Manual Analysis HAL
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Manual of the analysisHAL_miya Takaya Miyamoto Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University 2018 年 6 月 2 日 目次 1 コード全体の概要 2 2 C/C++ コード 3 2.1 ComplexField_BASE クラス 2.2 Statisticsテンプレートクラス 3 3.1 4 4.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 python3 コード 5 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 簡単な計算コード例と解析の手順 5 テストデータについて . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 はじめに このマニュアルは未完成です。 適宜、項目を増やしていく予定です 1 コード全体の概要 本コードは、HAL QCD 法を用いた Lattice QCD potential の計算とその解析を目的 として構築されています。使用する言語は C/C++ もしくは python3 で、基本的な設計 として以下を想定しています。 基本設計 C/C++ Single hadron correlator 及び NBS 波動関数の入出力とポテンシャルの計 算・出力のために用いる python3 C/C++ で作られたポテンシャルの解析のために用いる • (例1) ポテンシャルのフィッティング • (例2) 位相差、T 行列等の観測量の計算 なお、C/C++ では外部ライブラリ(boost など)を使わないように設計してあります が、python3 では少なくとも Numpy と Scipy、できれば Matplotlib と npmath もイン ストールしていることを想定しています。 また、python3 コードはできるだけ python2 と互換性のあるように設計してあります が、確実に動くという保証はありません。 2 2 C/C++ コード この章では、analysisHAL_miya}の中の C/C++ コードで実装されているクラス・関 数等の詳細と使い方を解説します。基本的には、共通のルーチンをベースクラスやテンプ レートクラスにまとめ、実際に用いるクラスはそれらを継承したものにしています。現在 (Version 2)実装されているベースクラス・テンプレートクラスを以下に示します。 C/C++ コードで実装されているベースクラス・テンプレートクラス ・ComplexField_BASE 複素数の場の量を扱うベースクラス ・STATISTICS いくつかのサンプルについて、統計計算をするテンプレートクラス ・MATRIX_TEMPLATE_BASE いくつかのサンプルについて、統計計算をするテンプレート(ベース)クラス この中でも特に重要なのが複素数の場の量を扱うための「ComplexField_BASE」クラ スであり、2.1 章にて詳しく解説します。また 2.2 章では、次に重要な「STATISTICS 」 テンプレートクラスについて詳しく見ていきます。その他のベースクラスは、??章にて解 説します。 2.1 ComplexField_BASE クラス Single hadron correlator や NBS 波動関数などは、時空間やスピンなどの index を 持つ複素場として定義されており、HAL QCD 法ではそれらの量を組み合わせるこ とによりポテンシャルを計算しますが、この複素場を直感的に扱えるクラスとして 「ComplexField_BASE」というベースクラスを用意しています。この章では、このベー スクラスの実装と実際の使い方を解説します。 ComplexField_BASE クラスのメンバ変数は次のようなもので、全て protected に なっています。 3 ComplexField_BASE クラスのメンバ変数 ・std::complex *m_field 複素数の場を格納する配列のポインタ ・int m_xSIZE 空間(x 方向)の大きさ ・int m_ySIZE 空間(y 方向)の大きさ ・int m_zSIZE 空間(z 方向)の大きさ ・int m_tSIZE 時間(t 方向)の大きさ ・int m_aSIZE 時空間の index の内側を回る自由度の大きさ ・int m_bSIZE 時空間の index の外側を回る自由度の大きさ 以下では、ComplexField_BASE クラスのメンバ関数について解説していきます。 2.1.1 ComplexField_BASE クラスのインスタンス化とオブジェクトの初期化 ComplexField_BASE クラスのインスタンス化のために、次の4種類のコンストラク タを用意してあります。 (1) ComplexField_BASE psi; (2) ComplexField_BASE psi(psi_in); (3) ComplexField_BASE psi(aSIZE, xSIZE, ySIZE, zSIZE, tSIZE, bSIZE); (4) ComplexField_BASE psi(aSIZE, LSIZE, tSIZE, bSIZE); (1) では、全ての自由度の大きさがゼロのオブジェクト psi が作られます。(2) はコピー コンストラクタで、 引数で与えた psi_in と同じサイズ、同じ値を持つオブジェクトが 作られます。 4 2.2 Statistics テンプレートクラス 最終的なポテンシャルの結果は、異なるゲージ配位の下で計算された量の統計平均とし て定義されますが、この統計操作を直感的に扱えるクラスとして「Statistics 」とい うテンプレートクラスを用意しています。 3 python3 コード 3.1 概要 4 簡単な計算コード例と解析の手順 4.1 テストデータについて 5
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File Type : PDF File Type Extension : pdf MIME Type : application/pdf PDF Version : 1.5 Linearized : No Page Count : 5 Creator : TeX output 2018.06.02:1657 Producer : dvipdfmx (20150315) Create Date : 2018:06:02 16:57:02+09:00EXIF Metadata provided by EXIF.tools