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Development of simple orchestration application framework and its application to burning plasma simulation

統合シミュレーションの連携実行フレームワークの開発と、その燃焼プラズマシミュレーションへの応用

立川 崇之; 中島 康平*; Kim, G.; 手島 直哉; 鈴木 喜雄   ; 武宮 博

Tatekawa, Takayuki; Nakajima, Kohei*; Kim, G.; Teshima, Naoya; Suzuki, Yoshio; Takemiya, Hiroshi

分散配置された計算機上に実装されたプログラムを協調動作させることにより、原子力プラントの耐力シミュレーションや核融合プラズマの制御シミュレーションなど、大規模かつ複雑な統合シミュレーションを可能とする枠組みについて紹介する。シミュレーション技術の進展に伴い多様なシミュレーション手法を統合することで、より精緻なシミュレーションが実行可能となってきている。しかしながら、個々のシミュレーション手法を実装したコードを組合せ、実行制御しながら動作させることは、科学者にとって大きな負担となっている。われわれは統合シミュレーションにおける個々の要素プログラムの実行パターンが、ワークフロー型,パイプライン型などに分類できることに着目し、それらのパターンを設定ファイルに記述するだけで要素プログラムを連携動作可能とする機能を実現することで、既存コードを大幅に修正することなく連携動作可能とする枠組みを開発した。そして、核融合プラズマのシミュレーションに適用し、開発した枠組みが想定したシナリオ通りにシミュレーションを連携実行させることができることを示した。

In the atomic field, by integrating various simulation codes which were installed on distributed computers, large-scale and detailed simulations which aim explication of complicated phenomena. However integration of each simulation codes and cooperative operation of the integrated codes make heavy burden for researchers. We have developed the Simple Orchestration Application Framework (SOAF) to cooperatively control simulation codes on remote computers from a client PC. SOAF enables researchers to cooperatively execute various codes on grid infrastructure by only describing a configuration file including the information of execution codes and file flows among them. SOAF does not need substantial modification of the simulation codes. By using SOAF, we successfully execute four plasma simulation codes included in the "Burning Plasma Integrated Code" according to the scenario described in the configuration file.

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