学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 平成 26 年度共同研究 最終報告書 2015 年 5 月

jh140002-NA01

超並列宇宙プラズマシミュレーションの研究
臼井英之（神戸大学・課題代表者）、中島浩（京都大学）、三宅洋平（神戸大学）
小路真史（名古屋大学）、加藤雄人（東北大学）、大村善治（京都大学）
岩下武史（北海道大学）、深沢圭一郎（九州大学）、小林広和（インテル株式会社）概要 本研究の目的は、Particle-in-Cell 方式に基づく宇宙プラズマ粒子シミュレーショ
ンを大規模並列計算機システムへ効率的に実装し、宇宙プラズマ理工学の重要問題に適用することである。今年度は、OhHelp 適用コードのさらなる高度化のため、プラズマ粒子カーネル計算部分の高効率スレッド並列実装の検討を進める。これに加え、昨年度
OhHelp 実装が完了した電子ハイブリッドシミュレーションにより、地球放射線帯の相対論的高エネルギー電子の加速機構を解明する。また科学衛星周辺で予想される電子ス
ケールのプラズマ擾乱、そして非線形イオンプラズマ波動励起過程に関する粒子シミュ
レーションを実施し、宇宙プラズマ理工学分野における先駆的な研究成果を創出する。

臼井英之①

研究統括および全粒子シミュレーシ
ョンを用いた衛星プラズマ環境解析

中島浩③

プラズマ粒子シミュレーションへの
OhHelp 高効率実装サポート

三宅洋平①

EMSES コードの高度化とそれを用いた衛星プラズマ環境数値解析

小路真史①

粒子・流体ハイブリッドコードを用いた非線形イオンプラズマ波動励起シ
ミュレーション

加藤雄人①

電子ハイブリッドコードへの OhHelp 実装とそれを用いた放射線帯高エネルギー粒子生成数値解析

大村善治①

非線形波動粒子相互作用の理論的ア
プローチ

岩下武史③

EMSES におけるポアソン方程式並列求解手法の検討

レーションを専門に扱う研究者と②流体計算の専深沢圭一郎②門家、そして③計算機科学分野研究者・技術者が小林広和③

プラズマ粒子シミュレーション中のステンシル計算の高効率化サポート
プラズマ粒子シミュレーションのXeonPhi 向け高効率実装の検討

1. 共同研究に関する情報(1) 共同研究を実施した拠点名
本課題は、神戸大学・京都大学・東北大学・名
古屋大学・九州大学の複数の研究者が参加する共同研究であり、京都大学および九州大学の大規模計算資源を利用する。

(2) 共同研究分野：超大規模数値計算系応用分野(3) 参加研究者の役割分担
表 1 に研究者の役割分担を示す。①宇宙プラズ
マ理工学分野の中でも粒子モデル (PIC) シミュ

有機的に協力して行う共同研究体制となっている。

表 1: 研究の役割分担ため、従来の均等型領域分割方式による MPI 並列

2. 研究の目的と意義
本研究の目的は、Particle-in-Cell (PIC) 方式に

では、プロセッサ間の負荷バランスが崩れる。そ基づく宇宙プラズマシミュレーションを対象に、こで動的負荷分散技法 OhHelp を宇宙プラズマシ

大規模並列計算システムへの高効率実装を実現す

ミュレーションに適用することにより、分散メモ

ることにある。PIC 粒子シミュレーションは、膨

リ並列計算機においても優れた並列計算効率が得大な数のプラズマ代表粒子と空間格子点上の電磁られることが実証された。

場の相互作用計算がシミュレーションの大部分をOhHelp は粒子法と格子法の連成計算における占める。個々のプラズマ粒子はシミュレーション

適切な負荷分散戦略を与えるトップダウン型のア空間の任意の位置に存在しかつ時間的に移動する

プローチと見ることができる。これに対して、適1

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切に分散された負荷をローカルのプロセッサ上で、 4. 前年度までに得られた研究成果の概要
いかに効率的に処理していくかというボトムアッ

領域分割方式の超並列計算が困難とされてきたプ的思想に基づく最適化も同じく重要である。今プラズマ粒子 PIC シミュレーションに関して、プ

年度は、前年度に続いて OhHelp 適用済コードのロセス間の負荷不均衡を回避できる動的負荷分散

高効率なスレッド並列実装を進めるとともに、将技法 OhHelp を宇宙プラズマシミュレーションに来普及が予想されるメニーコアアーキテクチャに適用した結果、優れた並列計算効率が得られるこ対応すべく SIMD ベクトル化の検討も開始した。

とが実証された。OhHelp を適用したプラズマ粒実問題への応用に関しては、OhHelp 適用済の子シミュレーションに関しては、その後、プロセ

全粒子シミュレーションコード EMSES により、

ス間通信方式について重複領域の導入などさらな大規模衛星プラズマ環境シミュレーションを実施

る最適化を施し、最新の weak scaling 評価によする。極限宇宙環境を探査する科学衛星とプラズる実証実験では、粒子分布の不均一さに依存してマ環境間の相互干渉などの問題に取り組む。また70～75%の並列効率が、4096 コアにおいても達成理学的な問題として、プラズマ波動の 1 種である

されることを確認した。これに加えて高エネルギ

ホイッスラーモード・コーラス放射と光速の 99 %ー電子を粒子、背景の冷たい電子を流体としてモを超える相対論的高エネルギー電子との相互作用デル化する独自の粒子・流体ハイブリッドシミュ

に関する大規模計算機実験を実施し、地球内部磁

レーションコードへの OhHelp 実装が完了し、空気圏において高エネルギー粒子が作り出される過間 1 次元のシミュレーションコードに対しても程を定量的に明らかにする。

OhHelp 法が有効であることが示された。

上述の課題を遂行することは OhHelp 手法の有応用分野における研究成果としては、プラズマ

効性の実証という数値アルゴリズム的観点、およ

空間中に人工衛星などの非プラズマ物体を導入でび超大規模モデルによる宇宙プラズマ粒子シミュ

きる衛星プラズマ環境シミュレータ EMSES を用レーションの実現と最先端研究成果の創出といういた大規模 3 次元シミュレーション解析により、宇宙科学的観点の双方において大きな意義がある。 地球磁気圏の希薄なプラズマ流中におかれた衛星
周辺に形成される大規模なウェイク構造を再現し

3. 当拠点公募型共同研究として実施した意義た。本共同研究プロジェクトで供される大規模計

本研究は、アルゴリズム開発、コード開発、大算資源と高度化された計算アルゴリズムの使用に規模シミュレーション実行の全ての段階で、研究より、科学衛星運用に直接応用可能な定量的デー

代表者をはじめとする複数の大学の計算科学者とタをシミュレーションから得ることが初めて可能

同センターの計算機科学者との緊密な連携によっとなった。当該コードを用いた大規模シミュレーて実施されている。このような研究体制の重要性

ション解析は、太陽コロナ観測衛星とプラズマ間を端的に表す象徴とも言うべき中核技術が動的負の電磁的相互作用の研究にも適用された。

荷分散技法 OhHelp である。OhHelp は、粒子と理学的応用としては、電磁イオンサイクロトロ

格子という 2 つの異なる並列計算の効率性を同時ントリガード放射のハイブリッドシミュレーショ

に達成する一般的手法の一つとして捉えることがンを行うことにより、宇宙プラズマ空間中のプロでき、またそのアルゴリズムは、木構造を用いたトンの分布関数が大きく歪められることが発見さ

負荷均衡状況の再帰的なチェックなど、計算機科れた。また、放射線帯での相対論的電子生成機構

学的かつ非数値的な発想に基づいている。したがにおいて重要な役割を果たすと考えられているプって、非数値的な並列計算アルゴリズムによる並ラズマ波動・コーラス放射について、その発生過列数値シミュレーションへの貢献を表す好例とな程を再現する計算機実験を実施し、コーラス放射っている。

の波動特性が背景磁場強度の空間構造の変化に応2

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じて大きく変化することを明らかにした。

生したコーラス放射の強度や周波数スペクトルを比較した。特に、高エネルギー電子が持つ運動エ

5. 今年度の研究成果の詳細

ネルギーが、背景磁場に対して平行方向と垂直方(1) 放射線帯電子加速過程の大規模電子ハイブリ

向に異方性を持つ場合にプラズマ不安定性が発生

ッドシミュレーション

するが、異方性の大きさとコーラス放射発生過程

地球周辺の宇宙空間には、光速の 99 %を超えるとの対応は未解明であった。そこで様々な異方性

相対論的高エネルギー粒子が地球を取り巻くようを初期条件として与えた計算機実験を実施して、に分布しており、放射線帯と呼ばれている。放射

コーラス放射発生の有無と初期条件との対応関係

線帯の相対論的粒子が、いつ・どこで・どのようを調べた。その結果から、コーラス放射が発生すに放射線帯電子のフラックス量が変動するかを明る条件での異方性と高エネルギー電子の数密度とらかにすることは、宇宙天気分野での最重要課題の対応関係が明らかとなり、コーラス放射の発生の一つである。

条件を定量的に示すデータセットが得られた。

本研究の目的は OhHelp 適用済の電子ハイブリ

このデータセットは、磁気嵐中に発生するコー

ッドコードを用いた大規模数値解析により、放射ラス放射の発生過程を理解する上で非常に重要で線帯電子を作り出す過程で重要な役割を果たすとあり、自己無撞着な計算機実験でなければ得られされるプラズマ波動、ホイッスラーモード・コー

ない学術的価値の極めて高い成果である。国内外

ラス放射の励起過程を再現し、相対論的高エネルの学会・研究会での成果発表を行う他、学術誌へ

ギー電子が生み出される物理過程を定量的に理解の投稿準備中である。

することである。
65,536 の格子点を磁力線上に設定し、約 3 億個

(2) 科学衛星周辺の電磁じょう乱の大規模粒子シの計算粒子を配置して、400 万時間ステップの粒

ミュレーション解析

子運動並びに電磁界の時間発展を解き進めた。こ今後ますますその探査領域が拡大すると予想さの計算規模は、空間スケールは磁力線方向にれる将来科学衛星ミッションに向け、太陽近傍や

13,000 km、時間スケールは 0.45 秒に対応し、地地球放射線帯など極限プラズマ環境中における衛球放射線帯外帯領域でのコーラス放射励起過程の星プラズマ相互作用を精確に把握することが必要

時空間スケールを再現し得る値となっている。本不可欠である。当該分野の従来の研究では、衛星シミュレーションコードを用いた計算機実験の結周辺の電場変動のみに着目した静電モデル解析が果では、磁気赤道領域におけるホイッスラーモー

主であったが、今年度は EMSES の特徴である電ド波動の中から、コヒーレントで周波数を時間的磁モデル解析により、磁場変動に特に着目した解に上昇させるコーラス放射が自然発生する様相が析を行った。特に電磁モデル解析が効果を発揮す

再現されている。またこのシミュレーション結果るとみられる太陽近傍プラズマ環境を想定し、太では、励起したコーラス放射との非線形相互作用

陽風プラズマ・光電子・二次電子の各コンポーネ

により、相対論的高エネルギー電子が高効率に加ントが衛星周辺で作る電流構造と、それが衛星周速される様相も再現されている。

辺に発生させる磁場じょう乱の様相を定量的に明今年度は、発生するコーラス放射の波動特性が、らかにした。主な成果は次の通りである。

高エネルギー電子の初期分布に対してどのように①太陽近傍探査衛星周辺では、太陽風プラズマ

変化するかを究明した。計算機実験の初期条件と電子およびイオンの電流密度に比べて、はるかにして与える高エネルギー電子の典型的エネルギー

高密度である光電子と二次電子による電流密度がと数密度を様々に変化させて、コーラス放射の発

ドミナントである。この中でも光電子が局所的に生過程を再現し、コーラス放射発生の有無と、発最も大きな電流を形成しているが、その分布は衛3

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図 1: 科学衛星周辺の磁場じょう乱に着目した大規模粒子シミュレーション
星熱シールド周辺に集中している。これに対して、したという点で学術的な意義は大きい。また、将二次電子電流は衛星全体を取り囲むように万遍な

来衛星探査計画の設計や運用に適用できる知見でく分布していることが分かった。②上記の電流にあるという実用的な観点からも意義深い結果であよる磁場じょう乱としては、光電子電流がシールる。

ド周辺に作る太陽側から見て時計回りの磁場が最も支配的であり、その強度は数 nT である。一方(3) 地球内部磁気圏における非線形イオンプラズ

で、二次電子電流は衛星後方のブーム付近にも環

マ波動励起メカニズム解明に関する大規模ハイブ状磁場を形成する（図 1）。その強度はシールド付

リッドシミュレーション

近で観測されたものより約 1 桁小さいが、磁場計

大規模ジョブによる複数のパラメータランによ測器がブームに設置されることを考慮すると、注り、地球磁場の勾配による電磁イオンサイクロト

目に値する結果である。③プラズマ粒子シミュレ

ロン (EMIC) 波動放射現象の違いを調べた。背景ーション解析に加えて、与えられた電流分布に対磁場勾配が急になるほど放射波動のスペクトルのしてビオ・サバール式を解くことにより、静磁場

コヒーレンシーが高くなることを理論とシミュレ解析も実施した。その結果、上述の磁場じょう乱ーションの両方から示した。

は、衛星から発生する電磁波動に伴う変動磁場でさらに、非線形波動粒子相互作用が内部磁気圏はなく、プラズマの定常電流による静磁場としての相対論的電子に与える影響を調べるために、リ

おおむね理解できることが確認された。

アルスケール電子テスト粒子シミュレーションモ

これまで人類が経験したことのない極限的なプデルを開発した。パラメータランによって得られラズマ環境における衛星プラズマ相互作用を解明た様々な EMIC トリガード放射の波形をテスト粒
4

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図 2: 色付けによる境界上格子点アクセス競合の回避
子モデルに入力し、従来の準線形理論で示唆されるメモリアクセスパターンはシミュレーション実る以上の電子散乱が起きることを示した。空間中

施時に粒子軌道に依存して決定されるため、デーに放射領域が広がるため、とある時間において広タ競合回避するマルチスレッド実装が必要となる。

い周波数の EMIC が存在しており、数 100 keV か

これまでに、次の 3 種類の実装を検討した。

ら数 MeV に至るまで、幅広いエネルギーの電子 粒子分割法が同時に散乱されることを示した。また、コヒー

本手法では、電流計算のための粒子ループを単レンシーの異なる EMIC 波で、相対論的電子の散純に"$omp do"文で並列化する。ただし上述した

乱の時間スケールが異なることを示した。本成果

アクセス競合を回避するために、電流配列 J のコ

は、現在論文投稿準備中である。

ピーJt をスレッド個数分作成し、各スレッドはprivate な配列 Jt の上で電流計算を行う．最後に各スレッドが計算した Jt の総和をとることで求め

6. 今年度の進捗状況と今後の展望

たい電流値配列 J を求める。

全粒子プラズマシミュレーションコードEMSES は、先述の OhHelp 法の適用により、領粒子分割法は、101 オーダーのマルチスレッド

域分割に基づくノード間並列において高い並列性実装で従来から良く使われている手法である．実

能を実証してきた（平成 22～25 年度報告書参照）。

装が非常に簡便である反面、Jt のために必要なメ

今年度は当該コードに対して、ノード内並列やベモリがスレッド数に比例して増加する点や、Jt のクトル化も考慮した階層的最適化を推進するため、 総和計算にかかるオーバーヘッドがデメリットとプラズマ粒子計算負荷の 95%以上を占める電流計

してあげられる．

算部分に着目し、スレッド並列化や SIMD ベクト

 領域分割法 1: のりしろを利用する方法

ル化を高効率に実現する方法を探求した。

前項で述べた粒子分割における短所を解消する手段として、領域分割的な発想をスレッド並列レ(1) ノード内並列（OpenMP スレッド並列）実装

ベルにも適用することが考えられる。すなわち 1

電流計算では、各粒子がつくる電流要素を、そプロセスが担当する計算領域を、さらに細かいス

れらの位置座標に隣接する格子点に配分する（格レッド個数分のブロックに分割する。各粒子につ子点上の電流値を更新する）。電流密度配列に対すいて、その所属ブロックに応じてラベル付けを行5

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い、そのラベルをキーとして粒子ソートを実施する。その上で各スレッドが互いに異なるブロックに所属する粒子を担当することで、電流計算におけるアクセス競合を避けることができる。
より詳細には、上述の方法では、ブロック同士が接する境界上の格子点では、複数のスレッドが更新を行う可能性があり、アクセス競合は完全には回避されていない。そこで境界上のみ、隣接ス
レッドのいずれか一方が別の作業領域 (のりしろ) 上で計算を行うことにより、この問題を回避する。
 領域分割法 2: 色付けを利用する方法

図 3: Xeon Phi コプロセッサ上でのマルチスレッ

領域分割法において、ブロック間境界におけるディング実装シミュレータの並列性能

アクセス競合を回避する別の方法として、マルチる設定とした。簡単のため、粒子配置は初期におカラー (Multicolor: MC) オーダリングを利用す

いて、空間内に一様かつランダムであるもとのとることが挙げられる。最も単純な 1 次元領域分割した。

の場合は、隣接するブロックが異なる色（例えば

図 3 に今回実施した strong scaling 方式による

図 2 のように赤と紫）を持つよう、2 色で色付け

性能評価の結果を示す。横軸はコア数であり、縦をすればよい。第 1 段階で赤に色付けされたブロ軸はそれぞれの実装の 1 コア実行速度に対する速ック上で複数スレッドが同時に電流計算を行い、度加速率である。またこの図では、HT=1－4 のう

一旦スレッド間の同期をとる。次に第 2 段階とし

ち最も高速であった結果のみを示しており、粒子て紫で色付けされたブロック上で並列に電流計算

分割実装については HT=1、領域分割実装についを行う。これにより、並列で処理するブロックはては HT=2 であった。まず最も単純な実装である

互いに接することはないため、境界におけるアク粒子分割法については、Jt のゼロクリアと総和計

セス競合を解消することが可能となる。

算によるコストによる性能の飽和が予想されたが、中間報告以降、上述の 3 種類の実装によって並図 3 では他に比べて顕著な飽和傾向は見られなか列化された小型版プラズマ粒子シミュレータに関った。これは粒子数に対する空間格子点数が小さして、改めて性能評価を行った。特に色付けに基いことと、HT=1 により最大スレッド数が 60 と比づく領域分割実装の性能評価は今回が初めての報

較的小さいことが奏功したと考えられる。中間報

告となる。評価には、京都大学学術情報メディア

告では HT=4 の設定で粒子分割実装の性能評価をセンターのスーパーコンピュータ「Cray XC30行い、著しい性能飽和が見られたが、単純な粒子

with MIC（以下 XC30/MIC）」を用いた。シミュ

分割においてはむしろ 1 スレッド／1 コアの設定

レーションは分散メモリ並列を伴わない 1 プロセの方が高性能であるが明らかになった。ただしこス実行とし、使用コア数を 1－60 の間で変えるとれは Xeon Phi 本来の性能を引き出す設定にはな

ともに、1 コアに割り当てるスレッド数 HT を 1っていないことに注意が必要である。次にのりし－4 のいずれかに設定した。シミュレーション領ろを用いる領域分割実装については、性能の飽和域は上述の粒子並列実装については、27,000 格子としては許容できないレベルではないものの、60点から成る計算空間内にマクロ荷電粒子をコア実行での速度向上率は 3 種類の実装の中で最1.4×106 個、2種類の領域分割実装に関しては、低となった。これは計算空間中に占めるのりしろ

36,000 格子点の空間内に 3.6×106 個の粒子を有す領域の割合が、並列度とともに増加し、分岐処理
6

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やのりしろと電流配列の足し合わせに関わるオー

XC30/MIC 上の 1 コプロセッサを用いた性能評価

バーヘッドが増大するためである。

において、1.35 倍の性能向上を実現した。
一方で、今回の評価で最も良い速度向上率を記録したの今年度の検討において、現状のプログラム構造のは、色付けに基づく領域分割による実装であった。

ままではベクトル化の難しい箇所も判明した。そ60 コア実行で、57.8 倍の速度向上率が得られておの代表的なものが、格子点上電流値の更新部分でり、10－40 コア実行ではスーパーリニアの速度向あり、スレッド並列時にも問題となった、粒子位上を示している。これはスレッド数の増加ととも置に依存したランダムなメモリアクセスパターンに、ブロックのサイズが小さくなるため、電磁場がベクトル化阻害要因であることが判明した。こ参照、電流計算の際のキャッシュ利用効率が増加の問題を解決するためには、電流計算部分のプロするためと考えられる。一方、現状の 1 次元の領グラム構造の大幅な改変が必要である。具体的に域分割では、高スレッド並列時に分割方向に長いは、次の 2 つの対策をとればよいと考えられる。

計算空間を取る必要がある。これは実問題への適１．粒子の所属セルをキーとした、厳密なソーテ用を考えると、実用的ではない面がある。これは

ィングを行うことで、電流書き込みを行う格

多次元領域分割と多色の色付けにより解決できる

子点を SIMD 演算適用対象の 8 つの粒子の間が、それに伴って増加するスレッド同期回数の問で共通化する。

題も含めて、次年度の課題とする。

２．上記がコンパイラにとって明らかになるよう、
電磁場や電流の参照書き込みにスカラー変数(2) SIMD ベクトル化実装（中間報告以降の成果）を用いる。

プラズマ粒子計算を Xeon Phi に代表される

この方針に基づくコード改良と性能評価は、次年

MIC アーキテクチャに効率的に実装するために度に行う予定である。

は、電流計算・速度位置更新部分の SIMD 演算対(3) 研究計画の達成度に関する自己評価：90 %応が必須である。この目的のために京都大学学術
情報メディアセンターが実施する「プログラム高

大規模数値計算に関する成果としては、前年度度化支援」に申請を行い、インテル株式会社の小までに、OhHelp を実装した粒子－流体ハイブリ

林宏和氏の協力を得て検討を行った。

ッドプラズマシミュレーションコードによる、放電流計算を行うための粒子ループは、現状のコ

射線帯電子加速過程解析を実現した。またメニーードでは電流計算の他に速度・位置更新や境界条

コアアーキテクチャを見据えた計算コードの階層

件件処理を含む長大なループとなっている。Xeon

的最適化については、スレッド並列化の重点的なPhi 上では基本的には、Intel Compiler による自検討および性能評価を実施したことに加え、動ベクトル化の機能を利用することになるが、当SIMD ベクトル化促進に向けた初期検討と問題点

該粒子ループの内部が複雑であるのでベクトル化の洗い出しを行った。これらの成果から、当初のの対象とはなっていなかった。そこでループ内の計画がおおむね達成されたと考える。

処理を、ベクトル化の可否によって仕分けし、一部の処理のみをベクトル化する最適化を実施した。 (4) 今後の展望
具体的には、速度更新計算における格子点上電磁

年度を通した検討により、プラズマ粒子計算カ

場値の参照など、ベクトル化が可能（かつ高コスーネル部分のスレッド並列化について、良好なスト）な部分を、ループ長が 8 である inner loop 構

ケーラビリティを実現する道筋が見えた。懸案の造とし、”$DEC SIMD”指示行を指定することでベソーティングのコストに関しては、並列ソートにクトル化が可能になる。

関する先行研究を調査していく予定である。

これらの部分ベクトル化の効果により、また将来のメニーコアプロセッサの普及を見据
7

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え、カーネル計算の SIMD ベクトル化の検討を行

associated energetic proton dynamics, J.

った。Xeon Phi 上の Intel Compiler によるプラ

Geophys. Res., 119, 3480-3489, 2014.

ズマ粒子計算の SIMD 化の傾向と性能特性が明ら(2) 国際会議プロシーディングス

かになった。今後、より SIMD ベクトル化を促進

該当なし

するためには、電流計算の最内ループのプログラ(3) 国際会議発表

ムおよびデータ構造の大幅な改変が必要となる。

1.

Miyake.

Y.,

Large-Scale

Particle

また、OhHelp によるノード間並列、今年度重点

Simulations on Space Plasma Interaction

的に検討を行ったノード内並列、SIMD ベクトル

with

化、の各階層の最適実装間の整合性に注意しつつ、Conference 2014, Niigata, 2014.（招待講演）
2.

全体として超並列演算に対応したプラズマ粒子シScientificSpacecraft,

PlasmaMiyake, Y., and H. Usui, Electro- magnetic

ミュレーション法を確立するための検討が必要でplasma particle simulations on Solar Probeある。この点について重点的に取り組んでいく予

Plus spacecraft interaction with near-Sun

定である。

plasma environment, COSPAR, Mowcow,
Russia, 2014.

高度化された計算コードによる大規模シミュ―
3.

レーションを、引き続き宇宙プラズマ理工学の重Katoh, Y., Plasma wave emissions and要問題に適用していく。特に今後は、日本で計画

particle

acceleration

される宇宙探査ミッションと密接に関連した形でmagnetospheres, 2014 URSI-Japan Radio

課題を遂行する。具体的には、ジオスペース探査

Science Meeting, Tokyo, 2014.（招待講演）

衛星 ERG によって計画される地球放射線帯にお(4) 国内会議発表

ける衛星観測研究に先行する形で、相対論的高エ

1.

inplanetary

三宅洋平, 人工衛星・宇宙プラズマ相互作用

ネルギー粒子生成過程に関する数値解析を実施すの大規模粒子シミュレーション研究, 日本航る。また小型月着陸実験機 SLIM の着陸候補地と空宇宙学会関西支部航空懇談会, 神戸, 2014.

しても着目されている「月縦孔」周辺のプラズマ（招待講演）
2.

電磁環境のシミュレーション研究に新たに取り組
む予定である。

臼井英之, 三宅洋平, 粒子シミュレーション
による宇宙機近傍のプラズマ電磁擾乱の研究,
日本地球惑星科学連合大会, 幕張, 2014.（招7. 研究成果リスト

待講演）
3.

(1) 学術論文
1.

Marchand, R., Y. Miyake, H. Usui, et al.,

村善治, 動的負荷分散技法 OhHelp を適用しCross-comparison

た電子ハイブリッドコードの性能評価, 日本

mentof Spacecraft-environ-Interaction

Model

地球惑星科学連合大会, 幕張, 2014.

Predictions
4.

Applied to Solar Probe Plus near Perihelion,
2.

三宅洋平, Development of Scalable Plasma

Phys. Plasmas, 21, 062901, 2014.

Particle Simulator with OhHelp Dynamic

Katoh, Y., A simulation study of the

Load Balancer, Annual Meeting on Advanced

propagation of whistler-mode chorus in theComputing System and Infrastructure, Tsukuba,

Earth's

2015.（招待講演）

innermagnetosphere,

Earth

Planets Space, 66, 6, 2014.
3.

加藤雄人、三宅洋平、中島浩、臼井英之、大Shoji,

M.,

andcharacteristics
cyclotronY.
ofOmura,(5) その他（特許，プレス発表，著書等）
Spectrumelectromagnetic

triggeredemissions

該当なし

ion
and
8