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久語 輝彦; 森 貴正
Proceedings of International Topical Meeting on Mathematics and Computation, Supercomputing, Reactor Physics and Nuclear and Biological Applications (M&C 2005) (CD-ROM), 10 Pages, 2005/09
複雑な幾何形状を有する革新的原子炉の核設計における非均質輸送計算のために、特性曲線法(MOC法)に基づく決定論的輸送計算コードを開発し、非構造形状を有するPWR燃料集合体ベンチマーク問題を対象として、その適応性を検討した。GMVPコードを用いた正確なモンテカルロ計算の結果との比較によって、開発したMOC法コードが非構造形状を十分精度よく取り扱うことができることが明らかとなった。
長家 康展; 奥村 啓介; 森 貴正; 中川 正幸
JAERI 1348, 388 Pages, 2005/06
高速かつ高精度な中性子・光子輸送モンテカルロ計算を実現するため、2つのベクトルモンテカルロコードMVPとGMVPが日本原子力研究所において開発されている。MVPは連続エネルギー法、GMVPは多群法に基づいている。これらのコードはベクトル計算機上において、既存のスカラーコードに比べて10倍以上の高速化を実現している。両コードは正確な物理モデル,詳細な幾何形状表現法,分散低減法等、実用コードとして十分な機能を有している。これらコードの第1版は1994年に公開され、これまで広範囲にわたって改良及び新機能の追加がなされてきた。主な改良点と新機能は(1)ENDF-6形式のファイル6を用いて表現された散乱モデルへの対応,(2)時間依存タリー,(3)ポイントワイズ応答関数を用いた反応率計算,(4)柔軟な線源の指定,(5)任意温度における連続エネルギー計算,(6)固有値問題における分散のバイアス評価,(7)点検出器及び面検出器評価法,(8)確率論的幾何形状モデル,(9)炉雑音解析機能等である。本報告書では2つのコードで用いられている物理モデル,幾何形状表現法,新たな機能及びそれらの使用法が記載されている。
久語 輝彦
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(3), p.256 - 263, 2002/03
被引用回数：3 パーセンタイル：23.39(Nuclear Science & Technology)非均質中性子輸送計算法であるCharacteristics法のベクトル化手法として、Odd-Even Sweep(OES) 及び Independent Sequential Sweep (ISS)法を開発した。これらの手法はベクトル計算の有効的な利用のために、回帰演算を避けながらベクトル長を長くする。現実的な集合体を計算対象として、両手法の効果を調べた。両手法とも、スカラー計算に対するベクトル計算の計算速度向上比約15の高速演算を達成した。ISS法とOES法の比較という観点からは、ISS法がベクトル-スカラー速度比を低下させずに、記憶容量を節約できること、また、早い収束性を示すことから、ISS法がベクトル化手法として優れていると結論付けられる。
久語 輝彦
JAERI-Research 2001-051, 39 Pages, 2001/11
JAERI-Research-2001-051.pdf:2.04MB
ベクトル計算機を用いて非均質中性子輸送計算法であるCharacteristics法の高速計算の研究を行った。ベクトル化手法としてOdd-Even Sweep(OES) 及び Independent Sequential Sweep (ISS)法を開発した。典型的な燃料集合体を対象として、両手法により集合体計算を行い、ベクトル計算の効果を調べた。その結果、両ベクトル化手法とも、ベクトル計算のスカラー計算に対する速度向上率15の高速演算を達成した。ISS法とOES法の比較という観点からは、最も時間を要する中性子伝播計算に要する計算時間に差がないこと、外部反復の収束性はISS法が優れていること、及びISS法の記憶容量はOES法の場合の1/5に節約できることがわかった。これらより、ISS法がベクトル化手法として優れていると結論付けられる。ベクトル計算においては、算術関数の代わりにテーブル内挿方式により指数関数を評価しても、全体では約20%の計算時間の節約にとどまる。粗メッシュリバランス法及びAitken加速法はともに有効であり、それらの組み合わせにより、収束に要する反復回数を1/4から1/5に低減できることを確認した。
森 貴正; 中川 正幸
JAERI-Data/Code 94-007, 152 Pages, 1994/08
JAERI-Data-Code-94-007.pdf:3.92MB
高速高精度中性子・光子輸送モンテカルロ計算の実現のために、新しいベクトル化アルゴリズムを開発し、ベクトルスーパーコンピュータFACOM VPシリーズ用に、2つのモンテカルロコードMVPとGMVPを開発した。前者は連続エネルギー法、後者は多群法に基づいている。これらのコードの計算速度はFACOM VP-2600上で多くの問題に対して、既存スカラーコードの10倍以上の高速化を実現している。両コードは汎用コードとして必要な機能(物理モデル、幾何形状表現法、分散低減法等)を有している。また、ベクトルスーパーコンピュータだけでなく、ベクトル-パラレル方式のスーパーコンピュータ上での並列計算やUNIXをOSとするワークステーション上での実行も可能となっている。さらに、連続エネルギー計算のために、主にJENDL3に基づいた多くの核種の核データライブラリーも用意されている。
鎌田 稔*; 角谷 浩享*; 原田 裕夫
JAERI-M 82-019, 61 Pages, 1982/03
原子炉の炉心特性解析のための3次元拡散コードVENTUREを並列計算機CRAY-1とFACOM230-75APUに変換するとともに、並列計算処理が適用可能なようにプログラムのベクトル化を行った。その結果計算時間はCRAYで約半分に、F75APUで約70%に短縮された。VENTUREは計算機の主記憶容量にはほとんど関係なく、1方向1000メッシュの問題も解ける。高速化については、プログラム全体の計算時間の約80%を占める5つのサブルーチンをDOループ内のIF文の解消や逐次解法の反復解法への変更によってベクトル演算化した。ここでは、VENTUREコードの概要、プログラムの動的特性の分析、ベクトル演算化の具体的な5つの方法について述べ、CRAYとF75APUの実行結果と並列計算効果についついても述べる。
石黒 美佐子; 古志 裕司*
Nuclear Science and Engineering, 80, p.322 - 328, 1982/00
被引用回数：6 パーセンタイル：75.22(Nuclear Science & Technology)拡散方程式の並列計算に関連して、特に処理の高速化が望まれる3次元問題を対象に研究する。3次元拡散コードにおいては、有限差分法を用いた場合には7点階差式で近似される中性子束計算、つまり「inner iteration」に大部分の計算時間が消費される。したがって、もしこの最もよく走行する部分がベクトル化できれば、並列計算能力を有効に利用できる。この論文でなされたことは、(1)7点階差式を、SOR、SLOR、改良SLOR、ADI、行列のブロック分解、サイクリック・リダクション法の6つの並列手法により数値実験し、その並列効果を測定する。 (2)拡散コードの並列計算について、原研で作成されたADCコードを例にして分析される。 この結果、7点解差式の解法には、ここで新しく提案された改良SLORが勝れていること、ADCコードの場合には、うまく行けば、その計算時間を30%程度に減らせることができることが判った。
石黒 美佐子; 古志 裕司*
JAERI-M 9235, 50 Pages, 1980/12
拡散方程式の並列計算が論じられる。ここでは、とりわけ高速計算が要望される3次元の問題に重点が置かれる。3次元拡散コードは、中性子の拡散を計算する7点階差式を解く部分、つまり、inner iterationに大部分の計算時間が費やされる。従って拡散コードはこの部分を並列計算することにより並列化の効果を上げることができる。ここでは主に、7点階差式の計算に関して、数値実験により各種解法(全部で6種)の並列計算への適用検討及び拡散コード:ADCの並列化を目的とした分析が行なわれる。この結果、ADCコードについては、SOR法によりinner iterationを並列計算すれば、計算時間は30%に短縮できることが判った。また7点階差式の計算については、反復回数の増加をうまく防いでいる改良SLOR法が?れていることが判った。
常松 俊秀; 竹田 辰興; 松浦 俊彦*; 安積 正史; 栗田 源一; 滝塚 知典
JAERI-M 8616, 46 Pages, 1979/12
ERATOコードは、プラズマの電磁流体力学的安定性を解析するための汎用コードであるが、すべての処理を数値的に行っているため、計算の各段階における誤差が積み重なって種々の問題を引き起こすことがある。本報告書においては、過去の実際的な安定性解析を行った際に生じた諸問題を系統的に整理し、更に今後予想される核融合プラズマの安定性解析において必要となるERATOと関連ある計算コードの紹介と計算結果の例を示した。また、ERATOはプログラム的にも、扱う数値データの量においても巨大コードであるために、効率の良い計算を行うためには、個々の計算機の特性を生かした最適化が必要である。本報告書では、FACOM230-75システムにおける入出力処理の最適化と、75APUにおける超高速演算における最適化を行いテストをした結果をも報告する。この報告書は昭和54年11月19~21日に米国オークリッヂ国立研究所で行われたワークショップで発表した内容をまとめ補遺したものである。
