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日本惑星科学会誌Vol. 30, No. 3, 2021

iSALE users group in Japanの現状と第6回iSALE講習会開催報告

黒澤 耕介1iSALE は Impact-SALE(SimplifiedA rbit ra r y L ag ra ng ia n Eu ler ia n) の略で, 数値衝突計算コードの1つであり, 欧米の科学者を中心に現在でも開発 が進められている[ 1– 5] . 天体 衝突は惑星科学の至るところで顔を出す基本的な地質過程

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1. iSALE users group in Japanの現状
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英文査読付き論文出版数



えるようになれば研究の幅が広がるだろう. 我々は日本国内のユーザグループ(i S A L E users g roup i nJapa n)を形成し, 情報交 換及び 啓 発活動を行って     容を各指標を用いて定量的に示す. また現在日本国
内で i S A L Eを利用する方法について述べる.

 

いる. 2014 年に遊星人にi S A L Eに関する解説記事
況も変化している. 本 稿前半ではこれまでの活動内

国際学会要旨投稿数
学部卒業論文!修士論文完成数の1つ[e .g . , 6]であり, 自分自身で数値衝突計算を行[ 7]を執筆したが, それから7年が経過し, 取り巻く状

勉強会!講習会参加者数

図1： 日本国内ユーザグループの活動履歴の1例. 勉強会&講習会参加延べ人数, 英文査読付き論文出版, 国際学会要旨
投稿, 学部&修士論文完成の累積数．

査読付き論文出版数は13 報 2 である.

我々は i S A L Eについてこれまでに4回の 勉 強 会

過去の講 習会 参加者から講師として教える側にと6回の講習会を開催し, i S A L Eの啓発活動を行っ加わっていただく例が増えつつある一方, 勉強会もしてきた. 2017年度以降は国立天文台天文シミュレー

くは講習会には参加したもののそれっきりi S A L Eをションプロジェクト(Cf CA) のご協力を頂き, 国立天使用しなくなる例も多いことは否めない. このような文台が主催する公 式な講習会の1つとして開催して状況を受けて, 我々は2017年2月にはi S A L Eの開発いる. 図1にこれまでの勉強会& 講習会の参加述べ

コアメンバより, 日本におけるi S A L E 運用のあり方

人数とi S A L Eを用いて得られた成果を使 用して執の変更について要請を受けた. i S A L Eアカウント保筆された英文 査読 付き論文出版数 , 国際 学会要旨

持 者はソースコードの閲覧 , 編集も可能であるので,投稿数 , 学部卒業論文 & 修士論文完成の累積数を(a)アカウント発行基 準をより厳密にすること, ( b)ア

年ごとに示す. 勉強会, 講習会参加の延べ人数は150

カウント申請前に日本のグループ内で事前調整をす

1を超えている. i S A L Eを使った成果に関する英文
1.千葉工業大学 惑星探査研究センター
kosuke.kurosawa@perc.it- chiba .ac.jp

1

講師まで含めた延べ人数であることを注意しておく. 異なる受講生の数ではない. 例えば筆者自身が10名分ほどカウントされている
2
現状では異なる9名の筆頭著者による成果である.

iSALE users group in Japa nの現状と第6回iSALE講習会開催報告／黒澤113ること, の2点であった. この背景には , 開発メンバ

いものの, 計算条件設定を行う2 つの入力ファイルのが申請者がどの程度衝突物理と数値衝突計 算に習編集は可能であるため, 実用上はほとんど問題ない.

熟しているかを判断するのが困難な場合があること

自身の計 算環境へのi S A L Eのインストール, メモリと, ソースコードの不必要な拡散を防ぐという目的がやストレージの不足に悩まされることなくi S A L E 計ある. i S A L Eはユーザフレンドリな設計 がなされて算を実行可能であるのでオススメである.

おり, 容易に利用し始めることが可能なため世界的先に述べたように2017年以降 , i S A L E 講習会はに広がった. しかし, 開発メンバが想定していたアカ

国 立 天文 台 が 主催する各 種 講 習会 の1つとして開ウント保 持 者は長期的な展 望を持ってi S A L Eを利催されている. 受講生は前段落で述べた2 つ目の方用する研究者であった . i S A L Eの計 算初期設定は

法 で i S A L Eを利 用する方 法を 学 ぶことが できる.

実行時に読み込む2つの入力ファイルによって操作さ2020 年度はコロナ禍のため, オンラインでの開催をれるため, ~1年以内程度の短期利用者 (単発の研究余儀なくされた[8] . オンライン開催では受講生へのテーマ, あるいは卒論や修論 )がソースコードまで読細かな補助が困難であることからまとまった文量のみ込んで解読する必要はないことが多く, 短期利用

教 科 書を作成し受講生に配 布した . 教 科 書は座学者にまでソースコードを配布したくない, というのは講義編 , 実 践編の2 編構成になっている. 座学講義理解できる要請であった.

編では惑星科学における天体衝突研究の重要性 , 衝

そこで2017当時, 国内で i S A L E developersとし突物理学基礎 , 数値流体計算基礎をまとめ, 実践編て認定されていた4名が日本国内のi S A L E 利用に関では Cf CAの計 算 機 へ のログイン方 法から始まり,する管理委員会を発足することを開発コアメンバに

i S A L E の入力ファイルの編集方法 , 計 算出力群の提案し, 認められた. 現在 , 日本国内では以下の2通

解説 , 計算結果の解析, 描画方法 , 各種例題をまとりの方法で i S A L Eを利用することができる. 1つ目めている. 教科書は国立天文台のH P 6 にアップロー

3は i S A L E のH P よりi S A L E のアカウント発 行申請

ドされているので, 興味を持たれた方はそちらを御を行うというi S A L Eの正規の申請方法である. ただ覧いただきたい.

し, 原則として申請が受理されるのは衝突物理・数値計算に習熟している研究者, もしくはそのような研究者に指導を受けていて, かつ研究者志望 ( 博士課

2. 第6回iSALE講習会開催程への進学を希望する) の大学院 生に限られる. 申

今年度は2021年6月11日 – 7月9日の間, 毎週金曜

請 が受 理されれば , i S A L E の Git Hub への招待 状

日13: 30 – 16: 00の離散日程で開講 7 した. 各学会のが届く. i S A L Eのソースコードをダウンロードし, 自メーリングリスト及び国立天文台ニュースレターで開身の計 算環 境へインストールすることができる. こ

講案内と受講生募集を行ったところ, 7名 ( 教員1名 ,の方法で i S A L Eアカウント申請を検討されている読博士研究員1名, 大学院生4名, 学部学生1名)の応募

者は事前にisa le - developers -jp@ perc . it- ch iba .

があった. 講師は嶌生有理氏 (宇宙科学研究所) , 末

ac .jpまで連絡してほしい 4 . 2 つ目は国立天文台天文次竜氏 ( 大島商船高等専門学校 ) , 伊藤 孝士氏 ( 国シミュレーションプロジェクト(Cf CA) の共同利用機立天文台)と筆者の4名が務めた. 今年度の時間割を材の一つである「計算サーバ」の利用申請を行い, コ以下に示す.

5

ンパイルされた実行ファイルを利用する方法である .
この方法ではソースコードの閲覧及び編集はできな
3

https://isale-code.github.io

4
現在国内iSALEユーザの管理委員は筆者と末次竜氏(大島商船高等専門学校)である. 2名より, アカウント配布の可否の判断材料となる申請者に関する所見をiSALE開発コアメンバへ送付する.

○日程 2021(令和3)年6月11日( 金 )13: 30 – 15: 00 座学: 衝突物理学基礎
15: 00 – 15: 50 実習: Cf CAの計算・解析サーバへのログイン

5

国立天文台CfCAに多大なご協力頂き, 短期利用者にもiSALEの門戸を開く処置として開発コアメンバに提案し, 認められた方法である.

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https://www.cfca.nao.ac.jp/node/1343
Cisco WebExを用いた.

7

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日本惑星科学会誌Vol. 30, No. 3, 2021

15:50 – 16:00 CfCAの機材解説整えていただいた. 基本的な内容はこれまでの勉強会, 講習会 [ 9–17]を踏襲したものであるが, 今 年度

6月18日(金)は中級課題として計 算 格 子に挿入した追 跡粒子の13:30 – 15:00 座学: iSALEの物理背景1

活用法を取り上げた . 図2に計 算出力例を示す. 追15:00 – 16:00 実習: 入力ファイルの読み方と例題

跡粒子をうまく活用することで, 衝突 後の物体の運動や熱 力学経 路を可視化 することが でき, 高速 度

6月25日(金)衝突の後に何が 起きているのか?を理 解できる. 最13:30 – 14:55 座学: iSALEの物理背景2

終回にはそれまでの講 義内容を元に受講生が自身

14:55 – 15:30 実習: 初級課題(衝突条件の変更)で行いたい計 算を実行できるような入力ファイルの15:30 – 16:00 実習: 解析・描画ソフト作成と, 経験 結果の解 析・描画を行うP y t hon スク「pySALEPlot」の使用法解説

リプトの作成してもらうところまで進めることができ

7月02日(金)た. 成果発表では習熟度に差は見られたものの, 受

13:30 – 14:00 座学: iSALEの使用例と注意事項

講生それぞれの目的意識に沿った自身の計 算の実

14:00 – 16:00 実習: 中級課題(追跡粒子を用いた後行と解析, 描画ができていた. 今年度は明確な研究解析)

計画を持って参加した受講生が多く見られたことが印象的であった. 図3に今 年度の講習会の様子を示す. 雰囲気が伝われば幸いである. なお, 講習会へ

7月09日(金)13:30 – 14:30 実習: 受講者それぞれの好みの計算の参加の有無はi S A L Eの利用要件には含まれていの実行, 解析, 描画ない. 今 年度の講習会は終了してしまったが, 本 稿

14:30 – 16:00 成果発表を読んで i S A L Eにご興味を持たれた読者は isa le developers -jp@perc . it- ch iba . ac .jpまで連絡する本講習会用のSlack ワークスペースを作成し, 講義資料配布, 質疑応答, 情報交換などができるようか, あるいは来年度以降の講習会に参加することをオススメしたい.にした. 国立天文台 Cf CAには本講習会の専用の計

最後にi S A L Eの主要開発メンバである, Ga ret h

算サーバ, 解析サーバを立ち上げ, 受講生が機材をC ol l i n s , K a i Wü n nem a n n , B or i s Iv a nov, H .

専有しi S A L Eを集中的に学ぶことができる体制をJay Melo sh , D i rk Elbeshausen の 各 氏 に 深 謝!"#!$#%&'()*(+ ,&-./012

図2： 2021年度の中級課題例. (a)計算のスナップショット. 左半分は密度分布, 右半分は圧力分布. 図中の黒点はある追跡粒子の位置を示している. 黒線はこの粒子の流跡線である. (b) (a)で示した追跡粒子の密度–圧力平面上での軌跡. 赤線は計算に用いた花崗岩に対応するHugoniot曲線[18]である.

iSALE users group in Japa nの現状と第6回iSALE講習会開催報告／黒澤115

図3： 2021年度iSALE講習会(オンライン開催)の様子.

致します. またi S A L Eの計算出力を解析, 描画する

[3] Collins, G. et al., 2004, MAPS 39, 217.

py S A L E Plotを開発したTom Dav ison 氏に御 礼[4] Wünnemann, K. et al., 2006, Icarus 180, 514.

申し上げます. 2021年度講習会の講師を務めて頂い[5] C o l l i n s , G . e t a l . , 2 0 1 6, f i g s h a r e , J o u r n a l

た嶌生有理 , 末次竜 , 伊藤孝士の各氏に感謝致しまc o n t r i b u t i o n . h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0. 6 0 8 4/ m 9.

す. 講習会開催に向けご協力頂いた国立天文台天文ﬁgshare.3473690.v2

シミュレーションプロジェクトの皆様 , 特に受講者へ[6] Melosh, H.J., 1989, Impact cratering: a geologicの事細かな対応を行っていただいた加納香 織 氏とprocess (Oxford Univ.), pp. 245.

データ解析用機材を準備して頂いた波々伯部広隆氏[7] 黒澤耕介ほか, 2014, 遊星人 23, 103.に感謝申し上げます. 本講習会の専用メーリングリス[8] 伊藤孝士, 2020, 国立天文台ニュース 324, 10.

トは千秋博紀氏 (千葉工業大学)に作成していただき[9] 常昱, 2014, 遊星人 23, 156.

ました. 講習会に使用したいくつかのP y t honスクリ[10] 末次竜, 2015, 遊星人 24, 63.

プトは以前に脇田茂氏 ( 現 M I T )に作成していただ[11] 脇田茂, 2015, 遊星人 24, 346.

いたものを元に作成しました . 両氏に御礼申し上げ[12] 岡本尚也, 2016, 遊星人 25, 121.

ます.

[13] 大村知美, 2017, 遊星人 26, 33.

参考文献[1] Amsden, A. et al., 1980, Los Alamos National
Laboratories Report, LA-8095:101p.
[2] Ivanov, B. A. et al., 1997, International Journalof Impact Engineering 20, 411.

[14] 金丸仁明, 2017, 遊星人 26, 184.
[15] 石山謙, 2018, 遊星人 27, 337.
[16] 藤谷渉, 2019, 遊星人 28, 338.
[17] 嶌生有理, 2020, 遊星人 29, 176.
[18] Pierazzo, E. et al., 1997, Icarus 127, 408.