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日本惑星科学会誌Vol. 29, No. 3, 2020

「第5回iSALE講習会」
参加報告嶌生 有理12020 年 6月3日〜6月30日にか け て第5回 i S A L E

14: 30 - 15: 30 衝突 物理学と数値流体 計 算の基 礎講習会がオンライン形式で開催された．本講習会は( 前半, 講義編テキスト3 章まで)

例年夏季に国立 天文台三 鷹キャンパスにて短 期集

15: 30 - 15:45 国立天文台共同利用計算機について中形式で開催されてきたが，本年度はコロナ禍の影の解説響を受け，国立天文台シミュレーションプロジェクト

15:45 - 16: 00 国立天文台共同利用計算機へのログ(C enter for C omput at ion a l Ast rophysic s , 以

イン方法についての解説

下Cf CAと略す ) の支 援のもと週１回・全 5回のオンライン形式での開催となった．参加者は学部生・院■ 2020 年 6月 9日(火), 座学講義編 2生を含めて過 去最高の合計 22 名であった．講 習会

13: 30 - 14: 30 衝突 物理学と数値流体 計 算の基 礎

はCisco WebExを用いた講師による講 義スライド(後半, 講義編テキスト4章)の 解 説，Cf CAの 共 同 利 用 計 算 機 で の i S A L E 実

14:45 - 15: 30 i S A L Eを使った研究紹介

行およびpy S A L E Plot 解析の実演に加え，講師陣

15: 30 - 16: 00 i S A L Eを使った研 究 展 開についてが新規に執筆した講習会テキスト（座学講義編，実( 講義編テキスト5 章)

践 編）による自習によって進められた．本講習会テ
キスト は iS A L E の w i k（htit ps : //w w w.wa k usei .

■ 2020 年 6月 16日(火), 実践編1

jp/~i mpact /w i k i /iS A L E/ ? 第5回+iS A L E 講 習

13: 30 - 14: 00 ~/i S A L E - Del lenに おけるi S A L E会）に掲載されており，特に衝突物理の基礎を体系実行と配布ファイルの解説 (実践編テキスト 1, 2 章)

的に記述した座学講義編はiS A L Eを利用しない研

14: 00 - 14:45 i S A L E入 力ファイル (a steroid . i np)

究者も一読の価値がある．遠隔開催で不足しがちなの読み方解説 (実践編テキスト 3.1 節 )講師とのコミュニケーションは，ビジネスチャットツー

15: 00 - 15: 30 i S A L E入力ファイル(mater ia l . i np)

ルであるSlackを用いた情報の共有とフォローアップの読み方解説 (実践編テキスト 3. 2 節 )およびCisco WebExによる補講の開催で補うなど，

15: 00 - 15: 30 i S A L E開発チームによる例題の紹介

日本全体で研究活動が困難な状況での新たな取り(実践編テキスト 3. 3 節 )組みがなされた．講習会のスケジュールを以下に示す．
■ 2020 年 6月 23日(火), 実践編 2
13: 30 - 14: 00 i S A L E の計 算出力についての 解 説■ 2020 年 6月 2日(火), 座学講義編1(実践編テキスト 4. 2 節 )13: 30 - 13:45 講習会の流れについての説明

14: 00 - 14: 30 i P y t honを用いたpy S A L E Plotの解

13:45 - 14:15 i S A L Eの概要

説 (実践編テキスト 4. 3 節 )1.宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所

14:45 - 16: 00 初級課題 (実践編テキスト 4.4 節 )「第5回iSALE講習会」
参加報告／嶌生

177■ 2020 年 6月 26日( 金 ), 補講 1

するには年度毎にCf CAのwebページから申請を行

16: 00 - 19: 00 初級課題

う必 要がある．本講 習会は，i S A L Eを用いた研究に興味がある学生と研究者を対象として，Cf CAの■ 2020 年 6月 30日(火), 実践編 3共同利用計 算機を期間限定で利用して実施された．

13: 30 - 15: 30 中級課題 (実践編テキスト 5 章)

i S A L Eの概要や入力ファイルの取り扱いについては

15: 30 - 16: 00 計算サーバへの申請方法の解説

以前の記事 [ 1, 5 - 9] や講 習会テキスト実 践 編を参照
いただきたい．本稿では，初の試みとなったオンライ■ 2020 年 7月 3日( 金 ), 補講 2
16: 00 - 19: 00 中級課題

ン開催について記述する．
本 年度は2020 年2月から全国に拡 大した新 型コロナウイルス感 染 症の 拡 大 防止のため， 国 立 天文台 Cf CA 主催で離散日程でのオンラインでの開催とi S A L E は 惑 星 科 学 分 野 に お い て 近 年 広くなった．3月から国内研究集会の開催が順次 延期・

利 用 さ れ て い る 数 値 衝 突 計 算 コ ード で あ り，中止となる中で，本講習会の実習には現地開催が必i mpact- S A L E ( S i mple a rbit ra r y L ag ra ng i a n

ずしも必要ではないことから，講師陣とCf CAスタッ

Eu ler ia n) の略称である[ 1]．i S A L Eは欧 米の研究

フらはオンラインでの開催を試みることになった．さ者を中心に開発・改良されており，弾性・塑性モデらに，例年 3日間の短期集中形式であった講習会をル，破壊モデル，空隙モデルなど，地球惑星科学分

毎週火曜日午後に2. 5 時間・全 5回の講義形式とした

野で重要かつ複雑な衝突現象を扱えるように工夫さことで，受講者が講習の合間に十分な自習時間を取れている[2- 4]．i S A L Eは室内衝突実 験との比較かれるという利点もあった．結果として，参加者は学部ら天体衝突のような大規模な衝突現象まで広く扱う生・院生を含めて過去最高の合計 22 名であった．講ことができることから，現在までに150 編を超える習会は講師の黒澤耕介氏からi S A L Eの座学と実践

i S A L E関連論文が出版されている．

について解説・実演いただき，機材へのログインやトi S A L Eは完 全なオープンソースコードではなく，ラブルシューティングについては国立 天文台 Cf CA開発 者らに利用申請を行うことで 科学目的限定での伊藤孝士氏と加納香織氏に支援していただいた．の利用が 認められている．日本国内では，千葉 工

また，受講者からの質問を簡便にするためにSlack業大学の黒 澤 耕 介氏が中心となって活動している

チャンネル が 開 設され， 資 料 の 共 有や 接 続 方 法，i S A L E users g roup i n Japa nが利用申請の窓口

ちょっとしたTipsなどの細やかな情報 が 共有されとなっている．さらにi S A L Eの利用促進を目的とした．SlackによるフォローアップはV PN 接続トラブルて， これまでにi S A L E 勉 強 会 [ 5 - 6] および i S A L E

やJupy terL abの導入，py S A L E Plotの実行方法，講習会 [ 7- 9] が開催されてきた．特にi S A L E 講習会

講義で聞き逃した点のフォローなど大いに活用されでは，衝突現 象や数値計 算の初学者に対する敷 居た．また，実践編での自習を助けるため，手厚い2回が低くなるよう工夫がなされてきた．の補 講も開催された．補 講とSlackによるフォロー

研究者 が 所有するコンピュータへの i S A L Eの導アップでは，講師の末次竜氏（大島商船高等専門学入と実 行および 計 算結果の解 析は，それなりの労校）と脇田茂氏（P u rdue Un iversit y）も参加いた

力と計算機資源が必要となる．この問題を解決するだき，助言をいただいた．

方法の一つが，国立天文台 Cf CAの共同利用計 算

講 習会の前半2回では，黒 澤講師から講 習会の機を利用する方法である．この共同利用計算機には流れについて説明があった後，講習会テキスト座学i S A L Eを実行する環 境が 整 備されており，利用者講義編の内容に沿って，惑星科学と天体衝突現象，は計算機（計算サーバ，解析サーバ）にリモートログ

i S A L E 概要，衝突物理学と数値流体計算の基礎にインし，必要最小限の入力ファイルと解析スクリプトついての講義がなされた．座学編の講義内容はこれを編集することで，数値計算と解析作業が実施可能までに開催された講習会の内容を整理・凝縮した形となる．ただし，国立天文台 Cf CAの計算機を利用で体系化されており，短い講習時間で全てを理解す178

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ファイルや 解 析スクリプトの編集とi P y t honによる実行を実演いただいたのだが，初学者には一部高度な部分もあったように思われた．この点は，Slackによる質問とCisco WebExによる補講で丁寧にフォローされていた．何より，実践編では例年と比較して十分な実習時間があったため，講義テキスト実践編を参照しながら各自で好みの計算に取り組んだようだった．実 践編中級課題では，py S A L E Plotの機能であるcrater Grow t h関数を用いたクレータ半径と深さの時間発展，最大圧力フラグを用いた衝撃波面と膨張波面の可視化，最大衝撃圧力分布などが取り扱われた．筆者にとっては，特にフラグを用いた可視化は様々な解析に応用できる考え方だと大変参考になった（図2）．
図1： Macのスクリーンショット機能で撮影した講習会の集合写真．

講義の最終日には受講者の実習成果の報告会があり，各自の研究にちなんだ計 算結果が紹介され，るには大容量のものであった．しかし，講師陣が十黒澤講師からi S A L Eの適用限界を踏まえたコメン分な時間と熱量で執筆した講習会テキスト座学講義

トがなされた．例えば，温度分布に着目した室内衝編を熟読することで，講義内容を自習することが可突実 験を模擬した計 算について，i S A L Eには熱伝能となっている．そのため，講習会に参加されてい導や輻射による冷却は実 装されていないため注 意ない方々にもぜひ一読をおすすめしたい．また，初が必要であること，また高空隙率物質の音速以下の日の後半はCf CAの加納氏からCf CAの解説とその低速度衝突について，i S A L Eは流体計 算コードで利用方法についてご紹介いただいた．本年度は離散あるため正しく物理現象が表現できない点が指摘さ日程での講習であったため，受講者は共同利用計算れた．筆者もハーフスケール S C Iを模擬した計 算を機を例年よりも長期間に渡って利用することができ行ったのだが，半球殻弾丸を構成する格子が少ないた．受講者（図1）はCisco WebE Xを用いた講師にため圧力が十分に表現できていない可能 性を指摘

よる解説を聞きながら手元の講義資料を参照し，講された．こうしたコメントが得られる点も講習会のメ義の途中で随時質問する形式で講義が進められた．

リットである．

しかしながら，受講者は通常カメラオフで聴講に集講習会の最後には，i S A L Eを用いた研究を継続中していたため，黒澤講師は受講者の反応を確認すするために必 要な Cf CAへの共同利用申請方 法がることができずに難儀していたようだ．

紹介された．i S A L Eは2 つの入力ファイルを編集す

講習会の後半3回では講義テキスト実践編の内容るだけで様々な衝突を表現できるが，設定すべき適に沿って，i S A L Eを実行するための2 つの入力ファ切なモデルパラメータを選択するには，ユーザがあイル（a steroid . i np，mater ia l . i np）の解説と実行る程度の計算を実行して勘所を掴む必要がある．本方法，およびpy S A L E Plotを用いた計 算結果の解講習会で執筆された講習会テキストは，そのような析方法が実演された．実践編では受講者もCf CAの自習に大いに役立つであろう．本年度の講習会は終計 算機にログインし，入力ファイルの編集，計 算の了してしまったが，講習会テキストを見て興味を持た実行と結果の確認，解析スクリプトの編集を行った．

れた方は，i S A L E users g roup i n Japa nに相談

リモートの計 算機からファイルを送受信するためのしてみると良いだろう．

Cyberduckや，py S A L E Plotを編集・実行するた

最後に，本講習会の開催にあたりご尽力いただいめの開発環境であるJupy terL abの導入など，新たた講師の黒澤耕介氏，末次竜氏，脇田茂氏に感謝な取り組みも行われた．実践編では黒澤講師が入力いたします．また，国立天文台 Cf CAの伊藤孝士氏，

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参加報告／嶌生

図2： 衝撃波面（赤），膨張波面（緑）の可視化の例．

加納香織氏には講習会中の計算サーバ・解析サーバの利用などの環境を提供していただき，講習会中も細やかなフォローをしていただきました．この場をお借りして感謝申し上げます．

参考文献[1] 黒澤耕介ほか, 2014, 遊星人 23, 103.
[2] Ivanov, B. A. et al., 1997, International Journalof Impact Engineering 20, 411.
[3] Collins, G. et al., 2004, MAPS 39, 217.
[4] Wünnemann, K. et al., 2006, Icarus 180, 514.
[5] 常昱, 2014, 遊星人 23, 156.
[6] 末次竜, 2015, 遊星人 24, 63.
[7] 脇田茂, 2015, 遊星人 24, 346.
[8] 石山謙, 2018, 遊星人 27, 337.
[9] 藤⾕渉, 2019, 遊星人 28, 338.

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