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J-GLOBAL ID：201602296361574152   整理番号：16A0063155

並列直接ソルバを用いた3次元周波数領域CSEMモデリング【Powered by NICT】

3-D frequency-domain CSEM modeling using aparallel direct solver

著者 (6件)： Han Bo (Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Lab.,Inst. of Geophysics and Geomatics,China Univ. of Geosciences(Wuhan), Wuhan) ,  Hu Xiangyun (Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Lab.,Inst. of Geophysics and Geomatics,China Univ. of Geosciences(Wuhan), Wuhan) ,  Huang Yifan (Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Lab.,Inst. of Geophysics and Geomatics,China Univ. of Geosciences(Wuhan), Wuhan) ,  Peng Ronghua (Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Lab.,Inst. of Geophysics and Geomatics,China Univ. of Geosciences(Wuhan), Wuhan) ,  Li Jianhui (Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Lab.,Inst. of Geophysics and Geomatics,China Univ. of Geosciences(Wuhan), Wuhan) ,  Cai Jianchao (Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Lab.,Inst. of Geophysics and Geomatics,China Univ. of Geosciences(Wuhan), Wuhan)
資料名： Diqiu Wuli Xuebao  (Diqiu Wuli Xuebao)
巻： 58  号： 8  ページ： 2812-2826  発行年： 2015年 
JST資料番号： B0627A  ISSN： 0001-5733  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 電磁データの3次元モデリングは計算的に厳しい問題である。有限要素法および有限差分法のような頻繁に使用される数値法に対して,Maxwell方程式の離散化で生じる大型線形システムを解く解の適用性に大きな影響を持つ重要な段階であり,それは常に線形方程式を効率的に解く,ロバスト且つ正確に研究課題となっている。線形系の直接解に基づく3Dモデリング法は周波数領域人工信号源電磁探査(CSEM)探査を提示した。二次電場の項におけるHelmholtz方程式をスタガード格子上の有限体積(FV)法を用いて離散化した。数値アルゴリズムと計算資源の利用における最近の進歩を利用して,FV方程式の生じる線形系は最も一般的に使用される線形解法,すなわちKrylov部分空間反復法の代わりに,大量並列ソルバ(MUMPを使って直接解いた。直接ソルバは,システム行列のLU(と恐らくLDLT)分解を行い,次にフォワード・バックワード代入法を適用することにより,効率的に解を計算する。直接ソルバの計算性能を評価するために,合成した1Dモデルに基づく数値試験を実施し,結果は,(1)溶液の正規化残差は空気層に割り当てられた伝導率値にほとんど依存しないが,急速に増加する振動数の値が減少することを示した。それにもかかわらず,最大正規化残差の大きさの桁である10~小さい(-11)。同時に,マトリックス因数分解時間は空気伝導率または周波数変化のいずれかとして変化するが,変化は全実行時間の割合でしかない。(2)実行時間と必要メモリは,グリッドサイズの増加に伴って急速に(直線的以上)増加した。(3)複数のプロセッサ上で並列にMUMPSを実行することにより,全実行時間だけでなく,プロセッサごとに使用する平均メモリは大幅に低減することができる。しかし,全体の必要メモリはプロセスの数と共に増加した。MUMPSのスケーラビリティは限られている。特別調査環境を考慮した追加の数値実験は,コードの信頼性と有効性を実証するために実施し,結果は次の通りである。(1)FV数値解は1Dmodelsに対する半解析的解と一致した。(2)複局問題の計算時間は,単一送信問題のそれと同等である。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 数値解法 ,  CPU時間 ,  *三次元 ,  ロバスト性 ,  有限要素法 ,  *周波数領域 ,  差分法 ,  正規化 ,  *モデリング ,  高速度 ,  線形性
準シソーラス用語： 数値実験 ,  実行時間 ,  離散化 ,  *ソルバ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 地震波伝搬  (DC03040W) ,  地震学一般  (DC03020A)

タイトルに関連する用語 (4件)： ソルバ ,  3次元 ,  周波数領域 ,  モデリング