学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 平成 29 年度共同研究 最終報告書 2018 年 5 月

jh170005-NAH

超並列宇宙プラズマ粒子シミュレーションの研究
三宅洋平（神戸大学・課題代表者）、中島浩（京都大学）、加藤雄人（東北大学）
小路真史（名古屋大学）、臼井英之（神戸大学）、大村善治（京都大学）、岩下武史（北海道大学）
深沢圭一郎（京都大学）、寸村良樹（神戸大学）
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
ンを最新の大規模並列計算機アーキテクチャへ効率的に実装し、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、これまで検討を進めてきた OhHelp 分散メ
モリ並列・高効率スレッド並列、および SIMD ベクトル化の技術的知見を組み合わせ、
メニーコア型クラスタ上での高効率プラズマ粒子計算の実現を目指す。具体的には、種々のプロセッサ上でシミュレータの性能評価を実施し、プロセス間通信特性やスレッド間
負荷バランスがシミュレータ性能に及ぼす影響を検討する。これに加え、月や小惑星などの周辺で予想されるプラズマ電磁じょう乱現象、電子ハイブリッドシミュレーション
による、地球放射線帯の相対論的高エネルギー電子加速現象、の物理機構を大規模粒子シミュレーション解析により解明する。

1. 共同研究に関する情報①について、PIC シミュレーションは、膨大な(1) 共同研究を実施した拠点名

数のプラズマ代表粒子と空間格子点上の電磁場の本課題は、神戸大学・京都大学・東北大学・名相互作用計算がシミュレーションの大部分を占め

古屋大学・北海道大学の複数の研究者が参加る。このとき、分割された小領域間で粒子の粗密する共同研究であり、京都大学の大規模計算が生じると、負荷不均衡が発生し、並列効率を著

資源を利用する。

しく損なう。分散メモリ（プロセス）並列レベル(2) 共同研究分野：超大規模数値計算系応用分野

では、我々が独自に開発した動的負荷分散技法(3) 参加研究者の役割分担

OhHelp により、この問題に対処している。

参加研究者の役割分担は過年度の体制に、大②に関しては、格子点配列へのアクセスパター

学院生を加えた構成である。詳細は H26 年度

ンが粒子位置に依存して決まる、いわゆる間接ア

最終報告書の表 1 を参照願いたい。宇宙プラクセスを有したままだと、メニーコアプロセッサ

ズマ理工学分野の中でも粒子モデルシミュレ

が有する SIMD 演算機構を有効活用することがでーションの専門家と流体計算の専門家、そしきない。この問題に関して、我々は所属セルに応て計算機科学分野研究者・技術者が有機的にじた厳密な粒子ビニングを行うことで、複数粒子協力して行う共同研究体制となっている。

間で間接アクセスを排することを提案した。
上記 2 点の個別要素技術に加え、それらを組み

2. 研究の目的と意義合わせてハイブリッド並列実装を実現する上で問本研究の目的は、Particle-in-Cell (PIC) 方式に題となる、粒子ビンのオーバーフローなどの例外

基づく宇宙プラズマシミュレーションを対象に、的なイベントへの対策も検討した。これらの検討

近年主流となりつつあるメニーコア型並列計算シを通して開発したプロトタイプ版プラズマ粒子システムへの高効率実装を実現することにある。こミュレータによる Xeon Phi KNC 上での性能評価の目標に向け、①不均一な粒子分布に起因する負では、粒子均一なケースにおいて良好なスケーラ

荷不均衡、②粒子が所属するセルに依存して参照

ビリティと、Xeon Phi と通常の Xeon プロセッサ先が決定されることによる、格子点配列への不規の理論的な性能差に見合った性能向上が得られた。

則アクセス、の問題を解決する必要がある。

1

一方で、粒子分布が極端な不均一なケースでは、

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KNC コプロセッサ間の通信性能が原因とみられ野で拡がりを見せつつあり、このことからも当研る性能劣化が顕著となった。今年度は、最新の究課題の継続的実施の意義は大きいと言える。

Xeon Phi アーキテクチャである KNL に対する性

4. 前年度までに得られた研究成果の概要

能特性の評価と、通信のさらなる最適化も含めた

領域分割方式の超並列計算が困難とされてきた実用コードの開発を進める必要がある。
実問題への応用に関しては、OhHelp 適用済のプラズマ粒子 PIC シミュレーションに関して、プ

全粒子シミュレーションコード EMSES により、ロセス間の負荷不均衡を回避できる動的負荷分散

月・惑星プラズマ・ダスト環境の大規模 3 次元解技法 OhHelp を宇宙プラズマシミュレーションに析である。数 1000 コアオーダーの大規模演算に適用した結果、優れた並列計算効率が得られるこより、プラズマ荷電粒子による天体表面の帯電と、とが実証された。また所属セルに応じた厳密な粒

静電気力によって天体上空を浮遊するダスト（微子ビニングの高効率実装法を提案し、その結果と粒子）のダイナミクスを解き明かす。

して従来の PIC コードで問題となっていたコンパ

これと並行して昨年末に打ち上げられたジオス

イラによる SIMD 命令発行の阻害要因を排するこペース探査衛星 ERG による観測と連携したシミとに成功した。これらの要素技術を実装して開発ュレーション研究を実施する。ホイッスラーモー

されたプロトタイプシミュレーターは、粒子が比ド・コーラス放射などのプラズマ波動の存在に起較的均一の場合には良好なスケーラビリティと高因する衛星帯電量変動に関する計算機実験解析をい実行性能を有することが確認された。

実施し、衛星観測データとの比較研究を展開する。

応用分野における成果としては、本共同研究プ

上述の課題を遂行することは OhHelp 法の有効ロジェクトで開発を推進してきた高性能計算技法

性の実証という数値アルゴリズム的観点、およびと、境界要素法に着想を得た高度なモデリング手

超大規模モデルによる宇宙プラズマ粒子シミュレ

法の組み合わせにより、これまで困難であった複ーションの実現と最先端研究成果の創出という宇雑な構造を持つ人工衛星とプラズマの相互作用解

宙科学的観点の双方において大きな意義がある。

析が可能となった。本成果は人工衛星プラズマ相互作用に関する幅広い問題に適用可能であるとし

3. 当拠点公募型共同研究として実施した意義て、学術誌の Editors’ highlight に選出された。

本研究は、アルゴリズム開発、コード開発、大理学的応用としては、地球放射線帯での相対論

規模シミュレーション実行の全ての段階で、複数的電子生成機構において重要な役割を果たすと考の大学の計算科学者と同センターの計算機科学者

えられているプラズマ波動・コーラス放射の発生との緊密な連携によって実施されている。このよ

過程を再現する計算機実験を実施し、その波動特

うな研究体制により、動的負荷分散技法 OhHelp性が背景磁場強度の空間構造の変化に応じて大きや粒子ビニング法などの高度な並列処理関連技術

く変化することを明らかにした。

を提案・開発するに至っている。実際に OhHelp

5. 今年度の研究成果の詳細のアルゴリズムは、木構造を用いた負荷均衡状況の再帰的なチェックなど、非数値的な発想を随所

宇宙空間は電離気体であるプラズマで満たされに活用しており、計算機科学から計算科学への貢ており、このプラズマが人工衛星に衝突すること

献の代表例となっている。本課題を契機として開で、衛星は帯電する。最終的な帯電値は衛星に流発・改良された OhHelp は、他の JHPCN 課題（課入する荷電粒子フラックスによって決定されるが、

題番号：JH170003）での活用事例や、OhHelp 情

太陽風のじょう乱により地球周辺のプラズマ環境報交換会（2017 年 2 月および 2018 年 3 月、於：が大きく変動するのに伴い、異常な衛星帯電が発核融合科学研究所）の開催など、プラズマ関連分

生することが知られている。衛星帯電を正確に予2

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図 1：時間変動する波動電界下での衛星帯電現象．(a) 波動電界強度に対する基準衛星電位からの変動量．(b) 特定の位相における衛星周辺の電位構造．電子に対するポテンシャル井戸を表現するため、電位の正負を反転して表示している．
測し、未然に対策を講じることは、地球電磁気環

一般的に人工衛星近傍のプラズマじょう乱スケー

境の変動を予測する宇宙天気予報における重要なルに対して十分に大きい。これは、衛星ローカル

社会的意義の一つである。特に大規模プラズマ粒視点からは、空間的にはほぼ一様で、時間的に変子シミュレーションを活用することにより、太陽動する交番電磁界として捉えることが可能である

活動度によりダイナミックに変動するプラズマ環

ことを示している。そこで波動電界をモデル化し境と、衛星障害の原因となりうる衛星帯電現象のた空間一様な交番電界を外部から印加することで、間の物理的相関を明らかにすることは急務である。 プラズマ波動現象が衛星帯電に及ぼす影響を評価
現在までに、地球磁気圏に生起するプラズマ波動

した。波動電界は右回りの円偏波とし、周波数は現象が衛星帯電現象に及ぼす影響を、3 次元の大3.5 kHz、強度は 100∼400 mV/m の範囲で変化さ

規模プラズマ粒子シミュレーション解析により高せた。その結果、図１(a)に示すように、波動電界精度にモデル化することに成功した。具体的な研が存在することにより、衛星電位が通常より上昇

究成果は以下の通りである。

することを確認し、またその上昇幅は電界強度に地球放射線帯は光速の 99 %を超える相対論的依存して大きくなることが判明した。次に衛星周

高エネルギー粒子が地球を取り巻くように分布し辺の電位構造を調査したところ、図 1(b)にしめすている領域であり、そこで励起するプラズマ波動

ように、衛星からの光電子流出を制限している電であるホイッスラーモード・コーラス放射が高エ

位壁の片側が電位勾配（＝電界）の影響で、実質ネルギー粒子の生成に深くかかわっていることが的に低くなっている。これにより衛星からの正味知られている。この放射線帯における最近の衛星の光電子放出電流が増加したことが衛星電位上昇

観測ではコーラス波動の検出と同時刻に衛星電位の原因であることが、実証された。

の変動も確認されており、プラズマ波動が粒子加また高周波シースの理論を応用することで、本速のみならず衛星帯電現象にも大きく影響を及ぼ

現象の理論的なモデル化も開始している。結果とすことを示唆している。この詳細な物理機構を解して、衛星周辺の光電子シース厚みが衛星サイズ

明するために、OhHelp 適用済の衛星環境シミュに比して大きい場合(Thick sheath limit)と小さい

レータ EMSES により当該現象を再現した。

場合(Thin sheath limit)のそれぞれのケースにお対象とするプラズマ波動の波長空間スケールは、 いて、波動電界強度が数 100 mV/m までの衛星電3

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位変動を良く説明できる定式化を得た（図 1 破線）。 含めた複数の種類のプロセッサ上で性能特性を調
実際の宇宙プラズマ空間には、周波数、伝搬特査することとした。

性、偏波が異なる多様なプラズマ波動モードが存

今回調査したプロセッサは、Xeon Phi KNC に在する。これらの波動特性に対する衛星電位の依

加え、Xeon Phi KNL、Xeon（Haswell）、AMD

存性を定量化するために、波動条件を変更した多Opteron（Abu Dhabi）である。使用ノード数は最数回のプラズマ粒子シミュレーションによりパラ大で 64 であり、Weak scaling 方式で並列性能をメータ解析を実施した。まず、背景磁場に平行な取得する。利用した Xeon Phi プロセッサは物理

波動電界成分を持つケースにおいて、衛星電位のコアを 60∼68 個有しており、ハイパースレッディ

上昇幅が大きくなることが確認され、光電子加速

ング機構を利用すると各コアあたり 1～4 のスレの磁場－波動電界角に対する依存性が反映されたッドを動作可能である。各ノードのコアを如何に結果となった。また磁場に垂直な偏波面をもつ場

プロセスとスレッドに分配するかは大きな自由度

合においては、右回り円偏波、かつ波動振動数ががあるが、本性能評価では平均的に最も効率の良電子サイクロトロン周波数と一致する条件下で、い組み合わせでの比較とした。

特異的に顕著な衛星電位上昇が認められた。衛星

図 2(a)は粒子が均一分布を有するときの使用ノ近傍に存在する光電子の速度分布解析に基づき、ード数に対する「ノードあたりの計算性能」であ

この特異な電位上昇がサイクロトロン共鳴に伴うる。すなわち並列効率が 100%の場合に、図中では

光電子加熱と、それに起因する衛星正電流の増大

フラットな性能特性となる。図中の P と H の値が原因であることを明らかにした。

は、各ノード内に P プロセスを起動し、ハイパー

このような時間変化する系における特殊な衛星

スレッディングの数を H としたことを表しており、帯電現象は、系の振動周期が衛星帯電に関わる特

このときプロセスあたりのコア数は(ノード内総性時間と特定の関係にあるときに顕著になると予使用コア数)/P×H となる。今回は、平均して最も想される。今後、そのような時間スケールに関す良好な性能が得た P と H の構成における性能をる検討を行うことで、さらに広範な宇宙天気現象表示した。Xeon Phi 上のプラズマ粒子計算ではメに対する衛星電位応答の包括的な理解につなげてモリ空間が共有されている全コアをスレッド並列いく計画である。

に用いることは、必ずしも高性能につながらない。
図 2(a)から、従来のマルチコア型のプロセッサ

6. 今年度の進捗状況と今後の展望

では非常に良好な並列効率が実現されていること(1) 種々のプロセッサにおける提案手法の性能評がわかるとともに、2 種類のメニーコアシステム

価と特性分析（上半期）ではノード数の増加に対して、漸減的な性能低下

これまでに開発した要素技術を組み込んだプロが認められる。この性能特性の差は、演算性能にトタイプシミュレーターによる、京都大学 Cray

対する MPI 通信性能の比が関係しており、メニー

XC30 の Intel Xeon Phi 5120D (KNC)上での性能

コアシステムは高い演算性能を有するために、相評価では、粒子均一なケースで良好なスケーラビ

対的に通信性能が低く見えることが並列性能の低リティを確認したものの、粒子分布が不均一なケ

下につながっていると考えられる。この仮説は粒ースでは顕著な性能劣化が確認された（前年度最子が不均一である図 2(b)で、より顕著にメニーコ

終報告書を参照）。この性能劣化の主要因としてアシステム上での性能低下が認められることとも

MPI 通信性能の不足があげられたが、これは KNC

整合している。すなわち、粒子が不均一なケースのノード間通信が必ずホストプロセッサを経由しでは、通常のプロセス小領域境界間での粒子・電て行われることと関係が深いと推測できる。そこ

磁場情報の交換に加え、1 次／2 次領域の電流密度で最新の Xeon Phi アーキテクチャである KNL を

場の All-Reduce 処理、ある小領域の主担当プロセ
4

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図 2：提案した MPI-OpenMP-SIMD のハイブリッド並列実装に基づくプロトタイプシミュレーター
の性能．京都大学 Cray XC40 (Intel Xeon Phi KNL 7250)、XC30 (Xeon Phi KNC 5120D)、XC30(Xeon Haswell E5-2695/v3)、XE6 (AMD Opteron)を最大 64 ノードまで利用して評価した．(b)の「粒子不均一」は全体の 1/4 の領域のみに粒子が分布する状況を示す．ここで、P: ノード内 MPI プ
ロセス数、C=(使用総コア数)/P: プロセスあたりコア数、H: ハイパースレッディング、T=C×H: ス
レッド数、である．ただし KNL では 1 ノードあたり 64 コアのみを計算に使用した．
スと helper プロセスの間の粒子移送、各プロセス

するコア数が少なくなり、ノードが本来持つバンの担当粒子数ヒストグラムのグローバル通信を行

ド幅を充足していないことが考えられ、逆に P>8う必要があり、通信性能に対する圧迫が大きくな

では、プロセス数の増加によりノード内の通信量っていることを反映しているとみられる。

そのものが増大し、メモリバンド幅を浪費してい上記を細かく調査するため、図 3 に演算・通信ることが、それぞれ性能低下の原因になると考え処理ごとの実行時間の分析結果を示す．図から明られる。

らかなように、PIC カーネル計算以外の処理時間(2) プラズマ電流密度縮約処理にかかるプロセス

が全体の実行時間のおよそ 60%を占めている．こ間通信方式の検討（下半期）

れはこれまでに提案してきた SIMD 最適化技法に

前節の性能特性分析に基づき、中間報告以降はより、カーネル計算部分の処理性能が大幅に向上

プロセス間通信方式の見直しを実施した。特に図（処理時間が減少）したことを反映している．図3 において大きな割合を占めていた電流密度 All-

3 によると、KNL では電流密度の All-Reduce 計

Reduce 処理を再検討する。

算に特に多くの実行時間が費やされている．

当該処理は、ある小領域に含まれる粒子の計算

以上のようにメニーコアシステムでは、MPI 通を複数のプロセスで分担することから発生する。

信性能に関わる部分が性能のボトルネックになる

すなわち各計算粒子が生成する電流要素の総和でことが判明した。これは各ノード内の全コアをスある電流場によって電磁場が更新されるため、複レッド並列に用いることが有効でないこととも関数のプロセスが分担して計算した部分電流場を最連している。例えば KNL において、P=8 が最適

終的に足し合わせる必要がある。この際に発生すとなる理由については、各プロセス内で単一のス

る All-Reduce 通信には以下の特徴がある。

レッドが MPI 通信を担当していることと関係している。すなわち P<8 では、ノード間通信に関与

1.

5

All-Reduce の対象となるデータは小領域内

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図 3：プロトタイプシミュレーターの演算・通信処理ごとの実行時間．「fundamental」、「binrearrange」、「all-reduce」、「particle transfer」、「boundary field communication」はそれぞれ PIC
カーネル計算、電流密度場の総和計算、粒子移送、電磁場境界通信を表す．16 ノード、粒子不均一分布における実行時間である．

2.

3.

の格子点上電流値に相当し、典型的には数同期の MPI 通信関数を用いることで、これを（red-MB のオーダーである。

black 間は排他的だが）1 段階で実施可能であり、当該集団通信のコミュニケータは小領域を分この点が 2 つめの最適化可能箇所となる。

担する（総プロセス数との比較において）比次に All-Reduce 通信のアルゴリズムについて

較的小規模のプロセス集合から構成される。

検討する。ここでは教科書的な記述は最小限にと

そのプロセス数は（たとえ総プロセス数が 2n

どめるが、All-Reduce 通信は、①Reduce&Bcast

である場合でも）一般的には 2 のべき乗には方式、②Butterfly 方式、③Recursive Halving/

ならない。

Doubling 方式、④Ring 方式、などいくつかのアあるプロセスに着目すると、当該プロセスはルゴリズムが提案されている。このうち②と③に2 つの小領域の All-Reduce 処理に関与する。

ついては、関与するプロセス数が 2 のべき乗でな

これは OhHelp アルゴリズムにおいて、各プ

いと実装が複雑化し、効率も低下する。本研究でロセスは 1 次／2 次領域を担当することによ対象とする通信は先述したように、小領域を担当

るものである。

するプロセス数は 2 のべき乗ではないことの方が上記の性質により、今回対象となるプロセス間一般的であるため、今回の初期検討の候補からは

通信はデータ量が比較的大きく、かつ関与するプ除外する。

ロセス間が少ない、「多数回の」All-Reduce 通信で上述の検討に基づき、プラズマ粒子シミュレー

あることが導かれる。通常の MPI 通信呼び出しにシ ョ ン の 電 流 総 和 計 算 を 想 定 し た 複 数 の All-

おいては、データサイズやその他の条件に応じて、Reduce 実装を作成し、その通信性能特性を比較す

種々の通信アルゴリズムから適当なものが自動的ることとした。今回、検討した構成は以下のとおに選択されるが、上記のようなデータ量：大、かりである。

つプロセス数：小の All-Reduce 通信の多数回呼び

1.

All-Reduce アルゴリズムについて：MPI 通信

出しは一般的ではないため、必ずしも最適なアルライブラリにより自動的に選択された方式

ゴリズムが選択されているとは限らない。この部（Native）、Reduce&Bcast 方式、および Ring

分に最適化の余地がある。また先述の 3 の性質に

方式

より、それぞれの小領域の All-Reduce 通信の間に2.

複数回の All-Reduce の排他処理：同期通信を

は依存性が生じることがわかる。このとき各小領用いた 2 段階方式（2P）、非同期通信を用い域の All-Reduce 通信を順に行うと効率が悪いた、1 段階かつ部分的な計た 1 段階方式（1P）

め、通信のまとまりを red-black に分類し、2 段階

算・通信のオーバーラップ（LH）の All-Reduce 通信を実施している。実際には、非6上述の構成の組み合わせにより、8 種類の All-

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図 4：プラズマ電流密度 All-Reduce 通信処理の複数の実装による通信性能の比較．
Reduce 実装を作成し、1 スレッドあたり 81KB の定した疑似データを用いた評価である。今後、実データを通信する実験を、京都大学 Cray XC40

際のプラズマ粒子計算で現れる通信データおよびwith MIC システム 16 ノードを用いて実施した。

通信パターンで、今回提案された通信方式の有効

ここで各 All-Reduce 通信に関与するプロセス数

性を確認する必要がある。

は 4 もしくは 5 とした。また、ノード内において(3) 進捗の自己点検と今後の展望

64 物理コアを使用するものとし、プロセス数 P と今 年 度 は 、 昨 年 度 ま で に 提 案 し た 「 MPI-

スレッド数 T の積は 64 に固定している。ノード

OpenMP-SIMD のハイブリッド並列実装」のため

内のプロセス数 P をパラメータとして、性能測定の要素技術を実証するためのプロトタイプシミュを実施した。その結果を図 4 に示す。

レーターの性能評価を進めた。その結果、特にメ

図 4 から明らかなように、MPI ライブラリに依

ニーコアシステムにおける MPI 通信特性が明ら拠する Native 方式と比べて、あからさまに Ring

かになり、プラズマ電流密度の縮約処理が新たな方式で実装した場合では、より良好な通信スルー

性能ボトルネック要因として浮上した。この新たプットが得られている。比較的小さな 2 分割帯域な課題を解決すべく、通信データサイズやプロセ

幅しか要求しない Ring 方式の特徴が、今回の「デス数などの諸条件を考慮した通信方式の検討を開ータ量が比較的大きく、かつ関与するプロセス間始した。結果として、当該通信処理の高効率化、が少ない、多数回の All-Reduce 通信」パターンにひいてはシミュレータ全体の性能向上につながる適合したと考えられる。また、当初の期待通り、感触を得た。

非同期の MPI 通信関数を用いた 1 段階方式の実

これらの実績と当初の研究計画を比較し、今年装を選択することでも、若干性能が向上した。

度の達成度を 80％と自己評価する。この進捗状況

結果として、
今回新たに実装した「Ring かつ LHを踏まえ、今後は次に示す課題に取り組むことを（1 段階）」により、従来（「Native かつ 2P」）に予定している。

比べて最大 1.8 倍の通信性能向上を実現すること1.

ができた。特にノードあたり 16 プロセスを用いた今回提案された All-Reduce 通信方式の現実のプラズマ粒子計算への適用と性能評価．

場合の通信スループットは、今回用いた計算シス

2.

テムの物理的なノード間リンク性能をほぼ充当す

当該通信処理中に内在する 1 対 1 通信部分のマルチスレッド実行の検討．

るものとなっている。なお今回の性能測定は、プ3.

ラズマ粒子シミュレーションの電流総和計算を想

電流密度縮約通信高効率化の観点に基づく
OhHelp：helper 割当アルゴリズムの再検討．

7

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7.

7.

研究成果リスト

Shoji, M., and Y. Omura, Non-linear(1) 学術論文

Generation Mechanism of EMIC Falling

1.

Usui, H., Y. Miyake, T. Matsubara, M.N.

Tone

Nishino, and J. Wang, Electron Dynamics inMontreal, 2017.
8.

the Mini-Magnetosphere above a Lunar

2.

Miyake, Y., and M.N. Nishino, Effects ofTransport near Lunar Holes, AGU Fall

Darian, D., S. Marholm, J.J.P. Paulsson, Y.

Meeting, New Orleans, 2018.

Numerical

Simulationsof(4) 国内会議発表

a9.

の数値モデリング, 日本地球惑星科学連合大Formation and Rocket Potential, J. Geophys.

会, 幕張, 2017.

Res., 122, doi:10.1002/2017JA024284, 2017.

10. 三宅洋平, 宇宙環境変動を考慮した衛星帯電

Katoh, Y., Y. Omura, Y. Miyake, H. Usui,andH.

Nakashima,

Generationof

Dependence

WhistlerMode

三宅洋平, 桐山武士, 加藤雄人, 臼井英之, プ
ラズマ波動電界による人工衛星電位変動現象

Effects of Magnetic Field on the Wake

シミュレーション研究の現状と展望, 地球電of

磁気・地球惑星圏学会第 142 回総会および講

Chorus

演会, 宇治, 2017. （招待講演）

Emissions on the Temperature Anisotropy

11. 三宅洋平, 西野真木, UZUME 計画：月縦孔・and Density of Energetic Electrons in the

地下空洞周辺のプラズマ・ダスト輸送に対す

Earth’s Inner Magnetosphere. J. Geophys.

る静電気環境の影響, 宇宙科学連合後援会,

Res., 123, 1165–1177, 2018.

新潟, 2017.

(2) 国際会議プロシーディングス

12. 三宅洋平, 加藤雄人, 深沢圭一郎, 臼井英之,

Miyake, Y.,, Y. Funaki, M.N. Nishino, and H.

地球磁気圏・衛星環境の超並列シミュレーシ

Usui, Particle Simulations of Electric andョンに向けた高性能プラズマ計算コードの開Dust Environment near the Lunar Vertical発, ポスト「京」萌芽的課題・計算惑星アプリ

Hole, Proc. 8th International Conference on

ケーション開発状況共有ワークショップ, 神

the Physics of Dusty Plasmas, 1925, 020001,

戸, 2017.
13. 寸村良樹, 佐伯拓哉, 三宅洋平, 中島浩, メニ

2018.

Nakashima, H., Y. Summura, K. Kikura,

ーコア型クラスタ向け高効率プラズマ粒子シand Y. Miyake, Large Scale Manycore-

ミュレータの開発, 平成 29 年度 RISH 電波

Aware

科学計算機実験(KDK)シンポジウム, 宇治,

PIC

Simulation

with

Efficient

2018.

Particle Binning, Proc. IPDPS, 202–212,

14. 三宅洋平, 寸村良樹, 佐伯拓哉, メニーコア

2017.

型スパコン向け実用プラズマ粒子シミュレー(3) 国際会議発表
6.

GASS,

1555–1571, 2017.

Sounding Rocket in Ionospheric Plasma:

5.

URSI

Electrostatic Environment on Charged Dust

Miloch,4.

32ndMagnetic Anomaly, J. Geophys. Res., 122,

Miyake, H. Usui, M. Mortensen, and W.J.

3.

Emissions,

タ開発の進捗状況, 第 2 回 OhHelp 情報交換

Miyake, Y., T. Kiriyama, Y. Katoh, and H.

会, 多治見, 2018.

Usui, Numerical Modeling of Spacecraft
Potential Modulations due to Time-Varying(5) その他（特許，プレス発表，著書等）

Plasma Wave Fields, 32nd URSI GASS,

該当なし

Montreal, 2017.
8