PCクラスタを用いた大規模空間構造のリアルワールドシミュレーションシステムの開発

使用 PC 集群开发大规模空间结构的真实世界模拟系统

• 批准号: 14750485
• 负责人: 柴田 良一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Gifu National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750485/
• 关键词: グリッドコンピューティング; シミュレーションシステム; 建築構造解析; 並列分散処理; 大規模空間構造物; 構造設計システム; 並列構造解析; シミュレーション; PCクラスタ

リアルワールドシミュレーションシステムを実現する方法として、本研究では、グリッドコンピューティング技術に注目した。これは、多数の計算資源を統合することで、非常に大きな計算能力を有する仮想超並列コンピュータを構築する試みである。高精度かつ大規模な数値解析においては、常により高い計算能力が求められている。これを受け、コンピューティンググリッドを代表とするグリッドシステムは、HPC(ハイパフォーマンスコンピューティング)の1つの手法として注目を集め、様々な大規模システムが開発されている。一方で、一般の研究者や技術者においては、問題規模の差こそあれ数値計算の重要性は変わらないはずであるが、その計算環境は十分でない場合が多い。そこで本研究では、構造工学分野の問題解決を目指して「誰でも使えるグリッド」を実現するために、次のような具体的な前提条件を設定し、開発を進めた。1:1CD-Linuxを用いたグリッドの有効性の検証既存のPC群をCD起動により転用するグリッドが、どれだけの計算能力を持つか、構造解析を対象に確認する。2:構造最適化問題における全数解析の可能性高い計算能力を有効利用して、構造最適化問題において所定の設計変数の組合せに対して、全数を計算する全数解析の効果を確認する。これらの条件は、開発の目標を明確にするために設けたが、グリッド技術を誰もが利用できるようにすることを目指した、本研究の立脚点であると言える。グリッドの効果を検証した結果、基本性能の検証では128台で55倍、実用構造計算の検証で120台では115倍のスループットの向上を確認できた。専用のハードウエアを購入することなく、PCを1CD-Linuxで転用したグリッドにおいても、有用な計算資源となるとこが実証できた。

This study focuses on the development of a new technology to improve the quality of life. The majority of computing resources are integrated into one system. High-precision, large-scale, numerical analysis, high-precision computing power, etc. A method of collecting and developing large-scale information on behalf of the CPC and HPC For one side, for the general researcher, for the engineer, for the difference in the scale of the problem, for the importance of the numerical calculation, for the calculation environment, for many occasions. This study focuses on the problem solving of structural engineering, and points out the specific preconditions for the realization of structural engineering. 1:1CD-Linux is used to verify the effectiveness of existing PC clusters, CD startup, maintenance of computing power, structural analysis, and object validation. 2. The probability of full resolution for structural optimization problems is high, and the computational power is utilized. The combination of design parameters determined for structural optimization problems is confirmed. The purpose of this study is to clarify the conditions for the development of this study. The results of the test, the basic performance test, the structural calculation test, and the reverse test were 128 and 115 respectively. For example, if you want to buy a PC, you can buy a PC. If you want to buy a PC, you can buy a PC.

项目成果

柴田良一, 須崎有康: "地域LANを用いたUMLブートによるKNOPPIXの遠隔利用に関する基礎的研究"情報処理学会 第66回全国大会後援論文集 コンピュータと人間社会. (4). 435-436 (2004)

Ryoichi Shibata、Ariyasu Susaki：“使用本地 LAN 通过 UML 引导远程使用 KNOPPIX 的基础研究”第 66 届日本信息处理学会全国会议论文集，计算机与人类学会 (4)。 ）

柴田良一: "Software Design:2004年1月3月4月5月連載「誰でもできるグリッドコンピューティング基礎編」"技術評論社.

Ryoichi Shibata：“软件设计：2004 年 1 月、3 月、4 月和 5 月系列‘任何人都可以做的网格计算基础知识’”Gijutsu Hyoronsha。

グリッドシステムによる分散処理を用いた構造最適化に関する基礎的研究1CD-Linuxによるグリッド構築と全数解析の可能性

使用网格系统的分布式处理进行结构优化的基础研究 1 使用 CD-Linux 进行网格构建和完整分析的可能性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本建築学会構造工学論文集 Vol.51B
• 作者: 柴田良一;島岡俊輔;加藤史郎;山内祥郎;他
• 通讯作者: 他

柴田良一, 林憲一, 山方和昭, 澁谷寿夫: "Sun ONE Grid EngineとKNOPPIXを用いた教育用PC群による大規模グリッド構築に関する基礎的研究"情報処理学会 第66回全国大会後援論文集 特別トラック(3)グリッド. (5). 69-72 (2004)

Ryoichi Shibata、Kenichi Hayashi、Kazuaki Yamakata、Hisao Shibuya：“使用 Sun ONE Grid Engine 和 KNOPPIX 的教育 PC 进行大规模网格构建的基础研究”日本信息处理学会第 66 届全国会议赞助论文专题（3）Grid。 5). 69-72 (2004)。