物理シミュレーション学 2023

• 講義概要

  • シミュレーション物理学とは？
  • 高速計算機の現状
  • 方法
    • 微分方程式の解き方
      • 常微分方程式
      • 放物型偏微分方程式
      • 双曲型偏微分方程式
      • 楕円型偏微分方程式
    • モンテカルロ法
  • 応用
  
  

• 成績

  課題を提出してもらう。
  
  

• 講義予定

  8月 22日(火) 休講
  第15回目 8月 29日(火) 応用（レポートプレゼン）
  
  

• これまでの講義

  第1回目 4月 11日(火) 講義概要の説明
  第2回目 4月 18日(火) 高速計算機の現状
  第3回目 4月 25日(火) 高速計算機の現状、並列計算機
  第4回目 5月 2日(火) 並列計算
  第5回目 5月 9日(火) 微分方程式の数値解法
  第6回目 5月 16日(火) 偏微分方程式の数値解法
  第7回目 5月 23日(火) 偏微分方程式の数値解法
  第8回目 5月 30日(火) 偏微分方程式の数値解法
  第9回目 6月 6日(火) モンテカルロ法
  第10回目 6月 13日(火) モンテカルロ法
  第11回目 6月 20日(火) モンテカルロ法
  第12回目 6月 27日(火) 応用（磁性体の相転移）
  第13回目 7月 4日(火) 応用（宇宙：重力多体系）
  第14回目 7月 11日(火) 応用（数値流体力学）
  
  

• 課題 (Reporing Assignment)

  物理シミュレーションの方法あるいは応用例を一つ選び詳細に 述べよ。また、簡単なもので良いからそのプログラムを作成せよ。
  ただし、例えば以下のようなものは除く。
  ・単に1つの常微分方程式を解いただけのもの
  ・台形公式を利用した単なる数値積分
  要するにシミュレーションと呼ぶに値するようなプログラムを書いてくだ さい。
  レポートは、シミュレーションの方法あるいは応用例の説明、 及び作成したプログラムとその実行の手順の説明、計算結果とその考察から構成すること。
  
  Choose a method or an appllication example of numerical simulations and explain it in details. In addition make a program about it.
  The report should consist of explanation of simulations, programs which you wrote and procedure of execution of them, and results of calculations and considerations.
  
  プログラムはC、C++、Fortran、Python、Java、（MATLAB、）のうちのどれかで書き、 text形式の別ファイルとして提出すること。
  (progmamming languages: C、C++、Fortran、Java、Python、(MATLAB))
  
  
  • 締め切り (Deadline)：9月1日（金）
    
    
  • 提出先
    E-mail: sim-lec@m.kaiyodai.ac.jp
    
    
  • 提出方法 (the method of submission)
    
    • E-mail: text file、html file、PostScript file、 PDF file、MS Word、OpenOffice
      
    
    

  関連情報

  1. 計算物理学の講義のページ
  2. 情報処理センター研究支援システムのページ
     
     
  3. JSCES 日本計算工学会
  4. 日本流体力学会 数値流体力学部門
  5. 東京工業大学 青木研究室： ギャラリー
     
     
  6. SPECベンチマーク
  7. TOP500 SUPERCOMPUTER SITES
  8. 姫野ベンチマーク
  9. 京（富士通）
  10. 京（理化学研究所 次世代スーパーコンピュータ開発実施本部）
  11. 地球シミュレータ
      
  12. Intelコンパイラ
      • エクセルソフト パフォーマンス製品 Intel : Intel Compiler
      • Free Software for Linux* Open Source Developers
        Free Non-Commercial Download
      • Intel C++ Compiler for Linux for non-commercial purposes
      • Intel Fortran Compiler for Linux for non-commercial purposes
      
      
  13. PVMホームページ
  14. Message Passing Interface Forum
  15. MPI - The Message Passing Interface Standard
  16. MPICH-A Portable Implementation of MPI
  17. Open MPI
  18. LAM/MPI Parallel Computing
  19. MPI-J メーリングリスト
  20. PCクラスタ超入門
  21. OpenMP
      
      
  22. シンプレクティック法
      • 牧野氏による常微分方程式の数値解法に関する講義
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  23. 乱数生成
      • Mersenne Twister: A random number generator
        
      • 良い乱数・悪い乱数
        
      • メルセンヌ・ツイスタ（メルセンヌ素数を用いた擬似乱数発生アルゴリズム）
  24. 磁性体のシミュレーション
      • Ising Model イジングモデルのapplet
      • 「イジングモデルのシミュレーション」 イジングモデルのapplet
      • Ising Model by Monte Carlo Simulation イジングモデルのapplet
  25. 重力多体系
      • GRAPEプロジェクト
      • GRAPEプロジェクトに関する報道発表
      • The Origin of the Moon