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4810-1216
GIF-CS6061L3
計算科学アライアンス特別講義 II
Special Lecture on Computational Science II
中島 研吾
Kengo Nakajima
A1A2 月曜1限
Mon 1st
計算科学アライアンス特別講義 II/Special Lecture on Computational Science II

並列計算プログラミング技法に関する講義、実習を実施する。並列計算に広く使用されているMPI(Message Passing Interface), OpenMPを使用したプログラミングを中心に扱う。様々な計算機における最適化技術についても併せて講義,実習を実施する。プログラミング実習にはECCS2016及びスーパーコンピュータシステムを使用する。ターゲットとするアプリケーションは有限要素法による一次元及び三次元定常熱伝導解析プログラムであり,背景となる基礎的な理論から,実用的なプログラムの作成法まで,連立一次方程式解法などの周辺技術も含めて講義を実施する。 Lectures and hands-on exercises on parallel programming methods for large-scale scientific computing will be provided. This class focuses of programming using MPI (Message Passing Interface) and OpenMP, which is widely used method for “de facto standard” of parallel programming. Lectures on optimization methods on various types of architectures are also given. ECCS 2016 System and a Supercomputer System of ITC are available for hands-on exercises. Target applications are 1D/3D codes for steady-state heat transfer by finite-element method (FEM). This class covers wide range of topics related to FEM, such as fundamental mathematical theory, programming method, and solving large-scale linear equations.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 情報基盤センター 情報基盤センター大演習室1
講義使用言語 Language:英語 English
4820-1028
GIF-MA6214L3
科学技術計算Ⅱ
Technical and Scientific Computing II
中島 研吾
Kengo Nakajima
A1A2 月曜1限
Mon 1st
科学技術計算Ⅱ Technical and Scientific Computing II

並列計算プログラミング技法に関する講義、実習を実施する。並列計算に広く使用されているMPI(Message Passing Interface), OpenMPを使用したプログラミングを中心に扱う。様々な計算機における最適化技術についても併せて講義,実習を実施する。プログラミング実習にはECCS2016及びスーパーコンピュータシステムを使用する。ターゲットとするアプリケーションは有限要素法による一次元及び三次元定常熱伝導解析プログラムであり,背景となる基礎的な理論から,実用的なプログラムの作成法まで,連立一次方程式解法などの周辺技術も含めて講義を実施する。 Lectures and hands-on exercises on parallel programming methods for large-scale scientific computing will be provided. This class focuses of programming using MPI (Message Passing Interface) and OpenMP, which is widely used method for “de facto standard” of parallel programming. Lectures on optimization methods on various types of architectures are also given. ECCS 2016 System and a Supercomputer System of ITC are available for hands-on exercises. Target applications are 1D/3D codes for steady-state heat transfer by finite-element method (FEM). This class covers wide range of topics related to FEM, such as fundamental mathematical theory, programming method, and solving large-scale linear equations.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 情報基盤センター 情報基盤センター大演習室1
講義使用言語 Language:英語 English
3747-111
GEN-EE6d13L1
ハイブリッド分散並列コンピューティング
Distributed Parallel Computing using Hybrid Parallel Programming Model
中島 研吾
Kengo Nakajima
A1A2 月曜1限
Mon 1st

並列計算プログラミング技法に関する講義、実習を実施する。並列計算に広く使用されているMPI(Message Passing Interface), OpenMPを使用したプログラミングを中心に扱う。様々な計算機における最適化技術についても併せて講義,実習を実施する。プログラミング実習にはECCS2016及びスーパーコンピュータシステムを使用する。ターゲットとするアプリケーションは有限要素法による一次元及び三次元定常熱伝導解析プログラムであり,背景となる基礎的な理論から,実用的なプログラムの作成法まで,連立一次方程式解法などの周辺技術も含めて講義を実施する。 Lectures and hands-on exercises on parallel programming methods for large-scale scientific computing will be provided. This class focuses of programming using MPI (Message Passing Interface) and OpenMP, which is widely used method for “de facto standard” of parallel programming. Lectures on optimization methods on various types of architectures are also given. ECCS 2016 System and a Supercomputer System of ITC are available for hands-on exercises. Target applications are 1D/3D codes for steady-state heat transfer by finite-element method (FEM). This class covers wide range of topics related to FEM, such as fundamental mathematical theory, programming method, and solving large-scale linear equations.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 情報基盤センター 情報基盤センター1階大演習室2
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
3722-145
GEN-ME6b23L1
非線形有限要素法の原理と応用
Principles and Applications of Non-linear Finite Element Method
泉 聡志
Satoshi Izumi
S1S2 集中
Intensive 

有限要素法は機械設計において欠かせないCAEツールとなっています.同時に,扱われる解析はますます高度化し,幾何学非線形,超弾性,粘弾性,弾塑性,接触摩擦,動的解析などの非線形有限要素法解析や、動的陽解法が現場で使われるようになっています.しかしながら,多くのユーザーは,汎用ソフトウェアに使われている様々な有限要素法の機能の原理の知識が不足したまま,解析を行わざるを得ないため,適切なモデリングと結果の検証/妥当性確認(Verification and Validation: V&V)が出来ず,結果の品質の向上が課題となっています. 本講義では,非線形有限要素法を”使う”ことに焦点を置き,非線形有限要素法の原理,汎用ソフトを使う上での実践的知識を,実際にソフトウェア(Marc、LS-DYNA)で解いた例題を使いながら解説します.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
0505047
FSC-MA4551L1
計算数理II
Numerical Mathematics II
齊藤 宣一
Norikazu Saito
S1S2 木曜2限
Thu 2nd
偏微分方程式の数値解析 Numerical analysis of partial differential equations

コンピュータを用いた数値的解析方法は,理工学を超えて,生命科学,臨床医学,金融商品研究などにまで応用範囲を拡げ,幅広く有益な知見をもたらしている.そして,複雑かつ大規模な問題のコンピュータによるシミュレーションが可能になり,実行されるにつれ,それに関わる数学的諸問題の解決への要請は強くなる.実際,シミュレーションは,コンピュータの内部で完結するものではなく,現象のモデル(微分方程式など)化,モデルの数学解析,近似と離散化,アルゴリズムの実装とプログラムの作成,データの可視化,現実データとの照らし合わせ,信頼性の検証などの一連の過程であり,それらが数理という幹で強く繋がっているのである.本講義で扱うのは,上記の「近似と離散化」の部分である.すなわち,様々な物理現象の記述に現れる偏微分方程式を対象にして,数値的方法に基づく近似解法とその数学理論の概要を解説する.なお,具体的な近似方法としては,おもに差分法と有限要素法を取り上げる.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 数理科学研究科棟 118演習室
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
45901-28
数値解析学
Numerical Mathematics
齊藤 宣一
Norikazu Saito
S1S2 木曜2限
Thu 2nd
偏微分方程式の数値解析 Numerical analysis of partial differential equations

コンピュータを用いた数値的解析方法は,理工学を超えて,生命科学,臨床医学,金融商品研究などにまで応用範囲を拡げ,幅広く有益な知見をもたらしている.そして,複雑かつ大規模な問題のコンピュータによるシミュレーションが可能になり,実行されるにつれ,それに関わる数学的諸問題の解決への要請は強くなる.実際,シミュレーションは,コンピュータの内部で完結するものではなく,現象のモデル(微分方程式など)化,モデルの数学解析,近似と離散化,アルゴリズムの実装とプログラムの作成,データの可視化,現実データとの照らし合わせ,信頼性の検証などの一連の過程であり,それらが数理という幹で強く繋がっているのである.本講義で扱うのは,上記の「近似と離散化」の部分である.すなわち,様々な物理現象の記述に現れる偏微分方程式を対象にして,数値的方法に基づく近似解法とその数学理論の概要を解説する.なお,具体的な近似方法としては,おもに差分法と有限要素法を取り上げる.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
FEN-MX3b10L1
FEN-MX3b10L1
有限要素法
Finite Element Method
泉 聡志
Satoshi Izumi
A1A2 火曜2限
Tue 2nd

有限要素法は、工業界の設計や解析に欠かせないツールとなっているが、本講義では、その基本原理からプ解析演習など幅広い体系をカバーする。対象領域は線形弾性範囲までであるが、基礎原理から機械設計への応用まで一通り学習し、実践の場で役立つための最低限の必要事項を学ぶことができる。設計の実務では汎用解析コードが用いられることが多いが、これを正しく使うための基礎知識を与える講義としても位置付けられる。

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 工学部旧2号館 工233号講義室 Faculty of Engineering Bldg. old 2 #233
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
0510079
FSC-IS4079L1
計算アルゴリズム論
Advanced Algorithms
須田 礼仁
Reiji Suda
S1 金曜2限
Fri 2nd

「連続系アルゴリズム」と相補的に、数値アルゴリズムについて講究する。数値積分と偏微分方程式の数値解法を取り上げる。 This lecture will be done in Japanese.

単位 Credit:1
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館中央棟 340講義室 Faculty of Science Bldg.1 (center) Room #340
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
FEN-SI3b15L1
FEN-SI3b15L1
有限要素法と構造解析
Finite Element Method and Structual Analysis
笠原 直人
Naoto Kasahara
A1 木曜2限
Thu 2nd

有限要素法の基礎理論から、その実践的な使い方を学ぶ。 さらに、構造設計に必要な、荷重設定〜構造解析〜強度評価の一連の流れを紹介する。

単位 Credit:1
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 工学部新2号館 工212号講義室
講義使用言語 Language:日本語 Japanese
4810-1215
GIF-CS6060L3
計算科学アライアンス特別講義 I
Special Lecture on Computational Science I
中島 研吾
Kengo Nakajima
S1S2 月曜1限
Mon 1st
計算科学アライアンス特別講義 I/Special Lecture on Computational Science I

OpenMPは指示行を挿入するだけで手軽に「マルチスレッド並列化(multi-threading)」ができるため,マルチコアプロセッサ内の並列化に広く使用されている。本講義ではOpenMPによる並列化に関する講義・実習を実施する。本講義では対象アプリケーション(有限体積法(finite-volume method, FVM)によってポアソン方程式)をOpenMPによってマルチコアプロセッサ上で並列化するのに必要な計算手法,アルゴリズム,プログラミング手法の講義,実習の他,並列前処理手法の最新の研究に関する講義も実施する。プログラミング実習にはECCS2016及びスーパーコンピュータシステムを使用する。 OpenMP is the most widely-used way for parallelization on each compute node with multiple cores because multi-threading can be done easily by just inserting "directives". In this class, lectures and exercises for parallelization by multi-threading of the target application (Poisson’s equation solver by FVM (finite-volume method)) on multicore processors using OpenMP are provided, which covers numerical algorithms, and programming methods. Moreover, lectures on recent research topics on parallel preconditioning methods will be also provided. "ECCS 2016 System" and a Supercomputer System of ITC are available for hands-on exercises.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 情報基盤センター 情報基盤センター大演習室1
講義使用言語 Language:英語 English

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