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vol.05 心臓の興奮伝播シミュレーション

心臓の不整脈は，心臓内における電気的興奮伝播の異常と関連がある．特に，心室における不整脈は突然死につながる可能性がある．しかしながら，電気的興奮伝播の異常がどのように不整脈の発生や維持に影響を与えているかについての詳細は不明である．不整脈の発生や維持のメカニズムを検討するための手法として，心臓内の電気現象をシミュレーションにより解析する方法が挙げられる．本研究では，約2000万のユニットで構成した，大規模で解剖学的に詳細な心臓モデルを構築した．シミュレーションは，サイバーメディアセンターのスーパーコンピュータSX-ACEを使用して実行した．本研究で行ったシミュレーション結果より，右室流出路における電気的興奮伝播の異常が心室性不整脈の発生や維持に影響を与えていることが明らかとなった．我々は，コンピュータシミュレーションが心臓の複雑な電気現象や不整脈などの疾患を治療するための新たな手法を検討する上で有用なツールであると考えている．

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vol.04 縦渦導入型ストラットのシミュレーション

次世代型超音速旅客機や宇宙往還機の開発のカギとなるのは，空気を取り入れる超音速エンジンすなわち超音速燃焼ラムジェットエンジンの実現であります。しかしながら，燃焼器内の気流の滞留時間は極めて短く1/1000秒のオーダーになります。この条件の下で，どうやって効率よく空気と燃料を混合し燃焼させるかが大きな課題となっています。本研究では，混合に効果的な縦渦導入型ストラットを使ってこの問題を解決しようとしています。このような高速，高温，高圧となる厳しい環境での物理現象の解明にはスーパーコンピューターによる計算が大いに役に立ちます。

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vol.03 大阪湾の流動・水質シミュレーション

大都市を抱える閉鎖性内湾では水質汚濁が社会的な問題となっていますが，その汚濁メカニズムには不明な点が多く残されています．本研究では，水質汚濁の原因の一つである海面の埋め立てに注目し，大阪湾を対象にその影響を三次元流動水質シミュレーションによって解析しました．その結果，埋め立ての影響は埋め立て地周辺の流れや水質だけでなく，湾奥部の環流を弱めることで，湾全体や隣接海域にまで広く及ぶことが明らかになりました．

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vol.02 数値シミュレーションによる宇宙論

この20年間の爆発的な天文観測により、人類は宇宙の標準理論とも言えるビッグバン膨張宇宙モデルを手にしました。しかし、そのような理論モデルは、我々が望遠鏡で目にする銀河の分布や構造を本当に再現することができるのでしょうか。私たちは、ダークマターとダークエネルギーに満ちたこの宇宙の構造形成を、スーパーコンピューターを用いて計算し、解き明かそうとしています。本研究により、宇宙の大規模構造、銀河、巨大ブラックホールなどがどのように生まれ、成長するかが徐々にわかってきました。

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vol.01 発話時の乱流シミュレーション

発話は物理的には空力音響学に分類され、話し手の口腔内で発声する乱流から生じた音が、聞き手の鼓膜まで伝播する現象である。スーパーコンピュータシステムを用いればこの現象を可視化することが可能となる。本研究では、その第一歩目として、最先端の医療用画像診断装置を用いて発話時の気道形状を計測し、流体シミュレーションを実施した。今後は、医療情報と組み合わせることにより、患者さん個人の情報である医療情報に発話情報を紐付ける予定である。