2021 Fiscal Year Annual Research Report
電磁場解析のエクストリームスケール・コンピューティングを実現する高速数値解法開発
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17H02829
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| Research Institution | Daido University |
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Principal Investigator |
荻野 正雄 大同大学, 情報学部, 准教授 (00380593)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽我部 知広 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30420368)
和田 義孝 近畿大学, 理工学部, 教授 (40350847)
杉本 振一郎 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40451794)
武居 周 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40598348)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 計算工学 / 計算電磁気学 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 有限要素法 / 線形方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電磁場解析向け多階層DDMの開発を継続して実施した．特に，これまでプレエクサ機である「富岳」や「不老」などのメニーコア型計算機をターゲットにしてきたが，高性能コアと高効率コアで構成される非対称CPUが近年急速に普及してきており，従来の一様な領域分割に基づくDDMは並列効率低下が懸念されると予想した．そこで，非一様な領域分割による多階層DDMの基本的検討を行い，アルゴリズムの骨格を構築した．また，電磁場解析向けBDD法の開発を継続して実施し，静磁場解析における領域分割法向け前処理の関係性についてまとめた．
大規模有限要素解析ソフトウェアの高可搬化として，独自バイナリ形式データに対するPythonインターフェースを開発した．これにより，人体ボクセルメッシュに対する表面メッシュ再構成や平滑化を容易に実現可能となった．また，共同研究体制外メンバーと開発するデータ圧縮技法JHPCN-DFについて，有限要素解析の観点から計算科学分野シミュレーションのオープンデータ構築に協力し，その成果がScientific Dataに掲載された．
応用数値実験として，人体モデルを用いた人体内部の電磁界－熱伝導連成問題解析を継続して実施した．人体表面の熱伝達係数は筋肉などによる産熱を考慮した熱伝導解析により推定するようにした．これにより，熱伝導解析による境界条件値計算，電磁界解析による人体内部の渦電流密度計算，渦電流による発熱を考慮した熱伝導解析による人体内部の温度分布計算という一連の解析手順を構築することができた．
また，計算電磁気学の専門家を集めた「第5回大規模電磁界数値解析手法に関する研究シンポジウム」（2022年3月4日～5日，オンライン）を主催し，研究成果発表や討論を通じて，本研究課題の成果普及および今後の継続的発展体制の構築に繋げることができた．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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