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2008 Fiscal Year Annual Research Report

並列化技法ライブラリとその構築技術

Research Project

Project/Area Number 20300011
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中島 浩  Kyoto University, 学術情報メディアセンター, 教授 (10243057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩下 武史  京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (30324685)
Keywords並列処理・分散処理 / 並列化ライブラリ
Research Abstract

●トップダウンアプローチ(主担当・中島)
非数値的な並列計算に関する知見・経験の計算科学応用への適用例として、粒子シミュレーションの負荷分散アルゴリズムOhHelpを、並列化ライブラリの一つとして実装した。OhHelpは静的な領域分割法により領域計算負荷を均衡化しつつ、個々の並列プロセスが2つの部分領域と領域内に存在する粒子を担当することで粒子計算負荷も動的に均衡化する画期的なアルゴリズムであり、これまで粒子シミュレーションでは不可能だった1000並列以上のスケーラビリティが確認された。またOhHelpを利用するための19種のAPI関数・手続を定め、粒子数ヒストグラム作成、動的負荷分散、プロセス間粒子移送、部分領域境界処理などを既存シミュレータに容易に組み込む手段を用意した。またこれらにより、次年度に実施するライブラリ構築のための基本的構成要素が得られた。
●ボトムアップアプローチ(主担当・岩下)
特定の計算パラダイムを仮定して設計されていたICCG法やマルチグリッド法などに基づくソルバーを、応用プログラムが要求するパラダイムに対応させるための拡張について研究した。具体的には、UMA型の共有メモリシステムを念頭に設計されたソルバーをNUMA型システムへの適用するための改良と評価や、共有メモリを前提としたソルバーの分散メモリ実装と評価などを実施し、ソルバー側で多様な計算パラダイムに対応するために必要な技術・技法について有益な知見を得た。またトップダウンアプローチに基づく粒子シミュレーションにおいて、応用側が規定するデータ分割とポアソンソルバーが要求するデータ分割との差異を吸収する配置変換モジュールを設計・実装し、問題規模や求解頻度に応じて配置変換法を選択することの必要性を検証した。

  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] Micromagnetic Simulation by Using the Fast Multipole Method Specialized for Uniform Brick Elements2009

    • Author(s)
      Yasuhito Takahashi, Shinji Wakao, Takeshi Iwashita, Masanori Kanazawa
    • Journal Title

      J. Applied Physics 105

      Pages: 07D514

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Convergence Acceleration of Iterative Solvers for the Finite Element Analysis Using the Implicit and Explicit Error Correction Methods2009

    • Author(s)
      Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi, Takeshi Iwashita, Masaaki Shimasaki
    • Journal Title

      IEEE Trans. Magnetics 45

      Pages: 1104-1107

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physical Meaning of the Advantage of A-phi Method in Convergence2009

    • Author(s)
      Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi, Masaaki Shimasaki
    • Journal Title

      IEEE Trans. Magnetics 45

      Pages: 1424-1427

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Similarities Between Implicit Correction Multigrid Method and A-phi Formulation in Electromagnetic Field Analysis2008

    • Author(s)
      Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune, Masaaki Shimasaki
    • Journal Title

      IEEE Trans. Magnetics 44

      Pages: 946-949

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高周波電磁界解析に対する複素シフトを用いた幾何マルチグリッド前処理についての検討2009

    • Author(s)
      廣谷迪, 美舩健, 岩下武史
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] 辺要素有限要素法を用いた静磁界解析における代数マルチグリッド法の応用に関する検討2009

    • Author(s)
      石田智之, 美舩健, 岩下武史
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] DCW-MHD発電機の数値解析における並列化ILU-BiCGSTAB2法の活用2009

    • Author(s)
      増子拓也, 岩下武史, 金澤正憲, 吉野智之, 高橋徹, 藤野貴康, 石川本雄
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] 電磁界数値解析におけるIDR(s)法の収束性2009

    • Author(s)
      高橋康人, 岩下武史, 金澤正憲, 立石拓也, 若尾真治
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] 高速多重極表面電荷法の並列化に関する基礎検討2009

    • Author(s)
      高橋康人, 岩下武史, 金澤正憲, 若尾真治
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] Performance Evaluation of OhHelp'ed 3D Particle-in-Cell Simulation2009

    • Author(s)
      Hiroshi nakashima, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Yoshiharu Omura
    • Organizer
      情報処理学会ハイパフオーマンスコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-02-26
  • [Presentation] 直方体要素用高速多重極法によるマイクロマグネティックスクス計算の高速化2009

    • Author(s)
      高橋康人, 岩下武史, 金澤正憲, 若尾真治
    • Organizer
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-01-29
  • [Presentation] A-φ法における冗長未知数φの消去がもたらす反復収束性悪化の解消-冗長未知数の利用と同等な新しい前処理 : FoldedPreconditioning-2009

    • Author(s)
      美舩健, 高橋康人, 岩下武史
    • Organizer
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2009-01-29
  • [Presentation] AMC法の非対称係数行列用拡張による並列化ILU-BiCGSTAB2法2009

    • Author(s)
      増子拓也, 岩下武史, 金澤正憲
    • Organizer
      ハイパフオーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2009-01-22
  • [Presentation] 電磁界数値解析におけるIDR(s)法の有効性評価2008

    • Author(s)
      高橋康人、岩下武史、金澤正憲、若尾真治
    • Organizer
      情報処理学会システム評価研究会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2008-11-24
  • [Presentation] Micromagnetic Simulation by Using Fast Multipole Method Specialized for Uniform Brick Elements2008

    • Author(s)
      Yasuhito Takahashi, Shinji Wakao, Takeshi Iwashita, Masanori Kanazawa
    • Organizer
      Magnetism and Magnetic Materials Conf.
    • Place of Presentation
      Austin, TX, USA
    • Year and Date
      2008-11-10
  • [Presentation] ペタスケールコンピューティングによる放射線帯電子加速シミュレーションの展望2008

    • Author(s)
      加藤雄人、大村善治、臼井英之、中島浩
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会総会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2008-10-10
  • [Presentation] 時間周期有限要素法とEEC法に基づく非線形過渡電磁場解析の収束特性改善に関する基礎的検討2008

    • Author(s)
      高橋康人、徳増正、若尾真治、岩下武史、金澤正憲
    • Organizer
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • Place of Presentation
      大分市
    • Year and Date
      2008-09-18
  • [Presentation] 不完全コレスキー分解とEEC法に基づく新たな前処理によるA法の高速化2008

    • Author(s)
      高橋康人、美舩健、岩下武史、金澤正憲
    • Organizer
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • Place of Presentation
      大分市
    • Year and Date
      2008-09-18
  • [Presentation] マルチグリッド法を用いた大規模高周波電磁界解析の並列化に関する基礎検討2008

    • Author(s)
      美舩健、岩下武史、村山敏夫、金子祥宏、大谷秀樹
    • Organizer
      計算工学講演会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2008-05-19
  • [Presentation] Physical Meaning of the Advantage of A-phi Method in Convergence2008

    • Author(s)
      Takeshi Iwashita, Takeshi Mifune, Masaaki Shimasaki
    • Organizer
      IEEE Conf. Electromagnetic Field Computation
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
    • Year and Date
      2008-05-11
  • [Presentation] Convergence Acceleration of Iterative Solvers for Finite Element Analysis Using Implicit and Explicit Error Correction Methods2008

    • Author(s)
      Takeshi Mifune, Soichi Moriguchi, Takeshi Iwashita, Masaaki Shimasaki
    • Organizer
      IEEE Conf. Electromagnetic Field Computation
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
    • Year and Date
      2008-05-11

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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