注目科学技術マップで分析 データ一覧

NISTEP注目科学技術 - 2022_E280

天体・宇宙の進化や核融合炉の開発などでかかせないプラズマの複雑流動現象の解明・予測のためには、多次元・多成分・多スケール・大域的なダイナミクスを扱う超並列大規模シミュレーションが不可欠なる。富岳やプラズマシミュレータ雷神などを活用したシミュレーション研究では、場と結合した複雑多体系であるプラズマに発達する乱流現象などが詳細に調べられており、その計算モデル・アルゴリズム・並列化手法・解析手法などは他の学問分野に大きなインパクトを与えるものとして発展している。今後さらなる発展が期待される。

マルチスケールシミュレーション自体は古くから研究されている。プラズマのダイナミクスは通常の流体とはことなり、３次元より高次元の方程式を数値的に解く必要がしばしばある。そのような中で10の5乗を超えるスケール差を含むようなマルチスケールシミュレーションが可能になってきている。富岳やプラズマシミュレータなどの最新鋭の計算機を駆使しながら、さらなる開拓に取り組まれている。

よりスケーラブルな計算を実現する演算アルゴリズムや通信アルゴリズム自体の要素技術の向上に加え、そのような大規模な計算データから物理的理解にとって重要な情報を抽出・分析する方法論の開拓も極めて重要となる。この点についは最先端の数理・情報科学的手法を積極的に組み入れて行く必要があろう。