(57)【要約】【課題】熱流体解析に用いられる解析モデルの再作成の時間を短縮する。【解決手段】熱流体解析プログラムは、情報処理装置に、複数の標本と異なる新たな標本に対して、新たな標本の成分を算出し、該算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加し、該追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、低次元モデルを修正する処理を実行させる。【選択図】図２
2015201015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを利用した熱流体解析プログラムにおいて、
前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出し、
該算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加し、
該追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする熱流体解析プログラム。
【請求項２】
該算出する処理は、前記新たな標本と既に存在する複数の標本の平均との差分を前記新たな標本の成分として算出する
処理を実行させることを特徴とする請求項１に記載の熱流体解析プログラム。
【請求項３】
複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを用いて熱流体解析を実行する情報処理装置において、
前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加する追加部と、
前記追加部によって追加された基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する修正部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】
複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを利用した熱流体解析方法において、
プロセッサが、
前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出し、
該算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加し、
該追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する
各処理を実行することを特徴とする熱流体解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱流体解析プログラムなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ機器やデータセンタの設計では、設計される実際の機器を利用しないで定常状態の熱分布や空気（流体）の流れを把握するために、熱流体シミュレーションが利用されている。熱流体シミュレーションでは、時系列的に連続する複数の時間ステップが設定され、時間ステップ毎に計算を進める解析処理を繰り返す時系列シミュレーションが行われる。
【０００３】
例えば、熱流体シミュレーションでは、流速場および温度場の事前シミュレーションが行われる。事前シミュレーションは、流速場および温度場のそれぞれについて任意の時間ステップのスナップショットデータ（標本）を収集し、収集された標本について主成分分析を行い、全ての標本を最も効率的に表現できる直交基底を取得し、不要な直交基底を削減する。なお、事前シミュレーションでは、以下の式（１）のナビエ・ストークス方程式、式（２）の熱方程式を用いて、流速場および温度場の時間発展を行う。
【０００４】
【数１】
2015201015.tif 000003
【数２】
2015201015.tif 000004
これらの式（１）、式（２）において、ｕは流体の速度ベクトル、ｐは圧力、ρは密度、ｆは単位質量当たりに作用する外力ベクトル、νは動粘性係数、Ｔは温度、κは熱伝導係数、Ｓは外部から受け取る熱量を表す。ナブラ∇は、空間微分作用素である。
【０００５】
そして、熱流体シミュレーションは、流速場の解析モデルを、得られた直交基底の重ね合わせで表現し、流速場のシミュレーションを実行する。また、熱流体シミュレーションは、温度場の解析モデルを、得られた直交基底の重ね合わせで表現し、温度場のシミュレーションを実行する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２１６１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、熱流体シミュレーションでは、解析モデルの適用範囲は、標本集合の範囲に限定されるので、新しい標本が増えると、新たな解析モデルを作成し直すのに時間がかかるという問題がある。すなわち、標本が増えると、熱流体シミュレーションでは、増えた標本を含めた状態で事前シミュレーションをし直す。そして、熱流体シミュレーションは、得られた直交基底の重ね合わせで、増えた標本も適用範囲とする新たな解析モデルを作成する。したがって、熱流体シミュレーションでは、新たな解析モデルを作成し直すのに時間がかかってしまう。
【０００８】
１つの側面では、熱流体解析に用いられる解析モデルの再作成の時間を短縮することができる熱流体解析プログラム、情報処理装置および熱流体解析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の案では、複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを利用した熱流体解析プログラムは、コンピュータに、前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出し、該算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加し、該追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
熱流体解析に用いられる解析モデルの再作成の時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、熱流体解析の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施例に係る情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、修正要否判定部による処理を説明する図である。
【図４】図４は、修正後の低次元モデルを説明する図である。
【図５】図５は、修正後の流速場の低次元モデルを説明する図である。
【図６】図６は、修正後の温度場の低次元モデルを説明する図である。
【図７】図７は、実施例に係る熱流体解析処理のフローチャートを示す図である。
【図８】図８は、実施例に係る熱流体解析処理をデータセンタの熱解析に適用した場合の効果を示す図である。
【図９】図９は、熱流体解析プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願の開示する熱流体解析プログラム、情報処理装置および熱流体解析方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、熱流体解析を実行する情報処理装置に適用した場合を示す。しかし、本実施例によりこの発明が限定されるものではなく、熱流体解析を実行する装置全般に広く適用可能である。
【実施例】
【００１３】
図１は、熱流体解析の一例を示す図である。図１に示すように、熱流体シミュレーション（「熱流体解析」という）は、例えば、流速場において、事前シミュレーション（前処理）を行う。前処理は、流速場について、様々な解析条件で、任意の時間ステップのスナップショット（標本）を収集する。ここでいう標本は、流速場の解析で用いられる流体の流れの速度、温度場の解析で用いられる温度分布を含む。そして、前処理は、収集した標本の集合を主成分分析し、全ての標本を最も効率的に表現できる直交基底を取得する。そして、前処理は、取得した直交基底のうち不要な直交基底を削減する。ここでは、ｎ＋１個の解析条件に対するｎ＋１個の直交基底ｂ０〜ｂｎから直交基底ｂｍ〜ｂｎの（ｎ−ｍ＋１）個の直交基底を削除した残りの直交基底ｂ０〜ｂｍ−１が取得される。残りの直交基底ｂ０〜ｂｍ−１は、解析条件の違いで生成される直交基底である。
【００１４】
また、熱流体解析は、流速場において、事後シミュレーション（後処理）を行う。後処理は、流速場の解析モデル（低次元モデル）を、前処理で得られた直交基底の重ね合わせで表現する。ここでは、流速場の低次元モデルは、標本の平均ｕｍｅａｎと解析条件の違いで生成されるｍ個の直交基底ｂ０〜ｂｍ−１の重ね合わせで表現される。ｒ０（ｔ）〜ｒｍ−１（ｔ）は、任意の時点ｔ毎の各標本の成分の大きさである。これにより、熱流体解析は、ある時点ｔにおける流速場をシミュレーションすることができる。すなわち、熱流体解析は、ある時点ｔにおける流速場の全ての標本を表すことができる。一例として、解析結果として、解析対象でのある時点での流速場が表わされている。矢印は、空気の流れを表したものである。
【００１５】
また、熱流体解析は、流速場と同様に、温度場の低次元モデルを、温度場に対応する前処理で得られた直交基底の重ね合わせで表現する。なお、上記した低次元モデルを作成する手法は、特開２０１２−２１６１７３号公報などに開示されている。
【００１６】
ここで、新しい解析条件で新たな標本が増えると、熱流体解析は、既存の低次元モデルで新たな標本を表すことができないので、新たな低次元モデルを作成し直す。すなわち、熱流体解析は、既存の標本に新たな標本を加えて前処理および後処理を行い、新たな標本が適用範囲となるように低次元モデルを修正する。かかる熱流体解析では、新たな低次元モデルを作成し直すのに時間がかかってしまう。
【００１７】
そこで、実施例では、新たな標本に対するデータ処理のみで低次元モデルを修正することができる情報処理装置について説明する。
【００１８】
［実施例に係る情報処理装置の構成］
図２は、実施例に係る情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図２に示す情報処理装置１は、流速場および温度場のシミュレーションを行う際に用いられる低次元モデルを、新たな標本が追加された場合に修正する。図２に示すように、情報処理装置１は、記憶部１０と、受信部２０と、整形部３０と、差分算出部４０と、修正要否判定部５０と、低次元モデル修正部６０とを有する。
【００１９】
情報処理装置１は、例えば、データセンタのサーバ機器のレイアウトを変更したり、空調の設定を変更したりする際、実際に運用する前に、熱流体シミュレーションを行い、データセンタの省電力運用を実現する。情報処理装置１は、例えば、サーバ機器や空調を設置する領域を解析対象とし、当該解析対象の熱流体解析を実行する。なお、解析対象は、サーバ機器や空調を設置する領域として説明したが、熱分布と空気の流れを把握したい空間であれば良い。
【００２０】
記憶部１０は、標本１１、低次元モデル１２および中間情報１３を記憶する。なお、記憶部１０は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ（flash  memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
【００２１】
標本１１は、低次元モデル１２を生成した際に用いられた標本である。標本１１は、複数存在する。標本１１は、既に存在する低次元モデル１２を生成した際に用いられた流速場および温度場のそれぞれのスナップショットデータである。標本１１は、様々な解析条件に対応する流速場および温度場の各時点におけるスナップショットであり、解析条件、流速および温度を含む。解析条件は、熱流体解析を行う際の条件であり、例えば、熱流体解析で用いられる形状モデル、物性値、発熱条件、収束条件、抵抗条件、送流条件を含む。解析条件には、一例として、送風機の送風の強さや設定温度が含まれる。
【００２２】
低次元モデル１２は、既に記憶された標本１１を用いて作成された低次元モデルである。中間情報１３は、低次元モデル１２を修正するために必要な各種中間情報である。中間情報１３には、例えば、標本１１の平均値や共分散行列が含まれる。標本１１の平均値には、標本１１の流速（流体の速度ベクトル）の平均値、標本１１の温度（流体の温度ベクトル）の平均値が含まれる。標本１１の流速の平均値は、流速場の低次元モデルを修正する際に用いられる。標本１１の温度の平均値は、温度場の低次元モデルを修正する際に用いられる。
【００２３】
受信部２０は、センサ情報受信部２１、解析結果受信部２２およびモデル受信部２３を有する。モデル受信部２３は、解析対象を３次元にモデル化した形状モデルに関する情報および新たな標本の解析条件を、例えば情報処理装置１の外部の装置から受信する。外部の装置は、例えば、リムーバブルディスクであったり、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）であったりする。なお、外部の装置は、情報処理装置１とネットワークを介して接続されていても接続されていなくても良い。形状モデルに関する情報には、例えば、熱流体解析に用いられ形状モデル、形状モデルを包含する複数のメッシュの情報や送風機の特性が含まれる。
【００２４】
センサ情報受信部２１は、新たな標本に対するセンサ情報を各センサから受信する。センサ情報は、解析対象空間における離散的な数値データであり、温度と空気の流れについて空間的な分布を再現できるような計測値である。すなわち、センサ情報は、新たな標本が解析結果の形に表されていない情報である。さらに、センサ情報は、各センサの計測時の解析条件に相当する情報を含む。例えば、センサ情報には、各センサの解析対象内の位置、各センサが検出した温度および流速値並びに計測時の解析条件が含まれる。
【００２５】
解析結果受信部２２は、新たな標本が解析結果の形に表された情報を、情報処理装置１の外部の装置から受信する。外部の装置は、例えば、リムーバブルディスクであったり、ＨＤＤであったりする。なお、外部の装置は、情報処理装置１とネットワークを介して接続されていても接続されていなくても良い。解析結果には、位置、温度、流速分布および解析条件が含まれる。ここでいう位置は、解析対象をモデル化した形状モデル内のメッシュの位置のことを意味する。ここでいう温度、流速分布は、例えば、ある時点における位置に対応する温度、流速値の分布であることを意味する。解析条件は、例えば、その時点における位置に対応する解析条件であることを意味する。
【００２６】
整形部３０は、新たな標本に対するセンサ情報を解析結果と同じ形に整形する。すなわち、整形部３０は、センサ情報受信部２１によって受信された、新たな標本に対するセンサ情報を基に、形状モデルの各メッシュにおける流速値、温度を算出し、解析対象における空間的な分布を再現する。なお、整形部３０は、例えば、最小二乗法を利用して、空間内の離散データから空間的な分布を再現するが、これに限定されるものではなく、如何なる従来技術を利用して空間内の離散データから空間的な分布を再現しても良い。別の例として、多項式回帰、平滑化スプラインなどの空間補間が挙げられる。
【００２７】
差分算出部４０は、新たな標本と、既存の低次元モデル１２との差分を算出する。例えば、差分算出部４０は、解析結果受信部２２によって受信された解析結果で表わされる新たな標本または整形部３０によって整形された新たな標本を取得する。差分算出部４０は、新たな標本の流速の値と、中間情報１３に含まれる標本１１の流速の平均値との差分を、以下の式（３）および式（４）を用いて算出する。なお、ｕｓｎａｐｓｈｏｔは、新たな標本であるスナップショットの流速の値である。ｕｍｅａｎは、標本１１の流速のメッシュ毎の平均値である。ｍは、既存の低次元モデル１２が持つ直交基底の数である。ｕｄｉｆｆは、新たな標本であるスナップショットの成分である。
【００２８】
【数３】
2015201015.tif 000005
【００２９】
【数４】
2015201015.tif 000006
【００３０】
差分算出部４０は、以下の式（５）を用いて、算出した差分の大きさを新たな標本の成分の大きさとして算出する。なお、Ｅは、新たな標本であるスナップショットの成分の大きさである。
【数５】
2015201015.tif 000007
【００３１】
修正要否判定部５０は、新たな標本の成分の大きさが事前に定められた閾値より大きいか否かを判定する。すなわち、修正要否判定部５０は、新たな標本が既存の低次元モデル１２の適用範囲内でないかどうかを判断する。修正要否判定部５０は、新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合には、既存の低次元モデル１２の修正が必要であると判定する。すなわち、修正要否判定部５０は、新たな標本が既存の低次元モデル１２で表現できないと判断する。修正要否判定部５０は、新たな標本の成分の大きさが閾値以下である場合には、既存の低次元モデル１２の修正が必要でないと判定する。すなわち、修正要否判定部５０は、新たな標本が既存の低次元モデル１２の適用範囲内であると判断する。
【００３２】
図３は、修正要否判定部による処理を説明する図である。図３に示すように、複数の標本１１が低次元モデル１２の適用範囲ａ０に表されている。すなわち、複数の標本１１は、低次元モデル１２で表現できる。標本１１の流速値の平均値は、例えば、適用範囲ａ０内の重心に位置する。
【００３３】
ここで、新たな標本ｓ１〜ｓ６が受信されたとする。すると、差分算出部４０は、新たな標本の流速の値と、標本１１の流速の平均値との差分を算出し、算出した差分の大きさを新たな標本の成分の大きさとして算出する。図３では、例えば、標本ｓ１と標本１１の平均値との長さが、標本ｓ１の成分の大きさに対応する。標本ｓ２と標本１１の平均値の長さが、標本ｓ２の成分の大きさに対応する。
【００３４】
そして、修正要否判定部５０は、新たな標本の成分の大きさが閾値より大きいか否かを判定する。ここでは、修正要否判定部５０は、標本ｓ１の成分の大きさが閾値より大きいので、低次元モデル１２の修正が必要であると判定する。すなわち、新たな標本ｓ１の成分は、低次元モデル１２の適用範囲外であり、低次元モデル１２で表現できない成分であると判断される。同様に、標本ｓ２〜ｓ４のそれぞれの成分が、低次元モデル１２の適用範囲外であり、低次元モデル１２で表現できない成分であると判断される。
【００３５】
一方、修正要否判定部５０は、標本ｓ５の成分の大きさが閾値以下であるので、低次元モデル１２の修正が必要でないと判定する。すなわち、新たな標本ｓ５の成分は、低次元モデル１２の適用範囲内であり、低次元モデル１２で表現できる成分であると判断される。同様に、標本ｓ６の成分が、低次元モデル１２の適用範囲内であり、低次元モデル１２で表現できる成分であると判断される。
【００３６】
図２に戻って、低次元モデル修正部６０は、低次元モデル１２で表現できない新たな標本の成分を単位化し、単位化した成分を直交基底として新規追加する。低次元モデル修正部６０は、新規追加した直交基底および既に存在する複数の直交基底を用いて、低次元モデル１２を修正する。低次元モデル修正部６０は、新低次元モデルを出力する。
【００３７】
例えば、低次元モデル修正部６０は、修正要否判定部５０によって新たな標本の成分の大きさが閾値より大きいと判定された場合に、以下の式（６）を用いて、新たな標本の成分を単位化したベクトルを新たな直交基底として新規追加する。なお、ｕｄｉｆｆは、式（４）および式（５）で用いられた新たな標本であるスナップショットの成分である。ｂｎｅｗは、新たな直交基底である。
【数６】
2015201015.tif 000008
【００３８】
低次元モデル修正部６０は、新規追加した直交基底ｂｎｅｗおよび既に存在する複数の直交基底を用いて、低次元モデル１２を修正する。新たな直交基底が新規追加されることで、修正前の低次元モデル１２で表現できなかった新たな標本の成分の大きさは、閾値以下となる。低次元モデル修正部６０は、記憶部１０に対して、新たな標本を追加するとともに、修正された低次元モデル１２を更新する。
【００３９】
また、低次元モデル修正部６０は、新低次元モデルを修正するために必要な各種中間情報を更新する。例えば、低次元モデル修正部６０は、標本１１の流速の平均値を、以下の式（７）を用いて算出する。なお、ｕｎｅｗは、新たな標本の流速の値である。
【数７】
2015201015.tif 000009
【００４０】
低次元モデル修正部６０は、算出した標本１１の流速の平均値を中間情報１３に設定する。
【００４１】
図４は、修正後の低次元モデルを説明する図である。なお、図４では、任意の時点での修正前後の低次元モデルについて説明する。図４上図に示すように、複数の標本１１が元（修正前）の低次元モデル１２の適用範囲ａ０に表されている。この場合、流速場の低次元モデルは、標本の平均ｕｍｅａｎ、解析条件の違いで生成されるｍ個の直交基底ｂ０〜ｂｍと各標本の成分の大きさａ０〜ａｍの重ね合わせで表現される。但し、直交基底ｂｍに対応する標本がない場合、当該標本の成分の大きさａｍは０になる。
【００４２】
修正前の低次元モデルで表現できない新たな標本が追加されるとする。図４下図に示すように、新たな標本ｓ９が元の低次元モデルの適用範囲ａ０外に追加されている。この場合、流速場の低次元モデルは、標本の平均ｕｍｅａｎ、解析条件の違いで生成されるｍ＋１個の直交基底ｂ０〜ｂｍと各標本の成分の大きさｅ０〜ｅｍの重ね合わせで表現される。ここでは、直交基底ｂｍに対応する標本がｓ９であるとすると、この標本の成分の大きさｅｍは標本ｓ９の成分の大きさＥとなる。
【００４３】
図５は、修正後の流速場の低次元モデルを説明する図である。図５に示すように、修正前の低次元モデルで表現できない新たな流速場の標本ｓ１０が任意の時間ステップｔに追加されたことから、低次元モデル修正部６０は、新たな流速場の標本の成分を単位化し、単位化した成分を直交基底ｂｍとして新規追加する。低次元モデル修正部６０は、新規追加した直交基底ｂｍおよび既に存在する複数の直交基底ｂ０〜ｂｍ−１を用いて、流速場の低次元モデル１２を修正する。修正後の流速場の低次元モデル１２は、流速場の標本の平均ｕｍｅａｎ、解析条件の違いで生成されるｍ＋１個の直交基底ｂ０〜ｂｍと各流速場の標本の成分の大きさｒ０〜ｒｍの重ね合わせで表現される。
【００４４】
図６は、修正後の温度場の低次元モデルを説明する図である。図６に示すように、修正前の低次元モデルで表現できない新たな温度場の標本ｓ２０が任意の時間ステップｔに追加されたことから、低次元モデル修正部６０は、新たな温度場の標本の成分を単位化し、単位化した成分を直交基底ｃｌとして新規追加する。低次元モデル修正部６０は、新規追加した直交基底ｃｌおよび既に存在する複数の直交基底ｃ０〜ｃｌ−１を用いて、温度場の低次元モデル１２を修正する。修正後の温度場の低次元モデル１２は、温度場の標本の平均Ｔｍｅａｎ、解析条件の違いで生成されるｌ＋１個の直交基底ｃ０〜ｃｌと各標本の成分の大きさｗ０〜ｗｌの重ね合わせで表現される。
【００４５】
［熱流体解析処理の手順］
次に、実施例に係る熱流体解析処理の手順を、図７を参照して説明する。図７は、実施例に係る熱流体解析処理のフローチャートを示す図である。
【００４６】
受信部２０は、入力情報の受信を待ち合わせ、入力情報を受信する（ステップＳ１１）。例えば、センサ情報受信部２１は、入力情報として、新たな標本に対するセンサ情報を受信する。センサ情報には、例えば、新たな標本の位置、温度および流速分布を組にしたデータが含まれる。解析結果受信部２２は、入力情報として、新たな標本が解析結果の形に表された情報を受信する。解析結果には、例えば、新たな標本の位置、温度および流速分布を組にしたデータが含まれる。モデル受信部２３は、入力情報として、形状モデルおよび新たな標本の解析条件を受信する。なお、受信部２１は、入力情報として、センサ情報を受信しても良いし、センサ情報を受信しなくても良い。
【００４７】
そして、受信部２１は、センサ情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ１２）。センサ情報を受信しなかったと判定した場合には（ステップＳ１２；Ｎｏ）、受信部２０は、解析結果を受信したと判断し、新たな標本としての解析結果をステップＳ１４に引き渡す。
【００４８】
一方、センサ情報を受信したと判定した場合には（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、整形部３０は、センサ情報を解析結果と同じ形に整形する（ステップＳ１３）。すなわち、整形部３０は、センサ情報受信部２１によって受信されたセンサ情報を基に、形状モデルの各メッシュにおける流速値、温度を算出し、解析対象における空間的な分布を再現する。そして、整形部３０は、新たな標本としての整形後の情報をステップＳ１４に引き渡す。
【００４９】
ステップＳ１４において、差分算出部４０は、新たな標本の成分の大きさＥを計算する（ステップＳ１４）。例えば、差分算出部４０は、流速場の場合、新たな標本の流速の値と、中間情報１３に含まれる標本１１の流速の平均値との差分を算出する。そして、差分算出部４０は、算出した差分の大きさを新たな標本の成分の大きさとして算出する。また、差分算出部４０は、温度場の場合、新たな標本の温度の値と、中間情報１３に含まれる標本１１の温度の平均値との差分を算出する。そして、差分算出部４０は、算出した差分の大きさを新たな標本の成分の大きさとして算出する。
【００５０】
そして、修正要否判定部５０は、新たな標本の成分の大きさＥが事前に定められた閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１５）。新たな標本の成分の大きさＥが事前に定められた閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ１５；Ｎｏ）、低次元モデル修正部６０は、何も処理しないで、ステップＳ１７に移行する。
【００５１】
一方、新たな標本の成分の大きさＥが事前に定められた閾値より大きいと判定した場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、低次元モデル修正部６０は、低次元モデル１２を修正する（ステップＳ１６）。例えば、低次元モデル修正部６０は、新たな標本の成分を単位化したベクトルを新たな直交基底として新規追加する。そして、低次元モデル修正部６０は、新規追加した直交基底および既に存在する複数の直交基底を用いて、低次元モデル１２を修正する。そして、低次元モデル修正部６０は、ステップＳ１７に移行する。
【００５２】
ステップＳ１７において、低次元モデル修正部６０は、熱流体解析で利用する低次元モデルを出力する（ステップＳ１７）。この後、熱流体解析処理は、出力された低次元モデルを用いて、熱流体解析を実行する。
【００５３】
このようにして、熱流体解析処理は、新しい解析条件で新たな標本が追加されても、新たな標本に対するデータ処理を行うのみで低次元モデルを修正するので、熱流体解析に用いられる低次元モデルの再作成の時間を短縮することができる。
【００５４】
［実施例の効果］
上記実施例によれば、情報処理装置１は、複数の標本と異なる新たな標本に対して、新たな標本の成分を算出する。情報処理装置１は、算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加する。情報処理装置１は、追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、低次元モデル１２を修正する。かかる構成によれば、情報処理装置１は、新たな標本が追加されても、新たな標本に対するデータ処理を行うのみで低次元モデル１２を修正するので、熱流体解析に用いられる低次元モデル１２の再作成の時間を短縮することができる。
【００５５】
また、上記実施例によれば、情報処理装置１は、新たな標本と既に存在する複数の標本の平均との差分を新たな標本の成分として算出する。かかる構成によれば、情報処理装置１は、新たな標本の成分を既に存在する複数の標本の平均を用いて算出することで、新たな標本を表現可能な基底を容易に算出することが可能となる。
【００５６】
また、上記実施例によれば、情報処理装置１は、流速場において、新たな標本の流速の値と既に存在する複数の標本の流速の値の平均値との差分を新たな標本の流速場の成分として算出する。かかる構成によれば、情報処理装置１は、新たな標本の流速場の成分を既に存在する複数の標本の流速の値の平均値を用いて算出することで、新たな標本の流速場における表現可能な基底を容易に算出することが可能となる。
【００５７】
また、上記実施例によれば、情報処理装置１は、温度場において、新たな標本の温度の値と既に存在する複数の標本の温度の値の平均値との差分を新たな標本の温度場の成分として算出する。かかる構成によれば、情報処理装置１は、新たな標本の温度場の成分を既に存在する複数の標本の温度の値の平均値を用いて算出することで、新たな標本の温度場における表現可能な基底を容易に算出することが可能となる。
【００５８】
［データセンタの熱解析に用いた場合の効果］
次に、実施例に係る熱流体解析処理をデータセンタの熱解析に適用した場合の効果を、図８を参照して説明する。図８は、実施例に係る熱流体解析処理をデータセンタの熱解析に適用した場合の効果を示す図である。図８に示すように、低次元モデル１２をｔ１時点で構築したとする。その後、ｔ２時点で低次元モデル１２を構築時に考慮していない運転状況に変更されたとする。すると、従来手法の熱流体解析処理は、変更された運転状況を考慮していない低次元モデル１２を用いて熱解析を行うこととなるので、熱解析の解析精度が悪くなる。また、従来手法の熱流体解析処理は、変更された運転状況に関する標本のみならず既に存在する標本を用いて、低次元モデル１２を作成することとなるので、低次元モデル１２の再作成に時間がかかってしまう。これに対して、実施例に係る熱流体解析処理は、変更された運転状況に関する標本だけを使って低次元モデル１２を修正するので、低次元モデル１２の再作成の時間を短縮することができる。また、実施例に係る熱流体解析処理は、監視データを基に定期的に低次元モデル１２を修正しておくことで、常に良い解析精度で温度予測をすることが可能となる。
【００５９】
［その他］
なお、上記実施例では、モデル受信部２３は、解析対象を３次元にモデル化した形状モデルに関する情報および新たな標本の解析条件を受信すると説明した。しかしながら、記憶部１０が、形状モデルに関する情報および新たな標本の解析条件をあらかじめ記憶するようにしても良い。
【００６０】
また、図示した情報処理装置１の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、情報処理装置１の分散・統合の具体的態様は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、センサ情報受信部２１と解析結果受信部２２とモデル受信部２３とを１つの部として統合しても良い。また、修正要否判定部５０および低次元モデル修正部６０を１つの部として統合しても良い。一方、差分算出部４０を、差分を算出する算出部と、差分から大きさを算出する算出部とに分散しても良い。また、記憶部１０を情報処理装置１の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしても良い。
【００６１】
また、上記実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図２に示した情報処理装置１と同様の機能を実現する熱流体解析プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図９は、熱流体解析プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
【００６２】
図９に示すように、コンピュータ２００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ２０３と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置２１５と、表示装置２０９を制御する表示制御部２０７とを有する。また、コンピュータ２００は、記憶媒体からプログラムなどを読取るドライブ装置２１３と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行う通信制御部２１７とを有する。また、コンピュータ２００は、各種情報を一時記憶するメモリ２０１と、ＨＤＤ２０５を有する。そして、メモリ２０１、ＣＰＵ２０３、ＨＤＤ２０５、表示制御部２０７、ドライブ装置２１３、入力装置２１５、通信制御部２１７は、バス２１９で接続されている。
【００６３】
ドライブ装置２１３は、例えばリムーバブルディスク２１１用の装置である。ＨＤＤ２０５は、熱流体解析プログラム２０５ａおよび熱流体解析関連情報２０５ｂを記憶する。
【００６４】
ＣＰＵ２０３は、熱流体解析プログラム２０５ａを読み出して、メモリ２０１に展開し、プロセスとして実行する。かかるプロセスは、情報処理装置１の各機能部に対応する。熱流体解析関連情報２０５ｂは、標本１１、低次元モデル１２および中間情報１３に対応する。そして、例えばリムーバブルディスク２１１が、熱流体解析プログラム２０５ａなどの各情報を記憶する。
【００６５】
なお、熱流体解析プログラム２０５ａについては、必ずしも最初からＨＤＤ２０５に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ２００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に当該プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ２００がこれらから熱流体解析プログラム２０５ａを読み出して実行するようにしても良い。
【００６６】
以上の実施例に係る実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００６７】
（付記１）複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを利用した熱流体解析プログラムにおいて、
前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出し、
該算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加し、
該追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする熱流体解析プログラム。
【００６８】
（付記２）該算出する処理は、前記新たな標本と既に存在する複数の標本の平均との差分を前記新たな標本の成分として算出する
処理を実行させることを特徴とする付記１に記載の熱流体解析プログラム。
【００６９】
（付記３）該算出する処理は、流速場において、前記新たな標本の流速の値と既に存在する複数の標本の流速の値の平均値との差分を前記新たな標本の流速場の成分として算出する
処理を実行させることを特徴とする付記２に記載の熱流体解析プログラム。
【００７０】
（付記４）該算出する処理は、温度場において、前記新たな標本の温度の値と既に存在する複数の標本の温度の値の平均値との差分を前記新たな標本の温度場の成分として算出する
処理を実行させることを特徴とする付記２に記載の熱流体解析プログラム。
【００７１】
（付記５）複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを用いて熱流体解析を実行する情報処理装置において、
前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加する追加部と、
前記追加部によって追加された基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する修正部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【００７２】
（付記６）複数の標本を複数の基底の重ね合わせで表現する低次元モデルを利用した熱流体解析方法において、
前記複数の標本と異なる新たな標本に対して、前記新たな標本の成分を算出し、
該算出した新たな標本の成分の大きさが閾値より大きい場合に、前記新たな標本の成分を単位化した成分を基底として、既に存在する複数の基底に追加し、
該追加した基底および既に存在する複数の基底を用いて、前記低次元モデルを修正する
各処理をコンピュータが実行することを特徴とする熱流体解析方法。
【符号の説明】
【００７３】
１  情報処理装置
１０  記憶部
１１  標本
１２  低次元モデル
１３  中間情報
２０  受信部
２１  センサ情報受信部
２２  解析結果受信部
２３  モデル受信部
３０  整形部
４０  差分算出部
５０  修正要否判定部
６０  低次元モデル修正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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