超高速空間モデルシミュレータの実装

Material type: 文書・図像類

Author: 舟橋, 啓ほか

Publisher: -

Publication date: 2014

Material Format: Digital

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Note (General)：: type:text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...

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科研費研究者番号 : 70324548

科研費研究者番号 : 20548408

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Digital

Material Type: 文書・図像類
Title: 超高速空間モデルシミュレータの実装
Author/Editor: 舟橋, 啓
広井, 賀子
Author Heading: 舟橋, 啓
広井, 賀子
Publication Date: 2014
Publication Date (W3CDTF): 2014
Alternative Title: 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
Chokosoku kukan moderu shimyureta no jisso
Design and Implementation of high-performance spatial model simulator
Periodical title: 科学研究費補助金研究成果報告書
Text Language Code: jpn
eng
Subject Heading: 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
Target Audience: 一般
Note (General): type:text
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.
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
Source: https://koara.lib.keio.ac.jp/xoonips/modules/xoonips/download.php?koara_id=KAKEN_24300112seika
https://koara.lib.keio.ac.jp/xoonips/modules/xoonips/download.php?koara_id=KAKEN_24300112seika
Access Restrictions: 限定公開
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科研費研究者番号 : 20548408
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 慶應義塾大学 : 慶應義塾大学学術情報リポジトリ