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山田 進; 今村 俊幸*
計算工学講演会論文集, 8(2), p.753 - 756, 2003/05
量子問題などの固有値計算においては大規模な対称疎行列の固有値計算を高速に行う必要がある。このような大規模な対称疎行列の固有値問題に適した解法にはランチョス法がある。このランチョス法の並列計算時のデータの分割方法と通信の関係を調査し、通信量が少なくなる分割方法,送受信の競合が発生しにくい通信方法を考案した。また、メモリを節約する計算方法を提案した。これらの結果をもとに並列計算ルーチンを開発した。VPP5000(8PE)での並列計算により、この開発したルーチンが4億次元の対称疎行列の最小固有値及び固有ベクトルを求められることが確認できた。
山田 進; 清水 大志; 加治 芳行; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 7(1), p.167 - 170, 2002/05
日本原子力研究所計算科学技術推進センターでは、科学技術計算に比較的多く現れる連立一次方程式の反復解法等の基本的な数値計算について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ている。この並列計算ルーチン群は、並列数値計算ライブラリPARCEL (PARallel Computing ELement)として公開しており、数多くの国内外の大学等の研究機関で利用されている。本研究では、ベクトル並列計算機上でPARCELの連立一次方程式の反復解法を用いてCompact Tension試験片と呼ばれる物体の応力解析計算を行った際の計算時間から本ルーチンの並列性能を評価した。その結果、本ルーチンが優れた並列性能及びベクトル性能を持つことを確認した。また、本ルーチンを用いて亀裂のある多結晶体の応力解析を行い、結晶粒の形と亀裂の位置による応力の変化についても調査した。
山田 進; 清水 大志; 今井 隆太*; 君塚 肇*; 加治 芳行; 蕪木 英雄
計算工学講演会論文集, 6(1), p.233 - 236, 2001/05
日本原子力研究所では科学技術計算に比較的多くあらわれる基本的な数値計算である連立一次方程式の反復法,固有値問題,フーリエ変換,擬似乱数生成の各ルーチンについて、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ている。この並列計算ルーチン群は並列数値計算ライブラリPARCEL(Parallel Computing Elements)として公開されており、実際に数多くの国内外の大学等の研究機関で利用されている。本研究では、PARCELの連立一次方程式の反復解法を用いてベクトル並列計算機上で構造解析を行い、その結果からデータの格納法や前処理等についての並列性能を評価した。
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。