SPEEDIのメッシュサイズと計算モデル（2011-04-17）

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

ところでSPEEDIの計算機の仕様を探していたらびっくり。2007年までVPP5000で、2008年に小型のPCクラスタ(富士通PrimergyRX200 12ノード) に。高々250GFでTSUBAME2の一万分の一の性能…http://bit.ly/fol5ti

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

これじゃあ全然大したメッシュ切れないし、精度も数百m単位で地表の境界条件を加味してリアルタイムなど夢の又夢ですなあ。アンサンブルして精度上げる資源量などさらに雲の上になってしまうし。どこかでSPEEDIのメッシュサイズと計算法が公開されていないかなあ。

ryugo hayano @hayano

たとえばこれは？ http://bit.ly/fHoLfD @ProfMatsuoka: どこかでSPEEDIのメッシュサイズと計算法が公開されていないかなあ。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

おお有難うございます。なるほど境界条件を決める気象庁GPVが100kmのを使っているのですな。細かいメッシュの部分は数百mだけど移流計算はこの程度の計算機だと余り凄いのは使えなさそう…いわんや降雨とか無理っぽい。@hayano これは？ http://bit.ly/fHoLfD

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

(ちなみに通常の気象庁の天気予報は5kmメッシュ。青木さんがTSUBAME2.0で行った気象庁との次世代予測のASUCAでは500m。GPVのデータは気象庁からもらうとすると、何故そんなに100kmと荒いのをSPEEDIはベースとするのだろう？＝＝＞どなたか専門家？)

Yoichi Kawamoto @you_ichi

@ProfMatsuoka 平成19年11月から全球予報は空間解像度20kmです。 http://www.jmbsc.or.jp/hp/online/f-online0a.html 100kmと書かれた資料は平成19年9月なので、その後の変更です。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

おお、ありがとうございます。修正。@you_ichi 平成19年11月から全球予報は空間解像度20kmです。 http://www.jmbsc.or.jp/hp/online/f-online0a.html 100kmと書かれた資料は平成19年9月なので、その後の変更です。

Yoichi Kawamoto @you_ichi

@ProfMatsuoka すみません、先のは間違いです。原子力安全技術センターの平成19年の資料には「地上20km格子のGPV(RSM)」と書かれています。現在はRSMは廃止で、メソが5km格子です。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

おお、ですよね。松岡もメソは5kmだったと認識してたので。訂正の訂正。@you_ichi すみません、先のは間違いです。原子力安全技術センターの平成19年の資料には「地上20km格子のGPV(RSM)」と書かれています。現在はRSMは廃止で、メソが5km格子です。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

いや、誤解がないように、別に計算パワーがないから駄目だとかTSUBAME使えとか申しているわけではありません。単純に「こんな少ない計算量で済む数値解法使ってるんだ」というまずの驚きです。設計時はそれで良いと関係者の皆さんは判断されたのでしょうが。。。(続く)

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

で、当たれば勿論それで良かったんですが、今回@hayano先生らのご指摘のように色々複雑な気象現象や降雨などのファクターが入っていないせいか結構外れた。精度上げるには気象モデルの部分から多分見直す必要があるのではないかと思いますが、その為にはムチャ計算パワーを上げる必要があると。

🐱野尻美保子(1) @Mihoko_Nojiri

@ProfMatsuoka そもそもめったにない原子力事故のための特別のシステムってのが健全ではないですよね。資源を考えれば、気象庁にやらすのが効率良さそう。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

確かに気象庁も現業体制だし気象は一流の人達揃ってるしスパコンはそこそこ良いし。。。そのあたりは松岡にも不明な虎の尾かも：@Mihoko_Nojiri そもそもめったにない原子力事故のための特別のシステムってのが健全ではないですよね。資源を考えれば、気象庁にやらすのが効率良さそう。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

なので「何故外れたか」というレビューが必要で、その為にはきちんと専門家が綿密に解析し、かつ計算量が不足しているならば早急に時期システムとして設計・調達したり、あるいは大型スパコンに委託する体制を整備する必要があるでしょう。

zigen @zigen

@ProfMatsuoka @hayano SPEEDIの資料を見る限り計算モデルは流体と粒子のハイブリットコードで、線量計算の精度を上げるために粒子法を導入しているように見えますね。あと、計算パワーの云々よりSPEEDIネットワークと機関運用に問題があるかと…。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

一般の方の為に：「粒子法」は大雑把には気体とか液体を連続場ではなく粒子とみなして、その相互作用でシミュレーションする方法です。うまく使えば高速ですが精度が落ちる場合も。最近では3-Dゲームとかで海の波をそれらしく見せるとかでも使われてます。

八代 尚 @hisashiyashiro

この場合世間一般にいう粒子法のことではなく、レイトレーシングみたいなものだと思います。 @zigen: @ProfMatsuoka @hayano SPEEDIの資料を見る限り計算モデルは流体と粒子のハイブリットコードで、線量計算の精度を上げるために粒子法を導入しているよう。

zigen @zigen

@hisashiyashiro 粒子からの線量をレイトレーシングによって出しているのではないでしょうか？計算手法があまり明確でないので分からないですが多分Particle+CFDのコードだと思います。

八代 尚 @hisashiyashiro

@zigen @ProfMatsuoka @hayano すいません技術情報追いきれてませんでした。風場を100kmメッシュから250mメッシュへ高解像度化する部分はオイラー的、その後放射性物質の移流計算をラグランジュ的に粒子法でやって、さらに放射計算をやるようです。

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

ありがとうございます。のようですね。ただ詳しい論文探してるんですが見つからない…@hisashiyashiro 風場を100kmメッシュから250mメッシュへ高解像度化する部分はオイラー的、その後放射性物質の移流計算をラグランジュ的に粒子法でやって、さらに放射計算をやるようです。

八代 尚 @hisashiyashiro

@ProfMatsuoka @zigen はい。この手のスキームは借り物なら引用を、自前なら詳しい手法の説明と検証結果、実績が示されて然るべきです。しかし提供元は追試可能なサイエンスではなく競合他社のいないエンジニアリングをやっているつもりなのでは。だから論文が見つからない。。

syoyo.eth 🌸 レイトラ ® 🐯 5 周年 🎉 @syoyo

ハイトフィールドとの遮蔽計算してるっぽいステップありますね. レイトレあり得る “@hisashiyashiro: この場合世間一般にいう粒子法のことではなく、レイトレーシングみたいなものだと思います。 @zigen: @ProfMatsuoka @hayano SPE ..”

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

最後の放射計算ですね。もっとも「反射」はしないですが…“@syoyo: ハイトフィールドとの遮蔽計算してるっぽいステップありますね. レイトレあり得る “@hisashiyashiro @zigen: @ProfMatsuoka @hayano SPE ..””

syoyo.eth 🌸 レイトラ ® 🐯 5 周年 🎉 @syoyo

拡散反射レイは飛ばしてると思いますよ。遮蔽されたら完全吸収じゃないでしょうし。ま、正確なことはモデル設計者に問い合わせるのが一番ですが... “@ProfMatsuoka: 最後の放射計算ですね。もっとも「反射」はしないですが…“@syoyo: ハイトフィールドとの遮蔽計算して“

Satoshi Matsuoka @ProfMatsuoka

というかγ線だと所謂光の反射ではなくコンプトン効果のはずですが、地面とかどの程度かは松岡には不明です。この辺り高エネの方（某方面) RT @syoyo 拡散反射レイは飛ばしてると思いますよ。遮蔽されたら完全吸収じゃないでしょうし。正確なことはモデル設計者に問い合わせるのが一番.