JP5890963B2 - データ保存プログラム及びデータ保存方法 - Google Patents

Description

本発明は、データの保存を行うデータ保存プログラム及びデータ保存方法に関する。

時間領域における空間に離散化された物理量の分布データ（物理量分布データ）の保存には、空間（離散化された分布点）×時間の保存領域が必要となる。例えば、３次元電磁波解析においてMaxwell方程式を時間と空間との差分法で解くFDTD法の計算結果の保存では、計算格子：100×100×100、タイムステップ：10fs、解析時間：1ns、１セルの電界、磁界計算結果を単精度（float型）4Byteで保持すると、必要な保存領域は100×100×100×1e-9/10e-15steps×4byte×2=800GBとなる。

従来技術では保存に膨大な資源が必要となるため、時間や空間の間引き（保存間隔をｎ回毎、間引いた計算結果から空間の補間計算を行う）や、分布データに対して一般的な圧縮アルゴリズムを適用することにより、保存領域を縮小していた。

また、従来技術では、数値解析で用いる複数の構造パラメータの値を変数依存情報として読み込み、変換情報を生成し、変換情報に基づいて数値解析の結果情報を変換し、変換した数値解析の結果情報を圧縮するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−２４９３３８号公報

しかし、空間内に配置された物体の形状が微細や複雑な場合、従来技術では時間や空間での間引きを行うと分布データの精度や分解能が低下する問題があり、実用的な空間モデルにおける保存領域の縮小効果は期待できなかった。また、従来技術では空間内の物理量分布データの表示において、再計算処理の時間が必要なこと、空間内の全領域を詳細に表示する場合、膨大な保存領域が必要となる課題があった。

さらに、物理量の分布データは、空間的に隣り合う分布点において物理量の冗長性が少なく、計算モデル条件に依存する。このため、物理量の分布データは空間的に複雑な分布となり、一般的な圧縮アルゴリズムの適用で高い圧縮率が期待できなかった。

本実施形態は、圧縮率を高めることが可能なデータ保存プログラム及びデータ保存方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、本実施形態は、コンピュータに、各時間における空間に離散化された分布点の値から、前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、出力有無、出力間隔、出力時間区間、出力物理量範囲の少なくとも１つに従い記憶装置に記憶させると判定された前記値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替え、前記分布点又は複数の分布点集合ごとに圧縮条件として指定されている、圧縮有無、圧縮間隔、圧縮アルゴリズム種別の少なくとも１つに従って、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を圧縮し、圧縮した前記値を記憶装置に記憶させる処理を実行させるデータ保存プログラムである。

なお、本発明の一実施形態の構成要素、表現又は構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも本発明の態様として有効である。

本実施形態によれば、圧縮率を高めることが可能なデータ保存プログラム及びデータ保存方法を提供可能である。

コンピュータの一例のハードウェア構成図である。 本実施例のデータ解析装置の一実施例のブロック構成図である。 本実施例のデータ解析装置が行う処理手順の一例のフローチャートである。 ２次元（４×４）の離散化された計算モデルの一例の構成図である。 解析データを電磁界計算した結果の物理量分布データを時刻毎に表した一例の構成図である。 各時刻の物理量分布データの従来の保存方法を表した一例の説明図である。 物理量分布データの従来の保存方法を表した一例のイメージ図である。 従来の保存方法による物理量分布データの圧縮後の様子を表した一例のイメージ図である。 各時刻の物理量分布データの本実施例の保存方法を表した一例の説明図である。 物理量分布データの本実施例の保存方法を表した一例のイメージ図である。 本実施例の保存方法による物理量分布データの圧縮後の様子を表した一例のイメージ図である。 電磁界計算した結果の分布データの一例のイメージ図である。 物理量分布データの分布図の一例のイメージ図である。 物理量分布データの分布図の他の例のイメージ図である。 任意の分布点の時間波形の一例のイメージ図である。 本実施例のデータ解析装置が行う保存処理の一例のフローチャートである。 本実施例のデータ解析装置が行う表示処理の一例のフローチャートである。 コンピュータの一例の外観図である。

次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明していく。本実施例では、コンピュータによって計算される各時間における離散化された分布点（または格子点、メッシュなど）の物理量の分布データを分布点毎の時間波形（時間関数：時間と物理量との関係）として保存し、その分布点毎の時間波形に対して一般的な圧縮アルゴリズムを適用して、分布データの保存領域を縮小し、分布データの高速表示を可能とする例について説明する。つまり、本実施例ではコンピュータにより計算される各時間における離散化された分布点の物理量の分布データの効率的な保存及び高速な表示について説明する。

なお、本実施例のデータ保存プログラム、データ表示プログラム、データ保存方法及びデータ表示方法は一例であって、例えば他の名称のプログラム、装置及び方法であってもよい。例えば本実施例のデータ保存プログラム、データ表示プログラム、データ保存方法及びデータ表示方法は、データ解析プログラムなどの一機能として実現してもよい。本実施例のデータ保存プログラム、データ表示プログラムは一台のパーソナルコンピュータやサーバコンピュータで実行してもよいし、複数台のパーソナルコンピュータやサーバコンピュータで処理を分散して実行してもよい。

以下では、パーソナルコンピュータ及びサーバコンピュータを単にコンピュータと総称する。本実施例のデータ保存プログラム、データ表示プログラムを実行させるコンピュータは例えば図１に示すようなハードウェアにより構成される。図１はコンピュータの一例のハードウェア構成図である。

図１のコンピュータ２０は、入力装置２１、表示装置２２、コンピュータ本体２３を有している。コンピュータ本体２３はバス３７で相互に接続された主記憶装置３１、演算処理装置３２、インタフェース装置３３、記録媒体読取装置３４及び補助記憶装置３５を有している。また、バス３７には入力装置２１及び表示装置２２が接続されている。

バス３７で相互に接続されている入力装置２１、表示装置２２、主記憶装置３１、演算処理装置３２、インタフェース装置３３、記録媒体読取装置３４及び補助記憶装置３５は演算処理装置３２による管理下で相互にデータの送受を行うことができる。演算処理装置３２は、コンピュータ２０全体の動作制御を司る中央処理装置である。

インタフェース装置３３はネットワーク等からのデータを受信し、データの内容を演算処理装置３２に渡す。インタフェース装置３３は演算処理装置３２からの指示に応じてネットワーク等にデータを送信する。

補助記憶装置３５にはデータ保存装置又はデータ表示装置と同様の機能をコンピュータ２０に発揮させるプログラムの一部として、少なくともデータ保存装置又はデータ表示装置における処理をコンピュータ２０に実行させるデータ保存プログラム、データ表示プログラムが記憶されている。そして、演算処理装置３２がデータ保存プログラム、データ表示プログラムを補助記憶装置３５から読み出して実行することで、コンピュータ２０はデータ保存装置又はデータ表示装置として機能するようになる。データ保存装置又はデータ表示装置は、演算処理装置３２とアクセス可能な主記憶装置３１に格納されていても良い。

入力装置２１は演算処理装置３２の管理下でデータの入力を受付ける。データ保存プログラム、データ表示プログラムは、コンピュータ２０が読み取り可能な記録媒体３６に記録しておくことができる。

記録媒体３６には、磁気記録媒体、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録媒体には、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ（ＭＴ）などがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ − Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）などがある。また、光磁気記録媒体には、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ − Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）などがある。

データ保存プログラム、データ表示プログラムを流通させる場合は例えばデータ保存プログラム、データ表示プログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型の記録媒体３６を販売することが考えられる。データ保存プログラム、データ表示プログラムを実行するコンピュータ２０は例えば記録媒体読取装置３４がデータ保存プログラム、データ表示プログラムを記録した記録媒体３６からデータ保存プログラム、データ表示プログラムを読み出す。演算処理装置３２は、読み出されたデータ保存プログラム、データ表示プログラムを主記憶装置３１若しくは補助記憶装置３５に格納する。

そして、コンピュータ２０は自己の記憶装置である主記憶装置３１若しくは補助記憶装置３５からデータ保存プログラム、データ表示プログラムを読み取り、データ保存プログラム、データ表示プログラムに従った処理を実行する。演算処理装置３２はデータ保存プログラム、データ表示プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。

ここでは本実施例のデータ保存方法及びデータ表示方法を電磁界計算のデータ解析プログラムの一機能として実現する例を説明する。例えばＰＣ２０は主記憶装置３１に格納されたデータ解析プログラムに従って、図２に示すようなデータ解析装置の各種処理を実現している。図２は本実施例のデータ解析装置の一実施例のブロック構成図である。

図２のデータ解析装置４０は、解析データ入力部４１、分布点毎保存条件入力部４２、電磁界計算部４３、分布データ保存処理部４４、分布データ入力部４５、分布点毎表示条件入力部４６、データ復元部４７、表示制御部４８を有する。

解析データ入力部４１は、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている解析データを入力される。分布点毎保存条件入力部４２は、分布点毎（又は複数の分布点集合）に保存条件、圧縮条件を入力される。

保存条件には、出力有無、出力間隔、出力時間区間、出力物理量範囲、出力物理量範囲外の出力値、出力物理量同値条件閾値、量子化有無、量子化物理量範囲、量子化分解能が含まれる。出力時間区間は、上限、下限、区間を指定する。出力物理量範囲は、上限、下限、区間を指定する。出力物理量範囲外の出力値は、上限、下限を指定する。圧縮条件には、圧縮有無、圧縮間隔（圧縮を実施する単位となる時系列データ数）、圧縮アルゴリズム種別が含まれる。

電磁界計算部４３は解析データ入力部４１に入力された解析データを電磁界計算した結果の分布データ（物理量分布データ）を出力する。電磁界計算部４３の出力する物理量分布データは、時間領域における空間に離散化された物理量の分布データである。

分布データ保存処理部４４は出力された物理量分布データを例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存するとき、分布点毎の物理量を時間波形（時間関数：時間と物理量との関係）として保存する。言い換えれば、分布データ保存処理部４４は各時間における空間に離散化された分布点の物理量を、分布点毎にまとめて時系列に保存する。

また、分布データ保存処理部４４は物理量分布データを、分布点毎保存条件入力部４２に入力された圧縮条件に従って分布点毎の物理量の時間波形を圧縮し、分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件に従って例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

分布データ入力部４５は、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている分布データを入力される。分布点毎表示条件入力部４６は、分布点毎（又は複数の分布点集合）に表示条件を入力される。

表示条件には、表示有無、表示種別、表示範囲、表示装置２２の解像度、物理量に対応した表示色が含まれる。表示種別は、分布図、時間波形を指定する。データ復元部４７は例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている物理量が分布点毎の時間波形として保存された分布データから各時間における物理量の分布図として表示するとき、分布図を表示する為の表示データを復元し、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

また、データ復元部４７は例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている物理量が分布点毎の時間波形として保存された分布データから各時間における物理量の分布図として表示するとき、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件に従って表示データを復元し、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

なお、データ復元部４７は例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている物理量が分布点毎の時間波形として保存された分布データから、分布点毎の時間波形を表示するとき、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件に従って分布点毎の時間波形を表示するための表示データを復元し、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。表示制御部４８は、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている表示データを例えば表示装置２２に表示させる。

なお、分布データ保存処理部４４は、分布点の物理量が現在の出力時間より遡って３連続区間において出力物理量同値条件閾値内となる場合、前時間の保存データを現在の出力時間のデータで置き換えて保存してもよい。なお、３連続区間は一例であって、２又は４連続区間など、所定数の連続区間であってよい。また、データ復元部４７は表示条件に含まれる表示範囲、表示装置２２の解像度に対応する分布点の分布データで表示データを作成して表示データを復元してもよい。

上記したように、データ解析装置４０は１時刻あたりの物理量の分布データをまとめて保存するのではなく、分布点毎に物理量の分布データを時間波形（時間関数）として時系列に保存し、分布点毎の物理量の分布データに時間的な冗長性を持たせることで、一般的な圧縮アルゴリズムを適用しても保存領域を縮小できる。これは、空間的な物理量の分布データの冗長性よりも、時間的な物理量の分布データの冗長性の方が高いことが多いという法則に基づくものである。

また、データ解析装置４０は分布データが可視化用途である場合、物理量の分布データの量子化分解能などの保存条件を事前に指定し、最小分解能で量子化を行うことで、さらなる保存領域の縮小が可能となる。

このように、データ解析装置４０は空間内に配置された物体の形状が微細や複雑な実用的な空間モデルにおいて、物理量の分布データの精度、分解能を維持したまま、保存領域を縮小できる。また、データ解析装置４０は物理量の分布データの表示において、表示範囲内の分布データを選択して読み出せば良いので、複数の特定箇所の表示を高速に行うことができる。

図３は本実施例のデータ解析装置が行う処理手順の一例のフローチャートである。解析データ入力部４１はステップＳ１において、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている解析データを入力される。ステップＳ２において、分布点毎保存条件入力部４２は、分布点毎（又は複数の分布点集合）に保存条件、圧縮条件を入力される。

ステップＳ３において、電磁界計算部４３は入力された解析データを電磁界計算した結果の分布データを出力する。ステップＳ４において、分布データ保存処理部４４は出力された物理量分布データを例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存するとき、分布点毎の物理量を時間波形（時間関数：時間と物理量との関係）として保存する。

また、分布データ保存処理部４４は物理量分布データを、分布点毎保存条件入力部４２に入力された圧縮条件に従って分布点毎の物理量の時間波形を圧縮し、分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件に従って例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

ステップＳ５において、分布データ入力部４５は、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている分布データを入力される。ステップＳ６において、分布点毎表示条件入力部４６は、分布点毎（又は複数の分布点集合）に表示条件を入力される。

ステップＳ７において、データ復元部４７は例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている物理量が分布点毎の時間波形として保存された分布データから各時間における物理量の分布図として表示するとき、分布図を表示する為の表示データを復元し、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

また、データ復元部４７は例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている物理量が分布点毎の時間波形として保存された分布データから各時間における物理量の分布図として表示するとき、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件に従って表示データを復元し、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

なお、データ復元部４７は例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている物理量が分布点毎の時間波形として保存された分布データから、分布点毎の時間波形を表示するとき、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件に従って分布点毎の時間波形を表示するための表示データを復元し、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。ステップＳ８において、表示制御部４８は、例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存されている表示データを例えば表示装置２２に表示させる。

以下では、２次元の離散化された計算モデルを使用して物理量分布データの保存及び表示方法について説明する。図４は２次元（４×４）の離散化された計算モデルの一例の構成図である。図４では各分布点をＡｙｘ（ｘ、ｙ＝１〜４）で表している。

図５は解析データを電磁界計算した結果の物理量分布データを時刻毎に表した一例の構成図である。図５では時刻ｔ１〜ｔ１５の物理量分布データを表している。従来、図４の計算モデルで電磁界計算された各時刻の物理量分布データは図６に示すように隣り合う分布点の物理量が連続（ｘ軸、ｙ軸の順序）するデータとして保存されていた。

図６は各時刻の物理量分布データの従来の保存方法を表した一例の説明図である。図６において、Ａｙｘ（ｔ）は時刻ｔの分布点Ａｙｘにおける物理量を表している。図６に示すように、保存される物理量分布データは、時刻毎に、隣り合う分布点の物理量が連続するデータとして並んでいる。

図７は物理量分布データの従来の保存方法を表した一例のイメージ図である。図７に示すように、物理量分布データの従来の保存方法は時刻毎にまとめて、各分布点における物理量を保存していた。

このため、従来、物理量分布データの保存には膨大な資源（例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５など）が必要となり、時間や空間の間引き（保存間隔をｎ回毎、間引いた計算結果から空間の補間計算を行う）を行う技術が提案されていた。

しかし、実装置モデルではモデル形状が複雑となり、時間や空間での間引きを行うと物理量分布データの精度や分解能が低下する問題がある。したがって、物理量分布データの保存に必要な資源の縮小効果は、あまり高くなかった。また、空間的に隣り合う分布点における物理量の冗長性が低い分布データの場合、一般的な圧縮アルゴリズムを適用しても圧縮効果は期待できなかった。

例えば従来の保存方法による図５の物理量分布データに対して、一般的な圧縮アルゴリズムであるランレングス法を適用した場合の圧縮後の物理量分布データは、図８に示すようになる。図８は従来の保存方法による物理量分布データの圧縮後の様子を表した一例のイメージ図である。図８において、例えば最初の「０」「４」という並びは「０」が４個連続で並んでいることを表している。なお、図８の場合の圧縮前後のデータ保存領域サイズは16×15×4Byte=960Byte、99×2×4Byte=792Byte、圧縮率は82.5%であり、保存領域の縮小効果が低い。

そこで、本実施例では図４の計算モデルで電磁界計算された各時刻の物理量分布データを図９に示すように、分布点毎の物理量のデータを時系列に保存する。図９は各時刻の物理量分布データの本実施例の保存方法を表した一例の説明図である。図９において、Ａｙｘ（ｔ）は時刻ｔの分布点Ａｙｘにおける物理量を表している。図９に示すように、保存される物理量分布データは、分布点毎に、各時刻の物理量が連続するデータとして時系列に並んでいる。

図１０は物理量分布データの本実施例の保存方法を表した一例のイメージ図である。図１０に示すように、物理量分布データの本実施例の保存方法は分布点毎の物理量を時間波形（時間関数：時間と物理量との関係）として保存する。

例えば本実施例の保存方法による図５の物理量分布データに対して、一般的な圧縮アルゴリズムであるランレングス法を適用した場合の圧縮後の物理量分布データは、図１１に示すようになる。図１１は本実施例の保存方法による物理量分布データの圧縮後の様子を表した一例のイメージ図である。図１１において、例えば最初の「０」「１５」という並びは「０」が１５個連続で並んでいることを表している。なお、図１１の場合の圧縮前後のデータ保存領域サイズは15×4Byte×16=960Byte、72×4Byte=288Byte、圧縮率は30.0%であり、保存領域の縮小効果が従来の保存方法の約2.75倍となる。

このように、本実施例のデータ解析装置４０は、物理量分布データを分布点毎の時間波形（時間関数）として保存し、分布点毎に時間の間引きや一般的な圧縮アルゴリズムを適用することで、物理量の精度を維持したまま、物理量分布データの保存のための資源の縮小を図ることができる。

また、本実施例のデータ解析装置４０は、物理量分布データの表示において、任意の分布点の時間波形、分布点毎に位相差を設定した物理量分布データの分布図、任意範囲に含まれる分布点の物理量分布データの高速表示を可能とする。

なお、電磁界計算した結果の分布データが図１２のような場合、一般的な圧縮アルゴリズムであるZIPを適用すると、圧縮前の分布データ保存領域が7.01MByte、圧縮後のデータ保存領域が従来の保存方法で6.54MByte、本実施例の保存方法で2.56MByteとなり、本実施例の保存方法の圧縮率が従来の保存方法の約2.6倍となった．また、圧縮前に量子化物理量範囲や出力物理量範囲などを組みわせることでさらなる圧縮率の向上が期待できる。

図１２は電磁界計算した結果の分布データの一例のイメージ図である。図１３は物理量分布データの分布図の一例のイメージ図である。図１４は物理量分布データの分布図の他の例のイメージ図である。図１５は任意の分布点の時間波形の一例のイメージ図である。

さらに、本実施例のデータ解析装置４０は、同様にして、３次元の離散化された計算モデルを使用した場合の物理量分布データの保存及び表示も行うことができる。

図１６は本実施例のデータ解析装置が行う保存処理の一例のフローチャートである。図１６のフローチャートは図３のステップＳ３、Ｓ４に対応する。

ステップＳ１１において、電磁界計算部４３は時刻を表すｔを「０」とする。ステップＳ１２において、電磁界計算部４３はｔに「１」を加算する。ステップＳ１２でｔに加算される「１」は解析データを電磁界計算する間隔に相当する。

ステップＳ１３において、電磁界計算部４３は時刻を表すｔがｔ＿ｅｎｄ以下であるかを判定する。ｔ＿ｅｎｄは解析データを電磁界計算する終了時刻を表す。例えば図９の例ではｔ＿ｅｎｄ＝ｔｎとなる。

ｔがｔ＿ｅｎｄ以下であれば、電磁界計算部４３はステップＳ１４において、分布点のｙ方向の座標を表すｉを「０」とする。ステップＳ１５において、電磁界計算部４３はｉに「１」を加算する。ステップＳ１６において、電磁界計算部４３はｙ方向の座標を表すｉがｎ以下であるかを判定する。ｎは分布点のｙ方向の最大座標を表す。

ｉがｎ以下であれば、電磁界計算部４３はステップＳ１７において、分布点のｘ方向の座標を表すｊを「０」とする。ステップＳ１８において、電磁界計算部４３はｊに「１」を加算する。ステップＳ１９において、電磁界計算部４３はｘ方向の座標を表すｊがｍ以下であるかを判定する。ｍは分布点のｘ方向の最大座標を表す。

ｊがｍ以下であれば、電磁界計算部４３はステップＳ２０において、解析データを電磁界計算する。ステップＳ２１において、分布データ保存処理部４４は分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件の出力有無に従い、電磁界計算の結果である物理量を出力するかを判定する。

また、分布データ保存処理部４４はステップＳ２２において、分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件の出力時間区間に従い、電磁界計算の結果である物理量を出力するかを判定する。

また、分布データ保存処理部４４はステップＳ２３において、分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件の出力物理量範囲に従い、電磁界計算の結果である物理量を出力するかを判定する。

ステップＳ２１〜Ｓ２３で電磁界計算の結果である物理量を出力すると判定すると、分布データ保存処理部４４はステップＳ２４において、分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件の量子化有無に従い、電磁界計算の結果である物理量を量子化するかを判定する。

電磁界計算の結果である物理量を量子化すると判定すれば、分布データ保存処理部４４はステップＳ２５において、分布点毎保存条件入力部４２に入力された保存条件の量子化分解能に従い、電磁界計算の結果である物理量を量子化する。

ステップＳ２６において、分布データ保存処理部４４は分布点Ａｉｊの時刻ｔ−１の物理量Ａｉｊ（ｔ−１）と時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）とが等しいかを判定する。分布点Ａｉｊの時刻ｔ−１の物理量Ａｉｊ（ｔ−１）と時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）とが等しければ、分布データ保存処理部４４はステップＳ２７において、分布点Ａｉｊの時刻ｔ−２の物理量Ａｉｊ（ｔ−２）と時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）とが等しいかを判定する。

分布点Ａｉｊの時刻ｔ−２の物理量Ａｉｊ（ｔ−２）と時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）とが等しければ、分布データ保存処理部４４はステップＳ２８において、時刻ｔ−１の物理量Ａｉｊ（ｔ−１）を時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）に置き換える。そして、ステップＳ２９において、分布データ保存処理部４４は時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）を例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。このとき、分布データ保存処理部４４は例えば図９に示すように、分布点毎の物理量を、分布点毎にまとめて時系列に保存する。

なお、ステップＳ１６において、ｉがｎ以下でなければ、電磁界計算部４３はステップＳ１２においてｔに「１」を加算したあと、処理を続ける。ステップＳ１９において、ｊがｍ以下でなければ、電磁界計算部４３はステップＳ１５においてｉに「１」を加算したあと、処理を続ける。

ステップＳ２１〜Ｓ２３において、電磁界計算部４３は電磁界計算の結果である物理量を出力しないと判定すると、ステップＳ１８においてｊに「１」を加算したあと、処理を続ける。

ステップＳ２６において、分布点Ａｉｊの時刻ｔ−１の物理量Ａｉｊ（ｔ−１）と時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）とが等しくなければ、分布データ保存処理部４４はステップＳ２９において時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）を例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

ステップＳ２７において、分布点Ａｉｊの時刻ｔ−２の物理量Ａｉｊ（ｔ−２）と時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）とが等しくなければ、分布データ保存処理部４４はステップＳ２９において時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）を例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存する。

ステップＳ２９において、時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）を例えば主記憶装置３１又は補助記憶装置３５に保存したあと、分布データ保存処理部４４はステップＳ１８においてｊに「１」を加算したあと、処理を続ける。

なお、ステップＳ１３において、ｔがｔ＿ｅｎｄ以下でなければ、分布データ保存処理部４４はステップＳ３０において、分布点Ａｉｊ毎に一般的な圧縮アルゴリズムを適用して物理量Ａｉｊ（ｔ）の圧縮を行い、図１６のフローチャートの処理を終了する。

図１７は本実施例のデータ解析装置が行う表示処理の一例のフローチャートである。図１７のフローチャートは図３のステップＳ７に対応する。

ステップＳ３１において、データ復元部４７は時刻を表すｔを「０」とする。ステップＳ３２において、データ復元部４７はｔに「１」を加算する。ステップＳ３２でｔに加算される「１」は解析データを電磁界計算する間隔に相当する。

ステップＳ３３において、データ復元部４７は時刻を表すｔがｔ＿ｅｎｄ以下であるかを判定する。ｔ＿ｅｎｄは解析データを電磁界計算する終了時刻を表す。例えば図９の例ではｔ＿ｅｎｄ＝ｔｎとなる。

ｔがｔ＿ｅｎｄ以下であれば、データ復元部４７はステップＳ３４において、分布点のｙ方向の座標を表すｉを「０」とする。ステップＳ３５において、データ復元部４７はｉに「１」を加算する。ステップＳ３６において、データ復元部４７はｙ方向の座標を表すｉがｎ以下であるかを判定する。ｎは分布点のｙ方向の最大座標を表す。

ｉがｎ以下であれば、データ復元部４７はステップＳ３７において、分布点のｘ方向の座標を表すｊを「０」とする。ステップＳ３８において、データ復元部４７はｊに「１」を加算する。ステップＳ３９において、データ復元部４７はｘ方向の座標を表すｊがｍ以下であるかを判定する。ｍは分布点のｘ方向の最大座標を表す。

ｊがｍ以下であれば、データ復元部４７はステップＳ４０において、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件の表示有無に従い、電磁界計算の結果である物理量を表示するかを判定する。

また、データ復元部４７はステップＳ４１において、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件の表示範囲に従い、電磁界計算の結果である物理量を表示するかを判定する。

また、データ復元部４７はステップＳ４２において、分布点毎表示条件入力部４６に入力された表示条件の表示装置２２の解像度に従い、電磁界計算の結果である物理量を表示するかを判定する。ステップＳ４０〜Ｓ４２で電磁界計算の結果である物理量を表示すると判定すると、データ復元部４７はステップＳ４３において、分布点毎にまとめて時系列に保存されている物理量Ａｉｊ（ｔ）を読み込む。ステップＳ４４において、データ復元部４７はステップＳ４３で読み込んだ物理量Ａｉｊ（ｔ）の表示データを作成する。

なお、ステップＳ３６において、ｉがｎ以下でなければ、データ復元部４７はステップＳ３２においてｔに「１」を加算したあと、処理を続ける。ステップＳ３９において、ｊがｍ以下でなければ、データ復元部４７はステップＳ３５においてｉに「１」を加算したあと、処理を続ける。

ステップＳ４０〜Ｓ４２において、データ復元部４７は電磁界計算の結果である物理量を表示しないと判定すると、ステップＳ３８においてｊに「１」を加算したあと、処理を続ける。ステップＳ４４において、時刻ｔの物理量Ａｉｊ（ｔ）の表示データを作成したあと、データ復元部４７はステップＳ３８においてｊに「１」を加算したあと、処理を続ける。

なお、ステップＳ３３において、ｔがｔ＿ｅｎｄ以下でなければ、データ復元部４７は図１７のフローチャートの処理を終了する。

図１８は、コンピュータの一例の外観図である。同図中、コンピュータ１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）やディスクドライブ等を内蔵した本体部１０１、本体部１０１からの指示により表示画面１０２ａ上に画像を表示するディスプレイ１０２、コンピュータ１００に種々の情報や指示を入力するためのキーボード１０３、ディスプレイ１０２の表示画面１０２ａ上の任意の位置を指定するマウス１０４及び外部のデータベース１０６にアクセスするモデム１０５を備えた周知の構成を有する。ディスク１１０等の可搬型記憶媒体に格納されるか、或いは、モデム１０５を使用して外部のデータベース１０６からダウンロードされるプログラムは、コンピュータ１００に入力されて実行される。

本発明は、以下に記載する付記のような構成が考えられる。
（付記１）
コンピュータに、
各時間における空間に離散化された分布点の値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替え、
前記分布点又は複数の分布点集合ごとに圧縮条件として指定されている、圧縮有無、圧縮間隔、圧縮アルゴリズム種別に従って、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を圧縮し、
前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を記憶装置に記憶させる
処理を実行させるデータ保存プログラム。
（付記２）
前記コンピュータに、更に、
前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、出力有無、出力間隔、出力時間区間、出力物理量範囲、量子化有無、量子化物理量範囲、量子化分解能の少なくとも１つに従い前記値を記憶装置に記憶させる
処理を実行させる付記１記載のデータ保存プログラム。
（付記３）
前記コンピュータに、更に、
前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、出力物理量同値条件閾値に従い、前記値が所定数の連続区間、前記出力物理量同値条件閾値内となる場合に、前記出力物理量同値条件閾値内となる前記値を同値として扱う
処理を実行させる付記１または２記載のデータ保存プログラム。
（付記４）
コンピュータに、
各時間における空間に離散化された分布点の値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えて記憶している記憶装置から前記前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を読み出し、
前記前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値から、各時間における空間に離散化された分布点の前記値の分布図の表示データを作成する
処理を実行させるデータ表示プログラム。
（付記５）
前記コンピュータに、更に、
前記分布点又は複数の分布点集合ごとに表示条件として指定されている、表示有無、表示種別、表示範囲、表示装置の解像度、物理量に対応した表示色の少なくとも１つに従い前記値の分布図の表示データを作成する
処理を実行させる付記４記載のデータ表示プログラム。
（付記６）
前記コンピュータに、更に、
前記分布点又は複数の分布点集合ごとに表示条件として指定されている、表示装置の解像度、表示範囲に従い前記値の分布図の表示データを作成する
処理を実行させる付記４又は５記載のデータ表示プログラム。
（付記７）
コンピュータが実行するデータ保存方法であって、
各時間における空間に離散化された分布点の値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替え、
前記分布点又は複数の分布点集合ごとに圧縮条件として指定されている、圧縮有無、圧縮間隔、圧縮アルゴリズム種別に従って、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を圧縮し、
前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を記憶装置に記憶させる
ことを特徴とするデータ保存方法。
（付記８）
コンピュータが実行するデータ表示方法であって
各時間における空間に離散化された分布点の値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えて記憶している記憶装置から前記前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を読み出し、
前記前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値から、各時間における空間に離散化された分布点の前記値の分布図の表示データを作成する
ことを特徴とするデータ表示方法。

本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

２０ コンピュータ
２１ 入力装置
２２ 表示装置
２３ コンピュータ本体
３１ 主記憶装置
３２ 演算処理装置
３３ インタフェース装置
３４ 記録媒体読取装置
３５ 補助記憶装置
３６ 記録媒体
３７ バス
４０ データ解析装置
４１ 解析データ入力部
４２ 分布点毎保存条件入力部
４３ 電磁界計算部
４４ 分布データ保存処理部
４５ 分布データ入力部
４６ 分布点毎表示条件入力部
４７ データ復元部
４８ 表示制御部

Claims (4)

1. コンピュータに、
   各時間における空間に離散化された分布点の値から、前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、出力有無、出力間隔、出力時間区間、出力物理量範囲の少なくとも１つに従い記憶装置に記憶させると判定された前記値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替え、
   前記分布点又は複数の分布点集合ごとに圧縮条件として指定されている、圧縮有無、圧縮間隔、圧縮アルゴリズム種別の少なくとも１つに従って、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を圧縮し、
   圧縮した前記値を記憶装置に記憶させる
   処理を実行させるデータ保存プログラム。
2. 前記コンピュータに、更に、
   前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、量子化有無、量子化物理量範囲、量子化分解能の少なくとも１つに従い前記値を量子化する
   処理を実行させる請求項１記載のデータ保存プログラム。
3. 前記コンピュータに、更に、
   前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、出力物理量同値条件閾値に従い、前記値が所定数の連続区間、前記出力物理量同値条件閾値内となる場合に、前記出力物理量同値条件閾値内となる前記値を同値として扱う
   処理を実行させる請求項１または２記載のデータ保存プログラム。
4. コンピュータが実行するデータ保存方法であって、
   各時間における空間に離散化された分布点の値から、前記分布点又は複数の分布点集合ごとに保存条件として指定されている、出力有無、出力間隔、出力時間区間、出力物理量範囲の少なくとも１つに従い記憶装置に記憶させると判定された前記値を、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替え、
   前記分布点又は複数の分布点集合ごとに圧縮条件として指定されている、圧縮有無、圧縮間隔、圧縮アルゴリズム種別の少なくとも１つに従って、前記分布点毎にまとめて時系列に並び替えた前記値を圧縮し、
   圧縮した前記値を記憶装置に記憶させる
   ことを特徴とするデータ保存方法。