第 182 回お試第第第第182
182
182
182
回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会 「並列有限要素「並列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」「並列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」「並列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」「並列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」
（MPI
（MPI
（MPI
（MPIの基礎かの基礎かの基礎かの基礎から三次元並列有ら三次元並列有限要素法まで，4ら三次元並列有限要素法まで，4ら三次元並列有限要素法まで，4ら三次元並列有限要素法まで，4日間/3日間/3日間/3日間/3週間コース）
週間コース）
週間コース）
週間コース）（オンライン）（オンライン）（オンライン）（オンライン）

中
中
中中
島
島
島島
研
研
研研
吾
吾
吾吾
東京大学情報基盤センター
東京大学情報基盤センター
東京大学情報基盤センター
東京大学情報基盤センター

本稿では，2022 年

本稿では，2022本稿では，2022
本稿では，2022
本稿では，2022
年
年
年66年
6月
月
月
6 28
28
月
28日（火）日（火）
28日（火）
日（火），30，30，30，30
日（木）
日（木）
日（木）
日（木）
，7，7，7，7
月
月
月55月
5日
日日
5 日（火）（火）（火）（火），15，15，15，15
日（金）にオンライン
日（金）にオンライン
日（金）にオンライン
日（金）にオンライン開催した第 182 回お開催した第開催した第開催した第開催した第182182182182
回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会「並列有限要素法で学ぶ並回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会「並列有限要素法で学ぶ並回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会「並列有限要素法で学ぶ並回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会「並列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹

11
列プログラミング徹底入門」
列プログラミング徹底入門」
列プログラミング徹底入門」
列プログラミング徹底入門」
（MPI
（MPI
（MPI
（MPIの基礎から三次元並列有限要素法まで，の基礎から三次元並列有限要素法まで，の基礎から三次元並列有限要素法まで，の基礎から三次元並列有限要素法まで，444日間/4日間/4日間/44 日間/4
週間コース）
週間コース）
週間コース）
週間コース）（共催：東京大学情1（共催：東京大学情報基盤センター，PC（共催：東京大学情報基盤センター，PC（共催：東京大学情報基盤センター，PC（共催：東京大学情報基盤センター，PC
クラスタコンソーシアム（実用アプリケーション部
クラスタコンソーシアム（実用アプリケーション部
クラスタコンソーシアム（実用アプリケーション部
クラスタコンソーシアム（実用アプリケーション部会・HPC オープンソ

111会・HPC
会・HPC
会・HPC
会・HPC
オープンソースソフトウェア普及部会）
オープンソースソフトウェア普及部会）
オープンソースソフトウェア普及部会）
オープンソースソフトウェア普及部会））））」について紹介する。
」について紹介する。
」について紹介する。
）」について紹介する。

有限要素法（Finit
有限要素法（Fini

有限要素法（Finite
有限要素法（Finite
有限要素法（Finite
有限要素法（Finite
Element
Element
Element
ElementMethod，FEM）は偏微分方程式の数値解法として，様々な科学技
Method，FEM）は偏微分方程式の数値解法として，様々な科学技
Method，FEM）は偏微分方程式の数値解法として，様々な科学技
Method，FEM）は偏微分方程式の数値解法として，様々な科学技
術計算に使用されて術計算に使用されている。基礎的な研究開発の他，NASTRAN術計算に使用されている。基礎的な研究開発の他，NASTRAN術計算に使用されている。基礎的な研究開発の他，NASTRAN術計算に使用されている。基礎的な研究開発の他，NASTRANに代表される有限要素法によるに代表される有限要素法によるに代表される有限要素法によるに代表される有限要素法による商用コードも既に半商用コードも既に半世紀近く産業利用も含む様々な分野で設計・安全評価などに使用されてい商用コードも既に半世紀近く産業利用も含む様々な分野で設計・安全評価などに使用されてい商用コードも既に半世紀近く産業利用も含む様々な分野で設計・安全評価などに使用されてい商用コードも既に半世紀近く産業利用も含む様々な分野で設計・安全評価などに使用されている。有限要素法は要る。有限要素法は要素単位のローカルな演算から構成されているところから，並列化が比較的る。有限要素法は要素単位のローカルな演算から構成されているところから，並列化が比較的る。有限要素法は要素単位のローカルな演算から構成されているところから，並列化が比較的る。有限要素法は要素単位のローカルな演算から構成されているところから，並列化が比較的容易であることが知容易であることが知られている。本講習会では：容易であることが知られている。本講習会では：容易であることが知られている。本講習会では：容易であることが知られている。本講習会では：
有限要素法のプ  有限要素法のプログラミング
有限要素法のプログラミング
有限要素法のプログラミング
有限要素法のプログラミング



MPI による並列  MPI
MPIMPI
MPI
による並列プログラミングの基礎
による並列プログラミングの基礎
による並列プログラミングの基礎
による並列プログラミングの基礎

前処理付き反復  前処理付き反復法による連立一次方程式解法のアルゴリズム
前処理付き反復法による連立一次方程式解法のアルゴリズム
前処理付き反復法による連立一次方程式解法のアルゴリズム
前処理付き反復法による連立一次方程式解法のアルゴリズムなど，大規模シミなど，大規模シミュレーションに必須の数値アルゴリズムから，並列プログラミングまで幅など，大規模シミュレーションに必須の数値アルゴリズムから，並列プログラミングまで幅など，大規模シミュレーションに必須の数値アルゴリズムから，並列プログラミングまで幅など，大規模シミュレーションに必須の数値アルゴリズムから，並列プログラミングまで幅広い知識と経験を，

222 2
広い知識と経験を，講義及びスパコン（Wisteria/BDEC-01（Odyssey）
広い知識と経験を，講義及びスパコン（Wisteria/BDEC-01（Odyssey）
広い知識と経験を，講義及びスパコン（Wisteria/BDEC-01（Odyssey）
広い知識と経験を，講義及びスパコン（Wisteria/BDEC-01（Odyssey））を使用した実習によっ）を使用した実習によっ）を使用した実習によっ）を使用した実習によって身につけることがて身につけることができる。本講習会は，2021て身につけることができる。本講習会は，2021て身につけることができる。本講習会は，2021て身につけることができる。本講習会は，2021
年
年
年3年
33月
月
月
3 2月
22日（火）日（火）日（火）2 日（火），9，9，9，9
日（火）
日（火）
日（火）
日（火）
，22，22，22，22
日
日
日日（月）
（月）
（月）
（月）
，，，26， 日（金）にオンライ

26
26
26日
日
26
日
（金）
（金）
（金）
日（金）にオンライン開催した第にオンライン開催した第にオンライン開催した第にオンライン開催した第150
150
150150
回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会回お試しアカウント付き並列プログラミング講習会「並「並「並「並列有限要素法で学ぶ

333 3
列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」
列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」
列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」
列有限要素法で学ぶ並列プログラミング徹底入門」の内容に基づき，使用するスパコンをの内容に基づき，使用するスパコンをの内容に基づき，使用するスパコンをの内容に基づき，使用するスパコンを（Oakbridge-CX（O444 4（Oakbridge-CX（OBCX）（Oakbridge-CX（OBCX）（Oakbridge-CX（OBCX）（Oakbridge-CX（OBCX）
からからからから
Odyssey
Odyssey
Odyssey
Odysseyとしたものである。また，第としたものである。また，第としたものである。また，第としたものである。また，第150150150150
回では実施しなかっ回では実施しなかっ回では実施しなかっ
回では実施しなかった「OpenMP+MPI ハた「OpenMP+MPI
た「OpenMP+MPI
た「OpenMP+MPI
た「OpenMP+MPI
ハイブリッド並列プログラミングモデル」についても講義，演習を追加してハイブリッド並列プログラミングモデル」についても講義，演習を追加してハイブリッド並列プログラミングモデル」についても講義，演習を追加してハイブリッド並列プログラミングモデル」についても講義，演習を追加している。
いる。
いる。
いる。
いる。

当センターでは，並当センターでは，当センターでは，当センターでは，並列有限要素法に関する様々な講習会を開催して来た。
並列有限要素法に関する様々な講習会を開催して来た。
並列有限要素法に関する様々な講習会を開催して来た。
2020
2020
2020
年
年44年
4月以降は，月以降は，月以降は，4 月以降は，当センターでは，並列有限要素法に関する様々な講習会を開催して来た。
2020
年
オンラインで：オンラインで：オンラインで：オンラインで：オンラインで：555 5「一日速習：有限要素法プログラミング徹底入門」「一日速習：有限要素法プログラミング徹底入門」「一日速習：有限要素法プログラミング徹底入門」
  「一日速習：有限要素法プログラミング徹底入門」

  「有限要素法で学ぶ並列プログラミングの基礎」「有限要素法で学ぶ並列プログラミングの基礎」「有限要素法で学ぶ並列プログラミングの基礎」「有限要素法で学ぶ並列プログラミングの基礎」666

「一日速習：有「有限要素法で611

https://www.cc.u-to111

22 https://www.cc.u-to1

https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/182
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/182
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/182
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/182

33

https://www.cc.u-to

222 https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/supercomputer/wisteria
2 https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/supercomputer/wisteria
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/supercomputer/wisteria
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/supercomputer/wisteria
333

44 https://www.cc.u-to3

https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/150
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/150
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/150
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/150

55

https://www.cc.u-to444 https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/en/supercomputer/obcx/system.php
4 https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/en/supercomputer/obcx/system.php
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/en/supercomputer/obcx/system.php
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/en/supercomputer/obcx/system.php
555

5
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/145
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/145
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/145
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/145

スーパーコンピューティングニュース- 41 -

Vol. 24, No.52022

「一日速習：三次元並列有限要素法とハイブリッド並列プログラミング」7をそれぞれ 1 日で実施している。全般的に好評であるものの，1 日に詰め込むためにハンズオンの時間が制限されたり，細かい説明を省略するなどの事情もあり，特に遠方の受講者からは「東京へ出張する必要もなくなったので，もっと時間をかけてやって欲しい」という要望を頂
182 回講習会では：いている。そのような要望に答えるべく，第 150



一次元・三次元有限要素法のプログラミング



MPI によるプログラミング

並列有限要素法（一次元・三次元）を全て学べる，4 日間，フルスペックの Zoom によるオンライン講習会を企画した。
表 1 スケジュール

6月28日（火）09:00-12:00

はじめに，1D有限要素法入門

13:00-15:30

3D有限要素法（1/2）

15:45-18:00

3D有限要素法（2/2），並列有限要素法への道
6月30日（木）09:00-12:00

Odysseyへのログイン，MPI入門（1/2）

13:00-15:30

演習，MPI課題Ⅰ

15:45-18:00

MPI入門（2/2）
7月5日（火）09:00-12:00

演習，MPI課題Ⅱ

13:00-15:30

並列有限要素法（1/2）

15:45-18:00

並列有限要素法（2/2）
7月15日（金）09:00-12:00

演習，並列可視化

13:00-15:30

OpenMP/MPIハイブリッド（1/2）

15:45-18:00

OpenMP/MPIハイブリッド（2/2）

4 日の講習会を 3 週間にわたって分散して実施し，興味がある部分だけ参加できるようにした。
また，ビデオ録画を翌日には公開し，都合の悪い日があれば，適宜録画を観てもらうことも可能とした。内容は，筆者が大学院生の向け講義として実施している，科学技術計算 II（大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻）／コンピュータ科学アライアンス特別講義 II（同 コンピ
67

https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/146/
https://www.cc.u-tokyo.ac.jp/events/lectures/144/

スーパーコンピューティングニュース- 42 -

Vol. 24, No.52022ュータ科学専攻）／ハイブリッド分散並列コンピューティング（大学院工学系研究科電気系工学専攻）「並列有限要素法入門」8の内容として実施しているものと同じである。講義における合計時間は 105 分×14 コマ（=1,470 分）に対して，本講習会は合計 1,875 分と演習を含めても十分に時間の余裕がある。また，ソウル国立大学9，國立臺灣大學10等で 4 日間の集中講義として実施してきた実績もある。表 1 にスケジュールを示す。休憩を適宜とり，ほぼこの通りの時間で実施した。
事前登録者は 19 名，出席者は 14 名（学生：5 名，大学・研究機関教職員 4 名，企業・その他：5 名）となった。全日程出席者は４名であった。講習会終了後にアンケートを実施した（回収本数：9）。表 2 は質問項目と回答（5 段階評価）の人数分布である。全体的な満足度の平均値は 5 点満点で 3.56 であった。アンケートの自由記述欄には，以下のような記述があった：

現地に行かなくて良い分，気軽にまた感染も気にせずに受講できる



有限要素法について，基礎的な理論からプログラム実装，連立一次方程式の反復解法も含めてコンパクトにまとまっていて有用であった



教材が詳細でわかりやすい

質問がしにくい（２件）



9 時から参加するのが難しかった。時間があまることが多かったので 10 時 30 分スタート
でも良いのではないか？（注：時間が余ったのではなく「演習時間」なのであるが）

動画を用意していただいたので，復習しやすかった。

アンケート回答者９名のうち，5 名は Fortran，C/C++は普段使用せず，Python，Matlab 等を使用しているということであった。
表 2 アンケート集計結果
評点123463（a）講習会時間短い⇔長い（b）講習会講義内容（プレゼン）簡単⇔難243（c）配布資料内容簡単⇔難252（d）サンプルプログラム内容

簡単⇔難

153（e）満足度（平均 4.25）

不満⇔満足

1

345

1

8

http://nkl.cc.u-tokyo.ac.jp/21w/
http://nkl.cc.u-tokyo.ac.jp/SNU2019Jan/
10
http://nkl.cc.u-tokyo.ac.jp/NTU2022online/
9

スーパーコンピューティングニュース- 43 -

Vol. 24, No.5

2022