慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)KeiO Associated Repository of Academic resources

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KAKEN_24300112seika  
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本文公開日
 
タイトル
タイトル 超高速空間モデルシミュレータの実装  
カナ チョウコウソク クウカン モデル シミュレータ ノ ジッソウ  
ローマ字 Chokosoku kukan moderu shimyureta no jisso  
別タイトル
名前 Design and Implementation of high-performance spatial model simulator  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 舟橋, 啓  
カナ フナハシ, アキラ  
ローマ字 Funahashi, Akira  
所属 慶應義塾大学・理工学部・准教授  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク 科研費研究者番号 : 70324548

名前 広井, 賀子  
カナ ヒロイ, ノリコ  
ローマ字 Hiroi, Noriko  
所属 慶應義塾大学・理工学部・専任講師  
所属(翻訳)  
役割 Research team member  
外部リンク 科研費研究者番号 : 20548408
 
出版地
 
出版者
名前  
カナ  
ローマ字  
日付
出版年(from:yyyy) 2015  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 科学研究費補助金研究成果報告書  
翻訳  
 
 
2014  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
細胞・組織 レベルにおける空間モデルシミュレーションは数時間から数日と計算時間がかかり, 高速化の必要性が高まっていた。本研究課題では, GPU(Graphics Processing Unit) を利用することで, 細胞・組織レベルにおける空間モデルシミュレーションを高速化するソフトウェア基盤を構築した。空間モデルシミュレーションは偏微分方程式ベースの拡散方程式, 移流方程式, 反応拡散方程式の3種類を対象とし, 高速化を行った。本研究課題の実装により, 移流方程式では52倍, 反応方程式では64倍, 拡散方程式では63倍の高速化を達成した。
On a spatial model simulation based on PDEs, the simulation space is discretized by grid and simulators will compute on each grid sequentially which will increase the simulation time enormously depending on the number of grids. In order to solve this problem, we have applied parallelization of this sequential numerical integration on GPGPU (General Purpose computing on GPU). In this research, we parallelized a CPU-based SBML spatial model simulator by GPGPU. We implemented numerical integration of advection, reaction and diffusion equation with NVIDIA CUDA. For the evaluation of the CPU application, we used Intel Xeon X5687 and for the evaluation of GPU case, we used Tesla K40. As a result, we achieved 52x performance improvement in advection equation, 64x in reaction equation, 63x in diffusion equation for 512x512 grids.
 
目次

 
キーワード
情報工学  

並列処理  

GPGPU  

空間モデル  

偏微分方程式  

数値積分  

SBML  
NDC
 
注記
研究種目 : 基盤研究(B)
研究期間 : 2012~2014
課題番号 : 24300112
研究分野 : システム生物学
 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
publisher  
関連DOI
アクセス条件

 
最終更新日
Apr 11, 2016 10:05:07  
作成日
Apr 11, 2016 10:05:07  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
 
インデックス
/ Public / 科学研究費補助金研究成果報告書 / 2014年度 / 日本学術振興会
 
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