S&MA基盤「品質工学ツール(JIANT)」の構築・維持
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2021年2月～2022年1月)
報告書番号: R21JH2900
利用分野: 事業共通
- 責任者: 上森規光, 安全・信頼性推進部
- 問い合せ先: 角 有司 JAXA安全・信頼性推進部(kado.yuji@jaxa.jp)
- メンバ: 飯山 洋一, 角 有司, 中川 貴文, 難波 宗功, 瀧野 敦夫, 上松 千陽
事業概要
JAXAが開発した品質工学ツール(JIANT)と, 京大生存圏研究所が所有する木造建築耐震シミュレータwallstatを活用し, 試験とシミュレーションの合わせこみ(データ同化)の研究を行っている. 本研究は, JAXA-京都大学ー奈良女子大の共同研究によって進められている.
参照URL
https://aerospacebiz.jaxa.jp/mission-assurance-support/knowledge01/ 参照.
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
スパコンを利用する目的は, 計算の高速化である. wallstatの計算は一般的なPCでは1ケース40分かかる. 品質工学ツールでは, 例えば1回のケーススタディで6000回の計算を行う場合は, トータルで160日かかる計算となるが, スパコンを利用することで数時間で完了できる事となる.
今年度の成果
京大生存圏研究所との共同研究として, 2階建て木造建築の試験結果とシミュレーションの合わせこみを行った(Fig1). 品質工学を利用し, た14641ケースの網羅的な計算を行った.
これは, 11^12*11^12回(9億5000万京回)の計算と同等の網羅性を確保しつつ簡略化して行っているものである(Fig.2).
通常のPCでは1ケース15分程度かかるため, 逐次処理では152日かかるが, JSS3で1000ケースを並列処理することで, 約3時間で完了した. 結果としては, 周期や最大値などが一致していない状況であったが, 1ケースの試行でほぼ一致する結果が得られた(Fig.3).
良好な結果が得られたため, 計算工学会, 建築学会, 等への学会発表を行った.
図1: 対象とする実大振動実験と, 参考論文
図2: wallstatとJIANTによる計算
図3: データ同化の結果(上: 人間による合わせ込み結果, 下: JIANTよる結果)
成果の公表
なし
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: 非該当
- スレッド並列手法: 非該当
- プロセス並列数: 1
- 1ケースあたりの経過時間: 7200 秒
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.62
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 | CPU利用量(コア・時) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| TOKI-SORA | 365.32 | 0.00 |
| TOKI-ST | 4281573.70 | 5.27 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-LM | 83.49 | 0.01 |
| TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TLM | 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 | 150.00 | 0.15 |
| /data及び/data2 | 52200.00 | 0.56 |
| /ssd | 1000.00 | 0.26 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 0.00 | 0.00 |
|---|
※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.
ISV利用量
| 利用量(時) | 資源の利用割合※2(%) | |
|---|---|---|
| ISVソフトウェア(合計) | 0.00 | 0.00 |
※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(2021年2月～2022年1月)