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論文

Application of JACOS to evaluation of NPP emergency operating procedure

吉田 一雄

Proceedings of Cognitive Systems Engineering in Process Control (CSEPC 2000), p.83 - 90, 2000/00

マンマシンシステムの評価のためのツールとして開発したJACOSを実用に供するため、マンマシンシステムの一部である事故時手順書(EOP)を評価する手法を提案するとともに3ループPWRを対象としたモデル手順書を対象に評価を実施した。提案した手法は、基本解析とパラメータ解析からなる。基本解析では、評価対象の手順書を知識ベース化する過程で手順書の含まれる情報の充足性を評価する。パラメータ解析では、手順に即した対応において異常事象分類の詳細度あるいは重要情報の欠落等がマンマシンシステムのパフォーマンスに及ぼす影響を解明するための種々のシミュレーションを行う。評価の結果、基本解析では、原子炉スクラム以前での事象判別には、より詳細な異常徴候に関する情報が必要なこと、パラメータ解析では、事象分類の詳細度、運転員の知識の不足が事象判別に及ぼす影響について解明できることを示した。

報告書

MOSRA-Light; ベクトル計算機のための高速3次元中性子拡散ノード法コード

奥村 啓介

JAERI-Data/Code 98-025, 243 Pages, 1998/10

JAERI-Data-Code-98-025.pdf:10.15MB

MOSRA-Lightは、4次の多項式展開ノード法(NEM)に基づく、X-Y-Z体系3次元中性子拡散計算コードである。4次のNEMはメッシュ幅に敏感でないため、20cm程度の粗メッシュを使用しても正確な計算が可能である。未知数の数が劇的に少なくなるため、非常に高速な計算が可能となる。更に、本コードではベクトル計算機に適した「境界分離チェッカーボードスウィープ法」を新たに開発して採用した。この方法は、問題の規模が大きくなるほど高速化率も増大するため、極めて効率的である。PWR炉心計算の例では、スカラー計算との比較で20倍~40倍の高速化率が得られた。ベクトル化と粗メッシュ法の両効果を合わせると、従来の有限差分法に基づくスカラーコードに比べて1000倍以上の高速化率となる。

論文

A Performance comparison of four supercomputers

M.L.Simmons*; H.J.Wasserman*; O.M.Lubeck*; C.Eoyang*; R.Mendez*; 原田 裕夫; 石黒 美佐子*

Communications of the ACM, 35(8), p.116 - 124, 1992/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:58.71(Computer Science, Hardware & Architecture)

スーパーコンピュータFujitsu VP2600(原研設置)、NEC SX-3,CRAY Y-MP8/264と新しく発表されたC90の4機種について、性能評価を行った。性能評価に用いたコードは、ロスアラモス国立研究所の実規模の原子力コードと基本演算評価コードである。性能評価の結果では、ベクトル・レジスタの構成、マルチ・ベクトル・パイプラインの効果や性能を左右する要因が分析された。シングルプロセッサでの結果として、ベクトル化率の高い原子力コードにおいては、VP2600とSX-3が、Y-MPよりも、7~8倍速い性能を示した。新しく発表されたC90については、Y-MPに比べて、かなりVP2600やSX-3に近づいた。

論文

富士通VP-2600、日本電気SX-3のベンチマーク

M.L.Simmons*; H.J.Wasserman*; O.M.Lubeck*; C.Eoyang*; R.Mendez*; 原田 裕夫; 石黒 美佐子*

日経コンピュータ, 0(262), p.172 - 178, 1991/09

第2世代のスーパーコンピュータ2機種、Fujitsu VP2600(原研設置)とNEC SX-3の性能をロスアラモス国立研究所のベンチマークコードとメンデス流体力学コードを用いて分析した。比較のために、シングル・プロセッサのCRAY、Y-MP8/264でも測定した。ベクトル・レジスタの構成やマルチベクトル・パイプラインの効果など、性能に影響を及ぼす要因を検討した。マルチベクトル・パイプラインを利用できるベクトル化率の高いコードでは、VP2600とSX-3は、シングル・プロセッサのY-MPよりも7~8倍速い性能を示した。

論文

Queuing model analysis of the Fujitsu VP2000 with dual scalar architecture

石黒 美佐子

Int. J. Supercomputer Appl., 5(3), p.46 - 62, 1991/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:51.41(Computer Science, Hardware & Architecture)

日本のスーパーコンピュータは、ベクトル・ユニット(VU)とスカラー・ユニット(SU)で構成されている場合が多い。ここでは、SUを2台備えたデュアル・スカラー・プセッサ(DSP)VP2000シリーズ(VP2600/20など)の待行列モデルによる性能評価について述べる。(1)SUが1台と2台の場合の性能比較、(2)ハードウェアの物量が同じ場合のマルチ・プロセッサとDSPの性能比較、(3)ベクトル長が短いジョブ負荷の場合の性能分析などを、計算機へのジョブ負荷(ベクトル化率とベクトル加速率)の変動に対して解析する。ベクトル立上がり時間は、VP2600/10での実測値を参考にする。さらに、原研のジョブ負荷に対してDSPのフィージビリティを考察する。

論文

A Performance comparison of three supercomputers; Fujitsu VP-2600, NEC SX-3 and CRAY Y-MP

M.L.Simmons*; H.J.Wasserman*; O.M.Lubeck*; C.Eoyang*; R.Mendez*; 原田 裕夫; 石黒 美佐子*

Proc. of the Supercomputing 91, p.150 - 157, 1991/00

スーパーコンピュータ3機種、Fujitsu VP2600(原研設置)、NEC SX-3及びCRAY Y-MP8/264について、性能評価を行った。性能評価に用いたコードは、ロスアラモス国立研究所の実規模の原子力コードと基本演算評価コードである。性能評価の結果、ベクトル・レジスタの構成、マルチベクトル・パイプラインの効果や性能を左右する要因が分析された。比較的ベクトル化率の高い原子力コードにおいては、VP2600とSX-3が、シングル・プロセッサのY-MPよりも7~8倍速い性能を示した。

論文

大規模線形計算パッケージLAPACKのベクトル計算機上での性能評価について

桜井 尚子*; 島崎 真昭*; 原田 裕夫

研究開発論文集. No. 2, p.95 - 99, 1990/10

大規模線形計算パッケージ「LAPACK」のプロトタイプ版を開発者より入手し、汎用大型計算機及びベクトル計算機上に展開して性能評価とチューニングの作業を進めている。このLAPACKを九州大学大型計算機センターのFACOM M780とVP200、東京大学大型計算機センターのHITAC S820及び日本原子力研究所のFACOM VP2600で実測した。これらの性能評価結果について報告すると共に、昨今その需要が急速に高まりつつあるベンチマークテストプログラムとしてのLAPACKの使用についても検討する。さらにLAPACKの一部について、ベクトル計算機用にチューニングした経過についても報告する。

報告書

高温工学試験研究炉の炉心核特性解析コードCITATION-1000VP

原田 裕夫; 山下 清信

JAERI-M 89-135, 83 Pages, 1989/10

JAERI-M-89-135.pdf:2.59MB

汎用性のある3次元炉心核特性解析コードCITATIONの使用可能な最大領域数及び最大メッシュ数の拡張を行うと共に、プログラムのベクトル化によって計算速度の高速化を図る改良を行い、高温工学試験研究炉の炉心核特性解析における全炉心体系モデルの計算を短時間で行うことが可能なコードCITATION-1000VPを作成した。本報告では、この最大領域数と最大メッシュ数の拡張及びプログラムのベクトル化に関する改良内容を説明する。本改良によって、使用可能な最大領域数及び最大メッシュ数は、各々999個及び500個となり、計算速度は、VP-100のスカラ計算に比べて最大で約21倍に高速化された。

論文

Performance analysis of vectorized nuclear codes on a FACOM VP-100 at the Japan Atomic Energy Research Institute

石黒 美佐子; 原田 裕夫; 牧野 光弘*; J.L.Martin*

Int.J.Supercomputer Appl., 1(3), p.45 - 56, 1987/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:48.41(Computer Science, Hardware & Architecture)

本論文では、原研でベクトル化された原子力コードの現状について述べられる。40の原子力コードがベクトル化されその平均のベクトル化率は83%である。FACOM VP-100におけるベクトル計算による平均の性能向上はスカラー計算に較べて5倍であり、このための変換作業はそれ程多くない。例外的なケースとして、原子炉の事故を模擬する計算コードと中性子輸送問題を処理するモンテカルロ・コードが挙げられる。これらのコードはベクトル化に多大な時間を要するが、得られる性能向上は大きくない。高い性能を得られない理由について議論がなされる。

報告書

非線型熱伝導計算コードHEATING 6のベクトル化

石黒 美佐子; 幾島 毅; 篠沢 尚久*; 奥田 基*; 赤井 礼治郎*

JAERI-M 85-153, 47 Pages, 1985/10

JAERI-M-85-153.pdf:1.14MB

非線型熱伝導解析コードHEATING6がベクトル化され、原研のFACOM VP-100で使用可能になった。6個の核となるサブルーチンをベクトル化のため書換えられ、95%のベクトル化率を得た。その結果、ベクトル化版はオリジナル版に較べ、核燃料輸送容器の熱解析において3倍、JT-60 NBIの加熱解析で4倍の速度向上を得た。本報告では、コードのベクトル化の概要、使用したベクトル化手法、得られた速度向上について述べる。

報告書

Vectorization of LWR Transient Analysis Code RELAP5/MOD1 and its Effect

石黒 美佐子; 原田 裕夫; 篠沢 尚久*; 奈良岡 賢逸*

JAERI-M 85-040, 54 Pages, 1985/03

JAERI-M-85-040.pdf:1.3MB

RELAP5/MOD1は、軽水炉LOCA及びnon-LOCA過渡解析のための大型原子力コードで、CDC Cyber-176計算機の使用を前提として開発されたものである。この論文では、ベクトル計算型スーパーコンピュータFACOM VP-100の効率的使用を目的として行ったRELAP5/MOD1コードのベクトル化とその効果について述べる。ベクトル化の方法は、熱水力計算に対してはジャンクションとボリュームに関する計算の並列性を用い、熱計算に対しては熱構造体と熱メッシュに関する計算の並列性を用いている。ベクトル化されたコードは、オリジナルのスカラ計算用コードに比べて、2.4から2.8倍速い処理速度を示した。計算速度比は、入力モデルに含まれる空間セル数に依存した。

論文

3次元中性子拡散コードCITATIONのベクトル化

原田 裕夫; 石黒 美佐子

日本原子力学会誌, 27(11), p.1047 - 1055, 1985/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Nuclear Science & Technology)

3次元多群中性子拡散コードCITATIONは、原子炉の臨界計算でよく使用されており、最近のベクトル型スーパーコンピュータで高速に計算できることが期待されている。本論分では、CITATIONコードのベクトル化手法とベクトル化効果について述べる。特に、計算時間の集中している内側反復計算に適用可能なベクトル計算用の数値計算法について述べる。内側反復計算は、もともと使用されていたSLOR法に加え、SOR法についても試みた。いずれの場合も、odd-evenメッシュ順序によってベクトル化した。CITATIONベクトル化版は、FACOM VP-100とVP-200で実行した。その結果、実用規模の問題に対して、ベクトル計算はスカラ計算に比べて、6倍以上の速度向上を得た。計算時間は、内側反復回数と初期加速係数の与え方に依存するので、これらについての考察も示す。

報告書

FACOM230-75APUによる原子力コードのベクトル化

原田 裕夫; 樋口 健二; 石黒 美佐子; 筒井 恒夫; 藤井 実

JAERI-M 83-024, 61 Pages, 1983/02

JAERI-M-83-024.pdf:1.47MB

将来のスーパーコンピュータ利用に向けて、原研でよく使用されている原子力コードを対象に、FACOM230-75APUを使ってベクトル計算処理効率について調査・研究を行った。ここで対象としたコードは、CITATION(3次元拡散)、SAP5(構造解析)、CASCMARL(照射損傷シミュレーション)、FEM-BABEL(有限要素法による3次元拡散)、GMSCOPE(電子顕微鏡像シミュレーション)、DWBA(分子衝突断面積計算)とセル濃度計算サブルーチンである。各々のコードに対して、1.8(CASCMARL)から7.5(GMSCOPE)倍の有効な速度向上を得た。本報告では、実行時におけるこれらのコードの動的挙動解析、使用された数値解法、ベクトル化のためのプログラム再構成手法、反復解法の数値実験、ベクトル化率、FACOM230-75APUによる速度向上率とベクトル化についてのいくつかの所見について述べる。

論文

差分法のベクトル計算

石黒 美佐子; 難波 克光*

情報処理学会論文誌, 24(1), p.8 - 14, 1983/00

差分法は、原子力分野の計算の一つである中性子拡散と輸送問題において、楕円型偏微分方程式の数値解を得るために使用されてきた。この方面の大型原子力計算コードでは、大部分の計算時間が充分近似に基づく計算に費やされる。そこで、差分計算が、最近のスーパーコンピュータを用いたベクトル計算によって高速化されることが望まれる。本論文では、差分法のベクトル計算解法について、FACOM 230-75 APVを用いて計算時間の比較を行った結果について示す。1次元問題では3対角連立方程式のベクトル計算用新解法を比較、多次元問題では、反腹解法の計算時間を、係数の優対角性及びベクトル化手法の違いにより比較する。

論文

スーパーコンピュータと原子力計算への適応性

浅井 清; 石黒 美佐子; 松浦 俊彦*

日本原子力学会誌, 25(3), p.164 - 171, 1983/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:22.86(Nuclear Science & Technology)

最近、各国で利用され、科学技術計算分野で有効性が認められているスーパーコンピュータが、原子力分野の計算でどの程度効果が発揮できるのかについて、スーパーコンピュータの現状と私達の過去5年間にわたる調査研究結果に基づいて解説する。スーパーコンピュータの特徴、代表的な40件の原子力コードのベクトル化事例の紹介を通じて、スーパーコンピュータの原子力コードへの適応性、利用上の問題点と今後の見通しを明らかにする。

報告書

中性子輸送コードのベクトル計算処理(DOT3.5,TWOTRAN,ANISN,PALLAS,BERMUDA)

石黒 美佐子; 筒井 恒夫

JAERI-M 82-199, 40 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-199.pdf:0.94MB

中性子輸送計算は、原子炉の遮蔽問題や臨界問題を取扱い、原研ては、計算量の多い分野の1つである。そこで、近い将来におけるスーパーコンピュータの利用を想定し、中性子輸送コードのベクトル計算への適応性について調査した。差分近似法を用いたDOT3.5、TWOTRAN、ANISNと直接積分法を用いたPALLAS-2DCY、BERMUDA-2DNを取上げる。ベクトル計算効果は、解法、形状、取扱われる問題に大きく依存することが解った。ここでは、各コードに対し、ベクトル化の問題点、再構成、F230-75 APUによる計算速度の実測、反復解法の数値実験などが記述される。

報告書

CANBERRA 8100/QUANTAシステムによる環境ガンマ線測定用プログラム

吉田 廣*; 阪井 英次

JAERI-M 82-191, 72 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-191.pdf:2.27MB

本報告は半導体検出器により得られた、環境ガンマ線スペクトル・データを解析するためのプログラムについて述べたものである。これらはマルチチャネル波高分析器(MCA)とミニコンピュータより成るシステムにより、ガンマ線スペクトルのデータを自動的に収集し解析するために作製したプログラムを更に拡張して本目的のために開発したものである。拡張したプログラムの主なものは(1)MCAメモリ内のデータを直接解析して光電ピークの面積を算出し、ディスク上のライブラリ・データ中の、光電ピーク・エネルギーと核種により定まるそれぞれの係数をそれぞれのピ-ク面積の値に乗じ、存在する核種の放射能強度およひ空間線量率を算出する。(2)ディスクに記入されたMCAのデータに対して同様の解析を行い、結果をディスクに記入する。(3)これらのデータの積算と解析を平行して自動的に行うもの、等である。

報告書

ベクトル計算処理の大型原子力コードへの適応性

石黒 美佐子; 松浦 俊彦*; 奥田 基*; 原田 裕夫; 太田 文雄*; 梅谷 真*

JAERI-M 82-018, 111 Pages, 1982/03

JAERI-M-82-018.pdf:2.94MB

原研における計算需要の増大傾向に対処するためには、近い将来に、超高速、大容量のベクトル計算機の導入が望まれる。その際、原子力コードをベクトル処理方式に適合させることが求められ、コードの開発・整備上、新たな問題が提起されると予想される。本報告では、標記の適応性を検討すべく、以下の調査・研究を行った。(1)、ジョブ統計情報より現在処理されている大型原子力コードの特性分析を行った。(2)、10件の大型コードの実行時の振舞いを測定し、ベクトル処理効果を予測評価した。(3)、5件の大型コードをF230-75APU及びCRAY-1で処理した場合のベクトル処理効果を分析した。(4)原研のジョブ・パターンの特徴を考慮し、ベクトル計算機導入の効果を推定評価した。更に、コードの処理性能向上と使い勝手の改善のために望まれる技術要件についても議論した。

論文

日本原子力研究所技術情報部における機械化の現状

成井 惠子

図書館科学会会報, (7), p.4 - 5, 1982/00

原研・技術情報部の実施している機械化の現状について、電算機の利用によるものと、それ以外のものに分けて述べた。前者では、図書課の所蔵資料目録のオンライン検索、収書システムと、国際情報室のINISへの入力、およびINISデータベースの利用について述べ、後者では、マイクロフィッシュの作成と、各種電動密集ファイルの活用について述べた。

報告書

線形三重対角方程式の並列計算

石黒 美佐子; 原田 裕夫; 難波 克光*; 藤井 実; 藤村 統一郎; 中村 康弘

JAERI-M 9703, 39 Pages, 1981/09

JAERI-M-9703.pdf:0.89MB

近年、大型プログラムの高速計算の必要性などから、科学技術計算に対する並列計算の適用が盛んになってきた。原研計算センターにおいても、アレイ・プロセッサF230-75APUが並列計算の原子力コードへの適用を研究するために設置された。APUを使用して、科学計算でよく問題となる線形三重対角システムの解法について並列計算手法の最近の論文を参考にして、数値実験を行った。解法は、ガウス消去法、パラレル・ガウス法、加速パラレル・ガウス法、ヤコビ法、リカーシブ・ダブリング法、サイクリック・リダクション法、チェビシェフ反復法、共役傾斜法の8種について調査された。数値実験の結果にもとづいて、各解法の計算時間、精度の比較がなされた。結果として、計算速度、精度の面でサイクリック・リダクション法と逐次解法ではあるがガウスの消去法が勝れていることがわかった。

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