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2016 年度 実績報告書

多拠点間連成計算における通信スキームの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 26330146
研究機関帝京大学

研究代表者

小林 泰三  帝京大学, 福岡医療技術学部, 准教授 (20467880)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード高性能計算 / 分散処理 / 連成計算 / ポスト処理連携 / 通信スキーム / 不確定要素対応
研究実績の概要

大規模な計算環境が比較的容易に使える状況が実現されている。大規模環境ならではの計算方法の一つに連成・連携計算があり、近年活発に研究開発がなされている。その一方で、既存の独立した数値シミュレーションにおいても可視化を代表とするポスト処理でのファイルI/Oが新たなボトルネックとして問題になってきている。これはI/Oベースの連成計算が抱える重要な問題であるが、有効な解決策は未だ研究開発の途上である。
本研究課題の目的は、大規模な連成計算において「要素技術の核になる通信スキーム」を研究開発することにより、(1)多拠点間連成計算の要素技術を整理すること、(2)既存の単体の数値流体計算において、数値計算とポスト処理をファイルI/Oを経由せずに連成させることにより、数値シミュレーション研究全体のボトルネックを解消すること、である。
3年目で、最終年度である平成28年度は、前年度までの研究開発結果に基づいて、ポスト処理連携の多拠点化対応についての研究開発を進めて実証実験を行った。具体的には、研究代表者などがエアリード楽器の発音機構解明のために行っている数値流体音シミュレーションに用いている OpenFOAM を対象にして、主に以下の二項目を実証実験まで進めた。前年度に試験実装したソケット通信を受け持つ通信ライブラリである nstdio (連携研究者の森江(九大)が開発実装)を用いてポスト処理連携のプロトタイプ実装とテストを行った。また、ポスト処理連携の多拠点化対応は、EGCPOP (連携研究者の實本(東工大)が開発実装)を用いてプロトタイプ実装とテストを行った。当初の計画では、OpenFOAM の Fstream クラスを拡張して実装する予定であったが、テスト環境と扱うデータ量との兼ね合いから OpenFOAM の functionObject として実装を行なった。概ね研究目的を達成した。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Numerical study for the function of moving pad on tone hole acoustics2016

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kobayashi, Hidetaka Matsuda, Toshiya Takami, Kin'ya Takahashi
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140(4) ページ: 3037-3037

    • DOI

      10.1121/1.4969427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of the influence of the mouth-flue-foot geometry on sounding mechanism of an “air-jet” instrument model2016

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Tateishi, Genki Tsutsumi, Taizo Kobayashi, Toshiya Takami, Kin’ya Takahashi
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140(4) ページ: 3254-3254

    • DOI

      10.1121/1.4970302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study on acoustic intensity of edge tone with change of jet velocity2016

    • 著者名/発表者名
      Iwagami Sho, Taizo Kobayashi, Kin’ya Takahashi, Yuji Hattori
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140(4) ページ: 3254-3254

    • DOI

      10.1121/1.4970301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acoustic energy generation of “air-jet” instruments: Energy transfer between jet oscillation and acoustic field2016

    • 著者名/発表者名
      Kin'ya Takahashi, Sho Iwagami, Taizo Kobayashi, Toshiya Takami
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140(4) ページ: 3253-3253

    • DOI

      10.1121/1.4970298

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Memory Efficient One-Sided Communucation Library "ACP" in Globary Memory on Raspberry Pi 22016

    • 著者名/発表者名
      Y. Morie, H. Honda, T. Nanri, T. Kobayashi, H. Shibamura, R. Susukida, Y Ajima
    • 雑誌名

      IEEE 36th ICDCS

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/ICDCS.2016.54

    • 査読あり
  • [学会発表] エッジトーンの基礎問題の流体音響解析II2017

    • 著者名/発表者名
      岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 服部裕司, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] エアリード楽器の3次元流体解析2017

    • 著者名/発表者名
      松田怜, 松清一樹, 岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] 木管楽器の音孔と移動境界II2017

    • 著者名/発表者名
      若狭大輝, 小林泰三, 松田秀隆, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [学会発表] アンブシュアを考慮したオルガンパイプの流体音響解析2017

    • 著者名/発表者名
      立石修平,堤元気,小林泰三,高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      音楽音響研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-01-07 – 2017-01-07
  • [学会発表] Howe のエネルギー推論を用いたエアリード楽器の音響エネルギー発生メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋公也, 岩上翔, 松清一樹, 松田怜, 小林泰三, 高見利也
    • 学会等名
      音楽音響研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-01-07 – 2017-01-07
  • [学会発表] OpenFOAMによる流体音解析のボトルネックとその対応2016

    • 著者名/発表者名
      小林泰三
    • 学会等名
      HPCI 一般向けワークショップ「第4回OpenFOAMワークショップ」
    • 発表場所
      秋葉原
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Acoustic energy generation of “air-jet” instruments: Energy transfer between jet oscillation and acoustic field2016

    • 著者名/発表者名
      Kin'ya Takahashi, Sho Iwagami, Taizo Kobayashi, Toshiya Takami
    • 学会等名
      5th Joint Meeting ASA/ASJ
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical study for the function of moving pad on tone hole acoustics2016

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kobayashi, Hidetaka Matsuda, Toshiya Takami, Kin'ya Takahashi
    • 学会等名
      5th Joint Meeting ASA/ASJ
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical study of the influence of the mouth-flue-foot geometry on sounding mechanism of an “air-jet” instrument model2016

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Tateishi, Genki Tsutsumi, Taizo Kobayashi, Toshiya Takami, Kin’ya Takahashi
    • 学会等名
      5th Joint Meeting ASA/ASJ
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental Mechanism of Fluid-Acoustic Interaction in Edge Tone2016

    • 著者名/発表者名
      S. Iwagami, T. Kobayashi, K. Takahashi, Y. Hattori
    • 学会等名
      13th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-10-10 – 2016-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy Transfer between Jet Oscillation and Acoustic Field: Fundamental Mechanism of Flue Instruments2016

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, S. Iwagami, T. Kobayashi, T. Takami
    • 学会等名
      13th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-10-10 – 2016-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 正負のフィードバックの入った2重遅延系のモード選択則2016

    • 著者名/発表者名
      高橋公也, 小林泰三
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] 多重遅延系のモード選択則22016

    • 著者名/発表者名
      高橋公也, 小林泰三
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] アンブシュアを考慮したオルガンパイプの流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      立石修平, 堤元気, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] 閉管楽器のレジスターホールの機能における流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      松清一樹, 野見山亮, 篠原浩佑, 馬場玲於, 岩上翔, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] エッジトーンの基礎問題の流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      岩上翔, 堤元気, 小林泰三, 高見利也, 服部裕司, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] フルート唄口近傍の流体音響解析2016

    • 著者名/発表者名
      馬場玲於, 三木晃, 鬼束博文, 宮川矩昌, 岩上翔, 堤元気, 松清一樹, 小林泰三, 高見利也, 高橋公也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] 数値流体的アプローチによる二成分流体計算の精度検証2016

    • 著者名/発表者名
      高見利也, 下川倫子, 小林泰三
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] 木管楽器の音孔と移動境界2016

    • 著者名/発表者名
      小林泰三, 松田秀隆, 高橋公也, 高見利也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13 – 2016-09-16
  • [学会発表] 連成計算とIoTの共通課題としての不確定性対応2016

    • 著者名/発表者名
      小林泰三
    • 学会等名
      アカデミッククラウドシンポジウム2016
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-08-29 – 2016-09-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Memory Efficient One-Sided Communucation Library "ACP" in Globary Memory on Raspberry Pi 22016

    • 著者名/発表者名
      Y. Morie, H. Honda, T. Nanri, T. Kobayashi, H. Shibamura, R. Susukida, Y Ajima
    • 学会等名
      IEEE 36th ICDCS
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2016-06-27 – 2016-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的過程の不確定要素とオートポイエーシス2016

    • 著者名/発表者名
      小林泰三
    • 学会等名
      研究会「第二回 非線形現象の捉え方」
    • 発表場所
      石垣島
    • 年月日
      2016-05-12 – 2016-05-14

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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