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J-GLOBAL ID：201402243139953721   整理番号：14A0165563

GPUを用いた有限要素法による地震波動伝播解析

ACCELERATION OF FINITE ELEMENT COMPUTATION FOR SEISMIC WAVE PROPAGATION USING GRAPHICS PROCESSING UNIT

著者 (3件)： 和田健介 (千葉大学大学院工学研究科) ,  中井正一 (千葉大学大学院工学研究科) ,  関口徹 (千葉大学大学院工学研究科)
資料名： 日本建築学会技術報告集  (AIJ Journal of Technology and Design)
巻： 19  号： 43  ページ： 1219-1224 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： L4777A  ISSN： 1341-9463  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 二次元地盤における地震波動伝播解析を対象として,有限要素法周波数応答解析プログラムを作成してGPUを用いた高速化を試みた。一般向けGPUを搭載した汎用PCを用い,専用プログラミング言語としてCUDAを適用してEbE方式によるCOCG法のプログラミングを実施した。CPUとの高速化率,一様地盤と二層地盤におけるCOCG法の収束までの反復回数を比較した。その結果,1)CPUと比較して大幅に高速化が図れること,2)ある程度以上の解析モデルの大きさによりGPUの性能が効率よく引き出せること,3)COCG法の反復回数予測が困難で並列計算と逐次計算で大幅に異なる場合があり,行列ベクトル積と全体ベクトルの計算に解析時間の多くを費やすこと,4)安価な一般向けGPUを用いた解析が可能なこと,などの知見を得た。

シソーラス用語： *マイクロプロセッサ ,  *専用プロセッサ ,  *地震波 ,  プログラミング環境 ,  *有限要素法 ,  応答解析 ,  周波数解析 ,  *高速化 ,  解析モデル ,  汎用性 ,  逐次近似 ,  収束 ,  計算機コード
準シソーラス用語： CUDA ,  *GPU【プロセッサ】 ,  解析プログラム ,  周波数応答解析

分類 (2件)： 土圧,土の動的性質,地盤の応力と変形  (RA03060A) ,  構造動力学  (HD02000E)

引用文献 (11件)：

• 1) 青井真:GPGPUの地震ハザード予測シミュレーションへの適用、学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 平成22 年度共同研究 最終報告書、2011.5
• 2) 竹中博士:並列GPUを用いた大規模地震波伝播シミュレーション、学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 平成23 年度共同研究 中間報告書、2011.12
• 3) 大島聡史、林雅江、片桐孝洋、中島研吾:三次元有限要素法アプリケーションのCUDA向け実装と性能評価、情報処理学会研究報告、Vol.2011-HPC-129 No.20、2011.3
• 4) 大石篤哉、長尾雅也、小野崎洋、吉村忍:GPUによる弾性波伝播シミュレーション、日本機械学会第18回計算力学講演会講演論文集、pp.527-528、2005.11
• 5) 青木尊之、額田彰:はじめてのCUDAプログラミング、工学社、2009.11

タイトルに関連する用語 (5件)： GPU ,  有限要素法 ,  地震波動 ,  伝播 ,  解析