計算科学研究センター一般公開「スーパーコンピュータを見に行こう!!」を11月3日(日)に開催します。

筑波大学学園祭(雙峰祭)期間中の2013年11月3日(日)、計算科学研究センター一般公開を開催いたします。所要時間約40分間の見学ツアーを4回用意し、団体見学も受け付けています。

スパコンってどんなもの?スパコンで何ができるの?2012年に導入した筑波大学の最新スーパーコンピュータ「HA-PACSシステム」を公開! スパコンと計算科学に関する疑問に答えます。

 

日時:2013年11月3日(日) 10:30/12:00/13:30/15:00
場 所:筑波大学 計算科学研究センター
参加費:無料。
団体見学可(事前にご連絡ください)

予約等は不要です。直接、計算科学研究センターへお越しください。

「計算科学研究センター 一般公開」は以下のイベントに参加しています。
第39回筑波大学学園祭「雙峰祭」(11月3日、4日)
国立大学フェスタ2013(10月1日~11月30日)

過去の一般公開

【受賞】塙敏博准教授が2013年度山下記念研究賞を受賞しました

筑波大学計算科学研究センターの塙敏博准教授が、2013年度情報処理学会 山下記念研究賞を受賞しました。受賞対象となった論文は、「Tightly Coupled Accelerators アーキテクチャ向け通信機構の予備評価」です。本論文は、計算科学研究センターで推進しているHA-PACSプロジェクトのうち、密結合並列演算加速機構(TCA:Tightly Coupled Accelerators)の開発に関するもので、当センターの高性能計算システム研究部門の研究によるものです。2012年度の朴泰祐教授に続き、HA-PACSプロジェクトとして2年連続の受賞となります。

授賞式は2014年3月11日(火)の第76回情報処理学会全国大会にて行われます。賞の詳細、推薦理由については一般社団法人情報処理学会2013年度(平成25年度)山下記念研究賞詳細のページをご覧ください。

第96回計算科学コロキウムを10月18日(金)10:30より行います。

第96回計算科学コロキウムを開催します。多数のご来聴をお願い致します。

講演者:Duncan Poole (NVIDIA, President of OpenACC)
題目:GPUDirect & OpenACC update
日時:平成25年10月18日(金)10:30~12:00
場所:筑波大学 計算科学研究センター ワークショップ室
配信:なし
概要:The presenter will speak on two topics. The first topic will be the latest advances on GPUDirect RDMA, and the road map of adoption by MPI vendors, and how customers may get engaged. The second topic will be an update on the OpenACC standard, the new features in OpenACC 2.0 and some discussion around how the standard is being adopted by commercial products and open source projects. An invitation to joining OpenACC can also be extended.

Duncan Poole, Bio:
Duncan Poole is responsible for strategic partnerships for NVIDIA's Accelerated Computing Division.
His responsibilities reach across the developer tool chain. To drive successful partnerships
where engineering interfaces are adopted by external parties building tools for accelerated computing.
This includes open standards, compilers, profilers, debuggers, performance analysis tools, compute and communications libraries.
He is responsible for NVIDIA's partnerships for MPI and their adoption of GPU Direct RDMA, especially in partnership with Mellanox.
Duncan is also the president of OpenACC, a member of OpenMP. These organizations encourage adoption of directives by developers wanting good performance and good portability in their accelerated code.

世話人: 塙 敏博(筑波大学 システム情報系・計算科学研究センター)

クォークから中性子星の構造解明へ道筋 -中性子星の最大質量とクォーク質量の関係が明らかに-

掲載情報:マイナビニュース(9/18)

プレスリリース

2013年9月13日
独立行政法人理化学研究所
学校法人日本大学
国立大学法人京都大学
国立大学法人筑波大学

印刷用pdf[1.26MB]

クォークから中性子星の構造解明へ道筋
-中性子星の最大質量とクォーク質量の関係が明らかに-

本研究成果のポイント

  • ○スーパーコンピュータの大規模シミュレーションと量子多体論を融合
  • ○中性子星内部の超高密度物質をあらわす「状態方程式」を導出
  • ○超新星爆発、中性子星合体などの爆発的天体現象の理論的解明に道筋

概要

理化学研究所(理研、野依良治理事長)、日本大学(大塚吉兵衛学長)、京都大学(松本紘総長)、筑波大学(永田恭介学長)は、スーパーコンピュータを用いた大規模数値シミュレーションと多粒子系の量子論である量子多体理論を用いて、中性子星の内部構造を表す「状態方程式[1]」を初めて理論的に導き出しました。これは、理研仁科加速器研究センター(延與秀人センター長)初田量子ハドロン物理学研究室の井上貴史客員研究員(日本大学生物資源科学部 准教授)、同 土井琢身研究員、京都大学基礎物理学研究所の青木慎也教授、筑波大学数理物質系の石井理修准教授をはじめとする共同研究チーム「HAL QCD Collaboration[2]」が、筑波大学計算科学研究センターのスーパーコンピュータ「T2K-Tsukuba[3]」を用いて得た成果です。

質量が大きな恒星はその晩年に超新星爆発を起こし、中性子星やブラックホールを生みだします。中性子星は、太陽と同程度の重さを持ちながら半径が約10kmであるため、中心密度が1cm3あたり1兆kgにも達する超高密度状態になります。中性子星の表面は原子核や電子からなり、内部に進むにつれて原子核が融けて一様な物質となると考えられていますが、その内部構造の詳細はいまだ謎に包まれています。

研究チームは、これまで蓄積してきた素粒子「クォーク[4]」同士に働く強い力の数値データを大規模数値シミュレーションで統合し、陽子や中性子(総称して核子)の間に働く核力を求めました。その計算結果と核子の集合体を扱う量子多体理論である「ブルックナー理論[5] 」を用いて、超高密度物質の状態方程式を導き出しました。さらに、この状態方程式と一般相対性理論を用いて、中性子星の質量と半径の関係や、強い重力場でブラックホールになる寸前の中性子星の性質とクォーク質量の関係を明らかにすることに成功しました。

今回の成果により、クォークを支配する量子色力学[6]から出発して中性子星の謎を解明する理論的道筋がついただけでなく、X線、電波、重力波などによる中性子星の今後の観測データと合わせて、超高密度における物質の究極構造の解明が期待できます。

本研究成果は、米国物理学会の学術誌『Physical Review Letters』に掲載されるに先立ちオンライン版(9月13日付、日本時間9月14日)に掲載されます。

1. 背景

中性子星は、質量が大きな恒星の進化の最終段階でおこる超新星爆発で生まれます。中性子星は、銀河系内でもすでに2000個近くが発見されています。太陽と同程度の重さを持ちながら、半径が約10kmであるため、中心密度が1cm3あたり1兆kgにも達する超高密度状態となります。中性子星の表面は原子核や電子からなり、内部に進むにつれて原子核が融けて一様な物質となると考えられていますが、内部構造の詳細はいまだ謎に包まれています。2010年には、太陽の約2倍の質量を持つ重い中性子星が新たに発見され、これに伴って内部構造に関するこれまでの理論の変更を迫られる可能性も出ています。さらに、日本をはじめ世界数カ所で建設中の重力波望遠鏡が数年後に稼働を始めると、2つの中性子星の合体から放射される重力波が検出できる可能性があり、内部構造の理解が大きく進むと期待されています。

私たちを取り巻く物質の究極の構成要素はクォークと呼ばれる素粒子です(図1)。このクォークの運動を支配する理論として、南部陽一郎博士(2008年ノーベル物理学賞受賞)が提唱した「量子色力学」があります。現代物理学における長年の課題の1つに、この量子色力学の基本方程式を解いて、物質質量の99.98%を担う原子核の性質や、究極の高密度天体である中性子星の性質を明らかにすることがあります。しかし、「現在でも核力の詳細を基本方程式から導くことはできない。核子自体がもう素粒子とは見なされないから、いわば複雑な高分子の性質をシュレーディンガー方程式から出発して決定せよというようなもので、むしろこれは無理な話である」(南部博士 著書『クォーク』より)と南部博士が述べているように、量子色力学から原子核や中性子星を解明するための道のりは困難を極めてきました。

図1 クォークと中性子星
図1 クォークと中性子星
ミクロの陽子、中性子や原子核も、マクロの中性子星も、全てクォークでできている。中性子星の一周は、山手線とほぼ同じ大きさになる。

複雑な量子色力学の計算を可能にする1つの方法として、米国のケネス ウィルソン博士(1982年ノーベル物理学賞受賞)が提唱した「格子ゲージ理論[7]」があります。これは、量子色力学を離散的な4次元時空格子上に構築するもので、スーパーコンピュータを使った大規模数値シミュレーションにより陽子や中性子の質量の精密計算が可能になりました。さらに、2007年に研究チームの石井、青木、初田は、格子ゲージ理論を用いて陽子や中性子の間に働く核力の性質を解明する方法を考案しました(N.Ishii, S.Aoki and T.Hatsuda, Physical Review Letters vol.99, p.022001,2007)。しかし、核子が多数集まった中性子星を直接計算することは、いかに高速のスーパーコンピュータが開発されても、現在知られている数値計算アルゴリズムを用いる限り不可能で、負符号問題[8]と呼ばれています。

2.研究手法と成果

研究チームは、格子ゲージ理論に基づく核力の計算結果を基に、負符号問題を回避しつつ中性子星の構造を研究する新たな道筋を構築しました(図2)。これは、以下の3段階のステップを踏んで行います。
まず、研究チームが蓄積してきたクォークに働く強い力の数値データを、筑波大学が保有するスーパーコンピュータ「T2K-Tsukuba」を用いた大規模数値シミュレーションで統合し、クォークの質量を仮想的に変化させると核力がどのように変わるかを求めました。格子ゲージ理論では、クォークの質量を計算機上で変えることが可能なので、実験では得られない豊富な情報を数値シミュレーションから引き出すことができます。

図2 本研究の流れ
図2 本研究の流れ
クォークの基礎理論である量子色力学から中性子星の内部構造を探るための新しい理論的道筋。

次に、得られた核力に陽子や中性子の集合体を扱う「ブルックナー理論」を適用して、原子核や中性子星内部のエネルギーや圧力を求めます。このエネルギーと圧力の関係は「状態方程式」と呼ばれ、体積変化や温度変化に対して物質がどのように応答するかの情報を与えてくれます。例えば、物質を圧縮したときの圧力上昇が大きい場合、物質は石のように硬くて押しにくいので、その状態方程式は“硬い”と呼ばれ、圧力上昇が小さい場合、ゴムまりのように柔らかくてつぶしやすいので、その状態方程式は“柔らかい”と呼ばれます。これまで、量子色力学に基づいて導かれた状態方程式は無く、研究チームはそのような状態方程式を導き出すことに初めて成功しました。得られた状態方程式は、クォーク質量を小さくすると硬くなる性質を持つことが分かりました。

最後に、得られた状態方程式とアインシュタインの一般相対性理論を用いて、中性子星の構造を計算します。中性子星内部では、強い重力場により物質が圧縮されていますが、状態方程式が硬いとつぶれにくいので、半径・質量ともに大きな中性子星になります。研究チームは、量子色力学から求めた状態方程式に基づき、数値シミュレーション上でクォーク質量を仮想的に変化させた時、中性子星の質量と半径の関係や、強い重力場でブラックホールになる寸前の中性子星の性質などが、どのように変わるかを求めることに成功しました。図3に示してある曲線は、これ以上重くなるとブラックホールに崩壊してしまう中性子星の質量(中性子星の最大質量)と半径を表したもので、線の上側はブラックホールになってしまう領域、下側は中性子星が存在できる領域です。クォークの質量を小さくすると、状態方程式が硬くなり、最大質量が上昇していくことが分かります。現実の値より10倍以上大きいクォーク質量で行われた今回の計算結果を、実際に観測されているクォーク質量に外挿すると(図3の点線)、2010年に観測された中性子星の質量と矛盾しないことが分かります。

図3  クォーク質量の変化に伴う中性子星の最大質量と半径
図3 クォーク質量の変化に伴う中性子星の最大質量と半径
今回導き出した状態方程式と一般相対性理論から、クォーク質量の変化に伴う中性子星の最大質量と半径の関係を求めた。質量は太陽質量を単位として、半径はkm単位で示されている。曲線の上側はブラックホールの領域となる。

3.今後の期待

今回の研究により、クォークを支配する量子色力学から出発して中性子星の謎に迫る理論的道筋がつきました。今後は、現実のクォーク質量での計算、2つの核子に働く2体核力だけでなく3つの核子に働く3体核力の導入、陽子や中性子以外のハイペロン[9]と呼ばれる核子の仲間の導入などを行うことで、中性子星に関する理論的予言をより精密にすることが必要です。このためには、理研で稼動しているスーパーコンピュータ「京」[10]が大きな力を発揮すると期待されます。このような理論的予言を、今後行われるX線や電波による中性子星の観測や、重力波を用いた中性子星合体現象の観測データと突き合わせることで、超高密度な物質の究極構造の解明が期待できます。


原論文情報:
Takashi Inoue, Sinya Aoki, Takumi Doi, Tetsuo Hatsuda, Yoichi Ikeda, Noriyoshi Ishii, Keiko Murano, Hidekatsu Nemura, Kenji Sasaki,“Equation of State for Nucleonic Matter and its Quark Mass Dependence from the Nuclear Force in Lattice QCD”, Physical Review Letters, (2013).

問い合わせ先

学校法人日本大学
生物資源科学部 
准教授 井上 貴史(いのうえ たかし)
e-mail: inoue.takashi[at]nihon-u.ac.jp

独立行政法人理化学研究所
仁科加速器研究センター
研究員 土井 琢身(どい たくみ)
e-mail: doi[at]ribf.riken.jp

国立大学法人京都大学
基礎物理学研究所
教授 青木 慎也(あおき しんや)
e-mail: saoki[at]yukawa.kyoto-u.ac.jp

国立大学法人筑波大学
数理物質系(計算科学研究センター)
准教授 石井 理修(いしい のりよし)
e-mail: ishiin[at]ccs.tsukuba.ac.jp

補足説明

[1] 状態方程式
巨視的な物質を特徴付ける状態量(温度、体積、圧力、内部エネルギーなど)の間の関係式。気体の状態方程式(PV=nRT)はその一例。

[2] HAL QCD Collaboration
Hadrons to Atomic nuclei from Lattice QCD Collaborationの略称。理研、日本大学、筑波大学、京都大学、東京大学の研究者からなる共同研究チーム。

[3] T2K-Tsukuba
筑波大学・東京大学・京都大学の3大学間で結ばれたT2Kオープンスーパーコンピュータ提携に基づき、2008年6月、筑波大学に導入された大規模PCクラスタ方式のスパコン。

[4] クォーク
物質を構成する基本要素。6種類のフレーバー(アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップ)と3種類のカラー(赤、青、緑)を持つ。陽子はアップクォーク2つとダウンクォーク1つ、中性子はアップクォーク1つとダウンクォーク2つからできている。

[5] ブルックナー理論
強く相互作用する量子多体系を扱う理論。短距離で強い反発力を持つ陽子や中性子の集合体に対する状態方程式の導出に有用な方法。

[6] 量子色力学
クォークおよびクォーク間の相互作用を媒介するグルーオンを支配する基本理論。ゲージ理論の一種。南部陽一郎博士 (2008 年ノーベル物理学賞受賞)がその原型を提唱した。グロス博士、ウィルチェック博士、ポリツァー博士らが量子色力学の重要な性質である漸近自由性(高エネルギーになるほど相互作用が弱くなる現象)を理論的に発見し、2004年ノーベル物理学賞を受賞した。

[7] 格子ゲージ理論
量子色力学などのゲージ理論を、超立方格子の時空上で定式化する理論。モンテカルロ法などを使った大規模数値シミュレーションに適している。

[8] 負符号問題
被積分関数が激しく振動するような大自由度積分を、数値的に実行するときに現れる一般的困難。被積分関数の正負が互いに打ち消し合うために起こる。

[9] ハイペロン
アップ、ダウンだけでなく、ストレンジクォークを含むバリオン(クォーク3つからなる粒子)の総称。

[10] スーパーコンピュータ「京(けい)」
文部科学省が推進する革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ(HPCI)の中核システムとして、理研と富士通が共同で開発を行い、2012年9月に共用を開始した。1秒間に1京回(1兆の1万倍)の計算ができる計算速度10ぺタフロップス級のスーパーコンピュータ。

最先端共同HPC基盤施設の活動を開始 筑波大学と東京大学によるスーパーコンピュータ共同開発、共同運営・管理

掲載情報:日刊工業新聞(7/23)、日経産業新聞

プレスリリース

平成25年7月22日
国立大学法人 東京大学情報基盤センター
国立大学法人 筑波大学計算科学研究センター
最先端共同HPC基盤施設

印刷用pdf[158KB]

概要

筑波大学計算科学研究センター、東京大学情報基盤センターは、両センターの次期スーパーコンピュータシステムを設計し共同運営・管理するための組織として「最先端共同HPC基盤施設」(HPC:High Performance Computing)を設置しました。

7月16日に政府調達の官報公告が公示され、基本要求仕様を策定して企業からの意見を集める手続き(資料招請)を開始。同22日には導入説明会を行い、スーパーコンピュータ導入に向けた活動を始めました。

このような施設を設置し、スーパーコンピュータを共同運営・管理するのは国内初めての試みです。

1.背景

21世紀において世界の科学・技術をリードする立場を維持するには、世界最高水準のHPC基¬¬盤による計算科学の推進が重要です。理化学研究所計算科学研究機構で稼働しているスーパーコンピュータ「京」が世界最高速を達成し、平成24年から共用が開始されていますが、今後も世界最高水準を維持するには、HPC基盤を提供している情報基盤センター群やスパコンを所有する附置研究所が協力して体制を構築すべきであると考えます。

これを踏まえ、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は「最先端共同HPC基盤施設」を設置し、次期スーパーコンピュータの共同設計開発と共同運転・運営を行い、諸分野の研究に供して最先端の計算科学を推進することとしました。

両センターは、これまでの京都大学の学術情報メディアセンターを交えて3センターからなるT2Kオープンスーパーコンピュータアライアンスを結成し、それぞれの大学のスーパーコンピュータの共同仕様を策定・調達するプロジェクトを実施した実績があります。今回の協定による協力・連携は、それを一歩推し進めたものです。

2.協定の締結

平成25年3月、筑波大学と東京大学は、「計算科学・工学及びその推進のための計算機科学・工学の発展に資するための連携・協力推進に関する協定」を締結しました。本協定の下に、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は、「最先端共同HPC 基盤施設(JCAHPC:Joint Center for Advanced High Performance Computing)」を設置しました。

3.ミッション

最先端共同HPC 基盤施設は、東京大学柏キャンパスの東京大学情報基盤センター内に、両機関の教職員が中心となって設計するスーパーコンピュータシステムを設置し、最先端の大規模高性能計算基盤を構築・運営するための組織です。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寄与していきます。

最先端共同HPC 基盤施設では、我が国の計算科学の拠点を担うに足る大規模HPCシステムの設計・開発を行います。既存のスーパーコンピュータ製品にとらわれず、先端技術をタイムリーに取り込んだ大規模HPCシステムを設計します。現在のHPCシステム「開発」の重点は、利用可能な高性能コンポーネントを最適になるように構成することです。これからのHPCシステムの中心的なテクノロジーであるメニーコアを利用し、最先端のシステムを構築します。さらに、システムソフトウエアの核となる技術である、OS、プログラミング言語、数値計算ライブラリなどを、他の組織とも連携しながら研究開発していきます。

この設計・開発をもとにスーパーコンピュータを共同調達し、共同で運営・運転を行います。筑波大と東大の両センターは計算利用量(計算時間×ノード数)をもってシステムを案分し、センターごとに運用を行い、それぞれの利用プログラムによって各ユーザーに対するサービスを提供します。これにより、管理等のコストが削減されるだけでなく、各センターが単独でスーパーコンピュータシステムを保有する場合より大規模な計算が可能となります。このような施設を作り、スーパーコンピュータを共同運営・管理するのは国内初めての試みです。

4.計画・スケジュール

7月16日(火)の政府調達の官報公告公示日に、設計中のスーパーコンピュータシステムの実現性を調査するために基本要求仕様を策定し企業からの意見を集める手続き(資料招請)を開始しました。7月22日(月)にはそれぞれのセンターにおいて導入説明会を行いました。

本スーパーコンピュータシステムは、平成27年4月以降に設置、稼働する予定です。

なお、平成25年7月24日(水)13:30より、東京大学柏キャンパス図書館メディアホールにおいて「最先端共同HPC基盤施設発足記念シンポジウム」を開催し、本施設の概要および取り組みを紹介します。

5.ホームページなど

最先端共同HPC基盤施設 http://jcahpc.jp/
発足記念シンポジウム http://jcahpc.jp/sympo.html

6.問い合わせ先

東京大学情報システム部 情報戦略課総務チーム(情報基盤センター事務担当)
TEL:03-5841-2710 E-mail:itc-press [at] itc.u-tokyo.ac.jp

筑波大学計算科学研究センター 広報室
TEL:029-853-6260 E-mail:pr [at] ccs.tsukuba.ac.jp

2013 CCS-EPCC Workshop

CCS – EPCC (Edinburgh Parallel Computing Centre) Joint Workshop

July. 4, 2013 10:00-17:30, International workshop room, CCS 1F

July. 5, 2013 9:30-13:30, International workshop room, CCS 1F

CCS-EPCC Workshop

July 4th

10:00-10:10 Mitsuhisa Sato (CCS, University of Tsukuba)
Welcome Address
10:10-10:50 Taisuke Boku (CCS, University of Tsukuba)
HA-PACS/TCA: Low latency communication among accelerators and its experimental platform
10:50-11:30 Xiao-Min Tong (CCS, University of Tsukuba)
Time-dependent method in laser-material interactions —a hybrid method of using OpenMP + MPI + CUDA C in Fortran
11:30-12:10 Adrian Jackson (EPCC, The University of Edinburgh)
HPC at EPCC, The University of Edinburgh
12:10-13:30 LUNCH
13:30-14:10 Masayki Umemura (CCS, University of Tsukuba)
HPC at CCS, University of Tsukuba
14:10-14:50 Yoshinobu Kuramashi (CCS, University of Tsukuba)
Lattice QCD on K computer and HA-PACS
14:50-15:30 Peter Boyle (EPCC, The University of Edinburgh)
Hierarchically Deflated Conjugate Gradient
15:30-15:50 BREAK
15:50-16:30 Yoshinari Kameda (CCS, University of Tsukuba)
Computational Media: Challenges to Enhance Computer Vision and Augmented Reality
16:30-17:10 Ruyman Rayes (EPCC, The University of Edinburgh)
Overview of OpenACC and the SHMEM implementation of GROMACs
17:10-17:30 PICTURE TAKING & SITE VISIT OF SUPERCOMPUTERS

July 5th

09:30-10:10 Mitsuhisa Sato (CCS, University of Tsukuba)
Feasibility Study on Next Generation Supercomputer
10:10-10:50 Nick Brown (EPCC, The University of Edinburgh)
Type oriented parallel programming and scalable linear solvers
10:50-11:30 Kohji Yoshikawa (CCS, University of Tsukuba)
Vlasov-Poisson Simulation of Astrophysical Self-Gravitating Systems
11:30-11:50 BREAK
11:50-12:30 Mitsuo Shoji (CCS, University of Tsukuba)
Computational Bioscience Utilizing Supercomputers: Performance and Applications
12:30-13:10 Toni Collis (EPCC, The University of Edinburgh)
Porting the DFT code, CASTEP, to GPGPUs
13:10-13:30 FUTURE PLAN & WRAP UP
13:30- LUNCH

 

2013 CCS-EPCC Workshop(2013年7月4日、5日)

CCS – EPCC (Edinburgh Parallel Computing Centre) Joint Workshop

日時:7月4日(木) 10:00-17:30、7月5日(金) 9:30-13:30

場所:計算科学研究センター 国際ワークショップ室

p1060304

July 4th

10:00-10:10 Mitsuhisa Sato (CCS, University of Tsukuba)
Welcome Address
10:10-10:50 Taisuke Boku (CCS, University of Tsukuba)
HA-PACS/TCA: Low latency communication among accelerators and its experimental platform
10:50-11:30 Xiao-Min Tong (CCS, University of Tsukuba)
Time-dependent method in laser-material interactions —a hybrid method of using OpenMP + MPI + CUDA C in Fortran
11:30-12:10 Adrian Jackson (EPCC, The University of Edinburgh)
HPC at EPCC, The University of Edinburgh
12:10-13:30 LUNCH
13:30-14:10 Masayki Umemura (CCS, University of Tsukuba)
HPC at CCS, University of Tsukuba
14:10-14:50 Yoshinobu Kuramashi (CCS, University of Tsukuba)
Lattice QCD on K computer and HA-PACS
14:50-15:30 Peter Boyle (EPCC, The University of Edinburgh)
Hierarchically Deflated Conjugate Gradient
15:30-15:50 BREAK
15:50-16:30 Yoshinari Kameda (CCS, University of Tsukuba)
Computational Media: Challenges to Enhance Computer Vision and Augmented Reality
16:30-17:10 Ruyman Rayes (EPCC, The University of Edinburgh)
Overview of OpenACC and the SHMEM implementation of GROMACs
17:10-17:30 PICTURE TAKING & SITE VISIT OF SUPERCOMPUTERS

July 5th

09:30-10:10 Mitsuhisa Sato (CCS, University of Tsukuba)
Feasibility Study on Next Generation Supercomputer
10:10-10:50 Nick Brown (EPCC, The University of Edinburgh)
Type oriented parallel programming and scalable linear solvers
10:50-11:30 Kohji Yoshikawa (CCS, University of Tsukuba)
Vlasov-Poisson Simulation of Astrophysical Self-Gravitating Systems
11:30-11:50 BREAK
11:50-12:30 Mitsuo Shoji (CCS, University of Tsukuba)
Computational Bioscience Utilizing Supercomputers: Performance and Applications
12:30-13:10 Toni Collis (EPCC, The University of Edinburgh)
Porting the DFT code, CASTEP, to GPGPUs
13:10-13:30 FUTURE PLAN & WRAP UP
13:30- LUNCH

 

「最先端共同HPC基盤施設発足記念シンポジウム」を7月24日(水)に行います。

2013年3月、筑波大学と東京大学は、計算科学・工学及びその推進のための計算機科学・工学の発展に資するため、最先端共同HPC 基盤施設の設置に合意し、協定を締結しました。最先端共同HPC 基盤施設は、東京大学柏キャンパスの東京大学情報基盤センター内に、双方のスーパーコンピュータシステムを設置して、最先端の大規模高性能計算基盤を構築・運営するための組織です。この施設を連携・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寄与していきます。

本施設発足を記念して、本施設および本施設に設置するスーパーコンピュータの研究開発構想、それぞれの大学の計算科学・計算機科学の取り組みをご紹介します。

日時:2013年7月24日(水) 13:30~17:00(17:30~19:30 懇親会)

会場:東京大学柏キャンパス図書館メディアホール
   http://www.kashiwa.u-tokyo.ac.jp/tpp40.html

事前登録:2013年7月15日(月)17:00 ※事前登録は締め切りました。

プログラム

13:00 受付開始
13:30 ご祝辞・ご挨拶
林 孝浩(文部科学省研究振興局 参事官(情報担当)付計算科学技術推進室長)
宇川 彰(HPCIコンソーシアム理事長、筑波大学教授)
松本 洋一郎 (東京大学理事・副学長)
三明 康郎 (筑波大学理事・副学長)
14:10~14:40 施設の目的・概要の説明
佐藤 三久(施設長、筑波大学計算科学研究センター)
14:40~15:10 PostT2K構想
石川 裕(副施設長、東京大学情報基盤センター)
15:10~15:30 休憩
15:30~16:00 筑波大学の取り組み
朴 泰祐(筑波大学計算科学研究センター)
16:00~16:30 筑波大学のアプリの計画・期待
梅村 雅之(筑波大学計算科学研究センター)
16:30~17:00 東京大学の取り組み
中島 研吾(東京大学情報基盤センター)
17:30~19:30 懇親会(参加費:4,000円予定)

「宇宙生命計算科学連携拠点」ワークショップ(2013年6月28日、29日)

日時: 平成25年6月28日(金) 10:00-18:00、6月29日(土) 10:00-17:00

場所: 筑波大学 計算科学研究センター ワークショップ室

プログラム

「宇宙生命計算科学連携拠点」ワークショップ・プログラム[pdf]

発表15分+質疑5分

6月28日(金)

10:00 「宇宙生命計算科学連携拠点」について
梅村 雅之 (筑波大学 計算科学研究センター)
10:20 地球型惑星形成
小久保 英一郎 (国立天文台 理論研究部)
10:40 ハビタブル惑星の存在確率の理論的推定
井田 茂 (東京工業大学 地球生命研究所)
11:00 偏極量子ビームによる生体有機物キラリティ発現実験&
アミノ酸とその前駆分子の円二色性スペクトル第一原理計算

高橋 淳一 (日本電信電話(株) 先端技術総合研究所)
11:20-11:30 休憩
11:30 ペプチドの構造の分子動力学シミュレーションによる研究
高須 昌子 (東京薬科大学 生命科学部)
11:50 地球流体電脳倶楽部-知見情報集積とシミュレーションモデル開発の試み-
林 祥介 (神戸大学 理学研究科 地球惑星科学専攻)
12:10 同期回転惑星の気候学
石渡 正樹 (北海道大学大学院 理学研究院)
12:30-13:40 昼食
13:40 演算加速装置と通信機構の融合によるHPCの新展開
朴 泰祐(筑波大学 計算科学研究センター)
14:00 星周円盤の重力不安定による惑星形成
町田 正博 (九州大学 大学院理学研究院)
14:20 乱流分子雲と分子雲コアにおける星形成
松本 倫明 (法政大学 人間環境学部)
14:40 原始惑星系円盤を探る輻射輸送計算
中本 泰史 (東京工業大学 地球惑星科学)
15:00-15:20 休憩
15:20 初期太陽系におけるL型アミノ酸過剰の起源の第一原理計算による研究
白石 賢二 (名古屋大学大学院 工学研究科 計算理工学専攻)
15:40 分子軌道計算プログラムOpenFMOのGPGPU化
梅田 宏明 (筑波大学 計算科学研究センター)
16:00 銀河形成・進化の理論研究
森 正夫 (筑波大学計算科学研究センター)
16:20 円盤ダイナモの3次元シミュレーション
松元 亮治 (千葉大学大学院 理学研究科)
16:40 Hras-GTP 複合体における GTP 加水分解の MD シミュレーションによる研究
宮川 毅 (東京薬科大学 生命科学部)
17:00-18:00 自由討論

6月29日(土)

11:20-11:30休憩

10:00 星間および惑星大気中での高分子有機物の生成と生命の起源
小林 憲正 (横浜国立大学大学院 工学研究院)
10:20 シンクロトロン放射を用いたアミノ酸の円二色性測定
中川 和道 (神戸大学 人間発達環境学研究科)
10:40 第一原理計算に基づく反応解析
重田 育照 (大阪大学大学院 基礎工学研究科)
11:00 計算科学に基づくナノ・バイオ物質の機能・構造・電子状態の研究
神谷 克政 (筑波大学 数理物質系 物理学域)
11:30 L型アミノ酸生成機構とバイオマーカーのための光合成光吸収機構についての理論的研究
庄司 光男 (筑波大学 計算科学研究センター)
11:50 量子化学計算による金属錯体の触媒機構の解明
栢沼 愛 (筑波大学 システム情報系 情報工学域)
12:10 星惑星系形成での星間化学計算
相川 祐理 (神戸大学 理学部)
12:30-13:40 昼食
13:40 惑星大気大循環モデルを用いた数値シミュレーション
高橋 芳幸 (神戸大 惑星科学研究センター)
14:00 高レイノルズ数乱流の渦構造について
石原 卓 (名古屋大学大学院 工学研究科 附属連携教育研究センター)
14:20 火星大気における傾圧不安定波の理論的研究
田中 博 (筑波大学 計算科学研究センター)
14:40 回転球殻対流問題~天体内部流体運動の基礎問題として
竹広 真一 (京都大学 数理解析研究所)
15:00-15:20 休憩
15:20-16:30 総合討論

 

データセンター向けSSDへの適用を目指した相変化デバイスの低消費電力動作に成功

プレスリリース

データセンター向けSSDへの適用を目指した相変化デバイスの低消費電力動作に成功-GeTe/Sb2Te3超格子膜の電荷注入機構を発見、低消費電力動作を実証
 

2013年6月10日
超低電力デバイス技術研究組合
Low-power Electronics Association & Project (LEAP)

詳細 PDF[567KB]

概要

独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(理事長:古川一夫/以下、NEDOと略記)と超低電力デバイス技術研究組合(理事長:豊木則行/以下、LEAPと略記)は国立大学法人筑波大学との共同研究により、データセンター向け固体ストレージSSD(Solid State Drive)への適用を目指した、低消費電力で動作する相変化デバイスの動作実証に成功しました。
SSDの不揮発メモリには、現在、フラッシュメモリが用いられています。フラッシュメモリは多値記憶(2ビット記憶)により大容量化を達成していますが、高い内部電圧が必要なことと低いデータ転送速度を補うために消費電力が増大する等の課題があります。今後、データセンターに用いられる SSDにはこれまでにない高速処理能力が求められます。特に、アクセスが集中するストレージ階層に相変化デバイスを使用し、これまでにない高速、低電力、高信頼などの特性を新たにSSDに付加することが重要です。
今回、抵抗変化でデータを保持する相変化デバイスにおいて、GeTe/Sb2Te3超格子膜の電荷注入による動作の機構を見出しました。さらに、ばらつきの少ないGeTe/Sb2Te3超格子結晶膜を得ることで、従来の相変化デバイスと比較して1/2以下の電圧と1/3以下の電流での動作が可能となりました。開発した相変化デバイスを適用することで、これまでにない高速、低電力、高信頼などの特性をSSDに付加できます。さらに高性能化に伴ってチップ点数の削減による低コスト化などのシステムメリットをもたらすと同時に、データセンターの低電力化に貢献することが期待されます。今後、実用化を目指した集積化実証の研究開発を進めていきます。

計算科学研究センター 一般公開を行いました。(4/20)


第54回科学技術週間(4/15~21)期間中の4月20日(土)、2013年度筑波大学計算科学研究センター一般公開「新型スーパーコンピュータを見に行こう!!」を行いました。85名(うち高校生以下が23名)が来場され、40分間の見学ツアーなどを楽しんでいました。来場者は簡単なセンター紹介を受けた後、梅田宏明研究員(高性能計算システム研究部門)の解説を聞きながらスーパーコンピュータ「HA-PACS」を間近に見て、その大きさや空冷ファンの“騒音”に驚いていました。ツアー後半は、HA-PACSを使って天文学の研究を行う行方大輔研究員(宇宙物理分野)の話に聞き入りました。ツアーが終わっても次々と質問を投げかけた方、歴代スパコンの基板をしげしげと眺め続ける方、それぞれ楽しんだようです。

アブダビ教育評議会(ADEC)事務局長一行によるセンター訪問がありました。(4/16)

4月16日、ムギール・ハミース・アル・ハイリーアブダビ教育評議会(ADEC)事務局長一行が計算科学研究センターを訪問されました。センターで行われている研究についての説明を受けた後、HA-PACSを見学されました。高性能計算システム研究部門長の朴泰祐教授が、センターで行われている研究について説明し、世界のスーパーコンピュータに関することなど活発な意見交換が行われました。

関連リンク:筑波大学|アブダビ教育評議会(ADEC)事務局長一行が永田学長を表敬訪問

「筑波山プロジェクト」のページを公開しました。

「筑波山プロジェクト」のページを公開しました。筑波山プロジェクトは筑波山頂にて気象観測を行い、上空の気温・湿度等の気象データを継続的に記録・公開することで、研究・教育活動に役立て、社会に貢献することを目的としたプロジェクトです。

筑波山プロジェクト

筑波大学重点公開講座 「大学・研究機関のパブリックリレーションズ」の講義録を配布開始しました

筑波大学平成24年度重点公開講座 「大学・研究機関のパブリックリレーションズ-科学技術のPR戦略」

2013年1月12日(土)~14日(月・祝)
筑波大学東京キャンパス116講義室

講座の概要
・大学・研究機関のパブリックリレーションズ(PR)マネージャー向け講座。
・広報戦略の立案および実装に主眼を置く。主に科学技術PRを対象とする。
・未確立分野のため、講師の話題提供を元にした議論を行う。

講義録(PDF 1.65MB 37ページ)を作成しました。ご希望の方は、当センターお問い合わせフォームより、ご所属、お名前を記載の上、件名を『講義録請求』としてご請求ください。電子媒体(PDFファイル)のみで、無料です。

目次

第1章 「研究」とパブリック・リレーションズ
関谷直也 東洋大学社会学部 准教授

第2章 サイエンスとビジネスの倫理と正義-大学・研究機関とPR会社の協働モデル
和田 仁 東京国際大学国際関係学部 教授

第3章 ビッグサイエンスと国際研究機関のPR戦略
森田洋平 沖縄科学技術大学院大学 広報担当副学長代理

第4章 大学・多機関連携プロジェクトの科学広報
吉戸智明 筑波大学計算科学研究センター 主任研究員

第5章 科学分野の広報ターゲティング~研究機関における広報の実際~
南波直樹 理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター広報国際化室 チーフコーディネーター

第6章 トップマネージメントから見たパブリックリレーション
観山正見 広島大学学長室 特任教授

第7章 私と社会をデザインする: 天文学コミュニケーションの実践と展望
高梨直紘 東京大学エグゼクティブマネジメントプログラム 特任助教

2013年度計算科学研究センター一般公開を4月20日(土)に開催します。

2013年度 一般公開「新型スーパーコンピュータを見に行こう!!」

2013年度計算科学研究センター一般公開を、2013年4月20日(土)に開催いたします。所要時間約40分間の見学ツアーを4回用意し、団体見学も受け付けています。

スパコンってどんなもの?スパコンで何ができるの?2012年に導入した筑波大学の最新スーパーコンピュータ「HA-PACSシステム」を公開! スパコンと計算科学に関する疑問に答えます。

予約等は不要です。直接、計算科学研究センターへお越しください。

日 時:2013年4月20日(土)10:00~16:30
場 所:筑波大学計算科学研究センター 交通アクセス
ツアー:所要時間約40分
    10:30/12:00/13:30/15:00
参加費:無料。団体見学可(事前にご連絡ください)。

お問合せ:jccs [at] un.tsukuba.ac.jp (@を[at]と表示しています)

「計算科学研究センター 一般公開」は以下のイベントに参加しています。
第54回科学技術週間(2013年4月15日~21日)
筑波大学キッズ・ユニバーシティ

2013年3月19日
一般公開実施担当者一同

過去の一般公開はこちら


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【受賞】朴泰祐教授が2012年度山下記念研究賞を受賞しました

筑波大学計算科学研究センターの朴泰祐教授が、2012年度情報処理学会山下記念研究賞を受賞しました。受賞対象となった論文は、2011年8月のHPC研究会で発表した「演算加速装置に基づく超並列クラスタHA-PACSによる大規模計算科学」です。本論文は、計算科学研究センターで推進しているHA-PACS計画の全体計画に関するもので、センターのアプリケーション分野と計算機システム分野の共同研究によるものです。授賞式は3月7日(木)に行われました。

賞の詳細、推薦理由については一般社団法人情報処理学会2012年度(平成24年度)山下記念研究賞詳細のページをご覧ください。

第95回計算科学コロキウムを3月14日(木)16:00より行います。

第95回計算科学コロキウムを開催します。多数のご来聴をお願い致します。
本コロキウムは、コンピュータサイエンス専攻との共催となります。

講演者:星野 力(筑波大学計算科学研究センター フェロー、筑波大学 名誉教授)
題目:「Beyond Turing:越中のすすめ」~チューリング計算限界を越えよう! 計算とコンピュータの黎明期へ戻って~
日時:平成25年3月14日(木)16:00~17:30
場所:計算科学研究センター ワークショップ室
講演スライド

概要:近い将来、超高速コンピュータは、逐次計算に起因する速度限界に遭遇すると予想されます。この限界を越えるためには、逐次的でない、あたらしい計算原理を見つけないといけません。天才ではない講演者は、とくに答えを持っているわけではありませんが、エニグマ暗号を解読したチューリング・ボンベから、一つのヒントをお話ししようと思います。
講演は、英国で撮影した写真をまじえた気楽なお話で、将来コンピュータ開発に携わるであろう若い方々に、チューリングの業績とコンピュータ黎明期のエピソードを紹介し、未来へ希望を託したいと思っています。

世話人: 朴 泰祐(筑波大学 システム情報系・計算科学研究センター)

第3回並列言語XcalableMPプログラミングコンテスト開催(2/18~4/5)

筑波大学計算科学研究センターと理化学研究所が開発しています
並列言語XcalableMPのプログラミングコンテストXcalableMP Challengeを開催します。

学生であれば誰でも、社会人でも30歳以下であれば参加可能です。
入賞者には副賞としてSC13@デンバーへご招待します。

詳細は下記URLを御覧ください。
http://www.xcalablemp.org/procon/xmp_challenge03.html

多数のご応募をお待ちしております。

3/16 レポート課題の締切が4月5日(金)に延長されました。

仁科記念賞・つくば賞受賞記念講演会「格子QCDに基づく核力の導出」(2013年2月8日)

青木慎也教授、石井理修准教授、初田哲男教授(理研)の2012年度仁科記念賞受賞を記念して、
記念講演会・祝賀会「格子QCDに基づく核力の導出」を2月8日(金)に開催します。
受賞者との歓談の場も予定しています。ふるってご参加下さい。

講演スライドを公開しました。(2/12)

記念講演会ポスター
記念講演会ポスター(PDF 0.98MB)

プログラム

14:00 開場
14:30 記念講演会 計算科学研究センター1階ワークショップ室
・青木慎也「格子QCDと核力の出会い」
・石井理修「時間相関と空間相関」
・初田哲男「核力研究の歴史と展望」
18:00 祝賀会 大学会館「PLAZA」(会費制: スタッフ3000円、学生1000円)

受賞内容「格子量子色力学に基づく核力の導出」の詳細は、
http://www.nishina-mf.or.jp/prize.html をご覧下さい。

筑波大学 数理物質系 物理学域・計算科学研究センター