研究室案内

研究分野

数値解析・並列数値処理・スーパーコンピューティング

スタッフ・学生

研究室メンバー

研究内容

数値処理はコンピュータの出現を促した原動力であり, 以来その性能向上を絶えず要求し続けてきました. このような状況のもとで, 半導体素子の基本的な性能限界を克服し, さらに大規模な数値処理に必要とされる計算性能を実現するためには, 広義の並列処理は必要条件であるといえます. 従来の数値計算法は von Neumann アーキテクチャを暗黙の前提として研究されてきたため, アーキテクチャを意識せずにプログラムが記述されていましたが, 並列数値処理においては数値計算アルゴリズムと計算機のアーキテクチャが密接に関連しており, この点を踏まえてアルゴリズムを再検討していく必要があります.

現在研究室で最も力を入れているのは, 大規模共有・分散メモリ型並列計算機を用いた超並列数値シミュレーション, 及びそのためのアルゴリズムに関する研究で, 有限差分法や有限要素法の並列計算をはじめとして, 多重格子法, 領域分割法など. 様々なテーマを扱っています. また, 熱流体現象の解析や大規模分子軌道計算を中心として, 素粒子物理学から分子生物学に至る多様な現象の大規模超並列シミュレーションについて研究を行なってきました.

さらに, これらの基礎となるアルゴリズムにおいても, 多様なテーマについて研究活動を行なっており (連立一次方程式, 固有値解析, 最小自乗問題, 最適化問題の直接・反復解法, 乱数生成, 数値積分, 確率微分方程式など) , 反復解法の前処理をはじめ, 世界的に注目されている成果も少なくありません. 特に近年では不規則構造の問題の取り扱いが重要な研究課題となっていますが, 当研究室ではこのための効率的なアルゴリズム, 並列化技術の確立を目指しており. 日本におけるこれらの研究においても主導的な役割を果たしています.

研究環境

研究室内には UNIX サーバ, ワークステーションをはじめ, 各種 PC が研究室専用のネットワークにより多数接続されており, 外部の大型計算機も随時利用することができます. また学生・院生の研究テーマを制限することなく, 自由な研究を積極的に支援しており, 各メンバーがそれぞれの分野で成果を上げています. 他の研究室, 他学科などのセミナーはもとより, 国内外の研究会議にも自由に参加, 発表できるよう配慮されており, 上記の成果は主要な国際学会において高い評価を得ています. 博士課程修了者の多くが公的機関の研究者として重要な役割を果たしていることも, 本研究室の特色の一つです.

大規模数値シミュレーションは科学技術の進展とともに今後益々重要性を増していく分野であり, 山積するチャレンジングな課題に取り組むことのできる幅広い興味と意欲のある学生の参加を期待しています.

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Last modified: Sat Feb 2 23:46:13 2002