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岸田 則生*; 村田 徹*; 浅見 哲夫*; 小迫 和明*; 真木 紘一*; 原田 秀郎*; Lee, Y.*; Chang, J.*; 千葉 敏; 深堀 智生
AIP Conference Proceedings 769, p.199 - 202, 2005/05
光核反応に対する核データは、高エネルギー電子加速器の遮蔽設計及び高エネルギー
線治療の分野に必要である。JENDL光核反応データファイルは、シグマ委員会の光核反応データ評価ワーキンググループによって整備された。われわれは多くの文献サーベイから、評価に必要な十分な実験データが圧倒的に不足しているので、光核反応データファイルを実験データのみから作成するのは困難であるという結論を得た。したがって、評価は統計模型核反応モデルの助けを借りて実施した。JENDL光核反応データファイルに格納される断面積データ等の物理量は、光吸収断面積,中性子,陽子,重陽子,三重陽子,
He粒子,
粒子の収量及び二重微分断面積,同位体生成断面積である。アクチノイド核種に対しては、これに光核分裂断面積を加える。格納される
Hから
Npまでの68核種に対する最大光子入射エネルギーは140MeVである。
山田 進; 清水 大志; 小林 謙一*; 蕪木 英雄; 岸田 則生*
Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 9 Pages, 2000/09
実際の科学技術計算において計算時間の大部分を占めているのは連立一次方程式の求解、行列の固有値の計算、などの数値計算である。日本原子力研究所は科学技術計算に比較的多く現れる基本的な数値計算をとりあげ、メッセージパッシングを用いた並列計算ルーチンを開発し、並列数値計算ライブラリ「PARCEL」として整備している。このライブラリは係数行列が疎行列であるような連立一次方程式の反復解法、エルミート行列の固有値の計算、擬似一様乱数の生成及び高速フーリエ変換から構成されている。本研究では、PARCELの特徴、性能について連立一次方程式の反復解法を中心に説明する。また、定評のあるほかのライブラリとの性能の比較を行い、同等の性能があることを数値実験から示す。
山田 進; 清水 大志; 小林 謙一*; 君塚 肇*; 岸田 則生*; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, p.369 - 372, 2000/05
日本原子力研究所で開発した並列数値計算ライブラリ「PARCEL」を紹介する。このライブラリは係数行列が疎行列であるような連立一次方程式の反復解法、実対称及びエルミート行列の固有値の計算、模擬一様乱数の生成ルーチン及び高速フーリエ変換のルーチンから構成されている。また、PARCELの各ルーチンはFORTRAN77及びMPIを用いて記述されており、さまざまな計算機上で利用できる特長を持っている。さらに、演算の分割や通信と計算のオーバーラップなどの工夫により優れたスケーラビリティを持つようにプログラムされている。そこで、このルーチンのスケーラビリティを調べるため、実際に並列計算機を用いて実行した結果、優れたスケーラビリティを持つことが確認できた。
市原 潔*; 志澤 由久*; 岸田 則生*
JAERI-Data/Code 99-016, 183 Pages, 1999/03
JAERI-Data-Code-99-016.pdf:4.87MB
「誤差評価ライブラリ」は、行列計算の数値解析結果の誤差の分析を支援するためのサブルーチン集である。(1)連立一次方程式誤差評価ルーチン群は、残差ベクトルのノルム、行列の条件数、誤差限界を計算する。(2)エルミート行列誤差評価ルーチン群は、Korn-Katoの公式に基づいて固有値の存在範囲を見積もる。(3)試験行列生成ルーチン群は、数学研究に基づく試験行列、乱数行列、アプリケーション・プログラムに現れる典型的な行列を生成する。本書は、各サブルーチンが使用している理論・公式の要点と利用方法についてまとめたものである。
岸田 則生*; 加治 芳行; 鈴木 惣一朗*; 清水 大志; 志沢 由久*; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 3(1), p.59 - 62, 1998/05
原研で開発中の並列数値計算ライブラリの一つに含まれている安定化双共役勾配法連立一次方程式解法ルーチンを用いて有限要素法プログラムの並列化を行うとともに、高温ガス炉の燃料ブロックの応力解析を行った。有限要素法プログラムの並列化には、連立一次方程式の解法ルーチンを原研開発の解法ルーチンでおきかえる手法を用いた。これはプログラム全体に占める計算時間及び記憶域の大部分が連立方程式解法ルーチンになっているので、ここを並列化することが重要だからである。また、全体を並列化するのに較べて、一部の並列化であっても、その効果が大きいと考えられるからである。実際の応力解析では1200要素から120000要素まで変化させて並列化の効率を調べた。既存プログラムの並列化を行う時、並列ライブラリの使用が極めて有用であることが示せた。
岸田 則生*; 加治 芳行; 清水 大志; 蕪木 英雄
月刊地球, 20(12), p.778 - 782, 1998/00
日本原子力研究所で開発を進めている並列数値計算ライブラリの概要とその応用事例についての紹介を行う。特にライブラリプログラムの一つである双安定化共約勾配法プログラムを用いて有限要素法解析ソフトを並列化した例について、並列性能及び高温工学試験研究炉燃料体ブロックの応力解析結果を記述する。開発したライブラリを科学技術計算プログラムの並列化に利用すると短時間で並列化が終了すること、及び、十分な並列性能を発揮することが確かめられる。
岸田 則生*
RIST News, (26), p.15 - 23, 1998/00
計算科学技術推進センターで開発した並列数値計算ライブラリの紹介を行う。特に連立一次方程式解法プログラムの安定化双共役勾配法ルーチンを有限要素法解析に使用して並列性能を評価した例について詳述する。有限要素法解析には高温工学試験研究炉の燃料体ブロックの応力解析を採用した。疎行列の解法では非ゼロ要素をどのように配列上に格納するかにより、計算性能と並列性能が影響を受ける。そのため、行圧縮格納形式とぎざぎざ対角格納型式を用いた計算をスカラー並列及びベクトル並列計算機上で行って性能を測定した。その結果、一行当りの非ゼロ要素数が大きいと、行圧縮型形式でも十分なベクトル性能が得られることが判明した。
清水 大志; 佐々木 誠*; 市原 潔*; 岸田 則生*; 鈴木 惣一朗*; 佐藤 滋*; 田中 靖久*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄
情報処理学会研究報告, 96(81), p.129 - 134, 1996/08
近年、演算回路素子等の速度向上が限界となりつつあるために、並列計算は大規模数値シミュレーションの分野において重要な手法となっており、効率及び移植性の良い並列ライブラリが必要とされている。そこで、我々は各種計算機に対応可能であるMPIまたはPVMを用いた分散メモリ型ベクトル並列計算機数値計算ライブラリの開発を行っている。本論文ではHouseholder変換による三重対角化及び2分法を用いた実密対称行列の固有値問題解法ルーチンの開発について報告する。行列のデータは列方向サイクリック方式により分割し、プロセッサ間のデータ転送量を減らすため対称行列の全ての成分を格納する。Householder変換について8プロセッサを使用した並列化による速度向上率は2000
2000行列に対してParagonで6.0倍である。VPP300では40004000行列に対して4.2倍の値を得た。
岸田 則生*; 横川 三津夫; 渡辺 正; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.117 - 120, 1996/05
2次元Rayleigh-Benard流れに対する直接シミュレーションモンテカルロコードであるPstc-2dをIntel Paragon上で並列化した。並列化により大規模なメモリ空間が利用可能となり、今まで実行できなかったアスペクト比が8のシミュレーションを実行できた。シミュレーション結果は連続体モデルの予測結果と良く一致しており、DSMC法が連続流に近い流れの解析にも適応可能なことが判明した。並列化はParagon固有の並列化ライブラリであるNXライブラリとPVMを用いて行った。DSMC法は通信量が大きいので並列化性能はあまり良くなく、新たな並列計算向きのアルゴリズムの開発が必要なことも判明した。
岸田 則生*; 横川 三津夫; 渡辺 正; 蕪木 英雄
JAERI-Data/Code 96-008, 20 Pages, 1996/03
JAERI-Data-Code-96-008.pdf:1.1MB
2次元Rayleigh-Benard流れを直接シミュレーションモンテカルロ(DSMC)法でシミュレートするPstc-2dコードをParagon上で並列化した。並列化にはParagon固有のメッセージパッシングインターフェイスであるNXライブラリが使用された。DSMC法はプロセッサ数nに対してO(n)のメッセージ転送回数を要求するので、nが大きい時の並列化効率はあまり良くない。計算精度をある程度犠牲にするもののメッセージ転送回数がO(n)である新たなメッセージ転送アルゴリズムが提案される。PVMとNXライブラリによる並列化が比較され、後者の方が3倍速いことが判明した。Paragonの大メモリ空間を利用して、アスペクト比が8のRayleigh-Benard流のシミュレーションが可能になった。得られたロール数は連続流モデルから期待される結果と良く一致した。
27, 1995, JAERI, Tokai, Japan深堀 智生; 岸田 則生*
JAERI-Conf 95-016, 150 Pages, 1995/07
本報文集は、第2回高エネルギー核データ専門家会議の報文を収録したものである。専門家会議は、1995年1月26日と27日の両日、日本原子力研究所東海研究所において60数名の専門家の出席のもとに開催された。数GeVまでの入射エネルギーにおける高エネルギー核データは、加速器利用を始めとした多岐にわたる分野から必要とされている。第1回の専門家会議の後、わが国では評価及び理論的研究の進展及びその成果の集積があり、諸外国での高エネルギー核データ評価活動も盛んになってきた。このような状況を受け、本専門家会議では、高エネルギー核データの評価済ファイルを整備するという視点に立って、理論モデル・計算コード、既存もしくは必要な実験データ、利用者からの要求及び応用分野の紹介、評価済ファイルの現状などが報告・討議された。
岸田 則生*
JAERI-M 92-122, 34 Pages, 1992/08
電子加速器の保守作業計画立案等のために必要な光放射化断面積の核データ評価を行った。評価した断面積は、
Ni(,n)
Ni,
Cu(,n)
Cu反応等、標的核種が加速器の構造材に多く含まれ、しかも反応断面積が比較的大きいもの11種類である。閾エネルギーから140MeVにおいて、吸収断面積の評価を行い、次に理論計算コードであるMCPHTOを用いて(,n)反応及び(,p)反応の分岐比を計算し、放射化断面積を求めた。計算結果は巨大共鳴領域の実験データと比較され、評価結果が十分に妥当であることが示された。
深堀 智生; 国枝 賢; 千葉 敏; 原田 秀郎; 中島 宏; 森 貴正; 島川 聡司; 前川 藤夫; 渡辺 幸信*; 執行 信寛*; et al.
no journal, ,
JENDL高エネルギーファイル(JENDL/HE)及びJENDL光核反応データファイル(JENDL/PD)の最新版として、JENDL/HE-2007及びJENDL/PD-2007が公開予定である。JENDL/HE-2007にはJENDL/HE-2004から改訂及び追加をあわせて約100核種のデータが、JENDL/PD-2007には約170核種のデータが格納される予定である。
