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蕪木 英雄; 清水 大志; 鈴木 惣一朗*
パソコンで見る流れの科学; 数値流体力学入門, p.258 - 285, 2001/07
格子ボルツマン法による流れの数値シミュレーション手法について歴史的背景,考え方の基礎をやさしく解説した。数値シミュレーションの例として板の後流について、読者が自由にレイノルズ数を設定しカルマン渦列の観察を行えるようプログラミングを行った。またパソコン上のInternet Explorerで可視化できるよう、プログラミングはJavaで行った。これにより2次元で最大レイノルズ数230程度までのカルマン渦列の時間発展を計算しながら観察可能である。
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。
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。
鈴木 惣一朗*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 1(1), p.101 - 104, 1996/05
Lattice Boltzmann法を用いた2次元流体シミュレーションコードをベクトル並列計算機富士通VPP500およびスカラ並列計算機Intel Paragon XP/S上で開発した。ベクトル並列で95.1%(11521152グリッド、16プロセッサ)、スカラ並列で88.6%(800800グリッド、100プロセッサ)の高並列化効率が得られた。ベクトル並列計算で、プロセッサあたりの計算領域をメモリの上限にとりプロセッサ数に比例して全計算領域を増加させた場合、プロセッサ数を数百台に増加しても計算時間は数パーセントしか増加しないことがパフォーマンスモデルを用いた予測から分かった。
鈴木 惣一朗*; 蕪木 英雄; 横川 三津夫
JAERI-Data/Code 96-013, 25 Pages, 1996/03
JAERI-Data-Code-96-013.pdf:1.04MB
Lattice-Boltzmann法を用いた2次元流体シミュレーションコードをベクトル並列計算機(富士通VPP500)、およびスカラ並列計算機(Intel Paragon XP/S)上で開発した。ベクトル並列で95.1%(1152
グリッド、16プロセッサ)、スカラ並列で88.6%(800グリッド、100プロセッサ)の高い並列化効率が得られた。同数プロセッサの計算速度はベクトル並列がスカラ並列の100倍あり、パフォーマンスモデルを用いた予測では、この値が100プロセッサまで保たれる。ベクトル並列計算では、プロセッサあたりの計算領域をメモリの上限にとりプロセッサ数に比例して全計算領域を増加させた場合、プロセッサ数を100台に増加しても計算時間は数パーセントしか増えないことが分かった。
木下 幹康; Chen, Y.*; 金田 保則*; Geng, H. Y.*; 岩沢 美佐子*; 大沼 敏治*; 一宮 尚志*; 西浦 廉政*; 板倉 充洋; 中村 仁一; et al.
no journal, ,
軽水炉燃料においては約70GWd/tの燃焼度で結晶粒が50
200nmに変化する細粒化が観察されている。新クロスオーバ研究では加速器実験と計算科学的手法により、その主要なプロセスのシミュレーションが行われている。加速器照射においては、模擬燃料セリア(CeO
)における、結晶の細粒化が部分的に再現された。TEM観察によると主要なプロセスは細粒化であり異なるスケールの酸素原子の欠陥と板状のクラスターが重要な役割を担っていることが示された。一方、第一原理,分子動力学,モンテカルロ法,メゾスケールのセルオートマトン法等の計算科学的研究も現在実施している。計算科学的研究の骨子は核分裂片トラックによる加熱とクエンチの繰り返しの理解がもとになっている。これらにより原子は高エネルギーの準安定位置と構造に置かれる。多くの実験観察をもとに目標とするプロセスの核心に解析が近づいている。