航空機開発の高速化を実現する基盤応用技術の研究開発(最適化)
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月～2021年3月)
報告書番号: R20JA3202
利用分野: 航空技術
- 責任者: 青山剛史, 航空技術部門数値解析技術研究ユニット
- 問い合せ先: 早川真未(hayakawa.mami@jaxa.jp)
- メンバ: 石田 崇, 橋本 敦, 金崎 雅博, 吉本 稔, 西村 信祐, 中西 啓, 森田 至宗, 小倉 拓哉, 沢田 恭兵, 小川 哲司, 早川 真未, 小澤 賢翁
事業概要
JAXAが開発した非構造CFDコードFaSTARの高速性を活かした空力最適化ライブラリHarmoneeを開発し, 妥当性および高速性を検証する. 空力最適化の手法としては, 複数の目的関数に対応可能な多目的進化計算アルゴリズムを採用し, 各サンプルの評価関数を直接CFDで求めて評価値とする直接進化計算について, FaSTARの高速性を最大限に活用してJSSにより実用的な計算時間で実施可能とすることを目指す. そのための基礎プログラムを開発すると共に, JSSを用いた検証計算を実施する.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
進化計算による空力最適化は高忠実なCFD解析(3次元RANS解析)の大量実施が必要となり, 大規模解析が可能なスパコンの活用が必須
今年度の成果
図1に示す2目的2制約条件の空力最適化問題を設定し, 図2に示すようなフローチャートに従って近似関数を用いた最適化モジュールの検証を行った.
図1: NASA CRMを対象とする最適化問題
図2: 近似関数を用いた最適化の流れ
成果の公表
なし
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: MPI
- スレッド並列手法: 自動並列
- プロセス並列数: 128
- 1ケースあたりの経過時間: 2 時間
JSS2利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.13
内訳
JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。
| 計算システム名 | コア時間(コア・h) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| SORA-MA | 448,499.84 | 0.08 |
| SORA-PP | 38,128.79 | 0.30 |
| SORA-LM | 492.92 | 0.29 |
| SORA-TPP | 0.00 | 0.00 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 887.85 | 0.81 |
| /data | 60,388.65 | 1.17 |
| /ltmp | 9,546.00 | 0.81 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 0.22 | 0.01 |
|---|
※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.13
内訳
JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3のシステム構成をご覧下さい。
| 計算システム名 | コア時間(コア・h) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| TOKI-SORA | 10,831.04 | 0.00 |
| TOKI-RURI | 11,467.42 | 0.07 |
| TOKI-TRURI | 0.00 | 0.00 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 446.30 | 0.31 |
| /data | 93,768.10 | 1.57 |
| /ssd | 256.28 | 0.13 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 0.22 | 0.01 |
|---|
※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.
※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月～2021年3月)