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田中 正暁
日本原子力学会計算科学技術部会ニュースレター(インターネット), (27), p.9 - 15, 2017/03
2016年7月に日本原子力学会から発行された「シミュレーションの信頼性に関するガイドライン:2015」の理解を深めるため、講習会を開催した。本報では、講習会の概要と東京及び大阪での開催状況について、アンケート結果も含めて報告する。
田中 正暁
日本原子力学会計算科学技術部会ニュースレター(インターネット), (24), p.16 - 28, 2015/09
シミュレーションの信頼性を確保するために、不確かさ評価を含めたV&Vの実施ガイドの制定が必要となっている。また、福島第一原子力発電所事故の教訓として、シミュレーションの信頼性確保は指摘されるところである。不確かさ評価を含めたV&Vの実施に係わる標準を策定することにより、原子炉の安全性を確保するための計算技術基盤が築かれるようになる。そこで、日本原子力学会におけるガイドラインの策定状況について原子力学会計算科学技術部会のニュースレターにおいて紹介記事を掲載する。
高瀬 和之; 吉田 啓之; 小瀬 裕男*
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS 2005)論文集, P. 16, 2005/01
燃料集合体内の二相流解析には従来から二流体モデルが使われているが、二流体モデルはすでに特性が解明されている範囲での平均的かつ巨視的な現象に対してのみ有効であり、気液二相流を特徴づける非定常な界面構造を予測する機構論的な解析法とは言い難い。そこで、著者らは地球シミュレータ等のスパコンを利用して相変化や流動遷移などの複雑な過渡現象を含む二相流挙動を直接的に解析する手法の開発を行っている。本報では、革新的水冷却炉を例として行った検証解析結果について述べる。稠密に配置された燃料棒間の流路形状を簡略模擬した体系で大規模二相流解析を行い、(1)微細な気泡は下流へと移行しながら合体し、次第に成長する,(2)合体により気液界面が大きく変形し、それに伴って気泡周囲に複雑な速度場が形成される等の3次元的な気泡流のダイナミクスを再現できた。予測結果の傾向はモデル実験結果とよく一致しており、大規模シミュレーションを主体とした炉心熱設計の実現に大きな見通しを得た。
堀越 将司*; 上島 豊; 久保 憲嗣*; 若林 大輔*; 西原 功修*
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS 2005)論文集, p.65 - 72, 2005/01
日本原子力研究所関西研究所に設置されている超並列コンピューターJAERI SSCMPPシステムの評価を行った。今回の評価により大規模システムにおいて、各SMPノードのすべてのプロセッサを使うとパフォーマンスの顕著な低下、特に通信周りの大幅な性能低下が起こり各ノードで1プロセッサを使わない場合よりも性能が劣ることが明らかになった。全プロセッサを使用する場合では、さまざまな試行により最大で15%程度の性能向上を得ることができた。しかしながら、各SMPノードで1プロセッサを使わない場合よりも良い性能を出すことはできなかった。ハイブリッド法(MPI/OpenMP)では、全プロセッサを使用した場合で最も良い性能を記録することができた。また、ハイブリッド法は、OpenMPの実装が向上すれば、さらなる性能向上が見込めることが明らかになった。
山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS 2004)論文集, p.103 - 110, 2004/01
強相関電子系の電子状態を求める際に現れる超大規模なハミルトニアン行列の固有値の並列計算法を提案した。このハミルトニアン行列は小さい行列の直積の形で表せるため、本研究ではその構造を利用し、地球シミュレータに代表されるベクトル並列計算機向きのベクトル・並列計算法を提案した。この方法により、これまでメモリの制限で計算することが不可能であった24サイトのd-pモデルに対応する約180億次元のハミルトニアン行列の最小固有値及び固有ベクトルを地球シミュレータの128ノード(1024プロセッサ)を利用し求めることに成功した。
上原 均; 田村 正典; 横川 三津夫
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS2002)論文集, p.73 - 80, 2002/01
大気大循環シミュレーションなどの地球変動研究のための超大規模科学技術計算向けプラットフォームとして、地球シミュレータが現在開発されている。分散メモリ型並列計算機である地球シミュレータ上でプログラムを効率的に実行するには、プログラム内部での通信処理の効率化が必要で、そのためにも事前の通信性能評価は不可欠である。地球シミュレータでは通信用ライブラリとしてMPIが提供されることから、MPIの通信性能を詳細かつ多角的に計測するMBL1/MBL2を用いて、地球シミュレータの計算ノード上におけるMPIの性能計測と評価を行った。
横川 三津夫; 斎藤 実*; 石原 卓*; 金田 行雄*
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS2002)論文集, p.125 - 131, 2002/01
近年のスーパーコンピュータの発展により、ナビエ・ストークス(NS)方程式の大規模な直接数値シミュレーション(DNS)が可能となってきた。しかし、乱流現象の解明とそのモデル化のためには、さらに大規模なDNSを行う必要がある。ピーク性能40Tflop/sの分散メモリ型並列計算機である地球シミュレータを用いて、大規模なDNSを行うためのスペクトル法を用いたDNSコード
を開発し、既存コードとの比較により本コードの妥当性を検証した。格子点
,1APでの逐次版の実効性能は約3.72Gflop/sが得られた。また、並列版の実効効率は、単体ノードにおいてプロセッサ数にほぼ比例し、AP8台で7倍近い速度向上が得られた。8台のマルチノード環境では、ノード数の増加に伴い速度向上率が低下するが、格子点数
に対しピーク性能の25%の実効性能が得られた。
淺井 清; 武宮 博*
計算科学, p.94 - 104, 1998/00
並列科学技術計算にかかわる4種類の制約と、それらを緩和するための取り組みについて述べる。並列処理技術の普及を困難なものとしている要因として、Amdahlの呪い、Tofflerの呪い、Scalabilityの呪い、及びMooreの呪いという4種類の制約が存在する。これらの制約を完全に解決することは不可能であり、緩和することのみが可能である。これら4種類の制約の緩和について、日本原子力研究所計算科学技術推進センターの取り組みを中心に述べる。
山口 彰; 大島 宏之
計算科学国際シンポジウム(ISPCES'97), ,
高速炉の燃料集合体内部には200本以上の燃料ピンが三角配置されておりそれぞれのピンにはワイヤ-が巻きつけてある。冷却材であるナトリウムはその間すを旋回しながら流れており、これは複雑形状内部の流れの典型的な例である。圧力損失や乱流混合などの相関式を用いれば,この熱流動現象を比較的容易に解析することが可能となる。それらの相関式にはモデルパラメ-タが含まれ、これを実験的に評価することは容易ではない。そこで、相関式に基づく解析手法であるサブチャンネルコ-ドASFRE-3、並びに、モデルパラメ-タを極力使わない詳細解析コ-ドを開発している。ASFRE-3は並列化により60倍以上の高速化が達成され実炉の燃料集合体の熱流動を解析することが可能となった。詳細コ-ドは相関式のモデルパラメ-タを予測するために利用し、両者を併用して実問題へ適用する。
