関する研究打合せ及び情報収集を行う為に出張を予定していたが、パリでの同時多発テロ事件が発生したことにより、やむを得ず延期することにしたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
Ｈ28年度に延期された出張旅費として使用予定。
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