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小出 洋; 今村 俊幸; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 武宮 博*; 樋口 健二; 笠原 博徳*; 相川 裕史
計算工学講演会論文集, 3(1), p.81 - 84, 1998/05
日本原子力研究所では、並列処理に関る共通基盤技術の研究開発の一環として、並列プログラミングと異機種並列計算機利用における途切れの無い思考を支援する並列分散科学技術計算環境STA(Seamless Thinking Aid)を開発している。STAは異機種並列計算機ネットワーク上で結合して利用するための機能とその上でのサービスを提供している。このために、異機種並列計算機間で共通の通信インターフェイスを採用した、データを効率良く交換できる、共通通信基盤が必要である。STAは、こうした異機種並列計算機利用のための共通通信基盤Stampiを備えており、ユーザプログラムはMPI2を基本とした異機種並列計算機通信ライブラリStampi-Libを使用して異機種間で自由に通信を行うことができる。本論文では、StampiとStampi-Libの概要について述べる。
武宮 博*; 今村 俊幸; 太田 浩史*; 小出 洋; 川崎 琢治*; 樋口 健二; 相川 裕史; 笠原 博徳*
計算工学講演会論文集, 3(1), p.73 - 76, 1998/05
日本原子力研究所では、並列処理に係わる共通基盤技術の研究開発の一環として、ネットワークに接続された複数の並列計算機環境での並列科学技術作業における途切れのない思考を支援する並列分散科学技術環境STA(Seamless Thinking Aid)を開発している。具体的には、(1)並列科学計算作業における一連の作業の円滑な遂行、(2)複数の並列計算機の円滑な利用、を支援することにより、利用者の途切れのない思考を実現することを目的としている。本稿では、上記目的を詳述するとともに、その目的を達成するためにSTAの提供している機構の概要について述べる。
今村 俊幸; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 小出 洋; 武宮 博*; 樋口 健二; 笠原 博徳*; 相川 裕史; 久野 章則*
計算工学講演会論文集, 3(1), p.85 - 88, 1998/05
日本原子力研究所では、並列処理に関る共通基盤技術の研究開発の一環として並列プログラミングにおける異機種並列計算機利用における途切れの無い思考を支援する並列分散科学技術計算環境STA(Seamless Thinking Aid)を開発中である。ネットワーク上のマシンに分散するツールやアプリケーションなどのサービス利用は、資源等の所在が異なると非常に複雑である。STAはネットワーク上に分散するサービスを単純なGUIで統一的に扱う機能を提供する。さらに異機種並列計算機を利用する上で有効な資源情報やジョブ投入などの操作を統一的に扱うサービスを提供することで、ユーザは複数機種の指定または設定、遠隔操作を意識することなく行うことができる。本稿ではSTAの異機種計算機の利用環境構築について報告する。
太田 浩史*; 今村 俊幸; 川崎 琢治*; 小出 洋; 武宮 博*; 樋口 健二; 相川 裕史; 笠原 博徳*
計算工学講演会論文集, 3(1), p.77 - 80, 1998/05
並列計算機を利用した科学技術計算用ソフトの開発は、並列処理プログラミングの複雑さ故に、従来にも増して作業に長時間を要する。その要因の一つは、開発ツールの情報を利用者が理解するのに時間を要するためである。プログラム開発において、問題解決のためには、どの開発作業フェーズでも、コーディング作業に戻るという性質を持っており、エディタがプログラム開発作業の中心的な存在である。STAのプログラム開発環境である、エディタを中心に統合された並列プログラム開発環境PPDEは、各種ツールが提供する情報をソースコードに関連付けてグラフィカルに表示するとともに、その状態のままソースコードの編集を可能にすることにより、開発者の思考の流れを柔軟に支援しながら、作業に必要となる手順と消費される時間を低減し、円滑な並列プログラムの開発を支援する。PPDEの概要と評価結果について述べる。
北端 秀行*; 土浦 宏紀*; 植田 洋匡*; 相川 裕史
JAERI-Data/Code 98-015, 34 Pages, 1998/03
JAERI-Data-Code-98-015.pdf:1.47MB
酸性雨影響予測計算コードSTEM2に対し、スカラ並列計算機SP2とベクトル並列計算機VPP30のタイプの違う2機種の計算機を用いて並列化を行った。その結果、スカラマシンのSP2における34並列で13.7倍、ベクトルマシンVPP300の12並列で24.2倍の高速化を実現するとができた。STEM2は、有害な一次汚染物質である、NO
,SOからラジカルな光化学オキシダントにいたるまで、大気中に存在するほとんどすべての大気汚染物質を含んでおり、複雑な化学反応過程をモデルの中に組み込んでいるのが最大の特徴である。本報告書ではこの酸性雨予測計算コードSTEM2に対して行ったベクトル・並列化の方法とそれによる性能向上について報告する。
小出 洋; 武宮 博*; 今村 俊幸; 太田 浩史*; 川崎 琢治*; 樋口 健二; 笠原 博徳*; 相川 裕史
情報処理学会第56回(平成10年前期)全国大会講演論文集, p.3_613 - 3_614, 1998/00
異機種並列計算機をネットワークで接続した並列分散環境において、ネットワークや計算機の負荷など並列分散環境の動的な変化を考慮して処理を自動的に分配するメタ・スケジューリングの枠組を提案する。本メタ・スケジューリング方式では、ユーザあるいはコンパイラが生成した並列分散プログラムの中に挿入されているスケジューリングルーチンが計算機やネットワーク資源の各種情報を使用して、計算時間が最小化するように自動的に負荷分散を行う。
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。
折居 茂夫*; 松山 雄次*; 大田 敏郎*; 久米 悦雄; 相川 裕史; 熊倉 利昌*; 滝川 好夫*
計算工学講演会論文集, 2(1), p.117 - 120, 1997/05
並列計算機用ベンチマークテストシステムを、VPP300,SX-4,T94,SR2201,SP2から成る複合計算機システムで開発した。この複合計算機で性能を評価する並列ベンチマークテストコードを、ユーザコードを基にして開発した。その並列性能評価の基となる並列性能評価方法を研究した。さらに並列性能評価のために、全てのUNIXシステム上で動くツールを開発した。この並列計算機用ベンチマークテスト・システムの成果は、科学技術分野の並列処理の普及のために、利用者と開発者相方に還元される。
松山 雄次*; 折居 茂夫*; 大田 敏郎*; 久米 悦雄; 相川 裕史
JAERI-Tech 97-017, 156 Pages, 1997/03
kpxは、並列処理推進のための共通基盤として開発した、プログラム並列化支援解析ツールである。kpxは時間計算のためのktool、Paragon並列化オーバーヘッド測定のためのptool、VPP並列化オーバーヘッド測定のためのxtoolから構成されている。kpxのktoolは、全てのUNIX系コンピュータのFORTRANプログラムを対象としておりParagon、SP2、SR2201、VPP500、VPP300、Monte-4、SX-4、T90において動作確認されている。
相川 裕史
プラズマ・核融合学会誌, 72(8), p.755 - 759, 1996/08
並列処理における共通基盤技術の開発に関して、本センターの設立趣旨、活動内容および設備などを紹介する。平成7年4月に設立されて、一年余り経過し、準備段階を経て、いよいよ本格的活動に入ってきた。主な開発項目として、Seamless thinkingを可能にするSTA(Seamless Thinking Aid)基本ソフトの開発、可視化デバッグ・システムの開発、並列計算用ライブラリの整備、並列計算法の類型化、並列計算における性能評価法の開発、実時間トラッキング/ステアリング・システムの開発などがある。また、これらの開発のための、複合並列計算機システムの概要も紹介する。
星野 克道; 相川 裕史; 旭 芳宏*; 河上 知秀; 川島 寿人; 前田 彦祐; 前野 勝樹; 松田 俊明; 三浦 幸俊; 永島 圭介; et al.
IAEA-CN-60/A5-9 (Vol.1), 0, p.697 - 704, 1995/00
表面安全係数が3のときに大きな飽和振幅を持つポロイダルモード数が2つのテアリングモードがその磁気島内を電子サイクロトロン加熱(ECH)で加熱することにより抑制されることがわかった。さらにこのモードにより引き起こされる密度増大時のディスラプションがECHにより防止できる。このJFT-2Mでの実験結果を報告する。
相川 裕史
JAERI-Research 94-037, 24 Pages, 1994/11
JAERI-Research-94-037.pdf:0.68MB
OH-プラズマの新しい輸送モデルが提案されている。それは従来から言われているOH-プラズマ特有のProfile Consistencyという電子温度分布に関する現象をうまく説明できるのみでなく、その他の重要な輸送問題を明確にすることができた。OH-プラズマの熱輸送の鍵を握る熱拡散率は中心部が主に電磁的乱流によるもので支配され、周辺にいくにしたがい静電的乱流が支配的になっている中で、新古典論によるイオンの熱拡散率が分布全体にわたって付加されているというモデルである。このモデルでは電磁的乱流と静電的乱流の支配域の変化が種々の輸送上の面白い現象を説明している。
相川 裕史
JAERI-M 94-035, 10 Pages, 1994/03
トカマク・プラズマにおける拡散係数に乱流度を導入し拡散係数を一般的な形で表現したものであり、これによって乱流の起因となっている不安定性がわかり、その成長率、周波数、波数などのパラメータがわかれば拡散係数が決まる事を示しており、トカマクプラズマの輸送問題を解く上で極めて有用なものとなっている。ただ、未だ確定的なものではなく非線型性に内在するあいまいさを含んではいるが、実用的には、殆ど影響がなく、使用できるであろう。
星野 克道; 森 雅博; 山本 巧; 玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 相川 裕史; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; et al.
Radio Frequency Power in Plasmas; AIP Conf. Proceedings 289, p.149 - 156, 1994/00
JFT-2MトカマクでのECH(電子サイクロトロン加熱)によるディスラプション抑制実験に関する招待講演である。プラズマ小半径の70%の位置を局所的に加熱するとディスラプションが防げることを見い出した。この加熱の無い場合には、モードの周波数が小さくなりディスラプションに至るが、局所加熱を行なうとモードの周波数が上がりディスラプションが抑制されている。磁気島の回転周波数に合わせていろいろなタイミングで上記局所加熱を行なった結果、上記位置は磁気島位置に対応し、磁気島の局所加熱がディスラプション抑制の主因であることを見出した。
=3 disruption by electron cyclotron heating in the JFT-2M tokamak星野 克道; 森 雅博; 山本 巧; 玉井 広史; 荘司 昭朗; 三浦 幸俊; 相川 裕史; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; et al.
Physical Review Letters, 69(15), p.2208 - 2211, 1992/10
被引用回数：71 パーセンタイル：90.02(Physics, Multidisciplinary)JFT-2Mトカマクでパワー70~80kWの電子サイクロトロン加熱により、安全係数q=3で出現するMHDディスラプションが抑制・回避されることが見出された。抑制は、電子サイクロトロン共鳴層がq=2位置付近の幅1cm程度の領域にあるときにのみ起きることが特徴である。観測されたこの狭い抑制領域は、磁気島の加熱が抑制に効くことを示唆している。さらに、この領域の加熱は、密度限界で起きるディスラプションの抑制にも有効であることが見出された。
荘司 昭朗; 玉井 広史; 三浦 幸俊; 森 雅博; 小川 宏明; A.W.Leonard*; T.Jensen*; A.W.Hyatt*; A.M.Howald*; Fuchs, G.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.296 - 300, 1992/00
被引用回数：36 パーセンタイル：93.34(Materials Science, Multidisciplinary)JFT-2Mでは、外部コイル(EML)からヘリカル磁場成分を加えることにより、プラズマ閉じ込めを改善する実験を行っている。これまで比較的広いモードスペクトラムを持つEMLコイルにより、Hモード時の密度上昇の抑制等を行うことができている。さらに最近、よりシャープなモードスペクトルを持つEMLコイルを設置し、閉じ込めの制御に最適な磁場構造を明らかにする実験を行っており、それらの結果について報告する。
三浦 幸俊; 相川 裕史; 星野 克道; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; 前田 彦祐; 松田 俊明; 森 雅博; 小田島 和男; et al.
Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research 1990, Vol.1, p.325 - 333, 1991/00
JFT-2Mにおいて観測される閉込め改善モード(H-mode,Improved L-mode,Counter NB injection Pellet with H-mode)は、その実現に異なる手段を用いているが、密度分布から2つの改善モードに大別できる。1つはプラズマ周辺に急峻な密度および温度分布を持つH-modeであり、他はプラズマ中心から急な密度分布を持つ改善モードである。L/H遷移の研究から、H-modeプラズマは、プラズマ周辺ポロイダルラーマー半径程度に-150V/cmの径電場が形成されていること、およびプラズマ周辺イオンの速度分布関数が、H
/D光の減少より先に起こっていることを明らかにした。Ergodic Magnetic Limiterの実験で、H-modeの不純物の増大をおさえた、定常なH-modeを実現でき、その運転領域を明らかにし、H-modeの制御性を示すことができた。
小川 宏明; 河西 敏; 玉井 広史; 川島 寿人; 上杉 喜彦*; 山内 俊彦; 森 雅博; 三浦 幸俊; 鈴木 紀男; 仙石 盛夫; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 59(11), p.3962 - 3976, 1990/11
被引用回数：4 パーセンタイル：46.26(Physics, Multidisciplinary)分光的手法を用いてJFT-2MのHモード中の不純物の挙動の研究を行なった。Edge-Localized Modes(ELMs)が発生しないHモードでは、高電離イオンのスペクトル線の発光強度が時間とともに増加するのに対し低電離イオンのスペクトル線の発光強度はHモード遷移直後に減少し、その後時間的に一定値となる。また、鉄イオン密度の空間分布測定等により、金属不純物ばかりではなく軽元素不純物も、ELMsの発生していないHモード時には、プラズマ中心に集中することが明らかとなった。またELMsの発生したHモード時では、これらの不純物集中が、ELMsの発生とともに低減されることが明らかとなった。
相川 裕史
JAERI-M 90-175, 23 Pages, 1990/10
散逸性ドリフト波乱流による拡散係数は、これまでに何人かの著者によって、それぞれ乱流の強さに応じて異なった形で記述されてきたが、乱流の強さを表すあるパラメータを導入することによって、1つの統一された形に表すことができることを示した。それゆえに、前に同著者により示されたようにL-H遷移の原因が散逸性ドリフト波乱流に可能性があることから、L-H遷移モデルがもっと簡単な形で、前に示したレポートの内容を矛盾なく抱括できることを示した。
玉井 広史; 小川 俊英; 松本 宏; 小田島 和男; 相川 裕史; 星野 克道; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; 近藤 貴; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 29(10), p.L1911 - L1914, 1990/10
被引用回数：1 パーセンタイル：10.07(Physics, Applied)JFT-2Mトカマクにおけるイオンバーンシュタイン波加熱実験(IBW)の報告である。アンテナ負荷抵抗はプラズマがアンテナに近づくにつれて上昇し、Hモード時は、周辺密度が下がることによって減少した。IBWによる水素イオンの加熱が観測されたが、同時に、スクレイプオフ層の電子加熱も起きており、これは輻射損失の増大をもたらし、この結果、エネルギー閉じ込めは、同一条件における従来型のモード変換加熱に比べ低い値を示した。またHモードプラズマへIBWを入射したところ、きわめて短時間の内に不純物の蓄積が起こり、Hモードプラズマ状態を持続できなかった。
