Practical integrated simulation systems for coupled numerical simulations in parallel

並列連成解析のための実用的な統合数値シミュレーションシステム

羽間 収; Guo, Z.

Hazama, Osamu; Guo, Z.

数値シミュレーションをより現実に近づけるためには、さまざまな物理現象の相互作用を考慮することが必要不可欠である。しかしながら、そのようなマルチフィジクスシミュレーションを行うには数々の障害があり、この分野の進展の遅さにつながっているのが現状である。例えば、マルチフィジクスシミュレーションを行うには、考慮すべき複数の物理現象を解けるソフトが必要であり、一本化されているものはいまだ市場に出回っていない。自主開発ソフトに関しても、単一現象を追う場合と比較すれば、より多くの計算資源が必要となり、詳細なシミュレーションを行うのは難しいと言える。そこで、われわれはドイツのフラウンホーファSCAI研究所にて開発されている高精度補間及びコード連成を行うMpCCIライブラリ並びに原研計算科学技術推進センターにて開発されてきた分散処理を可能とするSTAMPIライブラリの併用を実現しつつあり、それらを既存のシミュレーションソフトウェアで利用可能としている。両者の併用が実現できれば、詳細なマルチフィジクスシミュレーションが現在よりも手軽に、かつメタコンピューティング環境において詳細に行えるという期待が持てる。

In order for the numerical simulations to reflect textquotedblleft real-worldtextquotedblright phenomena and occurrences, incorporation of multidisciplinary and multi-physics simulations considering various physical models and factors are becoming essential. However, there still exist many obstacles which inhibit such numerical simulations. For example, it is still difficult in many instances to develop satisfactory software packages which allow for such coupled simulations and such simulations will require more computational resources. A precise multi-physics simulation today will require parallel processing which again makes it a complicated process. Under the international cooperative efforts between CCSE/JAERI and Fraunhofer SCAI, a German institute, a library called the MpCCI, or Mesh-based Parallel Code Coupling Interface, has been implemented together with a library called STAMPI to couple two existing codes to develop an textquotedblleft integrated numerical simulation systemtextquotedblright intended for meta-computing environments.