GMSのFAQ (Frequently Asked Questions)


【Q】パラメータファイル作成の後の差分計算でどのようにして計算を行うのか手順が分かりません。(2004/0820)

【A】オンラインヘルプまたは付属ドキュメントの

の項目を参照していただければ概要はご理解いただけるかと思いますが、若干情報が分散している感がありますので、流れをまとめてみました。

  1. ファイル転送
    計算する環境(Windows, Linux, Unixのいずれか)に以下のファイルを転送しておきます。 ファイルは十分に空き領域のある書き込み可能ディレクトリに置いてください。
  2. 計算ソルバーを動かす
  3. 待つ
    この間、Dump1d, Dump2d, Dump3dの中にあるファイルをGmsSeeやWaveViewで見ることができます。最初のうちは、計算経過をチェックされることをお勧めします。
  4. ファイルを回収する

【Q】GMSで点震源を用いて(strike 0°dip 90°rake 90°)このような震源モデルで震源をかなり深くして地表面付近で平面波だけを入射し不整形地盤の影響をみたいと考えています。GMSで平面波だけを入射することは可能でしょうか?もし可能であれば注意事項を教えて下さい。(2004/0820)

【A】現状では、GMSで自動的に平面波入射を実現する機能はありません。
 ある程度の深さのところに点震源を面的に並べることにより、擬似的に平面波入射が(原理的には)実現できます。
 垂直入射に近い場合にはこれでうまくいくと思います。
 ただし、入射角が浅い場合は、水平方向に広めに計算領域を取らないと、本来入射するべき波動場の一部分が欠損してしまうことになります。この辺の数値実験とインターフェースの整備が出来ていいないため、平面波入射の機能が実装されていないのが実情です。


【Q】GMSのFDMakeでの震源設定に関してstrike,dip,rakeの各角度に関しての正の定義がどのようになっているのでしょうか?(2004/0820)

【A】GMSの震源設定に関してstrike,dip,rakeの各角度に関しては、Aki&RichardsのFIGURE4.13 (新版p101, 旧版p106)の定義に従っています。

strike 北からの時計回りの方向
dip strike方向(例えば、strike=0 の時、南から北)を向いて、右手が上盤、左手が下盤です。地表から時計回りに断層面までの角度を測ったものがdip角
rake 下盤に対し上盤が上がる(つまり、逆断層成分を持つ)時、rake角は正になります。逆に、正断層の(成分を持つ)時、rakeは負になります。下盤に対し上盤がstrike方向にすべる場合、rakeの絶対値は0-90度、strikeと逆方向にすべる場合は、rakeの絶対値は90-180となります。


【Q】K-NET Ascii方式において,18行目以降の計算データに14行目にあるスケーリングファクターをかけたものが速度となると考えてよろしいのでしょうか?また、K-NET CSV形式で出力されるデータは速度と見てよろしいのでしょうか?
Ascii方式では振幅がかなり大きく,CSV方式では逆に小さく出力してしまいます。(2004/0820)

【A】その通りです。K-NET Ascii方式での単位は14行目にあるスケーリングファクターの括弧書きのものになりますので、ここではkineとなります。kineは,cm/sのことです。

 CSV形式の単位はSI単位系のm/sですので、K-NET Asciiファオーマットのものと比べると、1/100の数値となります。当然、単位を勘案して比べれば同じ振幅になります。


【Q】FDMakeの格子情報ダイアログにてサンプルデータのGridデータを見てみたのですが、オンラインヘルプで「格子の対角応力成分の位置」として設定されている座標値の意味がよく分かりません。また、XおよびY座標が3600.0以降、Z座標が空欄となっているのことも理解できません。(2004/0820)

【A】GMSでは数値の安定性・効率の点から食い違い格子(Staggered Grid)を採用しています。食い違い格子では、空間的に半格子ずれた点に定義される成分(応力や速度)があります。下記の参考文献[1]、Fig.1を御参照下さい。

参考文献:

【Q】GmsSeeで計算結果を時間を追って表示させたいのですが、オンラインヘルプの記載画面のスナップショットエクスプローラ(?)のような複数のステップが表示されず、1ステップ分しか表示されません。連続表示させるにはどのようにすればよろしいのでしょうか。(2004/0820)

【A】GmsSeeは同時に1つのファイルしか読むことができません。
 Gmsのダンプファイルでは、1ファイルの中に複数のスナップショットを含めることができます。但し、GMSの計算結果結合ツールSeriesDumpを用いて、複数の差分計算結果(ダンプファイル)を1つのダンプファイルに結合することが出来ます。

 以下にその手順を示します。

  1. 結合したいスナップショットのファイル名のリストを作成します(vx.lst)。
      vx2d_z_0001_00000001.h5
      vx2d_z_0001_00000011.h5
      vx2d_z_0001_00000021.h5
      vx2d_z_0001_00000031.h5
      vx2d_z_0001_00000041.h5
  2. 入力元定義ファイル名を指定し、SeriesDumpを実行します。
      ./SeriesDump <出力ファイル名> -d <入力元定義ファイル名>
      (実行例)./SeriesDump vx2d_all.h5 -d vx.lst

【Q】サンプルデータEx.1の震源(strike0°,dip60°,rake0°)のbeachballを表示をパラメター・ハンドブックの定義に照らし合わせると、断層面が東西反対(走向が180°反転)しているような気がするのですが・・・。(2004/0820)

【A】beachball は下半球投影ですので、なれないと直感に反するかもしれませんが、ご指摘の部分は反転してはいないと思います。また、地震断層パラメター・ハンドブック の29頁の図2-1はとても分かりやすい図だと思います。ご参照下さい。
 FDMakeでは、三面図(Top viewを、南北-深さ断面、東西-深さ断面)に対して震源球が書かれています。つまり、一つの震源が、三つの面にそれぞれ書かれています。断面に書かれている震源球も、真上から見たものが表示されている点にお気をつけ下さい。


【Q】論文「3D Finite-Difference Method Using Discontiuous Grid」の(1)式(速度の差分式)でせん断応力の座標の記述に誤りはないでしょうか?(2004/0820)
 例えば、の式について、 

 右辺第2項括弧内      →   
   →   

となると思うのですが・・・。認識が間違っていたら知らせて下さい。
 それから(5)式

   →   

ですよね? ( も二乗しますよね?)

【A】両者とも、ご指摘の通り誤植です。
 このミスは、論文の標記上の問題で、プログラム(GMSソルバー)の方は波及しておりませんので、計算結果は大丈夫です。
 近日中に、Errataを作成いたします。


【Q】計算結果出力ファイルの2次元および3次元ダンプファイルの出力データについてですが、それぞれ「断面振幅」とヘルプには書かれていますが、この振幅という意味は変位(単位m等)のことをいわれているのでしょうか。それとも、速度または応力の波形そのものの振幅という意味で用いられているのでしょうか。

また、波形ファイル(dump1d)についても同様の疑問を持っています。(2004/0820)

【A】ともに、速度波形です。『振幅』という用語は、変位以外でも用いられます。


【Q】現在サンプルデータEx1をそのまま計算して結果を表示しているのですがGmsSeeおよびWaveViewにて表示されているものが変位なのか速度なのかがイマイチはっきりしていません(2004/0820)

【A】速度波形です。


【Q】GMS1.1のFDMakeに関して質問があります。
FDMakeで、layer selector の表示が小さく下の部分が見れません。(2004/0820)

【A】申し訳ありません。バグです。GMS1.1p1をインストールしてください。


【Q】GMS1.1p1ですが、WaveViewを起動しようとすると、「MFC71.DLLが見つかりません」とのメッセージが表示され、アプリケーションが起動できません。(2004/0820)

【A】申し訳ありません。こちらのミスでインストーラに「MFC71.DLL」が含まれていませんでした。環境によってはWaveViewを実行できない場合がありました。(既に、システムに「MFC71.DLL」があれば問題なく実行できます)
 この問題を解決したGMS1.1p2がすでにリリースされていますので、そちらを使用してください。


【Q】『プレ・ポスト(プリプロセッサー・ポストプロセッサー)』のプラットフォームはWindows2000だけですか?WindowsMeやWindowsXPで使用したいのですが。(2003/0506)

【A】GMSの『プレ・ポスト』は、WindowsNT系のOSを前提に開発されています。WindowsNT4やWindowsXPには近い将来対応予定でが、Windows95/98やWindowsMeには対応の予定はありません。また、マッキントッシュにも対応の予定はありません。


【Q】GMSで使用できるのは、不連続格子だけですか?均質格子は使用できませんか?(2003/0506)

【A】現在のところ、等間隔不連続格子のみ使用可能です。均質格子および不等間隔格子に関しましては、現在開発中です。


【Q】GMSソルバーを用いて差分計算を行う際に、単位stepあたりの計算時間が一度遅くなって、また速くなるという現象が見受けられました。これはどういった理由によるものでしょうか?(2003/0512)

【A】おそらく、underflowによる例外処理が発生しているせいではないかと思われます。 通常、震源時間関数は緩やかに立ち上がるため、震源付近に非常に振幅の小さな波動場が生じます。差分計算を行なうと波動の伝播に伴う幾何減衰によりさらに振幅が小さくなり、いずれunderflowを起こしてしまいます。このように、underflowを起こしながらどんどんとwavefrontが計算領域いっぱいに広がってゆきます。震源時間関数が立ち上がる前は、全領域で振幅がゼロであるためunderflowを起こしませし、一度波動場が全計算領域に広がれば当然underflowを起こしません。質問にある、一度計算時間が遅くなり、再び速くなるという現象は、震源時間関数が立ち上がり初めてから波動場が広がりきるまでの間にunderflowにより計算が遅くなっているためであると考えられます。 いずれにしろ、計算領域をP波速度でwavefrontが通りすぎればunderflowは収まりますので、全計算時間にしめるunderflowが起きている時間は、それほど多くはないため、(気持ちは悪いですが)大きな問題となることは少ないと思います。 私が知る限り、回避方法は2つ考えられます。

  1. コンパイラーのオプションで、underflowが起きても無視をさせる仕組みが用意されている場合があります。例えば、SunのBlade 1000で走るSolaris上のFortran90/95コンパイラーの場合、"-fns"というオプションをつけてコンパイルすることにより問題を(ほぼ)回避できます。参考までに、f90のmanページの当該部分を抜粋します。

    > -fns[={no|yes}] > Select SPARC nonstandard floating point
    > 【中略】
    > On some SPARC systems, the nonstandard floating point mode disables "gradual underflow", causing tiny results
    > to be flushed to zero rather than producing subnormal numbers. It also causes subnormal operands to be
    > silently replaced by zero. On those SPARC systems that do not support gradual underflow and subnormal numbers
    > in hardware, use of this option can significantly improve the performance of some programs.
    > 【後略】

    この方法は、適当なオプションが提供されていれば非常に有効です。また、Alphaマシンの様に、defaultで例外処理が発生しないようになっている場合には、このような問題自体発生しません。

  2. あらかじめ、初期波動場として計算領域の全体または一部に小さな擾乱(=ノイズ)を与えておくことによりunderflowが起こる状況そのものを回避することが考えられます。ただし、どのような擾乱を与えればよいのかについて、合理的なアイデアがないので、GMSではこのような回避法を提供していません。


【Q】SeriesDumpを実行するとエラーメッセージが表示されます。出力ファイルはちゃんと作成されているようですが、正常ですか?(2003/0519)

【A】この問題はβ版の仕様で、SeriesDumpは正常に動作しています。
 SeriesDumpは再帰的な結合を実現するため、まず出力先ファイルが正しいHDF5構造かどうかをチェックしています。この時、チェック作業中にHDF5からエラーメッセージが出力されてしまう場合がありました。β3版以降ではこの問題が解決されています。


【Q】β3版のGMSは9月30日までしか使用できないと書かれていますが、それ以降も使用したい場合はどうすればよいですか?(2003/0627)

【A】9月中旬までに、可能であれば次のバージョンをアップロードしたいと考えています。仮に、現行から変更がなくても有効期限を延ばしたものは出しますので、安心してご使用下さい。


【Q】FDMakeで地図が表示できません。(2003/1128)

【A】以下の二つの原因が考えられます。


【Q】FDMakeで生成したファイルでそのまま計算させようとしました。ところが計算開始後、以下のようなメッセージが出てプログラムが終了してしまいます。(2003/1128)

[conductor_size]FATAL ERROR:status= -8
========================================Stop program.

【A】これはGMSコンダクターファイルの検査に失敗したときに表示されるエラーです。以下の事項を確認してください。

   以上の事項に該当しない場合は、サポートまでご連絡ください。


【Q】吸収境界パラメータのデフォルト値はどのモデルに対しても適当なのでしょうか?また、Q値を無限大で計算することはできるのでしょうか?(2003/1128)

【A】このデフォルト値は、Cerjan(1985)で用いられている値(20,0.015)を基準にしています。メッシュの荒い第2領域での値を(20,0.015)とし、第1,2領域での吸収境界の厚みを等しくするならば、第1領域では(20*3, 0.015/3)=(60,0.005)の値が適当となります。ただし、極長波長の波に関してもこの値が適切が否かは、未だ明確ではありません。当方の知る限り、Cerjan(1985)以降に、これらの値の適切な設定の仕方に関する論文は見あたりません。さらに詳細な検証が必要であると考えております。

 また、Q値に0以下(0を含む)を設定するとQが無限大になります。


【Q】大きい構造を作り、プロジェクトを保存すると、構造ファイルのみ保存に失敗します。(2003/1128)

【A】構造ファイルのチャンクサイズの設定に問題がある可能性があります。チャンクサイズの設定のAutoにチェックを入れて試してみてください。手順は以下の通りです。

  1. メニューの[Tool]→[Option]を選択します。
  2. Optionダイアログの下方にある[ChunkSize]→[Auto]をクリックしてチェックを入れます。
  3. [Ok]ボタンをクリックします。
  4. 再度、プロジェクトを保存します。