概要

研究代表者: 櫻井 鉄也(筑波大学システム情報系・教授)

研究期間: 平成23年4月〜平成28年3月
研究領域: CREST/JST「ポストペタスケール高性能計算に資するシステムソフトウェア技術の創出」
素粒子や原子核などの基礎科学分野からナノ物質や生命科学などの産業応用に至るまで幅広い分野における数値計算は、多くの場合超大規模固有値問題を解くこと帰着されます。これまでに様々なアルゴリズムが提案されていますが、これらの既存アルゴリズムは漸化的な計算や1階層型の並列デザインで構成されており、ポストペタスケールで要求される階層的なアーキテクチャにおいて効率的に実行することは困難です。

本研究では、ポストペタスケールアーキテクチャの特徴である階層的並列構造に対応した「超並列固有値解析エンジン」を開発します。本エンジンは、従来の固有値解法の問題点であるスケーラビリティと耐故障性を克服するために新しく構築するアルゴリズムに基づきます。また、高性能化・実用化のために、疎密Hybrid解法、クリロフ部分空間法、性能モデル構築と評価、メニーコア向け実装技術、実問題応用技術等の多様な技術開発が必要となります。これらの開発により、先端理工学シミュレーションにおいてこれまで不可能であった規模の計算を実現し、広範な科学・産業分野での技術革新への可能性を拓きます。