演算加速器型スパコンによる実スケール防災シミュレーションのフレームワーク構築

使用计算加速器超级计算机构建真实规模的防灾模拟框架

基本信息

项目摘要

本年度の前半において、昨年度開発した表面形状を考慮した QDEM (QDEMSM) による粘弾性体の多体計算コードと SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 法による流体計算コードを合体させ、多数の浮遊する構造物を含んだ流体問題に対する SPH-QDEM 連成解析コードを開発した。複数の瓦礫を含むダムブレイク計算を例題として実施した結果、構造物を粒子連結により表現し、粒子を節点とみなして力の伝達を行う従来の方法と比べて、節点数が少ない場合にも構造物への染み込みを抑えた流体・構造連成が可能であることが分かった。また、OpenMP に基づく複数 CPU 計算コードの開発、及びヒルベルト空間充填曲線による動的領域分割法の適用まで進めることができた。幾つかの流体構造連成シミュレーションの結果から、構造物の多体衝突は当初の予想以上に初期値鋭敏性を伴う非線形の強い問題であることが示されたため、個々の構造物の振る舞いを捉えるよりも全体挙動を正確かつ高速に捉える手法を構築するため、本年度の後半では、確率過程に基づくASEP (Asymmetric simple exclusion process) を用いたシミュレーション手法の開発を進めた。第一段階として取り組んだ単一流路及びそれに隣接する複数のサイトに対する粒子の割り当て問題では、流入口側にサイト使用率が偏向する「self-deflection 効果」を理論解析とシミュレーションの両面から示すことができ、当該成果はアメリカ物理学会の論文誌である Phys.Rev.E に掲載された。
The first half of the current year, the surface shape of last year, the surface shape is considered, QDEM (QDEMSM), multi-body calculation of viscous and elastic body, SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) The method is used to calculate fluids and combine them with each other, and the majority of floating structures are solved using fluid problems. SPH-QDEM is connected to the analytical system. Complex numbers of rubbles including calculations, examples of calculations, results of structures, particle connections, expressions, and nodes of particles. The method of を行う従来の比べて, the number of nodes is less, the situation is にも structure への色み込みを suppressed えたfluid・structure is connected into がpossible であることが分かった.また, OpenMP にbased づく complex CPU calculation コードの开発, and びヒルベルトspace filling curve によるdynamic domain segmentation method is applicable to まで入めることができた. The result of several fluid structures connected to the シミュレーションのから, and the multi-body conflict of the structure I originally expected that the initial sensitivity of the above-mentioned disease would be accompanied by non-linear and strong problems, and that the problem would be solved.たため, individual 々のstructure の vibrating dance い を catch え る よ り も the whole 挙猙 を correct か つ high speed にThe technique of catching and constructing, the second half of this year, and the accuracy process of ASEP (Asymmetric simple exclusion process) いたシミュレーション Techniqueの开発を进めた. The first stage is to take the first group of the single flow path and the adjacent and complex particles to be cut. There is a problem with the inlet side and the usage rate of the inlet side is biased "self-deflection" "Theoretical Analysis of Effect"に掲 contain された.

项目成果

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GPUスパコンにおける動的負荷分散を用いた粒子法による大規模土石流シミュレーション
在GPU超级计算机上利用动态负载分布的粒子法模拟大规模泥石流
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    都築怜理;青木尊之
  • 通讯作者:
    青木尊之
Effect of self-deflection on a totally asymmetric simple exclusion process with functions of site assignments
自偏转对具有位点分配函数的完全不对称简单排除过程的影响
  • DOI:
    10.1103/physreve.97.042117
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Tsuzuki Satori;Yanagisawa Daichi;Nishinari Katsuhiro
  • 通讯作者:
    Nishinari Katsuhiro
Effective Dynamic Load Balance using Space-Filling Curves for Large-Scale SPH Simulations on GPU-rich Supercomputers
使用空间填充曲线实现有效的动态负载平衡,在富含 GPU 的超级计算机上进行大规模 SPH 模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Satori Tsuzuki;Takayuki Aoki
  • 通讯作者:
    Takayuki Aoki
都築怜理のホームページ
都筑怜的主页
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Large-Scale Particle Simulations for Debris Flows Using Dynamic Load Balance with Space Filling Curves on a GPU-RICH Supercomputer
在 GPU 丰富的超级计算机上使用动态负载平衡和空间填充曲线对泥石流进行大规模粒子模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Satori Tsuzuki;Takayuki Aoki
  • 通讯作者:
    Takayuki Aoki
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