4次元データへの理解　～計算の後の仕事～

2020年04月22日

こんにちは、YofDです。
弊社では、新型コロナウイルスの影響もあり2月から在宅勤務が増えてきました。
実験をするのであれば会社に行く必要がありますが、シミュレーションは在宅勤務でも行うことができます。
ということで、私が所属する部署の人間は全員が在宅勤務の状態。打合せは全てskype。
昔では考えられなかった環境であり、便利な世の中になったと実感しています。

さて、今週の悩みは、「4次元データへの理解」です。
モデルの簡略化やメッシュの作成、物理モデルの設定など（試行錯誤しつつ）様々な設定を行い、計算が終わったらようやくポスト処理です。ポスト処理では計算領域・対象に対して応力や流速で色を付けるなど、指定した場所の物理量を取得するわけですね。

最近は非定常計算の相談が増えてきています。
「非定常計算」と聞くと「定常計算よりも計算負荷が高いから大変」と思われる方が多いかもしれません。
しかし、私の悩みはそこではなく、計算が終わった後のポスト処理・分析作業になります。

2次元モデル(xy)の定常解析結果の分析は簡単です。結果は定常解の一個で、2次元のためパッと、目で見てすぐに結果が判断できます。
3次元モデル(xyz)の定常解析は、2次元と違い色々な断面で応力や速度を見るため、3次元モデルを拡大・回転させる必要があります。
では3次元モデル(xyz)の非定常解析はどうでしょうか。
計算が終わったら、モデルを拡大・回転させつつ時間を進める必要があります。さらに色々な断面上で時間を進めて挙動を確認する必要があります。

人は即座に判断できるのは2次元までです。3次元モデルの非定常解析結果、すなわち4次元データ(xyz+t)に対しては、その場で即座に判断できません。計算が終わった後の分析作業にとてつもなく時間がかかります。計算時間が長くても所詮はマシンが動いているだけ。しかし、ポスト処理・分析作業は人が作業をするので、まさに人件費に直結します。

したがってMPS法や個別要素法（DEM）といったラグランジュモデルは鬼門です。計算結果は非常にわかりやすいのですが、細かく定量的なデータ分析をするとなると試行錯誤の嵐です。

ということで計算依頼が来たら、まずは定常解析で計算できるかどうかを考えます。もちろん、MPSやDEMでないと計算ができない内容であれば、すぐに諦めますが…。

昔に比べて非定常計算にかかる計算時間はますます短くなってきています。しかし、ポスト処理・分析作業にかかるコストは昔と変わらないような気がします。むしろ、計算できる現象が増えた分、ポスト処理・分析作業にかかる時間が伸びたような。。。最近は、分析作業が楽になるような、4次元データに対する革新的な
ポスト処理機能が欲しいと切に願う毎日です。

なお、今回はこれを自宅で書いています。在宅勤務ですが自宅からシミュレーションができる！と思いきや。手元には、ポスト処理を終えて出力された大量の動画、大量のcsvファイル。ここから苦難の分析作業が始まります。便利な世の中になりましたが、分析作業の苦労はいつの時代も変わりませんね。

それでは。

[From YofD]