超並列宇宙プラズマ粒子シミュレーションの研究
臼井英之(神戸大学)

本研究の目的は、Particle-in-Cell (PIC) 方式に基づく宇宙プラズマ粒子シミュレーションを大規模並列計算機システムへ効率的に実装し、宇宙プラズマ理工学の重要問題に適用することである。プロセス間通信の最適化、スレッド（ハイブリッド）並列の実装、そしてメモリ階層を意識した単体性能チューニングに問題を切り分け、レベル毎にPICシミュレーションにとって最適な実装方法を探求する。また新たに独自の物理モデルに基づくプラズマ粒子シミュレーション手法である電子ハイブリッドコードへのOhHelp適用を進める。これに加えて実問題への適用事例として、科学衛星周辺で想定される電子スケールのプラズマじょう乱、地球放射線帯の相対論的高エネルギー電子の加速機構、そして非線形イオンプラズマ波動励起過程に関する大規模数値解析を行う。

研究紹介ポスター／最終報告書