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2015 年度 実施状況報告書

GPUを用いたモーメント法の高速化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420394
研究機関仙台高等専門学校

研究代表者

袁 巧微  仙台高等専門学校, 専攻科, 教授 (80509729)

研究分担者 陳 強  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30261580)
澤谷 邦男  東北大学, イノベーション戦略推進本部, 教授 (60108470)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードモーメント法 / FMM / GPU / 高速 / 誘電体 / 電磁界解析
研究実績の概要

①GPUによるFMM高速化
H26年度に実装したFMMプログラムを用い,平面波が入射した金属板の散乱特性を解析した.なお,メモリのチューニングでCPU(Intel Xeon E5-2630)より一台GPU(Tesla K20m)の法が約11倍の高速化が得られた.またマルチGPUを用いて同時に計算を行うことによって計算の高速化は可能であるが,データの伝送時間がボトルネックになる.そこで,Mapped MemoryとマルチGPUを組み合わせによって更に約1.3倍高速化することができた.それらの結果を[1]で発表された.
②GPUによる誘電体を含むモーメント法の高速化
OpenACCを用いてGPU(GTX580)による誘電体Z行列生成のプログラムを完成し,CPU(intel, Corei7 760)より約2から3倍高速化ができた.その結果を[2]で発表された.
以上は平成27年度の研究結果であって,GPUによるFMMの高速化と誘電体計算プログラムの高速化が図れた.しかし,H27 年度では,代表者が半年在外研究員として,渡米し,本研究は予定より遅れていた.具体的に,誘電体モデルに対して,他の電磁気学解析ソフトを用い,今回作成したプログラムの計算結果の妥当性を確認することができなかった.これから半年の延長で,更にプログラムの信頼性を確認する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

H27 年度では,代表者が半年在外研究員として,渡米し,本研究は予定より遅れていた.具体的な誘電体モデルに対して他の電磁気学解析ソフト,例えばFDTD解析ソフトを用い,今回作成したプログラムの計算結果の妥当性を確認することができなかった.

今後の研究の推進方策

具体的な誘電体モデル(例えば人体)に応用し,開発されたプログラムから得られた結果と他の解析ソフトの結果を比較する予定である.有効性を確認した上に結果をまとめ,学会または論文を提出する予定である.

次年度使用額が生じた理由

H27年度に半年間研究代表者が在外研究員としてアメリカオハイオ州立大学に滞在したため,本研究は計画していた進捗が遅れ,最後に他のソフトとの結果の比較で本研究で開発されたソフトの有効性の確認を行えなかった.また,残金はそのソフトを購入する予定であった.

次年度使用額の使用計画

他のソフトとの結果の比較で本研究で開発されたソフトの有効性の確認を行うために,市販されていた電磁界解析ソフトを購入する予定である.残額はソフトの購入(約45万円)と論文発表で使う予定である.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] [チュートリアル講演]無線電力伝送システムにおける最適インピーダンスと最大効,2016

    • 著者名/発表者名
      袁 巧微
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 発表場所
      いわきスパリゾートハワイアンズ
    • 年月日
      2016-02-18 – 2016-02-19
    • 招待講演
  • [学会発表] GPU搭載可能なモーメント法の高速アルゴリズムの開発,2015

    • 著者名/発表者名
      萬代 光治,袁 巧微
    • 学会等名
      平成 27年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-06
  • [学会発表] GPUによる誘電体を含むZ行列生成の高速化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      清野 聖人,袁 巧微
    • 学会等名
      平成 27年度東北地区高等専門学校専攻科産学連携シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-06

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公開日: 2017-01-06  

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