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SS研HPCフォーラム2015 [開催済]
計算科学の新潮流(フロンティア)

国立情報学研究所は、AI研究への新たな取り組みとして、2011年よりグランド・チャレンジ「ロボットは東大にはいれるか」を開始した。国立情報学研究所を中心に推進してきた本グランド・チャレンジのこれまでの成果を(数学問題への挑戦を中心に)紹介しつつ、その技術的及び社会的な意義や今後の展望について述べる。

KEKに設置されたSuiren(睡蓮)は、演算加速装置としてPEZY社によって開発されたPEZY-SCを搭載し液浸冷却機構を採用した小型スーパーコンピュータである。Suirenは2014年11月のGreen500リストにおいて2位を獲得し、その後KEKで主に高エネルギー系のアプリの開発が進められている。当日はSuirenにおけるHPL(Top500やGreen500に用いられる連立一次方程式の解法ベンチマーク)のチューニングやアプリケーション性能について話す。また、今年6月に理研和光に設置されたShoubu(菖蒲)の話題も取り扱う。

宇宙航空研究開発機構(JAXA)は航空宇宙分野における基礎研究から応用・利用研究までを一貫して行っているが、高性能計算機を用いた数値シミュレーション技術の重要性を認識し、高性能・高機能な大規模計算機システムの整備・運用を積極的に推進してきた。2014年10月にはJAXAの二代目のスーパーコンピュータシステムJSS2が稼働を開始した。2015年4月からはJSS2の中核システムであるSupercomputer for earth Observation, Rockets and Aeronautics ? MAin (SORA-MA)と呼ばれる新システムが稼動を開始した。SORA-MAは富士通社製FX100で、マルチコアスカラーCPUを用いた大規模超並列計算機であり、1.31Pflopsの理論演算性能と40TByteの主記憶容量を持っている。本講演ではJSS2の概要を紹介すると同時に、航空宇宙分野におけるCFDプログラムを用いたSORA-MAの性能評価と高速化チューニングについて報告する。

富士通では、ハードウェア、ソフトウェア両面から、HPCの研究開発に取り組んでいる。PCクラスタと独自ハイエンドスパコンの両プラットフォームに対し、共通のソフトウェア基盤を開発整備し、幅広いニーズに応えている。本発表では、独自ハイエンドスパコンとして、昨年末から顧客提供を開始した PRIMEHPC FX100 を中心に、性能評価を交えて紹介し、エクサスケールスパコンに向けた取り組みについて概観する。

今年のHPCフォーラムでは、新しい試みとしてパネルディスカッションを企画しました。ここでは、社会現象、航空ネットワーク、経済ネットワーク、避難シミュレーションなど、HPCの新しいフロンティアの方々にご登場いただき、現状と将来展望について語っていただきたいと思います。

社会現象を数理的に扱う際に問題となるのが、パラメータの離散性である。自動車や歩行者が選ぶ経路、経済取引の戦略などを連続変数でなめらかに表現することは一般には困難と考えられる。パラメータの数も多く、モデルのふるまいを把握すること自体、組み合わせ論的な数の探索が必要となりがちである。また社会現象自体、交通・経済・社会関係が連携し、さらに気候・災害などとも密接に関係している、いわゆる複合系・システムオブシステムズである。本講演では、こうした課題へのHPCの応用の可能性についての話題を紹介し、議論に供したい。

航空交通は、近年の需要の増加や様々なトラブル、そして空域の制限等でしばしば大きな遅延が発生しており、その効率的な運用に関して世界中の関心が高まってきている。交通容量を上げるためには、ハード面の整備だけでなく、運行スケジューリングの最適化などソフト面の充実も欠かせない。そこで、航空機の遅延緩和とトラブルの早期復旧のために、車の交通渋滞の知見を活かした新しい研究の可能性について紹介したい。

マクロな経済現象を生み出すミクロかつ大規模なデータが蓄積されて利用可能になっている。中でもくり返し見られる「少数の巨人と多数の小人」「小さな揺らぎが大規模な変動をもたらす」といった異質性(heterogeneity)と相互作用(network)についての実証的なデータが新しい知見をもたらしつつある。ここでは、大規模な経済ネットワーク解析について、京コンピュータを利用した共同研究を交えてその可能性を探る。

災害時の人間の避難行動については国内外で災害事例調査や実験等が数多く行われており、避難シミュレーションは、これらの知見に基づいて、人間の避難行動をある一定のルールでモデル化し、観測結果と比較することでその妥当性が検証される。本講演では避難シミュレーションの開発における、人間の避難行動モデルの精緻化と妥当性の検証手法および広域空間での大規模避難とその可視化に関する研究事例の紹介、および今後のHPCを活用したシミュレーションの可能性について考察する。