新HPCの歩み（第298回）－2010年(f)－
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円周率5兆桁を自宅のPCで計算した近藤氏は、TBSの『情報7days ニュースキャスター』に登場した。スパコンはもう要らないなどと言ったら反論しようと身構えていたがそういう不用意な発言はなかった。情報処理学会が創立50周年を記念して日本将棋連盟に挑戦状を突きつけた。 |
日本の学界の動き
1) 新学術領域研究「コンピューティクスによる物質デザイン」
押山淳（東京大学工学系研究科）らは、2009年秋に「計算科学と計算機科学のグループを一緒にして、超並列アーキテクチャに対応した先端的な物質科学計算をやろう」ということで科学研究費補助金新学術領域に応募したところヒアリング対象になったので、領域アドバイザを2010年3月ごろ依頼された。お引き受けしたところ、6月ごろ採択通知があったということで、お付き合いすることになった。「コンピューティクスによる物質デザイン：複合相関と非平衡ダイナミクス」と命名し、2010年度から2014年度までの5年間のプロジェクトである。2010年9月18日に東京大学工学部6号館でキックオフミーティングがあった。
2) 筑波大学（先端学際計算科学共同研究拠点）
2010年度から国立大学法人の第2次中期目標・中期計画期間が始まり、前にも述べたように、筑波大学計算科学研究センターでは、共同利用・共同研究拠点「先端学際計算科学共同研究拠点」として、新たに活動を開始した。また、5研究部門を7研究部門に改組拡充した。2004年度から2009年度年度まで6回にわたって開催された「計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウムに続いて、2010年度からは「学際計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウムが開催された。第1回は、「－ポストペタスケールコンピューティングへの学際計算科学の展開－」のサブタイトルで2010年5月6日～7日に筑波大学・大学会館国際会議場で開催された。プログラムの大要は以下の通り。
5月6日
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13:00 |
開会挨拶 |
佐藤三久（センター長） |
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13:15 |
学長挨拶 |
山田信博（学長） |
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13:25 |
来賓あいさつ |
文部科学省 |
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13:35 |
計算科学センター名誉フェロー表彰式 |
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13:50 |
記念講演「計算科学研究拠点の形成 ～センター設立の頃を回顧して～」 |
岩崎洋一（前学長） |
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14:20 |
招待講演「ナノ分野における『グランドチャレンジ』課題への挑戦と計算科学」 |
平田文男（自然科学研究機構計算科学研究センター長） |
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14:50 |
休憩 |
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15:05 |
招待講演「次*世代スパコン開発に向けて」 |
石川裕（東京大学情報基盤センター長） |
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15:35 |
招待講演 「計算科学が推進する学際融合 — 素粒子・原子核・宇宙分野の取り組み」 |
橋本省二（高エネルギー加速器研究機構） |
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16:05 |
招待講演 「ポストペタスケールの計算機システム ～ ヘテロ，マルチコア，加速器，超並列，大規模ストレージ ～」 |
松岡聡（東京工業大学・学術国際情報センター） |
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16:35 |
休憩 |
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16:50 |
計算科学研究センター・新研究部門紹介 |
（計算科学研究センター・各研究部門主任） |
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18:35 |
閉会挨拶 |
宇川彰（副学長） |
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18:45 |
懇親会（大学会館） |
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5月7日
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10:00 |
平成21年度 学際共同利用成果報告会 |
3) 円周率（PCの時代）
筑波大学・計算科学研究センターの高橋大介准教授らが、T2K筑波システムを使い円周率を2兆5769億8037万桁まで計算する世界記録を樹立したと発表したのは、2009年8月17日であった。検証計算も含め、計73時間36分かかっている。直後の2009年12月、フランスのFabrice Bellardは、Intel Core i7を搭載したデスクトップPCで2兆6999億9999万桁まで計算し、筑波大学の記録をわずかに上回った。検証を含め131日を要した。筑波大学の発表を見て桁数を設定し、すぐ計算を始めたのであろうか。後出しジャンケンではあるが、汎用CPUの飛躍的進歩、メモリやハードディスクの急激な価格低下により、時間さえかければスーパーコンピュータではなくPCで計算できるようになった。
2010年8月、円周率5兆桁を自宅のパソコンで計算したとの報道があった。長野県飯田市の会社員、近藤茂氏が、自宅のパソコンで円周率を小数点以下5兆桁まで計算し、昨年末にフランス人が達成した記録を大幅に更新した。使ったのはChudnovsky の公式という級数による方法で、筆者が手計算してみたら初項だけで小数点以下13位くらいまで正しかった。すごい公式である。（毎日新聞 2010/8/28）（日本経済新聞 2010/8/30）（共同通信 2010/8/30）（産経新聞 2010/6/31）
今回 5兆桁を計算したプログラムを作成したのは、アメリカの大学生のAlexander J. Yee 氏で、近藤氏はかれと連絡を取りながら計算したそうである。Yee氏はその後 UIUC の CS の大学院に入学した。
高橋大介氏の解説によると、級数を効率的に計算する Binary Splitting という手法が一般的になったのが大きいとのことである。これは、項の総和を順に小数で計算するのではなく、有理数のままトーナメント方式で足し合わせ、通分しながら計算する方式である。昨年までは、Chudnovsky の公式を Binary Splitting 法で計算すると、Gauss-Legendre の公式の 3 分の 1 程度の計算量であると考えられて来たが、フランスの Fabrice Bellard 氏が分母の共通因数の約分を効率良く計算する方法を考案したことから、計算量がさらに半分以下に削減され、ディスク I/O の量を大幅に削減することもできた。これが、パソコンで 2 兆桁を超える桁数を計算できるようになった大きな理由の一つとのことである。
今回パソコンで 5 兆桁を計算したのと同じ方法を T2K 筑波に実装すれば、恐らく 8 時間以下（パソコンの約 270 倍の速度）で計算できると推測される。したがって、T2K 筑波で 2 日程度で計算できる桁数はパソコンでは約 1 年半も掛かることになり、現実的にはかなり難しくなるであろう。
これまで円周率の計算の検証は複数の方式で独立に計算し、全桁の一致を確認してきたが、近藤氏の場合は、16進法の任意の桁以下を計算する公式（いわゆるBailey-Borwein-Plouffe formula）で最下位の32桁をチェックしただけなので、完全な検証にはなっていない。実際上は正しいと思われるが。
マスコミが面白おかしく取り上げ、電気代が月2万円もかかったとか、（契約容量がぎりぎりなので）ヘアドライヤーをつけるとブレーカーが吹っ飛ぶとか、扇風機でPCを冷やしたとか話していた。2010年9月4日（土）の22時からTBSテレビの『情報7days ニュースキャスター』に出演するというので、「スパコンはもう要らない」なんて言ったら反論しなくてはと身構えていたが、そういう不用意な発言はなかった。
番組ではT2Kの映像が使われ、「筑波大学がスパコンの性能を検証するため」と紹介された。関係者は「安定性を検証するため」と伝えたが、やはり適当に解釈されてしまった。まあ、トーンは「普通のおじさんが頑張った」的な扱いで、スパコン云々という話ではなかったのと、ビートたけしが割と冷静に「これはスピードというよりも長時間かけているので」とコメントしていたので、胸を撫でおろした。たけしが、「円周率にはいろんな公式があって」などと一夜漬けを披露したのはご愛敬。「ギリシャ人が円周率をπという文字においたところが偉い」などというたけしのコメントがあったが、円周率にπというギリシャ文字を使ったのはWales人の数学者William Jonesが最初(1706)で、ギリシャ人ではない。
4) Grape-DR
2010年7月6日、東大は、東大情報理工学系研究科の平木敬 教授と国立天文台理論研究部の牧野淳一郎教授の共同開発したGRAPE-DRがLittle Green500でTopになった旨研究成果発表を行った。（朝日新聞 2010/7/8）（クラウドWatch 2010/7/9）熊澤徹はブログで批判している。（スパコン漫遊日記 2010/7/10）
Green500は、Top500に入ったスーパーコンピュータの電力性能比をランク付けたリストであるが、Little Green500は、過去1年半（19か月）のどれかのTop500リストに入りうるLinpack性能をもつが、現在は入れないマシンの電力性能比をランク付けしたリストである。Little Leagueで優勝したようなものか。2009年のところに書いたように、Grape-DRは2009年6月のTop500に初めて登場し、Rmax=21.96 TFlops、Rpeak=84.48 TFlopsで279位にランクされている。プロセッサはGRAPE-DR 16C 330 MHzとあるので、32演算器を1コアとしているらしい。総コア数8192とあるので、動かしたチップ数は512で、2006年時点での計画の1/4と推定される。クロック周波数もかなり落としてある。その時は、Green500で5位であった。この時、GRAPE-DRとNECクラスタを除けば、20位までの18台はIBMのCellまたはBG/Pであった。2009年11月のTop500では447位でGreen500は7位であった。2010年6月のTop500の500位は24.7 TFlopsで、ぎりぎりで逃したようである。一説には、今回はメモリを増強できた64ノードだけを使い、Linpackの効率を上げて高い電力性能比を実現したそうである。これでは過去のTop500リストに入っていたマシンといえないのではないかと思ったら、“Run Rules for The Green500”によると、“a supercomputer must be at least as fast as the 500th-ranked supercomputer on the oldest Top500 List released within 19 months of the release date”とあり、Linapack性能としてそのレベルであればよいとのことである。
両教授は、GRAPE-DRの性能にはまだ向上の余地があるとして、今年度中により大規模なシステムの性能測定を行う予定だと述べた。
2010年11月のGreen500の当初の発表にGrape-DRは入っていいなかったが、12月22日に計算間違いがあったとしてGRAPE-DRを2+位とし、東工大のTsubame 2.0は2位のままとし、3位以下は一つ繰り下げた。（朝日新聞 2010/12/23）その後、発表された表では、3位以下も元のままとなっている。筆者の見た限りweb pageに説明はなく、現在はどちらの表も載っていない。日本語版Wikipedia「Green500」には言及されている。詳しくはSC10のGreen500の項目を参照。
5）情報処理学会が日本将棋連盟に挑戦状
情報処理学会は創立50周年事業の一環として、2010年4月2日、将棋連盟に下記のような挑戦状をたたきつけた、と記者会見を行った。情報処理学会側出席者 は次の3名。
・白鳥則郎 情報処理学会会長／東北大学 電気通信研究所 客員教授
・佐々木元 情報処理学会創立50周年記念事業実行委員会委員長／日本電気（株） 特別顧問
・中島秀之 情報処理学会トッププロ棋士に勝つためのコンピュータ将棋委員会委員長／公立はこだて未来大学 理事長・学長
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| （画像出典：情報処理学会関連ページ） | |
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挑 戦 状 社団法人 日本将棋連盟 会長 米長 邦雄 殿 コンピュータ将棋を作り始めてから 平成ニ十ニ年四月二日
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受けて立つとの返事が来た。将棋連盟側はまずは女流棋士でお手並み拝見といったところである。（ITmedia 2010/4/2）
（画像出典：情報処理学会関連ページ） |
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社団法人 情報処理学会 会長 白鳥 則郎 殿 挑戦状確かに承りました 平成二十二年四月二日 |
対局では、複数のソフトを疎結合で並列計算させ、それらの意見を集約して次の一手を決める合議アルゴリズムを使う予定。「GPS将棋」「Bonanza」「激指」「YSS」「TACOS」「柿木将棋」などから、実験をもとに最適な組み合わせを採用する。合議より単独が強ければ単独の可能性もあるという。
計算機には、東京大学、京都大学、筑波大学などの並列処理大規模計算機環境（T2Kであろう）のグリッドを使う方向。バックアップとして、複数のXeonマシンを並列につないだ環境も整備する予定だ。プログラムと計算機は、対戦1カ月前までに決定する。日本将棋連盟は2005年10月に、プロが公の場で許可なくコンピュータと対局することを禁止してきた。
コンピュータ側が勝利すれば、半年から1年ごとにプロ4段からトッププロ、最終的には名人か竜王と対戦する計画である。
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2010年10月11日、東京大学 本郷キャンパス 工学部2号館において、将棋の清水市代女流王将に情報処理学会（白鳥則郎会長）のコンピュータ将棋システム「あから2010」が挑戦していた一番勝負で、11日午後7時、後手のあからが勝利を収めた。公の場で、コンピュータが日本将棋連盟（米長邦雄会長）の棋士を打ち破ったのは初めて。清水女流王将は歴代最多のタイトル獲得数43を誇る女流のトップ。その実力はアマチュアの五段以上のレベルといわれている。（朝日新聞 2010/10/21）（日本経済新聞 2010/10/11）（PC Watch 2010/10/12）
今後、あからは早ければ半年後にも日本将棋連盟が指名する男性棋士に挑み、さらに勝てば最高峰の羽生善治名人（王座・棋聖）か渡辺明竜王と対局する見通し。実際には、2011年7月24日、電気通信大学において、アマチュア2名の合議チームと対戦したが、ソフトの完勝であった。2011年9月、「あから2010」はCEDEC AWARDS 2011 プログラミング・開発環境部門の優秀賞を受賞した。2015年10月、コンピュータ将棋プロジェクトの終了が宣言される。図は『あから』のマスコットキャラクター（情報処理学会のページから）。
6) 「情報爆発IT基盤」
文科省 科研特定領域「情報爆発時代に向けた新しいIT基盤技術の研究(情報爆発IT基盤)」は、2010年度が5年間の研究の最終年度となったが、4月22日～23日に学術情報センター一橋記念講堂において、領域全体会合を行った。
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4月22日(木) |
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13:00-14:00 |
招待講演「グーグルとスマートグリッド」 |
村上 憲郎 (グーグル株式会社、名誉会長) |
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14:00-14:15 |
領域代表挨拶、A01柱報告 |
喜連川 優（東京大学） |
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14:15-15:00 |
A02柱報告 |
松岡 聡（東京工業大学） |
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A03柱報告 |
松山 隆司（京都大学) |
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B01柱報告 |
須藤 修（東京大学) |
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15:00-15:40 |
ポスタ/デモの紹介1(一橋記念講堂） |
32研究班 |
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15:40-18:00 |
ポスタ/デモ1(中会議場） |
32研究班 |
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18:00- |
懇親会(中会議場） |
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4月23日(金) |
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10:00-10:40 |
ポスタ/デモの紹介2(一橋記念講堂） |
32研究班 |
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10:40-13:00 |
ポスタ/デモ2(中会議場） |
32研究班 |
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13:00-14:15 |
休憩 |
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14:15-15:45 |
各柱分科会(各会議室) |
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15:45-16:00 |
休憩 |
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16:00-16:15 |
Microsoft「Azure」について(一橋記念講堂） |
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16:15-17:55 |
パネル討論「ポスト情報爆発」 |
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7) RISTの法人移行
2006年3月に「公益法人制度改革関連3法案」が閣議決定され、同年5月に第164回通常国会において法案が成立した。その背景には、行政委託型公益法人が、高級官僚の天下り先となっているというような批判もあった。新制度では、法人格取得と公益認定が切り離され、既存の社団法人や財団法人は、2008年12月1日の施行から5年以内に新制度に移行することになった。
財団法人高度情報科学技術研究機構（RIST）は、一般財団法人に移行することになり、その最初の手続きとして、「最初の評議員選定委員会」を開催する必要があった。この委員会で評議員を選定し、評議員が理事を選任して理事会が構成されることになる。社団法人だと社員がいるので、そこから始まるが、財団には社員がいないのでこの委員会がその役を務める。その「最初の評議員選定委員会」であるが、半数以上は旧財団の利害関係者以外でなければならない。もちろん、旧財団の名を聞いたこともない人に頼むわけにはいかないので、適度に関係のある人ということで、筆者もその一人を依頼された（全体で5名）。2010年12月15日に航空会館で開催された。旧財団の評議員会・理事会から推薦された10名について、一人一人採決した（これは一般規則でそうなっているらしい）。審査・諸手続きを経て、2012年に一般財団法人に移行した。2011年9月に登録機関として登録された後のことになる。
HPCとは関係ないが、筆者はあと2つの財団法人の移行に協力した。
8) 「はやぶさ」帰還
宇宙科学研究所（ISAS）が2003年5月9日に打ち上げた小惑星探査機「はやぶさ」は、2005年夏に小惑星イトカワに到達して、表面を観測し、サンプル採取を試み、数々の苦難を経て2010年6月13日22時51分（日本時間）に地球（オーストラリア上空）に再突入した。宮沢賢治『よだかの星』を思わせる。試料カプセルは、微量ではあるがイトカワの砂を地上にもたらした。地球重力圏外にある天体固体表面に着陸してサンプルを持ち帰ったのは世界初であった。筆者としては、7年前のコンピュータがちゃんと動いていることにも驚いた。データ処理コンピュータは日立製作所の組み込み用マイクロコンピュータSuperHシリーズのSH-3、リアルタイムOSはμITRONとのことである。
9) 重谷隆之死去
理研の重谷隆之氏は11月22日7時45分､心筋梗塞のため44歳の生涯を閉じられた。直前のSC10では筆者と同じホテル(Hotel Le Cirque)に泊まっており、SC10会議では元気にしておられた。日曜日に帰国して、翌月曜日に亡くなられたとのことである。12月20日に理研和光で「重谷さんを偲ぶ会」が催された。
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10) アイスランド火山爆発
アイスランドのEyjafjallajokull（エイヤフィヤトラヨークトル）火山は、3月20日に噴火を始め、短期間休止の後、4月14日に再び噴火して火山灰を巻き上げた。（噴火の写真はWikipediaから）風に乗ってヨーロッパ上空に火山灰が広がったため、翌日、ヨーロッパの空域の多くが閉鎖され、航空便が大混乱となった。日本のHPC関係者の何人かもロンドンやパリに足止めになった。ドイツ東部のMünchen空港がかろうじて動いていたが、16日夕方からは閉鎖になったそうである。
次回は、日本の国内会議。PCクラスタコンソーシアムなどの主催で、東京大学情報基盤センターおよび京都大学学術情報メディアセンターにおいて、「e-Scienceチュートリアル」が開催された。先進的計算基盤システムシンポジウムSACSISは奈良県新公会堂の能舞台で開催された。
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