Job opening of Assistant Professor (tenure track) position (Deadline:Nov.30th.JST)

Position Title      : Assistant professor (tenure track)

Affiliation          : Division of Life Science, Center for Computational Sciences, University of Tsukuba

Field of Expertise: Computational Bio and Medical Science including bioinformatics, quantum chemistry, molecular simulations, and machine learning.

Research                  : In our center, we seek a tenure track assistant professor to develop computational methods using bioinformatics, classical molecular dynamics (MD) simulations, first-principles calculations, and machine learning (ML), and apply it to actual problems in the field of biomolecular medical sciences. The successful candidate will be a member of the Divisions of Life Science. He/She will collaborate with experimental researchers in the field as well as companies. We are looking for a best candidate who is willing to engage in research in the interdisciplinary field of computational medical science. Based on the candidates’ expertise, he/she can teach in the faculty of physics, chemistry, or biology.

Starting date           : April 1st, 2022 or later, as soon as possible

Period                      : 5 years (After evaluation, He/She can become a tenured assistant professor)

Requirement          : Applicants must have a doctoral degree or equivalent expertise.

Compensation

Salary:                Annual salary system (The annual salary will be determined based on the regulations of the University, taking into account the career of the employee.)

Working hours            : Discretionary labor system

Holidays             : Saturday, Sundays, national holidays, New Year’s holidays (Dec.29  Jan. 3), and holidays determined by the University.

 

Submissions            : 1) Resume/CV (with photograph)

                              2) List of research activities including peer-reviewed papers, peer-reviewed proceedings, oral presentations at international conferences, competitive research funds (representative), awards, and so on.

 3) Up to five major papers (at least four of which were published within the last five years)

                              4) Summary of research to date (within 1 sheet of A4 paper)

                              5) Research and education proposal (about 1 sheet of A4 paper for each)

                             6) Contact information for two references (name, affiliation, email address, telephone number, etc.)

                              7) Consent for the handling and extraterritorial transfer of personal data in accordance with the EU-General Data Protection Regulation (GDPR) (*Submit this form if you are a resident of member countries of the European Economic Area or the United Kingdom. Please contact us to order the consent form before the submission).

 

Submission deadline: Tuesday, November 30th, 2021 (JST).

Please write “Application for Assistant Professor Position in Computational Medical Science (Biomolecular Medical Science)” on the subject and send a zip file with a password for the documents (1-6) in the pdf format via e-mail to apply_2021_L01 [at]ccs.tsukuba.ac.jp ([at] should be replaced by @). The password should be separately sent to shigeta[at]ccs.tsukuba.ac.jp ([at] should be replaced by @ as well).

 

Contact address: Yasuteru Shigeta

(Tel: +81-29-853-6496, Email: shigeta[at]ccs.tsukuba.ac.jp)

 

Miscellaneous: The Center for Computational Sciences has been approved as a Joint Collaborative Research Center by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science, and Technology. We promote interdisciplinary computational sciences, including joint use of our supercomputer systems. The University of Tsukuba conducts its personnel selection process in compliance with the Equal Employment Opportunity Act.

生命科学研究部門 助教(テニュアトラック)公募 (締切11月30日)

公募人員:助教(テニュアトラック)1名


所属組織:筑波大学計算科学研究センター

専門分野: 当センターでは, 計算メディカルサイエンス事業部 計算生体分子医科学分野において, バイオインフォマティクス, 分子シミュレーション, 第一原理計算, 機械学習のいずれかを用いた生体内分子の機能メカニズムの解明とその基礎医学・創薬への展開を実施する, 助教(テニュアトラック)を募集します。また,応募者の適性を判断して, 理工学群物理学類・物理学学位プログラム,あるいは, 生命環境学群生物学類・生物学学位プログラム, もしくは, ヒューマンバイオロジー学位プログラム・ヒューマニクス学位プログラムにおいて,教育・研究指導を担当していただきます。学際領域である計算医理工分野における研究教育に意欲的に取り組んで頂ける方を希望します。

 

着任時期:2022年4月以降できるだけ早い時期

任期  :5年(審査を経て任期のない助教に転換する)

応募資格:博士の学位を有する者, あるいはそれと同等の力量をもつ者

提出書類:1)履歴書(写真貼付)

 2)業績リスト(査読論文とその他を区別すること)

 3)主要論文別刷5編(うち4編以上は最近5年以内のもの)とその要約(A41ページ)

 4)これまでの研究の概要(A4用紙 1枚分程度)

 5)着任後の研究計画と教育に関する抱負(それぞれ、A4用紙 1枚分程度)

 6)外部資金の獲得状況

 7)照会可能者2名以上の氏名・連絡先

8)EU―般データ保護規則(GDPR)に基づく個人データの取扱い及び域外移転に関する同意書(※欧州経済領域の構成国及び英国在住者は提出してください。同意書については、応募前に下記の問合わせ先に連絡をしてください)

応募締切:2021年11月30日(火)必着


応募方法:サブジェエクト名を「計算メディカル助教公募(生体分子医科学)」として、

                 上記のファイルを圧縮し、暗号化した上で

                      apply_2021_L01@ccs.tsukuba.ac.jp

までメール送付してください。パスワードは、

                      shigeta@ccs.tsukuba.ac.jp

にお送りください。

【問合せ先】重田 育照(Tel: 029-853-6496,  Email:shigeta@ccs.tsukuba.ac.jp
)

 

その他:計算科学研究センターは,文部科学省共同利用・共同研究拠点に認定されており,計算機共同利用を含む学際計算科学を推進しています。筑波大学では男女雇用機会均等法を遵守した人事選考を行っています。

研究トピックス「光と電子の相互作用で導くアト秒科学!」公開

計算科学研究センター(CCS)に所属する教員・研究員の研究をわかりやす句紹介する「研究者に聞く− 研究トピックス」に「Vol.5 光と電子の相互作用で導くアト秒科学!」を公開しました。

量子物性研究部門 の佐藤助教の研究を紹介しています。

「研究者に聞く− 研究トピックス」

「Vol.5 光と電子の相互作用で導くアト秒科学!」

光と電子の相互作用で導くアト秒科学!

佐藤 駿丞 助教

量子物性研究部門

世の中には、金属、絶縁体、半導体といった異なる性質をもつ多くの物質であふれています。これらを研究する分野が物性物理学と呼ばれています。とくに電子の運動など、ミクロな世界をきちんと解明するためには、量子力学を用いた大型計算機のシミュレーションが欠かせません。これにより、物質の新しい性質の解明や、新しい物質のデザインを行っています。とくに佐藤助教は、光と物質の相互作用の計算を行い、将来のエレクトロニクスに期待される次世代物性の研究を進めています。

(2021.9.29 公開)

 

超短時間、アト秒世界での光と物質の相互作用を解明する

佐藤助教は、約5年間ドイツのマックスプランク物質構造・ダイナミクス研究所に在籍して海外研究者と共同研究を進めてきました。今回は、その大きな成果の一つである「光と物質の相互作用の計算シミュレーション」についてご紹介します。物性物理の最先端のテーマとして、「アト秒(注1科学」というものがあります。これは10のマイナス18乗秒という、とてつもなく短い時間における現象を解明するものです。具体的には、フェムト秒(注2での時間幅をもった光パルスを、ダイヤモンドやチタンといった物質に照射することで、物質中の電子の動きを制御するというアイデアです。(図1)

図1:パルス光がチタン薄膜へ照射される様子の模式図 ©Mikhail Volkov

アト秒科学の研究は、将来的には、たとえば光による電流の制御や、光によって生み出される新たな物質の秩序形成といった基盤研究に役立ち、未来のエレクトロニクスとして注目されています。

 

パルス光により、電子が超高速に集まる!

2019年にチューリッヒ工科大学の実験グループとの共同研究として、厚さ100ナノメートル(注3という極薄の金属チタンに対して、フェムト秒で変化するパルス光を照射する実験を行いました。この実験結果を検証するには、電子が金属内でどのように運動しているかを理論的に解く必要があります。そのためには、ミクロ世界の法則である量子力学に基づいた計算を行わなくてはいけません。超高速の時間変化を再現するためには、大型計算機の力が必要となります。この大規模な電子運動計算を行った結果、チタン原子のまわりに電子が集まっていることが明らかになりました。(図2)

これを光誘起電子ダイナミクスと呼び、フェムト秒の時間ごと、電子が集まっている赤い領域が局在化している様子がはっきりとみてとれます。パルス光で金属内部の電子の局在化を強めたりすることで、物質の光学的な性質を超高速に制御させる新たな試みとして注目されています。佐藤助教は、こうした光によって引き起こされる、様々な物質の性質を制御するための新しい物性の研究に日夜取り組んでいます。

図2:チタン原子に電子が集まる様子(赤の領域が電子が多く集まっている)

用語

1)アト秒:10の18乗分の1秒

2)フェムト秒:10の15乗分の1秒

3)ナノメートル:10の9乗分の1メートル

 

さらに詳しく知りたい人へ

 

13th symposium on Discovery, Fusion, Creation of New Knowledge by Multidisciplinary Computational Sciences: Program of Parallel sessions

CCS International Symposium 2021 Parallel Sessions

Session 1: Particle physics, Convenor: OHNO Hiroshi    【Zoom】

Time

(5 + 2 min. each)

Speaker

(Affiliation)

Title

16:15 – 16:22

OHNO Hiroshi

(Univ. of Tsukuba)

Critical endpoint of finite temperature phase transition for four-flavor QCD

16:22 – 16:29

NAKAMURA Yoshifumi

(RIKEN)

Study of QCD with finite temperature

16:29 – 16:36

KANAYA Kazuyuki

(Univ. of Tsukuba)

Thermodynamics of 2+1 flavor QCD with the gradient flow

16:36 – 16:43

FUKAYA Hidenori

(Osaka Univ.)

Topological excitation of high temperature QCD near the physical point

16:43 – 16:50

AKIYAMA Shinichiro

(Univ. of Tsukuba)

Particle Physics with Tensor Network Scheme

16:50 – 16:57

SHIBATA Akihiro

(KEK)

Lattice study of confinement mechanism based on the dual superconductivity

16:57 – 17:04

NEMURA Hidekatsu

(Osaka Univ.)

Implementation of Lattice QCD common code to large scale parallel supercomputer with manycore architecture

17:04 – 17:11

KANEKO Takashi

(KEK)

B meson mixing from lattice QCD with relativistic heavy quarks

17:11 – 17:18

YAMADA Norikazu (KEK)

Peeking into the θ vacuum

17:18 – 17:25

UKITA Naoya

(Univ. of Tsukuba)

Calculation of QCD hadron spectrum in master field formalism

17:25 – 17:32

ISHIZUKA Naruhito

(Univ. of Tsukuba)

Calculation of K meson decay amplitudes

17:32 – 17:39

YAMAZAKI Takeshi

(Univ. of Tsukuba)

Calculation of pion and kaon electromagnetic form factors in N_f=2+1 lattice QCD

17:39 – 17:46

SHINTANI Eigo

(Univ. of Tsukuba)

Hadronic vacuum polarization contribution to muon g-2 in  lattice QCD

17:46 – 17:53

ISHIKAWA Ken-Ichi

(Hiroshima Univ.)

Search for physics beyond the standard model from 2+1 Flavor Lattice QCD with the Physical Quark Masses


Session 2: Astrophysics
, Convenor: WAGNER Alexander    【Zoom】

Time

(5 + 2 min. each)

Speaker

(Affiliation)

Title

16:15 – 16:22

TANIKAWA Ataru
(The University of Tokyo)

Astronomical transients in star clusters

16:22 – 16:29

OKAMOTO Takashi
(Faculty of Science, Hokkaido University)

Modelling supernova feedback in galaxy simulations

16:29 – 16:36

OHSUGA Ken
(CCS, University of Tsukuba)

Structure Formation in the Universe using Radiation Hydrodynamic Simulations

16:36 – 16:43

YAJIMA Hidenobu
CCS, University of Tsukuba)

Radiative transfer simulations and machine learning for in-vivo bioimaging

16:43 – 16:50

MORI Masao
(CCS, University of Tsukuba)

Evolution of the local galaxies

16:50 – 16:57

KIUCHI Kenta
(Yukawa Institute for Theoretical Physics)

Implementation of advanced Riemann solver in numerical relativity code

16:57 – 17:04

FUJIMOTO Yusuke
(Carnegie Institution for Science)

Formation and evolution of the local interstellar environment: combined constraints from nucleosynthetic and X-ray data


Session
3: Nuclear physics,  Convenor: HINOHARA Nobuo    【Zoom】

Time

(5 + 2 min. each)

Speaker

(Affiliation)

Title

16:15 – 16:22

TSUJI Ryutaro

(Tohoku Univ.)

Nucleon Structure from lattice QCD at the physical point

16:22 – 16:29

DOI Takumi

(RIKEN)

First-principles Lattice QCD calculation of Hadron interactions

16:29 – 16:36

AOYAMA Shigeyoshi

(Tokyo Univ. of Agriculture and Technology)

A fundamental research for the tritium contaminated water problem by nuclear ab-initio calculation

16:36 – 16:43

TANIGUCHI Yasutaka

(NIT, Kagawa College)

12C + 12C Fusion Astrophysical S factor from a Full-microscopic Nuclear Model

16:43 – 16:50

MAGIERSKI Piotr

(Warsaw Univ. of Technology)

Superfluid dynamics of nuclear systems

16:50 – 16:57

NAKATSUKASA Takashi

(Univ. of Tsukuba)

Cluster formation and dynamics in low-energy nuclear reaction

16:57 – 17:04

TSUNODA Yusuke

(Univ. of Tokyo)

Nuclear shapes and collective motions in the region of Sm

17:04 – 17:11

SHIMIZU Noritaka

(Univ. of Tokyo)

Microscopic description of the collective motions of medium-heavy nuclei based on shell-model calculations

17:11 – 17:18

ABE Kohei

(Chiba Univ.)

Microscopic study on the origin of the rotational band of nuclei

17:18 – 17:25

TERASAKI Jun

(Czech Tech. Univ. in Prague) 

Estimation of nuclear matrix elements of double-β decay from shell model and quasiparticle random-phase approximation

17:25 – 17:32

HINOHARA Nobuo

(Univ. of Tsukuba)

Systematic calculation of two-neutrino double-beta decay nuclear matrix element with the finite-amplitude method of nuclear density functional theory

 

Session 4: Material science, Convenor: OTANI Minoru    【Zoom】

Time

(5 + 2 min. each)

Speaker

(Affiliation)

Title

16:15 – 16:22

HAYASHI Toshiaki

(NTT Corporation)

Higher order perturbation of voltage potential on variable-range hopping transport

16:22 – 16:29

FUKUI Kiyu

(Univ. of Tokyo)

Functional renormalization group study on the feasibility of Kitaev quantum spin liquid

16:29 – 16:36

HOSHI Takeo

(Tottori Univ.)

Novel structure analysis method for two-dimensional material by massively parallel data-driven science

16:36 – 16:43

HASHMI Arqum

(QST)

Spin-valley polarization in 2D materials

16:43 – 16:50

SEKIKAWA Takuya

(Niigata Univ.)

First-principles and quantum many-body calculations for electronic states and superconductivity in Tungsten Bronze AxWO3

16:50 – 16:57

MATSUSHITA Yu-ichiro

(Tokyo Tech)

Theoretical study for the reduction of interface states in SiC/SiO2

16:57 – 17:04

ONO Tomoya

(Kobe Univ.)

First-principles electronic-structure and transport-property calculations using RSPACE code

17:04 – 17:11

UEMOTO Mitsuharu (Kobe Univ.)

Design of Nanophotonic Device by Large-Scale Ab-initio Calculation

17:11 – 17:18

YAMADA Shunsuke

(Univ. of Tsukuba)

First-principles study for maximizing efficiency of high-order harmonic generation from nano-scale thin films

17:18 – 17:25

YABANA Kazuhiro (Univ. of Tsukuba)

Quantum effects in optical response of plasmonic meta-surface

17:25 – 17:32

YAMADA Atsushi

(Univ. of Tsukuba)

Terahertz generation spectroscopy by Maxwell + MD multiscale simulation

17:32 – 17:39

TONG Xiao-Min

(Univ. of Tsukuba)

Carrier-Envelope-Phase Dependent Strong-Field Excitation

17:39 – 17:46

KOIZUMI Hiroyasu (Univ. of Tsukuba)

Cuprate superconductor qubits

17:46 – 17:53

KOBAYASHI Nobuhiko (Univ. of Tsukuba)

Theory of electronic devices by large-scale first-principles charge transport calculations


Session 5: Life science, Chemistry, Biology, Convenor: HARADA Ryuhei  【Zoom】

Time
(5 + 2 min. each)

Speaker (Affiliation)

Title

16:15 – 16:22

SHOJI Mitsuo     (Univ. of Tsukuba)

Theoretical Elucidations of Chemical Reactions by Using Large-scale Molecular Simulations

16:22 – 16:29

KUMADA Hiroaki  (Univ. of Tsukuba)

Research of Realization for Comprehensive Dose Estimation System for Various Radiotherapy with PHITS, a High Accuracy Monte Carlo Code

16:29 – 16:36

OYA Megumi   (RIKEN)

Investigation of Clinical Target Volume Segmentation for Whole Breast Irradiation Using Three‑dimensional Convolutional Neural Networks with Gradient‑Weighted Class Activation Mapping

16:36 – 16:43

SHIGETA Yasuteru (Univ. of Tsukuba)

Drug Repositioning for Covid-19 Main Protease

16:43 – 16:50

WATANABE Hiroshi  (Keio University)

Proton Transfer Dynamics in Bulk Phase Using Adaptive QM/MM Method

16:50 – 16:57

INAGAKI Yuji      (Univ. of Tsukuba)

The Phylogenetic Position of a Microeukaryote Strain SRT706 as Inferred from a 300-gene Analyses

16:57 – 17:04

TSUJIMURA Masaki  (The Univ. of Tokyo)

Protonation State of the Key Residue Asp234 in Light-gated Anion Channelrhodopsin GtACR1

17:04 – 17:11

HARADA Ryuhei   (Univ. of Tsukuba)

Developments of Computational Methods for Drug Design Based on Parallel Cascade Selection Molecular Dynamics (PaCS-MD) and its Applications

Session 6: Numerical analysis, Computational informatics, Convenor: KAMEDA Yoshinari    【Zoom】

Time

Speaker (Affiliation)

Title

16:15-16:22

 

OSAWA Kiyoshi

 (Faculty of Health and Sport Sciences, Univ. of Tsukuba)

Evaluation of baseball players with big data

16:22 – 16:29

 

HAGA Takanori

(Japan Aerospace Exploration Agency)

Speed-up of Compressible Combustion Solver with High-Order Unstructured Method Using GPGPU

16:29 – 16:36

 

SAKURAI Tetsuya

(Univ. of Tsukuba)

Development of next generation parallel algorithms and software for solving large-scale eigenvalue problems

16:36 – 16:43

 

NAKASATO Naohito (Univ. of Aizu)

Performance Evaluation of Various Floating-point Units

16:43 – 16:50

IMAMURA Toshiyuki (RIKEN)

Multi-precision computing and application with GPUs and FPGAs

16:50 – 16:57

HORIE Kazumasa (Univ. of Tsukuba)

Characteristic wave detection in whole-night PSG signals using deep neural networks.

16:57 – 17:04

TADANO Hiroto (Univ. of Tsukuba)

Performance evaluation of the approach for solving saddle point problems using block structure

17:04 – 17:11

AMAGASA Toshiyuki (Univ. of Tsukuba)

Accelerating big data analysis using GPU and FPGA2

Session 7: Global environment, HPC systems, Convenor: KUSAKA Hiroyuki    【Zoom】

Time

Speaker (Affiliation)

Title

16:15-16:22

 

SATO Takuto

(Univ. of Tsukuba)

Development and Application of Large Eddy Simulation Model Written in the Parallel Computational Code for Urban Areas

16:22 – 16:29

 

NISHI Akifumi

(National Defense Academy)

Numerical simulation of wave clouds caused by local winds

 

16:29 – 16:36

 

TANAKA Hiroshi

(Univ. of Tsukuba)

 

Analysis of Vorticity Budget for a Developing Extraordinary Arctic Cyclone in August 2016

16:36 – 16:43

 

DOAN Quang Van

Future projection for urban extreme precipitation using the Weather Research and Forecast model

16:43 – 16:50

NAKAO Masahiro (RIKEN)

Extension for stencil calculation of parallel language XcalableMP

16:50 – 16:57

HANAWA Toshihiro (The University of Tokyo)

Transprecision Calculation Platform Offloaded on FPGA

16:57 – 17:04

BOKU Taisuke (University of Tsukuba)

GPU+FPGA multi-hybrid accelerated computing

17:04 – 17:11

SANO Kentaro (RIKEN)

Communication Infrastructure for High-Performance FPGA Cluster

17:11 – 17:18

KUDOH Tomohiro (The University of Tokyo)

Real-time high throughput processing: an attempt to implement an NIDS on FPGA and GPU

17:18 – 17:25

KAWASHIMA Hideyuki (Keio University)

An Evaluation of A Parallel Sorting Algorithm

17:25 – 17:32

TAKAHASHI Daisuke (University of Tsukuba)

Automatic Tuning of Computation-Communication Overlap for Parallel 3-D FFT with 2-D Decomposition

 

【受賞】梅村教授が日本シミュレーション学会ベストオーサー賞を受賞

宇宙物理研究部門の梅村雅之教授が、日本シミュレーション学会ベストオーサー賞を受賞しました(2021年8月24日)

受賞題目は以下の通りです。
受賞者:梅村 雅之(筑波大学)、 石原 卓(岡山大学)

受賞題目:「宇宙物理におけるナビエ・ストークス方程式の直接数値計算 ―原始惑星系円盤乱流中のダスト成長―」(受賞記事: シミュレーション, 39-2, 101 (2020))

参考URL https://www.jsst.jp/jsst_info/award/R03winner.html

【受賞】中山助教が2021年度日本植物学会奨励賞を受賞

生命科学研究部門の中山卓郎助教が、2021年度日本植物学会奨励賞を受賞し、2021年9月16日(木) – 20日(月・祝)にオンラインで開催された日本植物学会にて授賞式が行われました。

受賞題目は以下の通りです。
受賞者:中山 卓郎(筑波大学 申請時:東北大学大学院 生命科学研究科)
受賞題目:「原生生物に共生するシアノバクテリアの進化と多様性に関する研究」

 

受賞理由等詳細については、以下の日本植物学会HPをご覧ください。

参考URL
2021年度日本植物学会賞 選考結果:https://bsj.or.jp/jpn/members/information/202118-1.php

 

GENESIS講習会−Cygnusを用いたハンズオン−

GENESIS (GENeralized-Ensemble SImulation System)は理化学研究所で開発されている分子動力学(MD)計算ソフトウェアです。特に生体高分子(タンパク質、核酸、糖鎖など)を対象としています。また独自の高速化、並列化手法を持つため、効率の良い計算手法が利用でき、富岳などのスーパーコンピュータからGPU計算機、インテル計算機まで対応しています。今回の講習会では、GENESISによる生体高分子のMDにご興味がある方を対象に、筑波大学計算科学研究センターのCygnusを利用して実際のシミュレーションに触れていただきながら、講習を行います。初めてGENESISを利用される方の参加も歓迎いたします。

講習会終了後、フリーディスカッションの時間を設けております。GENESISの利用方法などにご興味がある方は、この機会にぜひ、ご参加ください。

関連リンク:HPCI セミナー情報ページ

開催概要

日時 2021年9月28日(火)13:30~17:30 (13:00接続開始)
場所
筑波大学計算科学研究センターワークショップ室、または、web会議システム BlueJeansを使用したオンライン参加
*講師はオンラインでの参加になります。
*新型コロナウィルスの影響により、講習会当日に会議室Aを使わず、オンラインのみの開催になる場合もございます。あらかじめご了承ください。
受講資格
  • HPCIのユーザの方、HPCIを利用する予定がある、または利用を検討している方
  • Cygnusのユーザの方、Cygnusを利用する予定がある、または利用を検討している方
参加費 無料
定員 24名程度(先着順)
受講の際の注意事項
以下について事前にご確認ください。
  • 筑波大学計算科学研究センターワークショップ室にて参加される方
 → 当日は、CygnusへSSH接続するためのノートパソコンをお持ちください。
  • CygnusへのSSH接続
 → 事前に接続の可否をご確認ください。
  • web会議システムBlueJeans
 → オンラインのみで参加される方はBlueJeansアプリを用いた接続をお願いします。事前に接続の可否をご確認ください。
  • Linuxの基本的なコマンドの使い方
 → ハンズオンでは、Linuxを使用します。基本的なコマンドの使い方(cat、ls、cd、pwd、cp、tar)を事前にご確認ください。
*Linux初心者向けの簡単な資料も用意しています。受講者の方には、他の資料と同様に配布いたします。
  • テキストエディタ(viまたはEmacs)の使い方
 → ハンズオンでは、簡単にテキストファイルの編集を行っていただきます。テキストエディタとして、viあるいはEmacsを使用していただきますので、基本的な使い方を事前にご確認ください。

プログラム

2021年9月28日

13:30-13:45 事務局からのお知らせとBlueJeansの機能説明
13:45-14:20 GENESISの概要
14:20-14:50 Cygnusの紹介、GENESISのCygnusでのジョブ実行方法
14:50-15:10 <休憩>
15:10-16:30 GENESISでのMD計算ハンズオン、もしくはデモ
16:30-17:30 フリーディスカッション

講師

岩橋千草氏(理化学研究所計算科学研究センター)
Jaewoon Jung氏(理化学研究所計算科学研究センター)
松岳大輔氏(高度情報科学技術研究機構)

主催・共催

主催: 筑波大学計算科学研究センター
共催: 一般財団法人 高度情報科学技術研究機構

講習会資料

本講習会で使用するテキストは、当日に配布いたします。

お願い

  • 受講の際の注意事項をよくご確認ください。
  • 講習会終了後、アンケートにご協力をお願いします。

受講申込

下記のWebサイトにて詳細をご確認の上、お申込みください。
https://www.hpci-office.jp/pages/seminar_genesis_210928

メールでのお申し込みは受け付けておりません。

申込締切は 2021年9月17日(金) 17:00 とさせていただきます。

定員に達しましたら、お申し込みを締め切らせていただきます。

ご質問・お問い合わせ

hpci-workshop[-at-]hpci-office.jp ([-at-]は@にしてください)までお問い合わせください。

【動画公開】夏休み!オンライン一般公開「スーパーコンピュータ」ってなんだろう?

2021年8月25日に開催した「夏休み!オンライン一般公開『スーパーコンピュータ』ってなんだろう?」の質疑応答の様子と、スーパーコンピュータCygnusの見学の様子を動画として公開いたしました。

 質疑応答

計算機室に潜入!

 

>>CCS 公式 YouTube チャンネル

「文部科学省 情報ひろば 東館2階エントランス展示

8月19日(木曜日)より「文部科学省 情報ひろば」東館2階エントランスにおいて、「宇宙の成り立ち、生命の起源、そして未来社会 -学際計算科学からの挑戦-」と題した展示を行います。
※ 新型コロナウイルス感染拡大防止のため、2階エントランス入口において、検温・手指消毒の御協力をお願いします。

テーマ: 「宇宙の成り立ち、生命の起源、そして未来社会 -学際計算科学からの挑戦-」

展示期間:令和3年8月19日(木曜日)~令和3年9月21日(火曜日)

展示場所:「文部科学省 情報ひろば」東館2階エントランス

展示概要: 筑波大学計算科学研究センターでは、計算機を活用する科学諸分野の研究者と、ハードウエア・ソフトウエア・アルゴリズム・プログラミングなどの研究を行う計算機科学者、データやメディア処理の研究を行う情報科学者が協働することで、新しい計算機の開発と科学分野における研究の発展に貢献しています。平成31年4月からは複数種類の演算加速装置を搭載する世界でも類を見ない多重複合型演算加速スーパーコンピュータ Cygnus を開発し、運用を行っており、素粒子物理・宇宙物理・原子核物理・物性・生命科学・地球環境といった科学分野、ビッグデータ解析やVR・ARなどの情報分野で活用されています。また、最先端の計算科学を医学と連携させる新たな取組として、「計算メディカルサイエンス事業」を立ち上げ、推進しています。
 計算科学がつなぐ異分野間の連携・融合による様々な研究を御紹介します。

 

関連リンク文部科学省 情報ひろば

13th symposium on Discovery, Fusion, Creation of New Knowledge by Multidisciplinary Computational Sciences

[Abstract]

Title:
Can deep learning replace current numerical weather prediction models?
DURRAN Dale,  (Atmospheric Sciences, Univ of Washington) WEYN Jonathan, CARUANA Rich (Microsoft), CRESSWELL-CLAY Nathaniel (Atmospheric Sciences, Univ of Washington)

We present a  data-driven global weather-forecasting framework using a deep convolutional neural network (CNN) to forecast six key variables that depend on horizontal position and time.   The variables are carried on a cubed sphere, which is a natural architecture on which to evaluate CNN stencils. In addition to the forecast fields, three external fields are specified: a land-sea mask, topographic height, and top-of-atmosphere insolation which varies as a function of spatial location, time of day, and calendar date. The model is recursively stepped forward in 12-hour time steps while representing the atmospheric fields with 6-hour temporal and roughly 1.4 x 1.4 degree spatial resolution.
The extreme computational efficiency of our Deep Learning Weather Prediction (DLWP) model allows us to create an ensemble prediction system requiring just three minutes on a single GPU to produce a 320-member set of six-week forecasts.  Ensemble spread is primarily produced by randomizing the training process to create a set of 32 DLWP models with slightly different CNN filter coefficients. 
Although our DLWP model does not forecast precipitation, it does forecast total column water vapor, and gives a reasonable 4.5-day deterministic forecast of Hurricane Irma. In addition to simulating mid-latitude weather systems, it spontaneously generates tropical cyclones in a one-year free-running simulation.  Averaged globally and over a two-year test set, the ensemble mean RMSE retains skill relative to climatology beyond two-weeks, with anomaly correlation coefficients remaining above 0.6 through six days.
Our primary application is to subseasonal-to-seasonal (S2S) forecasting at lead times from two to six weeks. Current forecast systems have low skill in predicting one- or 2-week-average weather patterns at S2S time scales. Probabilistic skill scores show our system performs  similar to the European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) S2S ensemble at lead times of 4 and 5-6 weeks. At shorter lead times, the much more computationally demanding ECMWF ensemble performs better than DLWP.
 
 
Title:
Development and application of real-time time-dependent density functional theory (RT-TDDFT) code, INQ, optimized for hybrid CPU-GPU HPC systems
Tadashi Ogitsu (Lawrence Livermore National Laboratory) 

The emergence of Density Functional Theory  (DFT)  together  with breakthroughs in algorithms and rapid increases in computer performance contributed significantly to the success of modern electronic structure theory.  While DFT has been being widely used by scientists and engineers as parameter free atomistic electronic structure simulation tool due to its practicality, eg. good balance between accuracy and affordable computational cost, time dependent counter part to DFT, time dependent DFT (TDDFT) method is yet to be mature enough to be a practical tool.
In this presentation, we will introduce the open-source real-time time-dependent density-functional-theory (RT-TDDFT) code, named INQ, being developed under DOE Computational Materials Science Software Center for Nonperturbative Studies of Functional Materials Under Nonequilibrium Conditions. INQ code takes a modular design and being optimized for CPU+GPU hybrid HPC systems such as Sierra at Lawrence Livermore National Laboratory. The software design prioritizes the code portability for future HPC systems such as El Capitan (LLNL) or Frontier (Oakridge National Laboratory). The code validation will be performed comprehensively based on comparisons to the currently available ab-initio (TD)DFT codes such as Quantum-Espresso, VASP, Octopus, Siesta, as well as comparison with experiments taking advantage of the ultrafast experimental capability at Stanford Linear Accelerator National Laboratory complemented by expert theoreticians at The Molecular Foundry.
The work was performed under the auspices of the U.S. Department of Energy by LLNL under contract DE-AC52-07NA27344 and was supported by the U.S. Department of Energy, Office of Science, Materials Sciences and Engineering Division, Computational Materials Science Program.
 

Title:
Robust fault detection and clustering in semiconductor manufacturing processes
LOH Woong-Kee (Gachon University)

The semiconductor manufacturing consists of a number of processes, and even a small fault occurring at any stage can damage the overall product quality. Fast and accurate detection of such faults is essential to maintain high manufacturing yields. In this talk, we present algorithms for fault detection and clustering in semiconductor manufacturing processes. The fault detection algorithm is a modification of the discord detection algorithm called HOT SAX, which adopted the SAX representation of time-series for efficient storage and computation. The clustering algorithm can be used to find the causes of faults by grouping the fault detection results. We evaluate our algorithms through experiments using the time-series data obtained from real-world semiconductor plasma etching processes. As a result, our fault detection algorithm achieved 100% accuracy without any false positive or false negative. Our clustering algorithm formed good clusters of process runs having similar sources of faults.

 

Title:
General relativistic radiation magnetohydrodynamics simulations of black hole accretion flows based on solving the radiative transfer equation 

ASAHINA Yuta (University of Tsukuba) 

An accretion disk is formed around a compact object such as a black hole (BH) when rotating gas accretes onto it. In order for the gas to accrete, angular momentum must be transported, and magnetic fields play an important role. We also need to consider general relativistic effects in order to solve the structure near a black hole. In addition, radiation effects cannot be ignored for very bright objects such as ultra-luminous X-ray sources. Therefore, general relativistic radiation magnetohydrodynamics (GR-RMHD) simulations are essential to study the structure near a BH. However, most of the simulations solve the radiation transport approximatively to reduce the computational cost. Hence the accuracy of the calculation in the optically thin region is reduced. Therefore, we have developed the GR-RMHD code based on solving the frequency-integrated time-dependent radiation transfer equation. In this talk, we will present the results of the BH accretion flow simulations using this code and compare them with the approximate method. Although the computational cost is high, we show that the code can accurately solve the structure of the radiation field in the optically thin region such as near the rotation axis.

 

Title:
Bioinformatics in the 21st century: populations, viruses and proteins for a better future
KOPELMAN Naama (Holon Institute of Technology)

The history of genetics is filled with exciting breakthroughs, among which is the emergence of Next-Generation Sequencing (NGS) technologies. The increased throughput of the sequencing data has enabled thorough investigations of the genetic variation in various species and populations including in applications such as single-cell genomics. In parallel, advances were made at the theoretical and computational level, supporting large-scale genomic analyses. In this talk I will present my research on three case studies of genetic variation analyses: 1) Jewish populations’ history, and historical questions in light of population diversity; 2) Dynamics of SARS-CoV-2 spread in Israel in spring 2020, and epidemiological reconstruction of the history of this virus; 3) Design of improved proteins for the food and beverage industry – and an improved future for us all.

CCS HPCサマーセミナー2021

開催主旨

計算科学を支える大規模シミュレーション,超高速数値処理のためのスーパーコンピュータの主力プラットフォームはクラスタ型の並列計算機となってきました.ところが,大規模なクラスタ型並列計算機は,高い理論ピーク性能を示す一方で,実際のアプリケーションを高速に実行することは容易なことではありません.

本セミナーはそのようなクラスタ型並列計算機の高い性能を十二分に活用するために必要な知識,プログラミングを学ぶことを目的としています.超高速数値処理を必要とする大学院生が主な対象ですが,興味をお持ちの方はどなたでもご参加下さい.

開催日時・会場

日程:2021年8月26日(木) – 8月27日(金)
会場:Zoom によるオンライン開催(現地開催は中止となりました)

参加申し込み

参加申込:締め切りました。
締め切り:2021年8月24日(火)
参加費:無料
問い合わせ先:hpc-seminar [at] ccs.tsukuba.ac.jp

プログラム

 8月26日 (木)8月27日 (金)
09:00 – 10:30並列処理の基礎並列数値アルゴリズムI
10:45 – 12:15並列システム並列数値アルゴリズムII
13:30 – 15:00OpenMP最適化I
15:15 – 16:45MPI最適化II

セミナー内容

  セミナー名 セミナー内容 講師
1 並列処理の基礎 アムダールの法則,並列化手法(EP,データ並列,パイプライン並列),通信,同期,並列化効率,負荷バランスなど並列処理に関する基礎事項を学ぶ. 朴 泰祐
2 並列システム SMP,NUMA,クラスタ,グリッドなどの並列計算機システムと,並列計算機システムの性能に大きく関わる事項(メモリ階層,メモリバンド幅,ネットワーク,通信バンド幅,遅延など)を学ぶ. 朴 泰祐
3 OpenMP 並列プログラミングモデル,並列プログラミング言語OpenMPを学ぶ. 額田 彰
4 MPI 並列プログラミング言語MPI2を学ぶ. 建部 修見
5 並列数値アルゴリズムI 代表的な並列数値アルゴリズムである連立一次方程式の解法を学ぶ. 多田野 寛人
6 並列数値アルゴリズムII 代表的な並列数値アルゴリズムである高速フーリエ変換(FFT)を学ぶ. 高橋 大介
7 最適化I 並列計算機システムの計算ノード単体におけるプログラムの最適化手法(レジスタブロック,キャッシュブロック,メモリ割当など)と性能評価に関して学ぶ. 高橋 大介
8 最適化II 並列計算機システム全体における並列プログラムの最適化手法と性能評価に関して学ぶ. 建部 修見

本セミナーを授業として受講する方へ(筑波大生向け)

本セミナーは,筑波大学理工情報生命学術院共通専門基盤科目「計算科学のための高性能並列計算技術」と共通です. 本セミナーを授業として受講する方は,TWINS で履修登録して下さい.このページからの参加申し込みは不要です.

夏休み! オンライン一般公開 「スーパーコンピュータ」ってなんだろう?

スーパーコンピュータってどんなもの? 何ができるの? そんな疑問にお答えします! 

計算科学研究センターで実際に動いているスーパーコンピュータ「Cygnus」のオンライン見学と、スーパーコンピュータを使った研究の紹介を行います。スーパーコンピュータや計算科学にまつわる疑問を研究者に聞いてみよう!


日程: 8月25日(水) 14:00 〜 (15:00 終了予定)
場所: オンライン(事前申込制)
対象: 小学校3年生〜一般の方 (定員250名 先着順*1
参加費: 無料
申込フォーム:(申し込みは締め切りました)

申込締切後、8月21-23日の間に接続情報等をお申し込みいただいたメールアドレスへお送りします。8月23日の16:00を過ぎても届かない場合は、迷惑メールフォルダをご確認いただいた上で、以下までご連絡ください。*2
pr[at]ccs.tsukuba.ac.jp ([at] を半角の@に変換)

申し込みいただいた方へ、参加方法のご連絡をお送りしました。メールが届かない、という方は上記アドレスまでご連絡ください。現時点で3名の方については、メールが戻ってきてしまう状況です。*3

*1, *2) 8月6日追記

*3) 8月23日追記

オンライン会議アプリ「Zoom」を使用します。ご参加いただくにはインターネット環境が必要です。
パソコン・スマートフォンのどちらからも参加いただけます。

 

当日の内容

第1部:講演「スーパーコンピュータってどんなもの? 計算科学ってなに?」

第2部:スーパーコンピュータ Cygnus オンライン見学「計算機室へ潜入!」

第3部:講演「スーパーコンピュータを使ってなにをする? 医学分野への応用」

質疑応答

計算メディカルサイエンス ワークショップ2021

筑波大学計算科学研究センターでは、これらの最先端の計算科学を医学と連携させる新たな取組みとして「医計連携」を創出する「計算メディカルサイエンス事業」を推進します。本事業は、物理学、生命科学およびデータ基盤,情報メディア分野の計算科学と医学、産業界が連携し、最新の計算手法、画像処理技術ならびに機械学習、ディープラーニングを用いて、計算科学による医療技術を開拓することを目的とします。この目的のため、(1) 計算生体分子医科学、(2) 睡眠ビッグデータ解析・自動診断、(3) 3D Surgical Vision、(4) 計算光バイオイメージングのプロジェクトチームを設置し、学内外の連携とチーム間連携を図り研究を推進します。

本ワークショップでは、学内外の関係者からご講演をいただきます。

計算メディカルサイエンス ワークショップ2021

日時: 2021年9月6日(月)
場所: オンライン(Zoom) *参加登録いただいた方へURLをお知らせします。
参加登録: 参加登録は締め切りました。

ポスター: 計算メディカルサイエンスワークショップポスター

 

プログラム

グループ   時刻 発表者 所属 タイトル
計算生体分子   10:30-10:40 重田育照 筑波大学 2020-2021年度の活動報告
司会:原田隆平   10:40-11:05 福澤薫 星薬科大学 フラグメント分子軌道法に基づく創薬研究
    11:05-11:30 松永康佑 埼玉大学 VHH抗体の構造と熱安定性のモデリング
    11:30-11:55 新谷泰範 国立循環器病院センター タンパク質構造から挑む呼吸鎖酵素の活性制御と創薬展開
  質問議論 11:55-12:00      
  休憩 12:00-13:00      
           
睡眠ビッグデータ   13:00-13:30 太田玲央 筑波大学 病院での睡眠ポリグラフによるヒト睡眠段階自動判定とその根拠提示
司会:北川博之   13:30-14:00 宮本隆典 筑波大学 家庭用睡眠計を用いた深層学習によるヒト睡眠段階自動判定
    14:00-14:30 高島聡 筑波大学 Random Forestによる眼球指標からの覚醒度合いの推定
           
           
3D Surgical Vision   14:30-15:00 黒田嘉宏  筑波大学 術中インタラクションの理解と表現に関する研究
司会:北原格   15:00-15:30 宍戸英彦  筑波大学 医療作業支援のための人物映像解析
    15:30-16:00 謝淳 筑波大学 プロジェクションマッピングによる腹腔鏡手術支援
           
  休憩 16:00-16:10      
           
計算光バイオ   16:10-16:40 星詳子 浜松医科大学 頭頚部NIROT(近赤外光トモグラフィ):画像再構成法の現状と課題
司会:梅村雅之   16:40-17:10 庄野逸 電気通信大学 深層学習によるテクスチャ画像処理
    17:10-17:40 矢島秀伸 筑波大学 高精度輻射輸送計算と機械学習の融合による近赤外光トモグラフィ

 

最先端超伝導検出器で探るミュオン原子形成過程の全貌 -負ミュオン・電子・原子核の織り成すフェムト秒ダイナミクス-

2021年7月26日

理化学研究所
日本原子力研究開発機構
立教大学
東京都立大学
カスラー・ブロッセル研究所
筑波大学
東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構
高エネルギー加速器研究機構
J-PARC
中部大学

概要

理化学研究所(理研)開拓研究本部東原子分子物理研究室の奥村拓馬特別研究員、東俊行主任研究員、岡田信二協力研究員(研究当時、現中部大学准教授)、日本原子力研究開発機構の橋本直研究員、立教大学の山田真也准教授、東京都立大学の竜野秀行客員研究員、カスラー・ブロッセル研究所のポール・インデリカート教授、筑波大学のトン・ショウミン准教授、東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構の高橋忠幸教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の三宅康博特別教授らの国際共同研究グループは、最先端X線検出器である超伝導転移端マイクロカロリメータ(TES)[1]を用いて、「ミュオン原子[2]」から放出される「電子特性X線[3]」のエネルギースペクトルを精密に測定し、ミュオン原子形成過程のダイナミクスの全貌を明らかにしました。本研究成果は、負ミュオン[2]・電子・原子核から構成されるエキゾチック量子少数多体系[4]のダイナミクスという新たな研究分野の開拓につながると期待できます。

負ミュオンが金属の鉄の中に打ち込まれると、負ミュオンと鉄原子核で構成されるミュオン鉄原子が生成されます。今回、国際共同研究グループは宇宙X線観測などに向けて開発されてきたTESを大強度陽子加速器施設J-PARC物質・生命科学実験施設 MLF [5]に持ち込み、ミュオン鉄原子から放出される電子特性X線を精密測定しました。TES検出器の高いエネルギー分解能により、ミュオン鉄原子による電子特性X線のエネルギースペクトルが、1本の鋭いピークではなく、幅広い非対称な構造を持つことが分かりました。また、このスペクトル構造からミュオン原子形成過程における負ミュオン・束縛電子[6]のフェムト秒ダイナミクスの解明に成功しました。

本研究は、科学雑誌『Physical Review Letters』のEditors’ Suggestionに選ばれ、オンライン版(7月27日付)に掲載されます。

プレスリリース全文はこちら

計算を中心としたバイオ分野の筑波大-KEK連携セミナー

つくば地域において構造生物学と計算科学の連携強化を目指し筑波大-KEK連携セミナー(PX, SAXS, Cryo-EMと筑波大計算科学の人たちの連携)をオンラインにて開催します。【事前申込〆切:8月3日(火)15:00】

※参加申込はKEKのページにて承ります。

セミナー開催の経緯

現在、BINDSプロジェクトの後継を見据えて色々な作業が文科省で進んでおります。我々も次期プロジェクトに備え、参加を希望する各研究室が連携できる体制作っておくことが大切です(連携は、いつでも重要なキーワードになっています)。また、国プロ以前に、現在のライフサイエンスは、異分野間の連携なくして良い研究をすることは困難です。このような連携を促進するために、年2回ほどのペースでセミナーを開催し、異分野の現場研究者が話せる場を作りたいと思います。セミナーを通して定期的に情報・意見交換を行うことで、新しい共同研究テーマを模索することができるようになるはずです。

この活動の一環として、つくば地域において構造生物学と計算科学の連携強化を目指し筑波大学と高エネルギー加速器研究機構(KEK)とで連携し(PX, SAXS, Cryo-EMと筑波大学計算科学の人たちの連携)、8月6日(金)13時から16時にてセミナーを開催いたします。これを機に筑波大とKEKの共同開発も視野に入れ、両者の連携を一層深め、その枠をさらに広げていきたいと思います。

主催研究グループ代表一同

 概要

日時:2021年8月6日 (金)13時から16時(3時間)

会場:オンライン開催

参加費:無料

 

【プログラム(敬称略)】

序説 〜 ZOOMでの進行案内 〜【守屋俊夫(KEK IMSS SBRC)】

計算を中心としたバイオ分野の連携について【千田俊哉(KEK IMSS SBRC)】

各主催研究グループからの発表

  1. 【筑波大 広川研】口頭発表

    タイトル 「構造生物学データと創薬研究を橋渡しするインシリコ技術」

    発表者   :広川 貴次 (筑波大学 医学医療系 生命医科学域)

  1. 【筑波大 重田研】口頭発表

    タイトル :「統合的インシリコシミュレーションによる薬物-タンパク質動体解析」

    発表者   :重田 育照(筑波大学 計算科学研究センター)

  1. 【筑波大 岩崎研】口頭発表

    タイトル :「国産クライオ電子顕微鏡の共同利用推進について」

    発表者   :岩崎 憲治(筑波大学 生存ダイナミクス研究センター)

 

休憩(15分)

 

  1. 【KEK放射光(MX)】口頭発表

    タイトル :「KEK SBRCにおけるタンパク質X線結晶構造解析の紹介」

    発表者   :山田 悠介 (KEK IMSS SBRC)

  1. 【KEK放射光(SAXS)】口頭発表

    タイトル :「情報科学的アプローチを活用するBioSAXS解析」

    発表者   :清水 伸隆(KEK IMSS SBRC)

  1. 【KEKクライオ電顕】口頭発表

    タイトル :「クライオ電子顕微鏡単粒子解析計算の高度化の取組み」

    発表者   :守屋 俊夫(KEK IMSS SBRC)

パネル討論 実行委員

  • 閉会の挨拶【守屋俊夫(KEK IMSS SBRC)】

終了後のフリートーク(時間未定)

 

【実行委員(敬称略)】

  • 吉野 龍ノ介(筑波大 広川研)
  • 原田 隆平(筑波大 重田研)
  • 吉田 尚史(筑波大 岩崎研)
  • 山田 悠介(KEK IMSS SBRC 放射光担当)
  • 守屋 俊夫(KEK IMSS SBRCクライオ電顕担当)

第13回「学際計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウム(オンライン開催・要事前登録)

CCS International Symposium 2021

開催案内

主催 筑波大学 計算科学研究センター
日時 2021年10月8日(金)
会場 Zoom (オンライン開催のみ)
参加費 シンポジウム参加無料
参加登録 接続のためのZoomのリンク(会議パスワード)をお送りしますので、必ず事前登録をお願いいたします。
事前登録 (登録締切9月30日
問い合わせ シンポジウム問い合わせ窓口
ccssympo21[at]ccs.tsukuba.ac.jp
スパム防止のためアットマークを[at]と表示しています。
送信の際は[at]はアットマークに置き換えていただくようお願いいたします。

* 本シンポジウムは全て英語で行います。

プログラムおよび詳細については、こちらの英語ページをご覧ください。
https://www.ccs.tsukuba.ac.jp/sympo20211008en/