2021 Fiscal Year Annual Research Report
High performance linear solver for advanced computational electromagnetics
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19H04122
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岩下 武史 北海道大学, 情報基盤センター, 教授 (30324685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塙 敏博 東京大学, 情報基盤センター, 教授 (30308283)
伊田 明弘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), 副主任研究員 (80742121)
美舩 健 京都大学, 工学研究科, 講師 (20362460)
高橋 康人 同志社大学, 理工学部, 教授 (90434290)
深谷 猛 北海道大学, 情報基盤センター, 助教 (30633846)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 計算科学 / 高性能計算 / 線形反復法 / 並列処理 / 電磁場解析 / 非定常解析 / 非線形解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
① 本研究では，同一または類似の係数行列を有する連立一次方程式の求解において，過去の求解過程から取得した情報を用いて収束を加速する手法について研究している．2021年度には，Subspace correction前処理に加えて，Deflation法においても提案手法の有効性を確認した．さらに，ソルバのスレッド並列化を実施し，並列ソルバ上でも提案手法が有効となることを示した．これらの研究成果について，口頭発表を行うと共に，プレプリントサーバで論文発表を行った．また，提案手法が行列の条件数推定にも有用であることが明らかとなり，その観点からの評価も実施した．
② 本研究では，時空間並列処理手法について研究を行っている．2021年度では，時間方向への分割をオーバーラッピングすることで，時間方向並列処理に伴う，定常解への収束スピードの劣化を抑制する方法を考案し，その有効性について国際会議で報告した．
③ 電磁場解析においてもしばしば生ずる非対称な係数行列を有する連立一次方程式の代表的な前処理手法であるILU分解前処理について研究を行った．近年のプロセッサが備えるSIMD命令を効果的に活用する手法として，ブロックに基づいたフィルイン許可による新しいタイプのILU分解前処理を提案し，その有用性を検証した．本研究成果について，口頭発表を行った．
④ 電磁場解析における標準解法である前処理付きCG法のGPU上での実行に関して，複数の前処理手法を評価した．その結果，近似逆行列前処理がGPU上での実行に適する反面，A直交化に基づく前処理行列の作成に計算時間を要する問題が実用解析では顕在化することが明らかとなった．そこで，A直交化の手順を簡略化することで，前処理作成の処理を軽量化しつつ，前処理行列としての機能を大きく損なわないような方法を考案した．本成果について，口頭発表を行った．
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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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Research Products
(19 results)
