「京コンピュータ・シンポジウム2013」に行ってきた

「京コンピュータ・シンポジウム2013」に行ってきた。

日時：2013年5月13日（月） 10:00〜17:30
会場：東京・イイノカンファレンスセンター（4階 Room A）
主催：理化学研究所計算科学研究機構、高度情報科学技術研究機構
後援：文部科学省、理化学研究所 HPCI計算生命科学推進プログラム、計算物質科学イニシアティブ（東京大学物性研究所、分子科学研究所、東北大学金属材料研究所）、海洋研究開発機構、東京大学生産技術研究所、日本原子力研究開発機構、宇宙航空研究開発機構、計算基礎科学連携拠点（筑波大学計算科学研究センター、高エネルギー加速器研究機構、国立天文台）

「IT勉強会カレンダー」を見ていてこのイベントを見つけ、面白そうだったので申し込んでみた。「京コンピュータ」がいろんな分野で利用されていることを知れたのは有意義だった。

開会挨拶

理化学研究所理事坪井裕氏

2007年から7回目。「京」は昨年から運用開始した。いろんな分野での成果を期待する。

文部科学省挨拶

文部科学大臣政務官丹羽秀樹氏

みなさんの尽力に敬意を表す。人類の未開発の部分の発見が期待できる。文科省としても利用しやすい環境を整えていく。

自民党・桜井宏衆議院議員が出席。自民党・日本維新の会等から祝辞が届いていた。

「京」の魅力

理化学研究所計算科学研究機構機構長平尾公彦氏

2012年9月に本格稼働。1日100件のジョブを処理し、フル稼働している。トップ500で2回世界1になった。
京はすべて日本製。我が国の科学技術を世界に見せることができた。
2011年HPCチャレンジ賞4部門すべてで1位を独占した。

世界がその性能にあっと驚いた！

日本の計算科学者は大規模計算に飢えていた。

「京」以前には見渡すことができなかった眺望を「京」は与えてくれた。

思っていた以上に「京」は役に立つことに多くの人が気づいた→ジョブ投入ラッシュ

科学的卓越性と社会的インパクトある成果を上げるには、もっと戦略的に利用すべきか。

「京」が産学連携を加速：自動車用次世代空力・熱設計システムの研究開発コンソーシアム。「京」インシリコ創薬のコンソーシアム

「京」が国際連携を推進：研究協力協定などに基づく研究協力、研究者交流等。国際会議、シンポジウムの開催。その他…。

長期的視点でスパコン開発戦略を。

シミュレーションが未来をひらく

「京」を中核としたHPCIの現状と今後のスパコン開発・利用のあり方について

文部科学省・大臣官房審議官（研究振興局担当）菱山豊氏

目次
１. スーパーコンピュータについて
２. 国際的な状況について
３. 我が国における現在の取り組み
４. 将来のスーパーコンピュータの開発に向けて

最先端の科学技術にはスパコンによるシミュレーションが不可欠

文科省の取り組み：報道では予算も公表されたが、文科省としてはそこまで言及していない。（笑）

ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）への期待

科学技術振興機構・理事長中村道治氏

計算科学（HPC）の課題と期待（まとめ）
大事なのはシミュレーションと思考をつなぐこと

【課題】

課題に対する解くべき計算問題の設定
解析品質がわかる人材育成
複雑現象データの理解と解釈
モデリング技術の限界、計算機性能限界
人と計算機の乖離・解析品質（手法の特徴・欠点、精度、限界、境界）
プリ・ポストの重要性（理解する力）

【期待】

複雑系解明、俯瞰、可視化→視覚的思考、創造へ
計算科学への要求レベルの多様性
従来にない計算手法の進化、アイデア
デザイン工学としての計算科学、新しいｲﾝﾀ‐ﾌｪｰｽ
従来にない活用方法、異分野融合

質疑応答

自民桜井氏：ノウハウの統合のリーダシップはどのように作っていくのか。→個々にバラバラではいくら時間があっても足りない。データベースや「京」をしっている人たちをリアルに共有できる場が必要。大学の地域地域の連携も必要。ネットワークをつなげる必要がある。官と学が一緒にならないといけない。
科学ジャーナリスト：施策して実験が必要だが、シミュレーションでどのように解決するのか。→実験も必要だが、世の中非常に複雑になってきている。
富士通：スパコンのスピードアップについていけない人がでてくる。どうするのか？→　教育が必要で、人材育成をやる必要がある。中小企業のレベルをあげる必要がある。国の施策が必要。

京の威力で「見えない宇宙」の正体に迫る -ダークマターの超大規模シミュレーション-

東京工業大学・教授／理研計算科学研究機構・チームリーダー牧野淳一郎氏

概要

宇宙の始まり、はて、終わりはどうなってるのか？
何がまだわかっていないのか？
シミュレーションでわかることは?
「京」でどんな計算をしようとしているか？
さらにその先は？

まとめ

我々は、「京」を使って大規模シミュレーションで、銀河系の中のダークマター粒子の分布、どのように観測されるかを予言することを目指している
このため、「京」の全能力を発揮できる、非常に高性能な計算コードを開発した
その結果、演算性能では「京」の2倍あるBG/Q での米国のグループの計算の2.4 倍の性能を実現し、2012年ゴードンベル賞も獲得できた
日本はソフトウェアが弱い、と言われるがそうでもないところもある
「京」でのサイエンス、このソフトウェア技術の他の分野への応用にも期待して欲しい

説明がへたで何をしゃべっているのか聞きとりづらかった。もうちょっとゆっくり、論理的に順序立てて語尾を明瞭にしゃべればいいのに…。

質疑応答

一般参加：ダークマターを計算するときの条件の違いを教えてほしい。→（聞き取れなかった）
一般参加：「京」を使ったメリットは？→性能が高いので量が大きい計算ができる。
一般参加：米国が無駄な計算をしている。チューニングすると負けるのでは。どうするのか？→米国のチューニングが遅れているのは事実。自分たちができることをやる。
自民桜井氏：シミュレーションの初期設定などはどうなっているのか。発見されていないものなので分からないのではないか？→ある程度予言されている。
自民桜井氏:本当にやりたいことをやるにはどれくらいの能力が必要か？→今の「10の12乗」くらいのコンピュータがあれば求めているシミュレーションができる。（場内爆笑）

生きた心臓を京に再現

東京大学・教授杉浦清了氏

シミュレーションの意義：1.見えないものを見る（原子の動き、ブラックホールの中、…）。2.不可能な実験を行う（巨大建造物、気候変動、…）
→限りなく本物に近い臓器モデルをコンピュータ内に作る。

質疑応答：質問内容とその回答が理解できなかった…orz。

スパコン 「京」が拓く医薬品開発の未来 -速い安い旨い薬づくり-

京都大学・教授奥野恭史氏

「京」による創薬イノベーション：「京」を利用することで、より速く、より正確に、医薬品を予測することが可能になり、医薬品開発の成功確率が大幅にアップし、数百億円の開発費削減が実現される→開発費の削減は、製薬産業の景気アップをもたらすだけでなく、医療費の根本削減や、難病などの患者数が少ない希少疾患の医薬品開発を可能にする

質疑応答：これも理解できなかった。

総合地震シミュレーターを目指して

海洋研究開発機構・プロジェクトリーダー金田義行氏

背景

地球温暖化時の台風の動向が今なお不明確、より高精度の集中豪雨予測のニーズ
地震発生時における避難・救援行動に必要な高解像度の被害予測、津波による浸水域等の高精度な情報のニーズ。

質疑応答

自民桜井氏：工数は？→モデルを作るのに数ヶ月かかる。5人から10人。　プラットフォームは「京」の中。
文科省田中氏：ポスト京はどれくらいの速さがあれば使えるようになるか。→100倍は必要。情報を取り込む環境も必要で、その整備も重要だ。
一般参加：人間の避難行動は不測な行動をとるので、どのようなシミュレーションをするのか。→個人個人（土地勘、観光客など）の情報を入れてシミュレーションする。だから誘導する人が必要で、その辺のつながりの研究をしている。

新物質から新エネルギーへ

東京大学・教授常行真司氏

原子配列を見るもう一つの手段：物理の基本原理に基づく計算機シミュレーション

「京」／「ポスト京」によるこれからの計算物質科学：計算機シミュレーションによる新物性の機構解明と定量的な物性予測、物質設計
→新物質・新材料の知財早期確保
→開発期間短縮

試作実験、評価する計測との連携が鍵（元素戦略プロジェクトで実践）

質疑応答：理解できなかった。

自動車や船の周りの流れ解析: 京を利用した最新成果

東京大学・教授加藤千幸氏

内容
１．京に対する産業界の期待
２．水や空気の流れと機械の性能
３．京で初めて実現できる流れの数値計算
４．幾つかの具体的な事例

質疑応答

渦は小さくなったが今後はどうするのか。→さらに小さくはしない。それを設計に反映させて実用化させる。速くなると渦も小さくなる（飛行機とかジェット機）はポスト京で可能になる。車の衝突実験では車体だけでなく、人への影響もシミュレートできるようになる。
一般参加：燃焼とかもやっているのか。→やっている。

京を利用した大規模分子シミュレーションによるタイヤ材料開発

住友ゴム工業株式会社・常務執行役員中瀬古広三郎氏

内容
1.自動車・タイヤを取り巻く社会動向とタイヤに求められる性能
2.タイヤ開発のためのシミュレーション技術活用の歴史
3.タイヤ材料シミュレーション
4.京スパコンを用いた大規模分子シミュレーション

今後のタイヤ開発における3つの方向性：低燃費性、安全性（グリップ）、省資源（ゴム強度）←これらの追及・実現は背反関係にある→三律背反するタイヤ性能を全て向上させる。

SPring-8での測定から大きなモデルサイズが必要なことが分かった→社内の計算モデルサイズの数百倍〜数千倍となり、シミュレーション実行には「京」が必要（社内では実施不可）。

まだ「京」は使用していないが、今後「京」を利用したシミュレーションを行う予定らしい。

質疑応答

SPring-8の費用は？→19団体。それほど多くかかっていない。データを読む人件費がかかった。
科学ジャーナリスト：「京」は10万円（成果非公開で１ペタフロップスを１時間使った場合）。ユーザとしてはどうか？→議論は必要。
SPring-8の関係者：要望はないか？→当社に力があればコンソーシアムとか開けると思う。速い計算フィードバックは必要だと考える。（質問者の「いつもご利用ありがとうございます」に場内爆笑に包まれた）