非構造メッシュ用BILU前処理付き反復法のベクトル化・並列化手法

襲田 勉*; 丸山 訓英*; 鷲尾 巧*; 土肥 俊*; 山田 進

情報処理学会論文誌, 41(SIG8), p.92 - 100, 2000/11

共有メモリベクトル並列計算機の演算性能を最大限に引き出すような、ランダムパース行列のためのBlock(ブロック)ILU前処理付き反復法のベクトル・並列化手法を提案し、その手法を並列ベクトル型スーパーコンピュータSX-4(SRAM版,1CPUのピーク性能2GFlops)上で性能評価した結果を示す。ここでブロックとはある格子点上に定義された複数の未知数からなる集合とする。ベクトル処理をすることが難しいとされるBILU前処理演算のベクトル化のためにIDS-JAD(In Dependent Set Jagged Diagonal)形式を導入し、共有メモリベクトル並列化のためにMJAD(Multiple JAD)形式を導入した。IDS-JAD形式の導入により間接アドレス参照によるメモリアクセスの負荷が低減され、不要な演算を除去できる。MJAD形式の導入によりCPU間の周期回数が低減できる。3次元構造解析問題(GeFEM Tiger V1.0)を用いた約100万自由度の評価例題を使った数値実験において、1CPUで1.0GFlops,8CPUで6.8GFlopsを達成した。

大規模非定常数値シミュレーションのためのリアルタイム可視化システム; NEC SX-4上での並列ベクトル処理性能

武井 利文*; 松本 秀樹*; 村松 一弘; 土肥 俊*

可視化情報学会誌, 20(suppl.1), p.115 - 118, 2000/07

リアルタイム可視化システムRVSLIB(Real-time Visual Simulation LIBrary)を開発してきた。本システムは、大規模非定常数値シミュレーションに対するリアルタイム可視化と大規模蓄積データに対するポストプロセッシング用に開発されている。このシステムでは、ほとんどの可視化処理を計算サーバ上で実行し、生成した画像を圧縮し、ネットワークを通して端末へ転送する。これによって、計算サーバから端末に計算結果を転送する場合に比較し、データ転送量を大幅に削減し、インターネットを含む広域のネットワーク分散環境での可視化を可能にしている。一方、可視化処理が計算サーバのCPUリソースを消費するため、その高速化が必要である。本論文ではシステムの概要とともに可視化処理性能を示し、大規模非定常数値シミュレーション結果の可視化にとって計算サーバ上での可視化処理方式が実用的な手段であることを示す。

並列計算機上での流体解析のための実時間可視化システムの開発

村松 一弘; 大谷 孝之; 松本 秀樹*; 武井 利文*; 土肥 俊*

JAERI-Data/Code 98-014, 35 Pages, 1998/03

JAERI-Data-Code-98-014.pdf:1.83MB

並列計算機サーバ上での流体解析の結果を、ネットワークで接続されたクライアント上で解析と同時に可視化するとともに、解析及び可視化のための種々のパラメータをクライアントのGUI(Graphical User Interface)で制御する実時間可視化システムを開発した。本システムでは、並列計算機上で流体解析から画像データ生成までの過程を並列処理することにより高速化するとともに、サーバからクライアントへの画像データ転送に画像圧縮技術を用いることにより、ネットワークの負荷を軽減している。可視化処理の並列化は、Owner Computational Ruleに基づいている。またクライアント側はOS非依存の実現方式として、Javaアプレットを利用している。これによりWebブラウザさえインストールされていれば実時間可視化が可能になっている。

並列計算機上での流体解析のための実時間可視化システム

土肥 俊*; 松本 秀樹*; 武井 俊文*; 相川 裕史

計算工学講演会論文集, 2(1), p.109 - 112, 1997/05

並列計算機上での並列流体解析の結果を、ネットワークで接続されたクライアント上で解析と同時に可視化するとともに、可視化のための種々のパラメータをクライアント上のGUIで制御する実時間可視化システムを開発した。本システムの並列化は領域分割法に基づいており、各プロセッサは担当領域における解析計算からピクセルデータ生成までを行う。生成された部分領域でのピクセルデータは、画像合成用PEに転送され、合成用PEにおいて1フレームの画像データに合成される。この画像データがクライアントに送信され、表示されるクライアントへの画像データ送信に関しては、画像圧縮技術を導入することにより、ネットワークの負荷を軽減している。

Developing carbon-metal nanohybrids for the simultaneous removal of heavy metals and radionuclides from contaminated water

Maamoun, I.*; 田中 万也; 土肥 輝美; 菅野 太志*; 椿 俊太郎*; 井倉 則之*

no journal, , 

The co-occurrence of high contamination levels of heavy metals and radionuclides in (waste) water causes major consequences on health and ecosystems, producing short- and long-term harmful effects. Meanwhile, most of the conventional adsorbents/materials do not efficiently provide simultaneous removal of heavy metals and radionuclides. Iron (Fe) nanoparticles have been widely used in water treatment applications, due to their unique sorption abilities and the involvement of different mechanisms for contaminants removal. Correspondingly, combining Fe nanoparticles with other transition metals, such as zirconium (Zr), results in enhanced reaction rates and faster electron transfer, suggesting bi-metallic Fe/Zr as a good candidate for the simultaneous removal of heavy metals and radionuclides from contaminated water. In this work, carbon-metal nanohybrids were developed by supporting bi-metallic Fe/Zr nanoparticles on graphitic carbon, and their potential was investigated for the simultaneous removal of chromium, arsenic, and uranium from aqueous solutions. The graphitic carbon was prepared considering two approaches; the first approach is the hydrothermal carbonization of citric acid in the presence of potassium nitrate (KNO). The second approach was the graphitization of detonated nano-diamonds via annealing at 900C. The nanohybrids were synthesized by the addition of the as-prepared graphitic carbon to the Fe/Zr precursor(s) followed by the chemical reduction using borohydride (BH) reductant while mixing at 30C. The synthesized nanohybrids were characterized using different techniques, including X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Microwave irradiation (2.45 GHz) was used for the post-treatment of the spent nanohybrids to achieve high recyclability over several consecutive removal experiments.