アダプティブ境界要素解析の分散・並列化

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この研究は、境界要素法におけるアダプティブ要素構成法を実用可能なシステムに近づけるために、並列計算を分散コンピュータ環境のもとで実現しようとするものである。境界要素法のアダプティブ要素構成法「代表点誤差解析と拡張誤差指標に基づく要素細分割法」の第一段階として、アダプティブプロセスをソルバーとエラーモディファイア-に分割し、2台のワークステーションが学内LANで結合されたシステムでのクラスターコンピューティングのプロトタイプをすでに実現した。この研究は第二段階であり、計算プロセスのより精密な構成およびワークステーションの結合状態に対する計算効率を検討した。まず、計算プロセスは解析部分と誤差評価部分を単純に切り離す以外に、誤差解析で用いられるマトリックスを求めたところで、あらかじめLU分解することによりあとに続く計算を効率化できることがわかった。計算を複数のワークステーションで実行する場合、一般にはそれぞれのワークステーションの負荷がまちまちであるのが普通であるので、ここでは計算速度の異なるワークステーションの組み合わせを考え、それらによる計算を実行して、クラスタリングの実情に合った効率の比較を行った。この結果ワークステーションの性能の違いによって、全体の並列計算の効率度合が影響を受けることがわかり、ここで扱っている問題においては、誤差解析に用いるワークステーションの効率が高いほど、全体の計算効率が高くなる結果が得られた。なおより一般的な並列計算では、並列化の度合がその方法の効率化の目安になるが、ここで考えている問題では並列化を実施している部分はあらかじめ指定されているので、個々の計算を高速化することと、それらのバランスがキ-ポイントになる。