計算科学研究機構
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計算科学研究機構まるわかりガイド 表面
さあ、
「京」で計算をしよう！
たくさんのCPUを持つ「京」を使いこなすには、ソフトウェアやプログラミングにも工夫が必要なんだ。
「京」の持つ力を最大限引き出すよ！
メモリに置いてある命令の列（プログラム）から命 令を順番に取り出し、その命令に従ってコンピュー タの各部分に指令（指示）を出す、コンピュータの 頭脳。コンピュータの最も重要な部品で、たし算や かけ算をする演算装置も含まれている。
用語解説
● CPU
コンピュータを形作っている金属部品やプラス チック部品を全部（機械部分）合わせてハード ウェアと呼ぶ。ハードウェアだけではコンピュータ としての能力が発揮できない。ソフトウェアと合わ せて初めてコンピュータが動作する。
● ハードウェア
コンピュータの最も基本的で重要な動作（複数の人のプログラ ムをどういう順番で処理するか、コンピュータのどの部分をどのプ ログラムに使わせるか、いろいろなデータをどこに保存するかな ど）の手順が書かれたプログラム。人間がコンピュータの基本的 な動作を指示するのは大変なので、それを代わりにやってくれる。
● システムソフトウェア
コンピュータにどういう動作をさせるか、その動作をどういう順番で行わ せるかの指示書（命令の列、プログラム）を作ること。指示書（プログラ ム）は計算機が理解できる言葉（プログラミング言語）で作られる。 AICSの研究者は、FORTRAN、C、Python等のプログラミング言語を よく使用している。
● プログラミング
人がコンピュータに仕事をさせるときに使う、最も身近なプログラ ムのこと。計算機のしくみを知らなくても、そのプログラムの使い 方がわかれば利用できる。完成している（市販の）プログラム や、自分で作るプログラムがある。アプリケーション、アプリと 言うことも。
● アプリケーションソフトウェア
雲や惑星などの動き、建物や自動車など人工物の動き、心臓や筋肉 などの臓器の動き、タンパク質やウイルスなどミクロな分子の動きを、数 式を使って表し、それを計算機で解ける形に変形して、求める方法のこ と。それらの動きをコンピュータでまねる。
● コンピュータシミュレーション
● プログラミング環境研究チーム「京」でたくさんのCPUを使って計算をす るときに、簡単にそれぞれのCPUに計算 を割り振ることができるようになる、新しい プログラミング言語を開発しています。
チームリーダー 佐藤 三久
● プログラム構成モデル研究チーム
「京」でたくさんの計算をするとき、自動的 に計算を分けるシステムソフトウェアを開 発し、新しいアプリケーションを開発しや すくしています。
チームリーダー 丸山 直也
● チューニング技術チーム
研究部門が開発した「京」用のソフトウェ アを、「京」の能力をより引き出せるように チューニングを行います。
チームヘッド 南 一生
● 可視化技術研究チーム
「京」でシミュレーションした結果のわかり やすい画像作成や、データに潜む現象 の理解を助ける分析技術を研究してい ます。
チームリーダー 小野 謙二
● 利用高度化研究チーム
シミュレーションやデータ処理の手順を 簡 単に入力できるようにすることで、 「京」がこれまで以上に手軽に使えるよう
な環境をつくる研究をしています。
チームリーダー 松葉 浩也
● 利用環境技術チーム
「京」のユーザーが「京」をより簡単に使 えるように利用環境を改良します。また、 実際の利用状況の分析に基いた、運用 の効率化にも取り組んでいます。
チームヘッド 庄司 文由
● 大規模並列数値計算技術研究チーム
「京」で複雑な計算をしたいときに、方程 式を適当な数式に分けて、より速く正しく 計算ができるように新しいアルゴリズムを 研究開発しています。
チームリーダー 今村 俊幸
計算科学研究機構 チーム一覧
研究部門
システムソフトウェア研究チーム
プログラミング環境研究チーム
プロセッサ研究チーム
大規模並列数値計算技術研究チーム
利用高度化研究チーム
連続系場の理論研究チーム
離散事象シミュレーション研究チーム
量子系分子科学研究チーム
量子系物質科学研究チーム
粒子系生物物理研究チーム
粒子系シミュレータ研究チーム
複合系気候科学研究チーム
複雑現象統一的解法研究チーム
プログラム構成モデル研究チーム
可視化技術研究チーム
データ同化研究チーム
総合防災・減災研究ユニット
計算構造生物学研究ユニット
石川 裕
佐藤 三久
佐野 健太郎
今村 俊幸
松葉 浩也
藏増 嘉伸
伊藤 伸泰
中嶋 隆人
柚木 清司
杉田 有治
牧野 淳一郎
富田 浩文
坪倉 誠
丸山 直也
小野 謙二
三好 建正
大石 哲
フロハンス タマ
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
ユニットリーダー
ユニットリーダー
運用技術部門
施設運転技術チーム
システム運転技術チーム
チューニング技術チーム
利用環境技術チーム
塚本 俊之
宇野 篤也
南 一生
庄司 文由
チームヘッド
チームヘッド
チームヘッド
チームヘッド
フラッグシップ2020プロジェクト
システムソフトウェア開発チーム
アーキテクチャ開発チーム
アプリケーション開発チーム
コデザイン推進チーム
石川 裕
佐藤 三久
富田 浩文
牧野 淳一郎
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
チームリーダー
〒650-0047
兵庫県神戸市中央区
港島南町7-1-26
TEL：078-940-5555（大代表）
Email：[email protected]
http://www.aics.riken.jp
2017年10月 RIKEN2017-047
ポスト「京」で未来をひらく！
「京」を動かしているのは私たち！
「京」よりさらに性能の良いスーパーコンピュータ、ポスト「京」は現在
開発中。ポスト「京」は私たちにどんな未来を見せてくれるのでしょうか。
複雑なハードウェアの「京」を安定に、かつ無駄なく早く
計算させるために、私たちは「京」を支えています。
「京」のようなスーパーコンピュータは、普通のパソコンの何万倍も計算が速い。実は、
「京」もパ
ソコンも、CPUやメモリ、ハードディスク、電源、冷却装置など、基本的なつくりは同じなんだ。大き
な違いはCPUの数。パソコンは普通CPUが1個しかないけれども、
「京」はなんと8万個以上の
CPUがつながっているんだ。それぞれのCPUが同時に計算できるから、
「京」は速く、たくさんの
計算をすることができるんだよ。
ポスト「京」で計算をするときに、CPU 内のコアへの適切な計算の割り振 り、CPU同士の通信の高速化、デー タの通信の高速化ができるようなシス テムソフトウェアを開発しています。
● システムソフトウェア開発チーム
チームリーダー 石川 裕
「京」が正常に動いているか、ユーザー のプログラムがきちんと動いているか チェックをしています。プログラムが実行 されるまでの待ち時間を短くする研究 や、「京」を使う人の手助けも行います。
● システム運転技術チーム
チームヘッド 宇野 篤也
ポスト「京」を開発する企業と一緒 に、ポスト「京」の設計を進めていま す。また、ポスト「京」を使いこなすた めのプログラミング環境を研究開発 しています。
● アーキテクチャ開発チーム
チームリーダー 佐藤 三久
ポスト「京」の本体の研究開発者と ポスト「京」を使ってシミュレーション をする予定の研究者の橋渡しをし て、ポスト「京」がより使いやすくな ることを目指します。
● コデザイン推進チーム
チームリーダー 牧野 淳一郎
「京」が毎日安定に動くように、計算機室 内の温度から電力設備や冷却設備の大 きな装置まで、厳しく管理を行っています。
● 施設運転技術チーム
チームヘッド 塚本 俊之
ポスト「京」の設計を行う研究者やシステ ムソフトウェアを開発する研究者と協力 して、ポスト「京」でより速くシ ミュレーションができるように研 究開発しています。
● アプリケーション開発チーム
チームリーダー 富田 浩文
システムボード CPU
● 粒子系シミュレータ研究チーム
● 連続系場の理論研究チーム
● 計算構造生物学研究ユニット
● 量子系分子科学研究チーム ● 量子系物質科学研究チーム
● 離散事象シミュレーション研究チーム
● データ同化研究チーム ● 粒子系生物物理研究チーム
● 複合系気候科学研究チーム
こんな所に！？ 広がるシミュレーション
「京」で行ったシミュレーションは、私たちの暮らしにどのように関わっているのでしょうか。
身近な所から、まだ身近ではない基礎研究まで、さまざまなシミュレーションを行っています！
「京」で行ったシミュレーションは、私たちの暮らしにどのように関わっているのでしょうか。
身近な所から、まだ身近ではない基礎研究まで、さまざまなシミュレーションを行っています！
「京」を使って天気や気候のしくみを明 らかにするための研究をしています。より 詳細に雲をシミュレーションするための 計算方法の開発を行っています。
チームリーダー 富田 浩文
● 総合防災・減災研究ユニット
地震・津波・集中豪雨などの災害が街 で起こったとき、どのような被害があるか 「京」でシミュレーションし、防災・減災計
画に役立てる研究をしています。
ユニットリーダー 大石 哲
「粒子法」とよばれる計算方法を「京」 で行うソフトウェアを開発し、原子のふる まいや宇宙のなりたちなどをシミュレー ションできるようにしています。
チームリーダー 牧野 淳一郎
10 ₁₅mの極微の世界におけるクォーク という素粒子のふるまいを、「京」でどう やってうまくシミュレーションするか、計 算の方法を研究しています。
チームリーダー 藏増 嘉伸
交通渋滞や人の流れ、経済活動など、 さまざまな社 会 現 象を「 京 」でシミュ レーションするための技術の開発をし ています。
チームリーダー 伊藤 伸泰
物質の中での電子の動きを「京」でシミュ レーションをして、物質の性質がどのように 決まるのかを調べる研究をしています。
チームリーダー 柚木 清司
「京」を使って細胞の中のタンパク質のシ ミュレーションをして、細胞の中でどんなこ とが起こっているのかを調べる研究をして います。
チームリーダー 杉田 有治
実験データと「京」を使ったシミュレーショ ンを組み合わせることにより、生体分子の 形や動きを詳しく知るための方法の開発 と応用研究をしています。
ユニットリーダー フロハンス タマ
シミュレーションに観測データの情報を追 加して、シミュレーションの精度を高める研 究をしています。天気予報の精度向上な どに役立ちます。
チームリーダー 三好 建正
大きな分子や複雑な分子を、「京」やスパ コンで速く計算するためのソフトウェアを 開発して、新しい材料のシミュレーションを しています。
チームリーダー 中嶋 隆人
計算科学研究機構まるわかりガイド 中面
「京」って家のパソコンとどう違うの？
「京」でたくさんの計算をするときに、 ファイルの読み書きやCPU同士の通 信などの、計算している以外の時間を 短くするための新しいシステムソフト ウェアを開発しています。
● システムソフトウェア研究チーム
チームリーダー 石川 裕
● 複雑現象統一的解法研究チーム
空気の流れ、熱、音などの現象を「京」で 一度にシミュレーションすることのできるソ フトウェアを研究開発し、自動車設計など のものづくりに役立てます。
チームリーダー 坪倉 誠
「京」でたくさんの計算をするときに、 離れたC P U 同 士ではなく近くの CPU同士でのやりとりを増やし計算 を速く行えるような方法と、そのため の回路のしくみを研究しています。
● プロセッサ研究チーム
