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論文

Performance evaluation of runtime data exploration framework based on in-situ particle based volume rendering

河村 拓馬; 野田 智之; 井戸村 泰宏

Supercomputing Frontiers and Innovations, 4(3), p.43 - 54, 2017/07

AA2017-0206.pdf:3.74MB

最新のメニーコア・プラットフォーム上で、In-Situ粒子ベースボリュームレンダリング(In-Situ PBVR)に基づくIn-Situデータ探索フレームワークのパフォーマンスを検証した。In-Situ PBVRはコストの高い順序計算を回避することができ、並列モンテカルロサンプリングによって、大規模なボリュームデータを小さな可視化用粒子データに変換する。この特徴により、大規模シミュレーションのボトルネックである、1ノードあたりのメモリ制限や、計算速度とノード間通信速度のパフォーマンスギャップを回避することができる。さらに、サイズの小さな粒子データをクライアントPCに転送することによる自由な視点位置のボリュームレンダリング、そして非同期のファイルベースの制御シーケンスによるバッチ処理実行時の可視化パラメータを変更という、In-Situデータ探索が可能になった。In-Situ PBVRは、8208個のIntel Xeon Phi7250(Knights Landing)プロセッサで構成されたOakforest-PACS上で、約10万コアまでの強スケーリング(問題サイズを固定し、CPU数を増加させて処理を加速させるスケーリング)と省メモリ特性を示した。

論文

In-situ visual exploration of multivariate volume data based on particle based volume rendering

河村 拓馬; 野田 智之; 井戸村 泰宏

Proceedings of 2nd Workshop on In Situ Infrastructures for Enabling Extreme-scale Analysis and Visualization (ISAV 2016) (Internet), p.18 - 22, 2016/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:92.55

視点拘束を受けない粒子データを用いて多変量ボリュームデータを可視化する粒子ベースボリュームレンダリング(PBVR)に基づく新しいIn-Situオンライン可視化フレームワークを開発した。我々が開発したオンラインアプローチは粒子データを使用した対話的な視点探索とシミュレーション実行時の多次元伝達関数の変更を可能とする。この実行時可視化は数千コアまでのストロングスケーリングを示し、計算時間も小さい。これらの特徴は大規模シミュレーションをモニタリングするための柔軟なIn-Situデータ探索を提供する。提案フレームワークをJUPITERコードによる圧力容器内部の燃料溶融シミュレーションに適用することにより、その有用性を示した。

論文

岩盤中のガス移行挙動試験計画の立案,1; ガス移行挙動試験に用いる載荷ガス圧の設定

棚井 憲治; 藤田 朝雄; 納多 勝*; 山本 修一*; 志村 友行*; 佐藤 伸*

第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.167 - 172, 2013/01

幌延深地層研究計画では、深度GL-350m調査坑道で原位置ガス移行挙動試験を計画している。本試験は、緩衝材を対象とした試験や岩盤に着目した試験を計画中であり、これらの原位置試験の計画は、幌延の地質環境条件を考慮するため地下水中の溶存メタンを考慮する必要がある。このうち岩盤中のガス移行挙動試験計画立案の一環として、諸外国における岩盤中のガス移行挙動試験の事例調査をもとに試験に用いる載荷ガス圧に関する検討を行い、設定したガス圧の妥当性について力学連成二相流解析を行った。検討の結果、諸外国の事例調査に基づき設定した最大ガス圧で岩盤の最大有効主応力が岩盤の引張強度を若干上回る程度となり、ボーリング孔周辺を極端に乱すことがないことを確認した。

論文

岩盤中のガス移行挙動試験計画の立案,2; 溶存メタンが及ぼすガス移行挙動試験への影響検討

棚井 憲治; 藤田 朝雄; 佐藤 伸*; 納多 勝*; 山本 修一*; 志村 友行*

第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.173 - 178, 2013/01

幌延深地層研究計画では、深度GL-350m調査坑道で原位置ガス移行挙動試験を計画している。本試験は、緩衝材のみならず岩盤にも着目した試験を計画中であり、これらの原位置試験計画の検討は、幌延の地質環境条件を考慮するため地下水中の溶存メタンを考慮する必要がある。このうち岩盤中のガス移行挙動試験計画立案の一環として、幌延の地下水中の溶存メタンが本試験に及ぼす影響を把握するため二相多成分解析を実施した。検討は、はじめに溶存メタンの基本的な挙動の把握を行い、次に調査坑道からの原位置試験を模擬する検討を実施した。検討の結果、地下水中に溶存メタンが存在すると気相全体のガス圧は上昇するが、注入した窒素は分圧分しか岩盤へ移行しないため、ガス注入量に影響を及ぼすことがわかった。

論文

高速実験炉「常陽」臨界30周年記念報告会及び技術講演会

仲井 悟; 青山 卓史; 伊藤 主税; 山本 雅也; 飯島 稔; 長沖 吉弘; 小林 淳子; 小野田 雄一; 大釜 和也; 上羽 智之; et al.

高速実験炉「常陽」臨界30周年記念報告会及び技術講演会, 154 Pages, 2008/06

「常陽」臨界30周年を機に、平成19年6月6日、約600人の参加を得て技術講演会, 記念報告会, 施設見学会等を開催した。技術講演会では、日仏米3か国の原子力開発の現状と今後の高速増殖炉開発における「常陽」への期待が表明された。また、記念報告会では、来賓からご祝辞をいただくとともに、ランドマーク賞授与式、神津カンナ氏の講演、地域との共生への取り組みに関する地元大洗町及び原子力機構の報告などがなされた。

口頭

ガス移行挙動に関する原位置試験計画の検討,1; 試験体規模の検討

納多 勝*; 山本 修一*; 志村 友行*; 佐藤 伸*; 棚井 憲治; 藤田 朝雄

no journal, , 

幌延深地層研究所計画におけるGL-350m調査研究坑道においてガス移行挙動の原位置試験を計画している。本稿本検討では、原位置試験計画の策定に反映するため、設定した期間に目的を達成するために二相流解析を用いて上部坑道の埋め戻し埋戻しの影響や人工バリアの試験体規模の検討を実施した。検討の結果、上部坑道を埋戻し埋め戻し、試験体をある程度縮小した規模(候補としては3/7モデル)に縮小した規模でガス移行原位置試験を行う計画を算定策定した。

口頭

ガス移行挙動に関する原位置試験計画の検討,2; 再冠水時及びガス移行時における試験体への力学影響

佐藤 伸*; 山本 修一*; 納多 勝*; 志村 友行*; 藤田 朝雄; 棚井 憲治

no journal, , 

幌延深地層研究計画における所GL-350m研究調査坑道において、ガス移行挙動の原位置試験を計画している。本検討では再冠水時及びガス移行時における試験体への力学的な影響を検討するため、力学連成2相流解析コードCODE BRIGHTを用いて緩衝材の有効応力変化,間隙率変化に伴う乾燥密度の変化並びに膨潤に伴う上部坑道への膨出影響について検討を行った。

口頭

福島県除染推進活動に関する平成23年度の専門家活動について; 仮置場の設置にかかわる原子力機構の支援対応

阿部 寛信; 池田 幸喜; 見掛 信一郎; 永崎 靖志; 新里 忠史; 浅妻 新一郎; 青木 勲; 石川 信行; 石川 浩康; 石崎 暢洋; et al.

no journal, , 

東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い放出された放射性物質により引き起こされた環境汚染に対し、原子力機構の「除染推進専門家チーム」は、福島県内の各市町村における除染活動の円滑な推進のための行政機関等への支援活動を実施している。平成23年度は、福島県内各市町村における除染計画の策定協力として、延べ321件、除染にかかわる技術指導・支援等として、延べ164件の要請に対応した。そのうち、除染活動によって発生する除去土壌等を保管する仮置場の設置等に関する支援活動では、仮置場の候補地について、地形,土壌,地質,水理,植生等に関する既存情報の整理及び現地調査を実施し、その結果に基づいて、おもに技術的な観点からの助言を行った。また、住民説明会においては、生活環境中に飛散している放射性物質を除去・収集し、一か所に集め、適切に保管することにより、住民の不必要な被ばくを防ぐことが仮置場の設置目的であることを念頭に、仮置場の保管・管理に必要な要件の解説など技術的観点からの説明・支援を実施した。

口頭

岩盤中のガス移行挙動試験に関する基本計画,1; 試験条件の設定

棚井 憲治; 藤田 朝雄; 納多 勝*; 山本 修一*; 志村 友行*; 佐藤 伸*

no journal, , 

幌延深地層研究計画での岩盤を対象としたガス移行挙動試験計画の立案を行った。計画の立案は諸外国における原位置での岩盤のガス移行試験をもとに試験で適用するガス圧載荷ステップを設定し、ガスの移行範囲や岩盤の応力状態を把握するための力学連成二相流解析を実施した。その結果、設定したガス圧載荷ステップ等の妥当性を確認した。

口頭

岩盤中のガス移行挙動試験に関する基本計画,2; 溶存メタンの影響把握

藤田 朝雄; 棚井 憲治; 志村 友行*; 納多 勝*; 山本 修一*; 佐藤 伸*

no journal, , 

シリーズ発表のその1で設定したガス圧載荷ステップを用いて地下水中に溶存したメタンガスがボーリング孔から注入された窒素ガスの移行にどのような影響を及ぼすのかを把握するため、2相6成分解析を実施した。検討の結果、ガス相の圧力に変化は生じないものの、窒素ガスの溶解量に変化が生じ、窒素ガスの拡散範囲が異なることがわかった。

口頭

JAEA福島環境安全センターにおける除染活動にかかわる経験・教訓,4; 自治体支援

須藤 智之; 石川 浩康; 上坂 貴洋*; 薗田 暁; 石川 信行*; 新里 忠史; 見掛 信一郎; 青木 勲; 石崎 暢洋; 今村 弘章; et al.

no journal, , 

原子力機構では、福島県の環境修復に向けた除染活動にかかわる取組みを実施している。本報告は、福島県内の各市町村が除染計画を策定して除染を進める地域(以下、非直轄地域という。)における除染計画策定協力や除染活動にかかわる技術指導・支援などの自治体支援のうち、一般家庭の家屋除染での技術指導で得られた知見を紹介する。

口頭

福島県除染推進活動の結果概要; 専門家活動

青木 勲; 浅妻 新一郎; 須藤 智之; 古宮 友和; 中村 暢彦; 内田 伸一; 小澤 政千代; 薗田 暁; 見掛 信一郎; 池田 幸喜; et al.

no journal, , 

平成23年9月28日、内閣府・環境省からの要請により、原子力機構福島支援本部内に「福島除染推進(専門家)チーム」(以下「専門家チーム」と言う。)が発足し、汚染状況重点調査地域に指定された福島県内の各市町村における除染活動の円滑な推進のための支援活動を開始した。また、国直轄の除染事業を支援するため、平成24年2月1日に「除染活動推進員」を配置し、除染特別地域での除染技術指導、住民説明会や個別除染のための同意書取得等の支援活動を開始した。本報告では、専門家チームの広範囲にわたる除染推進活動について紹介する。

口頭

放射線管理用空気集中捕集装置の点検方法の検討

吉田 圭佑; 山田 克典; 依田 朋之; 角田 潤一; 武藤 康志; 小林 誠; 菊地 正光

no journal, , 

原子力科学研究所では、排気及び管理区域内作業環境中の放射性物質濃度の測定・監視を行うために、空気サンプリングを実施している。この空気サンプリングは、放射線管理用空気集中捕集装置(ルーツブロワ)によって行われている。本装置が故障した場合、法令等に基づく空気中の放射性物質の濃度評価ができなくなり、場合によっては施設の運転に支障をきたすこととなる。そこで、故障を未然に防ぐため、故障の予兆となる現象を日常点検で早期に発見できる方法を検討した。今回は、これまでの点検結果を分析・評価し、問題点を抽出した。また、抽出した問題点を解決するためにルーツブロワ軸受温度と室温の連続測定を行い、その結果からルーツブロワの異常を早期発見する点検方法を提案した。

口頭

可視化用粒子データを用いた燃料溶融シミュレーションの対話的In-Situ可視化

河村 拓馬; 野田 智之; 井戸村 泰宏

no journal, , 

大規模化が進む原子力分野のシミュレーションにおいて、計算と同時・同環境により確実に可視化画像を生成するIn-Situ可視化の重要性が高まっている。しかしIn-Situ可視化では、バッチ処理投入前に視点位置や色・不透明度等の可視化パラメータを設定するため、可視化の失敗がしばしば発生する。そこで、画像の代わりに可視化用粒子データを生成することで、シミュレーション実行時における対話的な可視化パラメータの設定を可能にする、In-Situ可視化フレームワークを開発した。粒子データ生成の超並列処理はシミュレーションの領域分割モデルを変更することなく実行され、生成される粒子データは結果データに比べて十分に小さく圧縮される。デーモンプログラムは圧縮された粒子データをクライアントPCに転送するとともに、クライアントPCから受信した可視化パラメータを設定する。開発ツールを多相流体解析コードJUPITERによる溶融燃料デブリ移行挙動解析に適用し、シミュレーション性能を劣化させることなく対話的な可視化・解析を可能にした。

口頭

Cross-platform In-Situ visualization system for runtime data exploration based on PBVR

河村 拓馬; 野田 智之; 井戸村 泰宏

no journal, , 

粒子ベースボリュームレンダリングに基づくIn-Situ可視化システム(In-Situ PBVR)の性能移植性を検証した。このシステムでは、並列化されたIn-Situ処理によって、大規模なボリュームデータを、コストの高い可視化順序計算無しに、粒子による小さな可視化用データに変換する。この粒子データは、クライアントのユーザPC上で、自由な視点移動が可能なボリュームレンダリング画像としてレンダリングされる。これらの特徴により、ノード毎のメモリ制限や計算速度と通信速度の大きな性能ギャップといった、最新のメニコアプラットフォームにおける深刻なボトルネックを避けることができる。提案システムは8,208のIntel Xeon Phi7250 (Knights Landing)プロセッサを搭載したOakforest-PACSを使用して、5万スレッドまでの良好なストロングスケーリングを示す。このストロングスケーリング性能を阻害せずに対話的な遠隔In-Situデータ探索を可能とするために非同期のファイルベース制御シーケンスを設計した。

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