研究紹介

計算科学研究センター

粒子系シミュレータ研究チーム

チームリーダー 牧野 淳一郎 (Ph.D.)
牧野 淳一郎 (Ph.D.)

シミュレーションの手法には、「格子法」と「粒子法」があります。粒子法では、1個1個の粒子に数値を置き、粒子の運動を支配する方程式に従って計算を行います。例えば、天体を1つの粒子とみなし、天体と天体の間に働く重力に基づいて運動を計算することで、銀河の形成などをシミュレーションすることができます。粒子法は、原子・分子レベルから宇宙全体に至るまで自然界のさまざまな現象の研究に用いられてきましたが、これまで専門分野を超えた汎用的なソフトウェアはありませんでした。そこで私たちは、「京」のような大規模並列型スパコンで高性能を実現でき、しかも汎用性に富む粒子法フレームワーク「FDPS」(Framework for Developing Particle Simulator)を開発しています。

研究主分野

数物系科学

研究関連分野

情報学 / 複合領域 / 総合理工

キーワード

  • 大規模天体物理シミュレーション
  • 計算機アーキテクチャ
  • 高性能計算

主要論文

  1. Hosono, N., Saitoh, T. R. and Makino, J.:
    "Density-Independent Smoothed Particle Hydrodynamics for a Non-Ideal Equation of State"
    Publications of the Astronomical Society of Japan, 65, 108. (2013)
  2. Tanikawa, A.:
    "Dynamical evolution of stellar mass black holes in dense stellar clusters: estimate for merger rate of binary black holes originating from globular clusters"
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 435, 1358-1375. (2013)
  3. Iwasawa, M., Tanikawa, A., Hosono, N., Nitadori, K., Muranushi, T. and Makino, J.:
    "FDPS: a novel framework for developing high-performance particle simulation codes for distributed-memory systems"
    Proceeding of WOLFHPC '15 Proceedings of the 5th International Workshop on Domain-Specific Languages and High-Level Frameworks for High Performance Computing, 2015, Article No. 1.(2015)
  4. Rieder, S. and Kenworthy, M. A.:
    "Constraints on the size and dynamics of the J1407b ring system"
    Astronomy & Astrophysics, Volume 596, id.A9, 5 pp (2016)
  5. Iwasawa, M., Tanikawa, A., Hosono, N., Nitadori, K., Muranushi, T. and Makino, J.:
    "Implementation and performance of FDPS: a framework for developing parallel particle simulation codes"
    Publications of the Astronomical Society of Japan, Volume 68, Issue 4, id.54 (2016)
  6. Hosono, N., Saitoh, T. R., Makino, J., Genda, H. and Ida, S.:
    "The giant impact simulations with density independent smoothed particle hydrodynamics"
    Icarus, Volume 271, p. 131-157. (2016)
  7. Hosono, N., Saitoh, T. R. and Makino, J.:
    "A Comparison of SPH Artificial Viscosities and Their Impact on the Keplerian Disk"
    The Astrophysical Journal Supplement Series, Volume 224, Issue 2, article id. 32 (2016)
  8. Saitoh, T. R. and Makino, J.:
    "Santa Barbara Cluster Comparison Test with DISPH"
    The Astrophysical Journal, Volume 823, Issue 2, article id. 144 (2016)
  9. Hosono, N., Iwasawa, M., Tanikawa, A., Nitadori, K., Muranushi, T. and Makino, J.:
    "Unconvergence of Very Large Scale GI Simulations"
    Publications of the Astronomical Society of Japan (2016)
  10. Yamamoto, S. and Makino, J.:
    "A formulation of consistent particle hydrodynamics in strong form"
    PASJ, 42 pages, 34figures (2017)

メンバーリスト

主宰者

牧野 淳一郎
チームリーダー

メンバー

似鳥 啓吾
研究員
行方 大輔
研究員
岩澤 全規
研究員
平居 悠
基礎科学特別研究員
野村 昴太郎
リサーチアソシエイト
坪内 美幸
テクニカルスタッフⅠ