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報告書

大規模データの可視化処理速度調査

星 芳幸; 久米 悦雄

JAERI-Data/Code 2005-010, 48 Pages, 2005/09

JAERI-Data-Code-2005-010.pdf:8.7MB

近年の科学技術計算は、計算機の高速化と記憶容量の増大により計算規模が飛躍的に拡大し、そこから得られる計算結果も膨大なものになってきている。これに伴い、この膨大な数値データを理解するためのポスト処理、すなわち可視化処理が非常に重要な役割を担うようになっている。一方、可視化を行うための画像処理用計算機においては、この大規模データの可視化処理はまだ大きな負荷となっているのが現状である。このため、原研既設の画像処理用計算機を対象に、汎用可視化ソフトウェアを用いて大規模データを処理する際のハードウェアごとの描画速度の調査を実施した。本報告は、この調査結果に基づき、可視化データの規模と使用すべき計算機について、その利用指針をまとめたものである。

論文

西大和学園におけるSuper Science Highschoolの授業; プログラミング・可視化・VR教育の試み

上島 豊

i-Net, (13), p.6 - 9, 2005/05

国際数学・理科教育調査など多くのデータが青少年の科学技術離れを指摘している。文部科学省は、科学技術及び理科の理解増進を図るために「科学技術・理科大好きプラン」を立ち上げ、推進している。日本原子力研究所関西研究所では、「科学技術・理科大好きプラン」の柱の2つであるScience Partnership Program(SPP)及びSuper Science High-school(SSH)にかかわっている。平成14-16年度に渡り、奈良県SSH指定高校の西大和学園において可視化・バーチャルリアリティーをキーワードに物理,生物,情報,美術の最先端を横断的に学ぶ授業に挑戦した。本報告では、このSSHとの連携を通じて行った新しいスタイルの授業モデルの開発について紹介する。

報告書

AVS/ITBLの数値環境システムでの利用手引書

鈴木 喜雄; 松本 伸子*; 山岸 信寛*; 荒川 拓也*; 倉石 英明*

JAERI-Data/Code 2004-013, 163 Pages, 2005/02

JAERI-Data-Code-2004-013.pdf:33.81MB

日本原子力研究所計算科学技術推進センターでは、e-Japan重点計画の一つであるITBL(Information-Technology Based Laboratory)計画を推進している。ITBL計画の目的は、大学や研究機関に分散された計算機・プログラム・データ等の知的資源を共有し、研究者間の共同研究を支援するための仮想研究環境の構築である。AVS/ITBLは、このITBL環境において効率的に可視化が行えることを目指して開発している可視化ツールである。本可視化ツールは、ITBL基盤ソフトウェア上のツールとして実装しており、AVS/Expressと連携して動作する。AVS/ITBLの主な機能として、ITBL環境において遠隔地にある計算データを直接的に可視化可能なAVSクライアントによる可視化機能,Webブラウザで可視化画像を表示可能なWebクライアントによる可視化機能,複数の利用者が協調して可視化を行うことが可能な可視化コラボレーション機能、及びシコマンドラインからの実行によりバッチ的に可視化を行うことが可能なバッチ可視化機能がある。本書では、ITBL計画におけるアプリケーションの一つである数値環境システムでのこれら機能の利用手引について記述しており、操作概要について詳細に記述を行っている。

論文

ITBL基盤ソフトウェアにおける可視化ツールの研究・開発

鈴木 喜雄; 松本 伸子*; 齋 和憲*; 山岸 信寛*

計算工学講演会論文集, 9(2), p.613 - 616, 2004/05

日本原子力研究所では、国内研究機関の計算資源や知的資源を高速ネットワークSuper SINETを介して共有可能な仮想研究環境ITBL(Information-Technology-Based Laboratory)の構築を目的としたプロジェクトを推進している。日本原子力研究所計算科学技術推進センターでは、ITBLを構築するうえで必要となる基盤技術の一つとしてITBLシステム基盤ソフトウェアの研究・開発を進めている。ここで、本ソフトウェア上のツールの一つとして可視化ツールの研究・開発を進めている。ITBLでは、遠隔地に設置された複数の計算機を利用することから、このような遠隔地にあるデータを効率的に可視化することが必要である。また、遠隔地にいる研究者間の議論を支援するため、遠隔地間で協調的に可視化できることが必要である。そこで、このような機能を実装した可視化ツールとして、AVS/ITBL及び、PATRAS/ITBLの構築を行った。これらのツールはそれぞれポスト可視化及び、実時間可視化に適している。本講演では、これらの可視化ツールのより詳細な特徴とシミュレーション研究への適用例について述べる。

報告書

放射線誘発DNA損傷生成過程のシミュレーション計算結果の可視化

増子 献児*; 渡邊 立子; 久米 悦雄

JAERI-Data/Code 2004-005, 72 Pages, 2004/03

JAERI-Data-Code-2004-005.pdf:10.48MB

低線量・低線量率被ばくの影響の程度を定量することは、放射線のリスクを評価するうえで重要である。放射線リスク評価を放射線影響のメカニズムに基づいて行うために、放射線照射から生物に影響が生じるまでの一連の過程を解明することを目的とした研究が行われてきている。この中で、放射線の微視的飛跡構造のモンテカルロ法によるコンピュータシミュレーションに基づくDNA損傷生成過程の研究が行われてきた。このようなシミュレーション結果を可視化(画像化)することにより、DNA損傷生成過程を経時的に空間的に確認することができるうえ、直接観測が困難なミクロなスケールの現象の具体的なイメージを与えることが可能になるため、マクロに観測している現象の理解を深めることもできる。本報告書は、放射線の生物影響の評価に不可欠な、放射線の飛跡構造(エネルギー付与構造),ラジカル反応・拡散の様子,DNA構造モデルなど、モンテカルロシミュレーション結果の可視化画像をまとめたデータ集である。

報告書

大規模構造解析システム可視化環境整備; AVS/Expressを利用したADVENTUREシステムの可視化

宮崎 幹也*

JAERI-Tech 2004-038, 38 Pages, 2004/02

JAERI-Tech-2004-038.pdf:7.04MB

今日、可視化と呼ばれるデータの視覚化作業が多くの研究分野で行われており、専門とするソフトウェアも多数存在している。これらのソフトウェアにおいては、一部の解析ソルバに対するインターフェースは用意されているが、実際には多くのシミュレーションで解析から可視化作業の途中に、可視化ソフトウェアに対応させるためのデータ変換などが必要となる。本報告書は、ITBLコミュニティソフトウェアとして整備を進めている大規模構造解析システムの利用者から要望の多い、ITBL計算機環境における可視化ソフトウェアであるAVS/Expressを用いたデータ可視化環境の整備について述べるものである。これによりITBL計算機上でのシミュレーション後の可視化環境としてITBL画像サーバを利用することが可能となる。また将来的に、ITBL/AVS環境に組み込むことでITBL環境におけるコミュニティー内でも利用可能となる。

論文

AVSを用いた燃料集合体内熱流動解析結果の可視表示法の開発

高瀬 和之; 増子 献児*; 小瀬 裕男*; 玉井 秀定; 久米 悦雄

可視化情報学会誌, 23(Suppl.1), p.363 - 364, 2003/07

原研では軽水炉の高度利用を目指して低減速軽水炉の開発を行っている。低減速軽水炉は、炉心冷却を行う減速材の割合を減らし、発生する高速中性子の減速を抑制することで1.0以上の高い転換比を可能とする水冷却炉で、燃料に対しての減速材の割合を小さくするために、燃料棒間ギャップを従来軽水炉の3mm程度から1mm程度まで稠密化した燃料集合体が用いられる。著者らは、低減速軽水炉の炉心熱設計に資するため、稠密燃料集合体内の3次元熱流動解析を行っているが、体系が複雑であり、しかも、解析結果が膨大となるため、定量的な評価に時間がかかる。そこで、定量評価を容易にするために、可視化ソフトAVS/Expressを使って可視表示専用プログラムの開発を行った。本研究によるAVS/Expressによる画像処理法,可視画面構築のための座標変換法等の開発により、燃料集合体内の流速,温度,ボイド率等の詳細な3次元分布の可視表示が可能になった。

報告書

AVS/Express(Application Visualization System)利用手引書

加藤 克海*; 久米 悦雄

JAERI-Data/Code 2002-019, 116 Pages, 2002/09

JAERI-Data-Code-2002-019.pdf:26.15MB

情報システム管理課では、分散処理環境の整備作業の一環として画像処理環境の整備を進めており、画像サーバ,画像処理ソフトウェアAVS/Express,立体表示装置を導入している。本報告書は、整備した画像処理環境において画像処理ソフトウェアを効率的に利用するための情報をとりまとめたものである。

報告書

地球シミュレータ用可視化システム利用手引書

村松 一弘; 齋 和憲*

JAERI-Data/Code 2002-017, 101 Pages, 2002/08

JAERI-Data-Code-2002-017.pdf:5.65MB

地球シミュレータ用の可視化システムを開発した。地球シミュレータ上でのシミュレーションと同時にクライアントにおいてその結果を視覚化することができ、計算を行っている最中に、その計算及び可視化の為のパラメータを変更することも可能である。グラフィカルユーザインターフェースはJava appletで構築されており、そのためウェブブラウザさえあればよく、OSに非依存である。本システムはサーバ機能,ポストプロセッシング機能,クライアント機能で構成されている。本稿ではサーバ機能及びポストプロセッシング機能の使い方を中心に報告する。

論文

Symmetry breaking in the metal-insulator transition of BaVS$$_{3}$$

稲見 俊哉; 大和田 謙二; 木村 宏之*; 渡辺 真史*; 野田 幸男*; 中村 裕之*; 山崎 朋秋*; 志賀 正幸*; 池田 直*; 村上 洋一

Physical Review B, 66(7), p.073108_1 - 073108_4, 2002/08

 被引用回数:39 パーセンタイル:16.38(Materials Science, Multidisciplinary)

BaVS$$_{3}$$の金属非金属転移はスピンや格子の長距離秩序を伴わないと長い間信じられて来た。われわれはX線回折実験をBaVS$$_{3}$$単結晶に対して行い、c軸を2倍にする超格子反射が転移点以下で存在することを見出した。最も確からしい空間群は2つのVサイトを含み、したがって電荷不均化がこの金属非金属転移の原因であると考えられる。

報告書

シミュレーションモニタリングシステムの開発

加藤 克海*; 渡辺 正; 久米 悦雄

JAERI-Tech 2000-077, 50 Pages, 2001/01

JAERI-Tech-2000-077.pdf:3.62MB

計算科学技術推進センターでは、原子力分野における計算科学研究の一環として大規模数値シミュレーション技術に関する研究を行っており、シミュレーション結果の効率的な理解のための可視化並びに動画像処理技術の開発整備作業を進めている。本報告書では、シミュレーションの途中経過の実時間可視化、あるいは計算結果の連続可視化を行うためのシミュレーションモニタリングシステムの開発について記述する。シミュレーションモニタリングシステムは、汎用可視化ツールAVS5またはAVS/EXPRESSを使用しているため、さまざまな計算機環境での利用が可能である。

論文

Incommensurate magnetic ordering and spin-liquid-like state in a triangular lattice BaVS$$_{3}$$; Neutron diffraction and scattering study

中村 裕之*; 山崎 朋明*; Giri, S.*; 今井 英人*; 志賀 正幸*; 小嶋 健児*; 西 正和*; 加倉井 和久*; 目時 直人

Journal of the Physical Society of Japan, 69(9), p.2763 - 2766, 2000/09

 被引用回数:57 パーセンタイル:12.88(Physics, Multidisciplinary)

S=1/2バナジウム三角格子BaVS$$_{3}$$の30Kにおける異常が、NMRで調べられた結果考えられていたように軌道秩序によるものではなく、q=(0.226, 0.226 0)に磁気ピークが生じる不整合な磁気秩序によるものであることを明らかにした。磁気転移以上でも、秩序状態と同じ反強磁性磁気相関が、金属-非金属転移によって生じたスピンギャップよりも低エネルギー側の励起として観察され、この温度領域で、一種のスピン液体的な状態にあることを明らかにした。

報告書

多次元熱流動解析のポスト処理システムの構築

三宅 康洋*; 中根 茂*; 西村 元彦; 木村 暢之

JNC-TN9400 2000-016, 40 Pages, 1999/12

JNC-TN9400-2000-016.pdf:3.71MB

従来、多次元熱流動解析コードを用いた解析結果の可視化については2次元のプロットを各断面毎に日本語ラインプリンタ(NLP)へ出力することで対応していた。しかし、現象を把握するためには非常に多くのプロットを出力する必要があることから、時間と手間がかかり、解析結果を即座に確認することができなかった。また、出力結果は白黒描画であることから、視覚的に現象を把握するのが困難であった。そこで、熱流動現象の可視化ツールとして学術界および工業界で信頼性の高いMicroAVS(参考文献)およびFieldView(参考文献)を導入し、短時間で、かつ効率的に説得力のある解析結果の表示を得ることを目的として、多次元熱流動解析コードから可視化ツールへの物理データの引き渡しを行うポスト処理システムを構築した。その結果、これまで紙面上でしか確認できなかった解析モデル構造および解析結果をパソコン画面上で容易かつ迅速に確認できるようになった。さらに、カラー表示・印刷が可能となり、報告書等に掲載するプロットに品質の高い説得力のある表示(画像)を扱うことができるようになった。また、過渡熱流動現象解析に対して、可視化ツールのアニメーション機能を用いて現象の時間推移を動画で確認できるようになり、過渡現象を視覚的にとらえることが可能となった。

報告書

可視化デバッガ・システム,vdebug; 利用手引

松田 勝之*; 武宮 博*; 川崎 琢治*

JAERI-Data/Code 98-036, 49 Pages, 1998/12

JAERI-Data-Code-98-036.pdf:2.54MB

可視化システムAVSとデバッガを連携させ、プログラムのデバッグ作業中に任意の配列データを可視化できる可視化デバッガvdebugを開発した。これによりプログラムの開発過程で各種のデータをプログラムを再コンパイルすることなく可視化できる。各種のデータが可視化できることで、プログラム中のエラーの発見も効率よく行えるようになる。この可視化デバッガvdebugの使用方法と実例を報告する。

報告書

実例によるAVS利用手引

増子 献児*; 加藤 克海*; 久米 悦雄; 藤井 実

JAERI-Tech 97-028, 37 Pages, 1997/07

JAERI-Tech-97-028.pdf:1.32MB

日本原子力研究所では、可視化ソフトウェアAVSについて原研の一般ユーザが簡単に理解、利用できるようにAVSの原研版利用手引を作成している。本報告書では「避難シミュレーション」を題材として、シミュレーション結果のAVSを用いた可視化及びその可視化された画像のVTRへの録画作業について解説する。本報告書の特長は、読者が上記の題材を本報告書に従ってAVSで処理することで、AVS利用に必要な一連の作業手順が修得できるようになっていることである。

報告書

リアルタイムモニターシステムの開発

加藤 克海*; 渡辺 正; 蕪木 英雄

JAERI-Tech 96-044, 36 Pages, 1996/10

JAERI-Tech-96-044.pdf:1.04MB

スーパーコンピュータや計算サーバ用ワークステーションで実行中のシミュレーションの途中経過を、逐次、可視化用ワークステーションへ転送し、実時間可視化とビデオ録画を行うリアルタイムモニターシステムの開発と利用について記述する。本システムは可視化用ワークステーションとビデオ装置、スーパーコンピュータ上でのジョブサブミット用シェル、出力ファイルの転送用シェル、可視化ツールを軌道するための描画用シェルからなる。特殊な画像処理技術や装置を必要とせず、汎用可視化ツールAVSと通常のUNIXコマンドにより構築されているため、様々な計算機環境に応じた使用、拡張が可能である。

報告書

AVS (application visualization system)利用手引書

増子 献児*; 五來 一夫; 加藤 克海*; 山崎 和彦

JAERI-Tech 96-008, 141 Pages, 1996/03

JAERI-Tech-96-008.pdf:3.72MB

情報システム管理課では、分散処理環境の整備作業の一環として画像処理環境の整備を進めており、画像処理サーバ、画像処理ソフトウェアAVS、動画像処理システム(ビデオ装置、フレームスキャンコンバータ等)を導入している。本報告書は、整備した画像処理環境において画像処理ソフトウェアを効率的に利用するための情報及び画像処理環境を整備するための情報をとりまとめたものである。

報告書

動画像処理システムの開発

加藤 克海*; 渡辺 正; 町田 昌彦*; 蕪木 英雄

JAERI-Tech 95-014, 42 Pages, 1995/03

JAERI-Tech-95-014.pdf:1.22MB

情報システムセンターでは、分散処理環境の整備作業のひとつとして画像処理環境の整備を進めている。このため画像処理サーバ用ワークステーションを導入しており、これを使用して大規模数値シミュレーション結果の可視化技術の開発・整備を行っている。今回このワークステーション上でシミュレーション結果を連続的に描画し、自動的にビデオ録画する動画像処理システムの開発を行った。本報告書では、システム構成、可視化ツールによるワークステーション上への描画、ビデオ及びワークステーションの制御方法、アニメーションビデオの作成について使用例をもとに解説した。

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