About: N体シミュレーション

N体シミュレーション (エヌたいシミュレーション、N-body simulation) とは、天体物理学および天文学において、重力相互作用するN個の粒子の力学的な進化を数値的に計算するシミュレーションのことをいう。2体系つまりケプラー問題は可積分であるが、3体以上の系（）は可積分ではなく、その力学的進化を定量的に予測するためには数値シミュレーションが必須である。太陽系や球状星団、銀河あるいは宇宙の大規模構造など、重力多体系は宇宙のあらゆる領域において重要な役割を果たすため、N体シミュレーションは宇宙に関する理論的研究において極めて重要な役割を果たしている。 ナイーブなN体シミュレーションの実装（直接総和法）は重力相互作用の計算に O(N2) のコストを要するため、より大規模かつ長時間にわたるシミュレーションを実現することは計算機科学特に高性能計算 (HPC) の分野においても興味深い問題であり、複数のゴードン・ベル賞がN体シミュレーションの研究に対して与えられた。現在でもN体シミュレーションはコンピュータのベンチマークのためにしばしば用いられる。