投稿者: 筑波大学計算科学研究センター

第12回JCAHPCセミナー

最先端共同HPC基盤施設（JCAHPC: Joint Center for Advanced High Performance Computing）は 筑波大学計算科学研究センターと 東京大学情報基盤センターが共同で2013年に設立した組織です。
両センターは本施設を連携・協力して運営することにより，最先端の計算科学を推進し，我が国の学術及び科学技術の振興に努めています。その一環として，国内外の研究者・技術者をお招きして「JCAHPCセミナー」を開催しています。

今回は Ohio State University の Prof. DK Panda をお招きしてご講演いただきます。そのほか，筑波大・東大両センターの教員から関連した講演があります。講演は英語で実施されます。 

日程: 6/25（水）15:00-18:00
場所: 東京大学柏キャンパス・情報基盤センター　第2総合研究棟3階315会議室

プログラム:

15:00-16:00

Designing High-Performance and Scalable Middleware for the Modern HPC and AI Era
[Abstract]

 DK Panda
(Ohio State University)
16:00-16:30

Performance Evaluation of System-Allocated Memory on NVIDIA GH200
[Abstract]

 藤田典久
（筑波大学・計算科学研究センター/JCAHPC）
16:30-16:40 休憩  
16:40-17:10 High Performance Center-Wide Heterogeneous Coupling Computing with WaitIO
[Abstract]		 住元真司
（東京大学・情報基盤センター/JCAHPC）
17:10-17:30 Miyabi見学  
17:30-18:00 オープンディスカッション  

Abstract

Designing High-Performance and Scalable Middleware for the Modern HPC and AI Era

This talk focuses on challenges and opportunities in designing middleware for HPC and AI (Deep/Machine Learning) workloads on modern high-end computing systems. The talk initially presents the challenges in co-designing HPC software by considering support for dense multi-core CPUs, high-performance interconnects, GPUs, and DPUs. Advanced designs and solutions (such as RDMA, in-network computing, GPUDirect RDMA, on-the-fly compression) to exploit novel features of these emerging technologies and their benefits in the context of MVAPICH libraries (http://mvapich.cse.ohio-state.edu) are presented. Next, the talk focuses on MPI-driven solutions for the AI (Deep/Machine Learning) domains to extract performance and scalability for popular Deep Learning frameworks, large out-of-core models, and GPUs. MPI-driven solutions to accelerate data science applications like Dask are also highlighted. The talk concludes with an overview of the activities in the NSF-AI Institute ICICLE (https://icicle.osu.edu/) to address challenges in designing future high-performance edge-to-HPC/cloud software for AI-driven data-intensive applications over the computing continuum.

Performance Evaluation of System-Allocated Memory on NVIDIA GH200

NVIDIA GH200 is a tightly coupled module equipped with a Grace CPU and a Hopper GPU with NVLink-C2C. NVLink-C2C connects the CPU and the GPU while maintaining cache coherence. GH200 provides a new unified memory, System Allocated Memory (SAM), which features memory migration between the two processors over the proprietary bus. In this talk, I will present a preliminary performance evaluation of the GH200 memory system on the Miyabi-G system including memory page migration and inter-node performance using InfiniBand and MPI.

High Performance Center-Wide Heterogeneous Coupling Computing with WaitIO

In this presentation, we will introduce h3-Open-SYS/WaitIO (abbreviated as WaitIO), a high-performance communication library that connects multiple MPI programs for heterogeneous coupled computing. WaitIO provides an inter-program communication environment between MPI programs and supports different MPI libraries corresponding to various interconnects and processor types. In this presentation, we will introduce the history of WaitIO development and examples of its application in related projects, including the JSC Collaboration Project and the JHPC-quantum Project. In the JHPC-quantum Project, we will also discuss the current development status of WaitIO-Router, which realizes center-wide communication among multiple systems, including the Quantum Computer on a wide-area network connected by SINET6.

 

biography

Prof. DK Pand

DK Panda is a Professor and University Distinguished Scholar of Computer Science and Engineering at the Ohio State University. He is serving as the Director of the ICICLE NSF-AI Institute (https://icicle.ai). He has published over 500 papers. The MVAPICH MPI libraries, designed and developed by his research group (http://mvapich.cse.ohio-state.edu), are currently being used by more than 3,450 organizations worldwide (in 92 countries). More than 1.9 million downloads of this software have taken place from the project’s site. This software is empowering many clusters in the TOP500 list. High-performance and scalable solutions for Deep Learning frameworks and Machine Learning applications from his group are available from https://hidl.cse.ohio-state.edu. Similarly, scalable, and high-performance solutions for Big Data and Data science frameworks are available from https://hibd.cse.ohio-state.edu. Prof. Panda is a Fellow of ACM and IEEE. He is a recipient of the 2022 IEEE Charles Babbage Award and the 2024 IEEE TCPP Outstanding Service and Contributions Award. More details about Prof. Panda are available at http://www.cse.ohio-state.edu/~panda.

 

Assistant Prof. Norihisa FUJITA

Norihisa Fujita received PhD degree from University of Tsukuba in 2016. From April 2016 to October 2019, he was a postdoctoral researcher at Center for Computational Science, University of Tsukuba, Japan. Since November 2019, he has been an assistant professor at Center for Computational Science, University of Tsukuba, Japan. His research interests include high-performance computing, accelerators, system architecture, high-speed networks, reconfigurable architecture and system software. He is a member of IEEE and IPSJ.

 

Prof. Shinji SUMIMOTO

Shinji Sumimoto is a project professor at the University of Tokyo’s Supercomputing Research Division in 2022 after 36 years in industry. He developed PMv2 for SCore in the RWCP project (1997-2001), then moved to Fujitsu Laboratories, where he commercialized PC clusters such as the PC Riken Super Combined Cluster and the University of Tsukuba PACS-CS Cluster (2001-2006), and contributed to the K project to develop interconnects and system architectures. At Fujitsu, he led the development of Fujitsu MPI and FEFS (2007-2011), and led Arm HPC open source software activities as a senior architect for the successor to Fugaku (2012-2022). His research focuses on HPC system software and high-performance communications, covering processor architecture, communications hardware, Linux kernel, and MPI communications libraries. He has been involved in MPI standardization (3.0-4.1) since 2009. Sumimoto is participating in the heterogeneous computing “h3-Open-BDEC” project (2019-2023) and the JHPC-quantum project (2023-2028), and is developing h3-Open-SYS/WaitIO and its Router variant. Sumimoto received his Bachelor of Engineering from Doshisha University (1986) and his PhD in Engineering from Keio University (2000, PhD thesis).

CCS at University of Tsukuba and GATE institute at Sofia University Strengthen Ties, Cited in Japan–Bulgaria Joint Statement

On May 20, Prime Minister ISHIBA Shigeru held a meeting with H.E. Mr. Rumen RADEV, President of the Republic of Bulgaria, who is currently visiting Japan. During the meeting, the two leaders affirmed their commitment to strengthening cooperation across a wide range of fields, including security and economic affairs. Following the summit, both leaders signed the “Joint Statement on the Establishment of a Strategic Partnership between Japan and the Republic of Bulgaria,” thereby elevating the bilateral relationship to a new Strategic Partnership.
(Source: Ministry of Foreign Affairs website: https://www.mofa.go.jp/erp/c_see/bg/pageite_000001_00001.html)

Article 23 of “Pillar 2: Economy, Business, Research and Development, Innovation” in the joint statement highlights the interdepartmental exchange agreement between the Center for Computational Sciences (CCS) at University of Tsukuba and Big Data for Smart Society Institute (GATE) at Sofia University. The statement affirms the two countries’ intent to further promote cooperation in industry, technology, and science.

The CCS remains committed to advancing collaborative research with GATE, particularly in the field of meteorology—an area vital to the development of smart cities and smart societies. This collaboration will include joint research, information sharing, and personnel exchanges, all aimed at contributing to societal progress.

For more information about the MOU signing ceremony with GATE, please visit the following link:
https://www.ccs.tsukuba.ac.jp/news240430e/

From left to right: Dr. Lidia Vitanova, GATE Institute researcher and University of Tsukuba CCS co-researcher; Prof. Taisuke BOKU, former director of the CCS; H.E. Mr. Rumen RADEV, President of the Republic of Bulgaria; Prof. Sylvia Ilieva, Director of GATE Institute, Sofia University; H.E. Ms. Marieta Arabadjieva, Ambassador of Bulgaria to Japan

筑波大学CCSとソフィア大学GATEとの連携強化　日・ブルガリア共同声明にも明記

石破総理大臣は、5月20日、日本を訪問中のブルガリアのルメン・ラデフ大統領と会談し、安全保障や経済などの幅広い分野における協力の強化を確認しました。会談終了後、両首脳は、両国関係を新たに「戦略的パートナーシップ」へと格上げする「日・ブルガリア戦略的パートナーシップ構築に関する共同声明」に署名しました （外務省HP：https://www.mofa.go.jp/mofaj/erp/c_see/bg/pageit_000001_00001.html）。

同共同声明の「第2の柱：経済、ビジネス、研究開発およびイノベーション」の第23項では、筑波大学計算科学研究センターと、ソフィア大学傘下のGATE（Big Data for Smart Society Institute）との部局間交流協定が紹介され、「産業、技術および科学に関する協力を一層促進することを決定する」と明記されました。

筑波大学計算科学研究センターでは、今後もGATEとの連携を通じて、スマートシティやスマートソサエティの構築にも不可欠な気象分野を中心に、共同研究、情報共有、人的交流を促進し、社会への貢献を目指す研究を推進してまいります。

GATEとのMOU（覚書）調印式の詳細については、以下のリンクをご覧ください：
https://www.ccs.tsukuba.ac.jp/news240430/

左から、GATE Institute研究員及び筑波大学CCS共同研究員のLidia Vitanova博士、朴泰祐前CCSセンター長、Rumen Radevブルガリア共和国大統領、ソフィア大学GATE Institute所長 Sylvia Ilieva教授、駐日ブルガリア大使Marieta Arabadjieva氏

 

Job opening of Assistant Professor (fixed term) position in CCS, University of Tsukuba

Background of the recruitment and description of the project

In the Research Area of Scientific Transformation A, titled “Materials Science of Mesohierarchies,” researchers are engaged in various fields including supramolecular chemistry aimed at constructing hierarchical structures in the mesoscopic domain; technologies and theoretical frameworks for designing and creating mesohierarchical materials; structure visualization techniques; technologies for manipulating energy levels between nanostructures via strong resonator coupling; and methods for analyzing the unique mechanical properties exhibited by mesohierarchical structures. Researchers focusing on the analysis of these mechanical properties are not only pursuing their own lines of investigation but are also actively collaborating with each other.

Work content and job description

A fixed-term Research Assistant Professor position is available under the support from the Research Area of Scientific Transformation A, “Materials Science of Mesohierarchies.” The successful candidate will conduct research on the mechanisms of structure formation and functional expression in mesohierarchical materials, utilizing materials informatics, molecular simulations, and/or quantum chemical calculations. In addition, the appointee will be expected to engage in teaching and research supervision in the Graduate School of Science and Technology, as well as the Faculty of Science and Technology, depending on their qualifications. A willingness to collaborate with experimental researchers is essential.

Assigned department

Center for Computational Science

Application period

2025/05/20~2025/06/18 Deadline for receipt

 

For more information, please see the link below.

https://jrecin.jst.go.jp/seek/SeekJorDetail?id=D125051251&ln=1

 

生命科学研究部門　助教（任期付）公募（締切6月18日）

業務内容

マテリアルズインフォマティクス、分子シミュレーション、量子化学計算などを用いたメゾヒエラルキー物質の構造形成・機能発現メカニズムに関する研究を実施する、任期付き助教を募集します。

募集の背景、プロジェクトの説明

学術変革領域研究A「メゾヒエラルキーの物質科学」では、メゾスコピック領域での階層構造構築を目指す超分子化学、メゾヒエラルキー材料創成技術/設計理論、構造可視化技術、共振器強結合によるナノ構造間のエネルギー準位の操作技術、そして構築したメゾヒエラルキー構造が示す特徴的な力学的特性の解析技術の研究者が各々の研究を行うとともに、積極的に共同研究を実施しています。

仕事内容・職務内容

学術変革領域研究A「メゾヒエラルキーの物質科学」において、マテリアルズインフォマティクス、分子シミュレーション、量子化学計算などを用いたメゾヒエラルキー物質の構造形成・機能発現メカニズムに関する研究を実施する、任期付き助教を募集します。また、応募者の適性を判断して、大学院理工情報生命学術院,および理工学群において、教育・研究指導を担当していただきます。実験研究者との共同研究に意欲的に取り組んで頂ける方を希望します。

配属部署

計算科学研究センター

募集期間

2025年05月20日~2025年06月18日 必着

応募方法

詳細は以下のJ-RECINをご覧ください。

 https://jrecin.jst.go.jp/seek/SeekJorDetail?id=D125051251&ln=0

 

スーパーコンピュータとAIによるごみ焼却時の撹拌条件の最適化 -熟練オペレーターを代替する実証プロジェクトを開始-

2025年5月14日
国立大学法人筑波大学
エクシオグループ株式会社
国立大学法人北海道大学
守山市

ごみ焼却施設の設置者である滋賀県守山市協賛のもと、筑波大学、エクシオグループ株式会社、北海道大学は、共同研究契約を締結し、ごみ焼却施設における最適なごみ攪拌条件をAI（人工知能）を用いて判定するシステムの開発と社会実装に関する研究プロジェクトを、令和6年9月1日から現場調査等を続けており、令和7年５月より活動を本格化します。

ごみ焼却施設では、安定した燃焼を維持するため、熟練のオペレータにより、焼却対象ごみがごみピット内で最適な状態に撹拌されています。一方、人材不足の問題から、ごみの最適な撹拌を人の手によらず自動化することが、重要な課題となっています。本プロジェクトでは産官学が連携し、熟練のオペレータによる撹拌技術の代替手法を確立するため、最適なごみ撹拌条件をスーパーコンピュータによってAI判定するシステムの社会実装を目指します。
　本プロジェクトでは、エクシオグループが守山市に建設したごみ処理施設「もりやまエコパーク環境センター」を実証サイトとして、北海道大学と筑波大学が共同開発したAI判定プログラムを、筑波大学のスーパーコンピュータPegasus上に実装します。

プロジェクトの背景と取り組み

労働人口減少に伴う慢性的な人材不足や地方財政のひっ迫により、公共事業の民間活用や効率化が推奨されています。廃棄物処理事業の中でも高度な施設管理が求められるごみ焼却施設では、熟練したオペレータにより、ごみを最適な状態に攪拌し、適切なタイミングで焼却炉へ投入することで、安定した燃焼を維持しています。しかしながら、将来的には熟練したオペレータが不足し、効率的な焼却施設の運営に支障をきたすことが懸念されています。

本プロジェクトでは、筑波大学、エクシオグループ株式会社、北海道大学、滋賀県守山市が、産官学の枠を越えて連携することで、各々の専門・得意分野を持ち寄り、上述した課題解決を目指します。具体的には、守山市のごみ処理施設「もりやまエコパーク環境センター」を実証実験拠点として、システムの研究開発を進め、オペレータ不足解消や焼却施設の運転効率化を達成する方法を検討します。ごみ処理プラントのマルチモーダルデータ計測、スーパーコンピュータを用いたプラント状況（ごみ種別や攪拌度や、ごみを焼却炉へ投入するタイミング）を認識するAI、VR（仮想現実）を用いた作業支援UI（ユーザーインターフェイス）などの構築を通じ、熟練オペレータの作業支援、もしくは、一部を代替するシステムの実現、および、その社会実装と研究成果の社会還元を目指します。

期待される波及効果

AIモデルによる焼却施設運転の高度化・効率化を達成するシステムのプロトコルを開発することで、同様の課題を抱えた全国の焼却施設への水平展開が進むと期待されます。また、実証実験を通じて獲得された産官学連携のノウハウをベースに、スーパーコンピュータを用いた社会課題の解決を目指した研究開発が加速するという学術的な発展も期待できます。

参画者

筑波大学　計算科学研究センター　北原 格※、謝 淳（※北海道大学大学院工学研究院客員教授兼務）
エクシオグループ株式会社　電気・環境・スマートエネルギー事業本部　早川俊一、山本晃康
北海道大学　大学院工学研究院　廣吉 直樹、有馬 孝彦
守山市環境生活部環境センター　羽場 宏典、髙木 覚

研究資金

本プロジェクトにおけるスーパーコンピュータでの実装研究は、筑波大学の「AI時代における計算科学の社会実装を実現する学際ハブ拠点」事業の支援を受けて行われます。
また、本プロジェクトはエクシオグループ株式会社が北海道大学に設置している寄附分野（北海道大学大学院工学研究院環境循環システム部門グローバル開発情報学分野）の活動の一環であり、本分野の支援を受けて行われます。

問い合わせ先

筑波大学 計算科学研究センター 広報・戦略室

エクシオグループ株式会社 経営企画部コーポレート・コミュニケーション室 広報担当

北海道大学 社会共創部広報課 広報・渉外担当

守山市 環境生活部 環境センター

 

 

 

 

 

細胞内相分離によるプリンヌクレオチド合成の活性化 －生体内プリン量を適切に保つ仕組みと治療応用の可能性－

2025年5月1日
国立大学法人群馬大学
国立大学法人筑波大学

 

群馬大学（群馬県前橋市）未来先端研究機構の高稲正勝助教（当時）は筑波大学計算科学研究センターの森田陸離研究員（当時）、群馬大学生体調節研究所の吉成祐人助教および西村隆史教授との共同研究により、細胞内でプリンヌクレオチド（注1）（以下、プリン）合成が活性化する仕組みの一端を解明しました。

プリンはエネルギー代謝や核酸合成に関与する、生物にとって重要な代謝産物ですが、その合成を調節する仕組みは十分には解明されていませんでした。今回、研究チームはプリン合成の化学反応の一部を触媒する酵素が、細胞内の液-液相分離現象（注2）により動的な凝縮体を形成することを発見しました（図1）。また分子動力学シミュレーション（注3）から、凝縮体形成は酵素反応の効率を高めることが予測されました。この凝縮体形成は環境中のプリン塩基の量に依存し、実際に凝縮体を形成できない変異体酵素を持つ細胞では、プリン合成活性が低下していました。

プリンの過剰生産は高尿酸血症や痛風を誘発するほか、多くのガン細胞ではプリン合成が異常亢進しています。本研究成果により生体内のプリン量を減少させる阻害剤の標的となる分子が同定され、痛風やガンの治療薬の創発に繋がる可能性があります。

研究成果は2025年4月10日、米国のオープンアクセスジャーナル PLOS Biology 誌に掲載されました。

 

用語解説

注１）プリンヌクレオチド（purine nucleotide）

細胞の中で使われる重要な分子の一種で、遺伝情報を伝えるDNAやRNAの材料になり、生命活動に欠かせない役割を担っている。

注２）液-液相分離（liquid-liquid phase separation）

均質な液体が互いに異なる2つの液体相に分かれる現象。細胞内で膜を持たない構造体（液滴あるいは凝縮体）を形成する原動力となる。細胞内の多くの生物学的プロセスで重要な役割を果たしている。

注３）分子動力学シミュレーション（molecular dynamics simulation）

原子や分子の動きをコンピュータ上で計算し、予測する手法。化学反応がどのように進行するか、あるいは特定の化学物質がどのように相互作用するかなどを調べることができる。

 

プレスリリース全文はこちら

掲載論文

【題名】
Phase separation of the PRPP amidotransferase into dynamic condensates promotes de novo purine synthesis in yeast（PRPPアミドトランスフェラーゼの動的凝縮体への相分離は酵母内のプリン新規合成を促進する）
 
【掲載誌】 
PLOS Biology
 
【DOI】
10.1371/journal.pbio.3003111

 

 

【受賞】塩川浩昭准教授が令和7年文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞

計算情報学研究部門の塩川 浩昭准教授が令和7年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞を受賞されました。

受賞業績名：大規模データの超高速分析アルゴリズムに関する研究

表彰式は4月15日に文部科学省3階 講堂で開催される予定です。

 

関連URL（文部科学省　令和7年度科学技術分野の文部科学大臣表彰受賞者等の決定について）https://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/mext_01503.html

 

 

Associate Professor Doan Quang-Van to contribute to IPCC Special Report on Climate Change and Cities

Doan Quang Van, an expert from the Center for Computational Sciences, has been appointed as a lead author for the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Climate Change and Cities.
 
Associate Professor Doan is one of just four lead authors from Japan and among 100 global experts from 50 countries. He was selected from more than 1,200 nominations submitted by governments and international organizations to contribute to this significant publication by IPCC—the United Nations body responsible for assessing climate change science. Scheduled for release in 2027, the report will synthesize recent scientific research and propose practical solutions to tackle the challenges of climate change in urban environments.
 
For the first time, the IPCC is dedicating an entire report to cities, recognizing their central role in both contributing to and mitigating climate change. To kickstart the work, lead authors gathered in Osaka, Japan, last week (March 10-14) to define the report’s key priorities.
 
“Urban areas are responsible for 70% of global greenhouse gas emissions while producing 80% of global GDP,” says A/Prof. Doan. “This report is designed to help cities become climate-resilient by providing decision-makers with clear, science-backed strategies.”
 
He adds: “By linking climate science with policy, we can give global and local leaders the knowledge they need to act on climate risks effectively. At the same time, this report will help identify critical knowledge gaps that will shape future research.”
 
A/Prof. Doan is a recognized researcher in atmospheric science and urban climate modeling. He specializes in computational methods for high-resolution climate simulations and urban extreme weather and climate. As an Associate Professor at the University of Tsukuba’s Center for Computational Sciences, he has been pioneering the integration of physics-based modeling with AI techniques to improve climate research.
 
Internationally, A/Prof. Doan collaborates with major urban climate research institutions. He serves as a board member of the Board on Urban Environment at the American Meteorological Society from 2020 and leads several research initiatives on urban climate prediction and AI/ML applications under the World Meteorological Organization. His work on the IPCC Special Report highlights the critical role of computational science in advancing knowledge of urban climate change and developing solutions for climate-resilient cities worldwide.

 

Assoc. Prof. Doan (seventh from the left) and Chapter 2 fellow lead authors of the IPCC Special Report.
Assoc. Prof. Doan (second from left) with IPCC Working Group II Co-chair Prof. Winston Chow (fourth from the right) and fellow lead authors of the IPCC Special Report.

 

 

ドアン・クアン・ヴァン准教授、IPCC特別報告書『気候変動と都市』に貢献

計算科学センターの研究者であるドアン　グアン　ヴァン准教授が、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の特別報告書『気候変動と都市』の主任著者に任命されました。

ドアン准教授は、日本から選ばれた4名の主任著者の一人であり、50カ国から集まった100人の世界的な専門家の一員です。彼は、各国政府や国際機関から提出された1,200件以上の推薦の中から選出され、IPCCによるこの重要な出版物に貢献することになりました。IPCCは気候変動を科学的に評価する国連の機関であり、本報告書は2027年に公開予定で、最新の科学的研究を統合し、都市における気候変動の課題に対する実用的な解決策を提案することを目的としています。

今回、IPCCが都市に特化した報告書を発表するのは初めてのことです。報告書執筆の開始にあたり、主任著者たちは先週（3月10日～14日）、大阪に集まり、報告書の主要な優先課題を策定しました。 「都市は世界の温室効果ガス排出量の70％を占める一方で、世界のGDPの80％を生み出しています」とドアン准教授は述べています。「本報告書は、気候変動に適応できる都市の持続可能な発展のために、各国政府に対して明確で科学的根拠に基づいた戦略を提供することを目的としています。」 さらに、「同時に、本報告書は今後の研究の方向性を決定する上で重要な知識のギャップを特定するのにも役立ちます」と付け加えました。

ドアン准教授は、都市気候モデリングの分野で高い評価を受ける研究者です。彼は、高解像度気候シミュレーションや都市域における極端気候・気象を専門としています。筑波大学計算科学センターの准教授として、物理のモデルとAI技術の統合を推進し、気候研究の発展に貢献しています。

国際的にも、ドアン准教授は主要な気候研究機関と協力しています。彼は、アメリカ気象学会（AMS）の都市環境委員会の委員を務め、世界気象機関（WMO）の下で都市気候予測やAI/ML応用に関する複数の研究プロジェクトを主導しています。彼のIPCC特別報告書への貢献は、都市気候変動の理解を深めることに寄与します。また、気候変動に適応した持続可能な都市を構築するための解決策を開発する上で、計算科学の重要な役割を強調するものとなるでしょう。

Assoc. Prof. Doan (seventh from the left) and Chapter 2 fellow lead authors of the IPCC Special Report.
Assoc. Prof. Doan (second from left) with IPCC Working Group II Co-chair Prof. Winston Chow (fourth from the right) and fellow lead authors of the IPCC Special Report.

 

 

【受賞】大須賀教授が2024年度日本天文学会欧文研究報告論文賞を受賞

宇宙物理研究部門の大須賀 健教授が、2024年度の日本天文学会欧文研究報告論文賞を受賞しました。

受賞論文は以下のとおりです。
“The origins and impact of outflow from super-Eddington flow”
Takaaki Kitaki, Shin Mineshige, Ken Ohsuga, and Tomohisa Kawashima
Vol. 73 (2021), No. 2, pp. 450–466

日本天文学会　欧文研究報告論文受賞者一覧

2024 CCS-KISTI ワークショップ

韓国科学技術情報研究院（KISTI）と研究交流会を開催します。

日程: March 28 (Fri), 2025
場所: Zoom 

プログラム: 

10:00-10:10

 opening remarks
10:10-10:30  Multi-GPU Parallelization for Large-Scale Flow Simulations Ki-Ha Kim
10:30-10:50   Development of a GPU-accelerated AMR hydrodynamics code Hajime Fukushima
10:50-11:10  Autotuning framework for HPC applications on exascale computers Oh-Kyoung Kwon
11:10-11:30  Parallel Implementation of Number-Theoretic Transform on GPU Clusters Daisuke Takahashi
  lunch break  
13:00-13:20  Introduction to the Newly Established KISTI-6 Supercomputer Ji-Hoon Kang
13:20-13:40   CCS Research Update and New Supercomputer Miyabi Taisuke Boku
13:40-14:00  A Variant of VQE for Tight-binding Simulations of Finite-size Perovskite Supercell Dongkeun Lee

14:00-14:20

  Floquet-Weyl Semimetal Induced by a Circularly Polarized Laser Nobuya Maeshima
14:30-14:50  Climate change in cities: How do we predict it and address underlying uncertain Doan Quang Van
14:50-15:10  Experiences in Lattice Boltzmann Method with Open-Source Code Minwoo Kim
15:10-15:20 closing remarks

2024 CCS-KISTI Workshop

Date: March 28 (Fri), 2025
Venue: Zoom 

Schedule: 

10:00-10:10

 opening remarks
10:10-10:30  Multi-GPU Parallelization for Large-Scale Flow Simulations Ki-Ha Kim
10:30-10:50   Development of a GPU-accelerated AMR hydrodynamics code Hajime Fukushima
10:50-11:10  Autotuning framework for HPC applications on exascale computers Oh-Kyoung Kwon
11:10-11:30  Parallel Implementation of Number-Theoretic Transform on GPU Clusters Daisuke Takahashi
  lunch break  
13:00-13:20  Introduction to the Newly Established KISTI-6 Supercomputer Ji-Hoon Kang
13:20-13:40   CCS Research Update and New Supercomputer Miyabi Taisuke Boku
13:40-14:00  A Variant of VQE for Tight-binding Simulations of Finite-size Perovskite Supercell Dongkeun Lee

14:00-14:20

  Floquet-Weyl Semimetal Induced by a Circularly Polarized Laser Nobuya Maeshima
14:30-14:50  Climate change in cities: How do we predict it and address underlying uncertain Doan Quang Van
14:50-15:10  Experiences in Lattice Boltzmann Method with Open-Source Code Minwoo Kim
15:10-15:20 closing remarks

一般利用の募集

筑波大学計算科学研究センターでは、JCAHPC が運用するスーパーコンピュータ Miyabi（Miyabi-G: 1,120 ノード、GH200、78.8 PFLOPS, Miyabi-C: 190 ノード、Xeon CPU Max 9480、1.3 PFLOPS）及び筑波大学計算科学研究センターが運用するビッグメモリスーパコンピュータPegasus （150ノード、SPR、H100、不揮発性メモリ、8.1 PFLOPS）について、Miyabiの7%、Pegasus の20%を目安とした計算機資源を、全国共同利用機関として有償の一般利用に供することといたします。

2025年度の一般利用を募集しますので、希望される方は以下の要領でご応募下さい。

https://www.ccs.tsukuba.ac.jp/kyodoriyou/ippan/

The 1st University of Tsukuba (UT) – Indian Institute of Science (IISc) Joint Workshop for Computational Sciences and High Performance Computing

Date and Venue  / Program / Registration  

In this joint workshop, we focus on searching the opportunity for collaborative research between two national institutes, University of Tsukuba and the Indian Institute of Science (IISc) especially on the fields of advanced computational sciences and high performance computing, where both institutes have strong points on these research fields. The Center for Computational Sciences (CCS) of University of Tsukuba is a representative institute in Japan on these fields and jointly hosts the workshop with IISc.
We aim to construct a strong partnership toward the advanced collaboration supported by both institutes to lead the world-class research based on the Japan-India partnership, which is strongly desired to proceed nowadays. In this memorial first joint workshop, we especially focus on five scientific fields; Material Science, Astrophysics, Bioscience, Global Environmental Science, and Computer Science for Supercomputing. We also aim to make a partnership not only between two institutes but also involving industry for supercomputing to spread the collaboration to the real world.
The workshop consists of multiple sessions of flash talks from both CCS and IISc for each scientific fields as well as the overall introduction of the two institutes, followed by special talks from industry, Fujitsu Corporation. In the last part, we discuss on how to proceed with our collaboration among institutes, nations, and academia and industry, in the panel session.
The workshop is open and we welcome any participant who is interested into the topics.

Date and Venue

Date: March 26, 2025, 9:30-13:10（India Time); 13:00-16:40 (Japan Time)
Venue: Zoom *The Zoom link (passcode) will be sent to registrants just before the symposium.

Program

India time Japan time title speaker
9:30 – 13:00 – Opening remarks Prof. Takeaki Sakurai (Director, OGI)
9:35 – 13:05 – Introduction UT CCS Prof. Taisuke Boku (Director, CCS)
9:50 – 13:20 – Introduction IISc SERC Prof. Sathish Vadhiyar (Chair, SERC, IISc)
10:05 – 13:35 – Developments and Applications of Hybrid DFT-Implicit Solvation Models in Electrochemistry Prof. Minoru Otani (CCS)
10:15 – 13:45 – Merging Quantum and Classical Simulations with Machine Learning for Understanding and Designing Materials Dr. Ananth Govind Rajan, Chem Engg.
    Fast and scalable computational methods for ab initio modeling of materials in the exascale era Dr. Phani Motamarri, CDS
10:25 – 13:55 – Division of Astrophysics: Overview & AGN Feedback  Prof. Ken Ohsuga, Asst. Prof. Alex Wagner (CCS)
10:35 – 14:05 –  Astrophysical gas dynamics: From black hole accretion disk to intercluster medium Prof. Banibrata Mukhopadhyay, Physics
10:45 – 14:15 – Break  
10:55 – 14:25 – Multiscale simulations of biomolecular systems using exascale computing Prof. Anand Srivastava, Molecular Biophysics Unit
11:05 –  14:35 – Molecular Dynamics Insights into 3D Domain Swapping in Human Antibody Light Chain Asst. Prof. Kowit Hengphasatporn (CCS)
11:15 – 14:45 – Ocean model  simulations at  sub-mesoscale (~1km) resolving resolution Prof. PN Vinayachandran
11:25 – 14:55 – Numerical Simulations of Urban and Mountain Meteorology from Micro- to Meso-Scales Prof. Hiroyuki Kusaka (CCS)
11:35 –  15:05 – Break  
11:45 – 15:15 – Invited Talk (Fujistu Ltd.)
Fujitsu Small Research Lab: Driving Research and Talent Development in Partnership with Universities		 Mr. Hirotaro Ohira (Academia-Industry liaison)
    Invited Talk (Fujistu Ltd.)
Collaboration Between Tsukuba University and Fujitsu: Achievements and Future Prospects in Next-Generation Data Platforms		 Dr. Kohta Nakashima (SRL with CCS-Tsukuba)
12:05 – 15:35 – Panel Discussion   
13:05 – 16:35 – Closing remarks  (IISc OIR)  

Registration

Participants should finish the registration by March 24, 2025.  The registration is free but mandatory.  

[Registration here]

Miyabi スーパーコンピュータシステム「大規模 HPC チャレンジ」公募日程

最先端共同HPC基盤施設（JCAHPC）では、2025年4月より、Miyabiスーパーコンピュータシステムにおいて「大規模 HPC チャレンジ」を実施します。
「大規模 HPC チャレンジ」は、Miyabi(Miyabi-G)スーパーコンピュータシステムの演算加速ノード群 (1,090 ノード) 又はMiyabi(Miyabi-C)スーパーコンピュータシステムの汎用CPUノード群 (184 ノード) 或いは両方を専有利用することができる公募型プロジェクトです。

提供資源

Miyabi スーパーコンピュータシステム

  • 最大、Miyabi-Gの1,090 ノード（78,480コア、GPU 1,090基）又はMiyabi-Cの184 ノード（20,608コア）、或いは両方を最大24時間専有利用できます。

利用案内

  • 1 ヶ月に 1 回、原則として月末処理前日 9:00 頃 ～ 翌日の 9:00 までの最大24時間、最大Miyabi-Gの1,090 ノード（78,480コア、GPU 1,090基）又はMiyabi-Cの184 ノード（20,608コア）、或いは両方を専有利用することが可能です。
  • 課題は公募制とし、現ユーザーに限定せず、広く課題を募集します。個人、およびグループによる応募が可能ですが、各月に 1 グループの採用を原則とします。
  • 本制度により得られた成果については公開していただきます。成果公開には「Miyabi 演算加速ノード群（Miaybi-G））」、「Miaybi 汎用CPUノード群（Miaybi-C）」の利用、「大規模 HPC チャレンジ」制度によって実施した旨を明記していただきます。また、広報誌等への成果報告記事の執筆を行っていただきます。
  • センターの主催、共催するセミナー、ワークショップ等でご発表いただく場合があります。
  • 利用料金は無料です。

公募日程

「大規模 HPC チャレンジ」の課題募集を以下の日程で予定しております。

  • メンテナンス等の都合により募集スケジュールが変更となることがあります。
  • 年複数回を申し込むことも可能ですが、申込状況によりご希望に添えない場合もありますのであらかじめご了承ください。また、一回の申し込みで利用可能なのは一回のみです。

2025 年度実施日程 (予定)

第1回

実施時期 募集締切 審査 採択通知
2025年 4月22日(火) 9:00 ～ 4月23日(水) 9:00
2025年 5月27日(火) 9:00 ～ 5月28日(水) 9:00
2025年 6月24日(火) 9:00 ～ 6月25日(水) 9:00
2025年 7月22日(火) 9:00 ～ 7月23日(水) 9:00		 2025年
3月17日(月)
17:00		 2025年3月下旬 2025年4月上旬

第2回

実施時期 募集締切 審査 採択通知
2025年 8月28日(木) 9:00 ～ 8月29日(金) 9:00
2025年 9月25日(木) 9:00 ～ 9月26日(金) 9:00
2025年10月28日(火) 9:00 ～ 10月29日(水) 9:00
2025年11月25日(火) 9:00 ～ 11月26日(水) 9:00		 2025年
7月22日(火)
17:00		 2025年7月下旬 2025年8月上旬

第3回

実施時期 募集締切 審査 採択通知
2025年12月23日(火) 9:00 ～ 12月24日(水) 9:00
2026年 1月27日(火) 9:00 ～ 1月28日(水) 9:00
2026年 2月24日(火) 9:00 ～ 2月25日(水) 9:00
2026年 3月30日(月) 9:00 ～ 3月31日(火) 9:00		 2025年
11月17日(月)
17:00		 2025年11月下旬 2025年12月上旬

応募詳細

大規模HPCチャレンジへの応募詳細につきましてはこちらを御覧ください。

採択課題

論文等で研究成果を報告する場合の英文表記について

本制度を用いて英語論文等を出版される場合は、以下の例文の記載をお願いします。

本制度の英語名

“Large-scale HPC Challenge” Project, Joint Center for Advanced High Performance Computing(JCAHPC).

謝辞の英文例

Computational resource of Supermicro ARS-111GL-DNHR-LCC and FUJITSU PRIMERGY CX2550 M7 (Miyabi) was awarded by “Large-scale HPC Challenge” Project, Joint Center for Advanced High Performance Computing(JCAHPC).

大規模 HPC チャレンジ FAQ

 

令和6年度　年次報告会（2025年2月28日）

日時：2025年2月28日（金）14:00～17:00
会場：計算科学研究センターワークショップ室

計算科学研究センター 令和6年度年次報告会を行います。本年度はポスター発表となります。

プログラム（コアタイム）

所属部門 氏名 コアタイム
素粒子物理研究部門 藏増 嘉伸 15:00-16:00
素粒子物理研究部門 石塚 成人 16:00-17:00
素粒子物理研究部門 大野 浩史 14:00-15:00
素粒子物理研究部門 秋山　進一郎 16:00-17:00
宇宙物理研究部門 大須賀 健 動画対応
宇宙物理研究部門 森 正夫 動画対応
宇宙物理研究部門 矢島 秀伸 16:00-17:00
宇宙物理研究部門 吉川 耕司 14:00-15:00
宇宙物理研究部門 福島 肇 15:00-16:00
宇宙物理研究部門 朝比奈　雄太 14:00-15:00
原子核物理研究部門 中務 孝 16:00-17:00
原子核物理研究部門 清水 則孝 14:00-15:00
原子核物理研究部門 日野原 伸生 16:00-17:00
原子核物理研究部門 宮城 宇志 14:00-15:00
量子物性研究部門 矢花 一浩 15:00-16:00
量子物性研究部門 大谷 実 14:00-15:00
量子物性研究部門 小泉 裕康 15:00-16:00
量子物性研究部門 Tong Xiao-Min 15:00-16:00
量子物性研究部門 前島 展也 16:00-17:00
量子物性研究部門 萩原 聡 14:00-15:00
生命科学研究部門・生命機能情報分野 重田 育照  
生命科学研究部門・生命機能情報分野 谷 一寿 15:00-16:00
生命科学研究部門・生命機能情報分野 庄司 光男 16:00-17:00
生命科学研究部門・生命機能情報分野 原田 隆平 15:00-16:00
生命科学研究部門・生命機能情報分野 堀 優太 14:00-15:00
生命科学研究部門・生命機能情報分野 Kowit Hengphasatporn 14:00-15:00
生命科学研究部門・生命機能情報分野 岡澤 一樹 15:00-16:00
生命科学研究部門・分子進化分野 稲垣 祐司 15:00-16:00
生命科学研究部門・分子進化分野 中山 卓郎 16:00-17:00
地球環境研究部門 日下 博幸 15:00-16:00
地球環境研究部門 ドアン　グアン　ヴァン 16:00-17:00
高性能計算システム研究部門 朴 泰祐 動画対応
高性能計算システム研究部門 高橋 大介 14:00-15:00
高性能計算システム研究部門 建部 修見 動画対応
高性能計算システム研究部門 額田 彰 15:00-16:00
高性能計算システム研究部門 多田野 寛人 16:00-17:00
高性能計算システム研究部門 藤田 典久 14:00-15:00
計算情報学研究部門・データ基盤分野 天笠 俊之 動画対応
計算情報学研究部門・データ基盤分野 塩川 浩昭 16:00-17:00
計算情報学研究部門・データ基盤分野 堀江 和正 15:00-16:00
計算情報学研究部門・データ基盤分野 サーヴォン・ブー 14:00-15:00
計算情報学研究部門・計算メディア分野 亀田 能成 15:00-16:00
計算情報学研究部門・計算メディア分野 北原 格 14:00-15:00
計算情報学研究部門・計算メディア分野 謝 淳 16:00-17:00

【受賞】大須賀教授、清水准教授が筑波大学2024 BEST FACULTY MEMBERに選ばれました

計算科学研究センター 宇宙物理研究部門の大須賀 健教授と原子核物理研究部門の清水 則孝准教授が、筑波大学2024 BEST FACULTY MEMBERに選ばれました。

表彰式は2月17日に筑波キャンパスで開催されました。

（左：永田学長、右：大須賀教授）
（左：永田学長、右：大須賀教授）
（左：永田学長、右：清水准教授）
（左：永田学長、右：清水准教授）

Elucidating the Photosynthetic Mechanism of Purple Sulfur Bacteria Living in High-Salt, High-Alkaline Environments

Researchers at University of Tsukuba have investigated the structure and light energy transfer efficiency of a protein complex crucial to the photosynthesis of purple sulfur bacteria thriving in high-salt, high-alkaline environments. Cryo-electron microscopy observation and computer analysis revealed that this unique protein complex significantly enhances energy conversion ability.

Tsukuba, Japan—Unlike plants and cyanobacteria, photosynthetic bacteria, such as purple sulfur bacteria, thrive in extreme environments with high salt concentrations and alkalinity. These bacteria use hydrogen sulfide (H2S) to convert solar into chemical energy. Light-harvesting protein complexes—specifically the light-harvesting two complex (LH2) and the core light-harvesting reaction center complex (LH1-RC)—play a crucial role in this process. Halorhodospira halophila, a purple sulfur bacterium, is believed to perform photosynthesis efficiently by integrating LH2 and LH1-RC. However, in nonsulfur bacteria, the interaction between LH2 and LH1-RC has been reported to be weak, and this key difference remains unclear.

Fig. Structure of the Core Light-Harvesting Reaction Center Complex (LH1-RC) and the Light-Harvesting Supercomplex (LH1-LH2) of Hlr. halophila Visualized by Cryo-Electron Microscopy.
Fig. Structure of the Core Light-Harvesting Reaction Center Complex (LH1-RC) and the Light-Harvesting Supercomplex (LH1-LH2) of Hlr. halophila Visualized by Cryo-Electron Microscopy. ー This illustration shows how two isoforms of the α and β chains in the LH1 subunit pair together to form a ring. The LH1 ring is structured to surround both the reaction center and the LH2 complex, which are depicted in semi-transparent colors on the left and right, respectively.

To investigate this, researchers employed cryo-electron microscopy to observe LH2 and LH1-RC from Hlr. halophila at the amino acid level. Results revealed that LH1-LH2 and LH1-RC complexes are formed, the smallest unit of the LH1 structure is composed of an unusual polypeptide chain, and this LH1 structure surrounds LH2 or RC. Furthermore, experiments measuring intermolecular energy transfer showed that the LH1-LH2 complex achieves almost 100% light energy transfer efficiency, suggesting that its structural arrangement enhances energy conversion.

These findings provide new insights into how bacteria perform highly efficient photosynthesis even under extreme conditions while converting toxic H2S into sulfur. This knowledge could contribute to advancements in solar energy and environmental conservation.

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This work was supported in part by JSPS KAKENHI Grant Numbers 20H05086, 20H02856, 23K05822, 24K01620, 22K06144, 24H02084, 22K18694, 21H01985, 22H05416, 24H01128, and 22K19060, Japan.

Original Paper

Title of original paper:
A distinct double-ring LH1-LH2 photocomplex from an extremophilic phototroph
Journal:
Nature Communications
DOI:
10.1038/s41467-024-55811-9