適合格子細分化法を用いたマルチスケールプラズマ粒子シミュレーション手法の開発と並列化(数値解析,ネットワーク,クラウド及び一般)

概要

論文の詳細を見る
本研究ではマルチスケール対応のプラズマ粒子シミュレーション手法を開発するために、電磁場が定義されている空間格子に適合格子細分化法(Adaptive Mesh Refinement : AMR)を適応し、そこに従来の粒子法(Particle-In-Cell : PIC)を用いてプラズマ粒子を導入する。シミュレーション内に生起する現象の空間的特性長を各格子点においてモニターし、それに対応した最適な空間分解能をもつ格子システムをAMRによって局所階層的にかつ動的に導入することにより、全体としてマルチスケールシミュレーションを可能にする。本コードのプロセス並列化では、シミュレーション領域をプロセス数だけ小領域に分けてそれぞれを各プロセスに割り当て並列に解き進める領域分割法を採用する。各小領域の境界値はMPI通信でやり取りを行う。粒子シミュレーションでは各プロセスに配分された粒子数が粒子運動のため時間的に変動し負荷バランスが崩れる。そこで我々は、負荷バランス維持のために各プロセスに割り当てられた小領域の負荷を動的に調整する動的領域分割法を開発し採用する。
2011-10-14