新HPCの歩み（第282回）－2009年(f)－

スーパーコンピュータを使った計算基礎科学を精力的に進める計算基礎科学連携拠点が設立された。神戸大学など4大学による「計算科学の最先端人材育成」事業では実習を含むスクールを開催した。村田健郎、赤池弘次、西島和彦などのビッグネームの訃報が伝えられた。

日本の大学センター等

 

1) 東京大学（ASE研究会）
東京大学情報基盤センターではASE研究会が以下のように3回開催された。

第3回ASE研究会（2009年1月20日）
15:00	Optimizing Scientific Applications for Multicore Architectures and T2K Open SuperComputer（Tokyo）	Jonathan Carter（NERSC, LBNL）
16:00	Towards Petascale Eigensolver and Its Auto-tuning Methodology	片桐　孝洋（東京大学）
16:40	An Overview of Seamless and Highly-Productive Parallel Programming Environment Project	石川　裕（東京大学）
17:10	Parallel Multistage Preconditioners by Hierarchical Interface Decomposition on T2K Open Supercomputer (Tokyo) with Hybrid Parallel Programming Models	中島　研吾（東京大学）
第4回ASE研究会（2009年3月27日）
14:00	Communication Optimal and Tiled Algorithms for Dense Linear Algebra: Auto-Tuning Opportunities in this new Design Space	Julien Langou (University of Colorado Denver)
15:00	Systematic Performance Evaluation for Numerical Algorithms of Linear Equations and Its Knowledge Discovery	Shoji Itoh（RIKEN）
16:00	ブロック鏡映変換を用いたハウスホルダ型ブロック三重対角化法の、マルチコア及び小規模SMPシステム上での性能	村上　弘（首都大学東京）
17:00	T2Kスパコン見学
第5回ASE研究会（2009年8月21日）
14:00	GPUとスーパーコンピュータを用いた高性能計算	大島聡史（電気通信大学）
15:00	拡張階層型領域間境界分割に基づく並列前処理手法	中島研吾（東京大学）
16:00	Xabclib ： 汎用な自動チューニングインターフェースOpenATLibを利用した疎行列反復解法ライブラリ	片桐孝洋（東京大学）、黒田久泰（愛媛大学／東京大学）、中島研吾（東京大学）
17:00	T2Kオープンスパコン（東大版）見学会
17:45	懇親会（根津周辺）

 

2) 名古屋大学（M9000＋HX600＋FX1）
2009年3月、名古屋大学情報連携基盤センターは、富士通から次期コンピュータシステムを導入した。新しいシステムは、UNIXサーバSPARC Enterprise M9000、テクニカルコンピューティングサーバHX600、ハイエンドテクニカルコンピューティングサーバFX1の3種類から構成される。M9000は、大規模SMPサーバで、SPARC64 VIIを搭載し、3ノード（96 CPU、384コア）から成る。ピーク性能は、3.84 TFlops。

HX600は、大規模クラスタシステムで、ノード数160（640 CPU、2560コア）で、ピーク性能は5.6 TFlopsである。

FX1は、768ノード（3072コア）で、ピーク性能は30.72 TFlopsである。2009年11月のTop500では、Rmax=28.5 TFlopsHXで243位にランクしている。

名古屋大学情報連携基盤センターは2002年に設置されたが、2009年、情報基盤センターに改組された。

3) 新潟大学
総合情報処理センターは、2009年4月、情報基盤センターに改組された。

4) 信州大学
2009年10月、総合情報処理センターから総合情報センターに移行した。

5) 統計数理研究所（PRIMERGY RX200S5）
立川に移転した統計数理研究所は、2009年、富士通PRIMERGY RX200S5 を導入した。プロセッサはXeon X5570 2.93 GHzで、360ノード、2880コアである。2009年11月のTop500では、Rmax=31.18 TFlops、Rpeak=33.753 TFlopsで207位にランクしている。正式稼働は2010年1月。

6) 理化学研究所 (RICC)
2009年8月7日、理研は新しいシステムRICC（RIKEN Integrated Cluster of Clusters）の稼動開始を発表した。これは3つの異なる用途の計算サーバシステム（超並列PCクラスタ、大容量メモリ計算機、多目的PCクラスタ）と共通のフロントエンドシステム、磁気ディスク装置、テープ装置によって構成される複合システムである。富士通が設置した。超並列PCクラスタには、富士通のPCサーバ“PRIMERGY RX200 S5”1,024台（2,048CPU、8,192コア）を採用している。また、システム環境には、システム管理機能、高速ファイルシステム、プログラミング開発環境を統合した富士通のHPCミドルウェア“Parallelnavi”（パラレルナビ）」に加えて、大規模並列ジョブを複数のクラスタ全体で統合的に管理できるHPCジョブ管理ツール「メタジョブスケジューラ」を採用した。（Fujitsu Press Release 2009/8/7　写真は同ページから）

このシステムは2009年11月のTop500において、Rmax=97.9 TFlops、Rpeak106.0 TFlopsで47位にランクされている。

 

日本の学界の動き

 

1) 計算基礎科学連携拠点
2009年2月1日、スーパーコンピュータを使った計算基礎科学を精力的に進める3機関、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(KEK)、国立天文台は覚え書きを交わして計算基礎科学連携拠点(JICFuS)を設立し、素粒子・原子核・天文宇宙物理における分野融合的研究を推進することとなった。拠点長は青木慎也筑波大学教授（写真）。計算基礎科学連携拠点は、2009年2月23日(月)、つくば国際会議場「エポカルつくば」でシンポジウム「大規模計算が切り拓く基礎科学の将来」 を、開催した。プログラムは以下の通り。

10:00	開会
10:15	【基調講演】「素粒子・原子核・天文宇宙シミュレーションにかける期待」	佐藤勝彦 (東大)
11:00	「計算基礎科学連携拠点」	青木慎也 (筑波大)
11:30	「新学術領域研究『素核宇宙融合による計算科学に基づいた重層的物質構造の解明』の目指すもの」	鈴木英之 (東京理科大) / 松古栄夫 (KEK)
12:00	昼食
13:30	「シミュレーションで素粒子と原子核物理の未来は変わるか？」	初田哲男 (東大)
14:00	「壮絶なる星の最期、超新星爆発」	固武慶 (国立天文台)
14:30	「計算機の展望」	朴泰祐 (筑波大)
15:00	休憩
15:30	「大規模QCD計算」	金児隆志 (KEK)
16:00	「宇宙最初の星形成～アブイニシオ・シミュレーション～」	吉田直紀 (東大IPMU)
16:30	「超弦理論で時空の謎をさぐる」	西村淳 (KEK)
17:00	「作るか買うか～専用計算機に未来はあるか」	牧野淳一郎 (国立天文台)
18:00	懇親会

 

2010年9月27日から2011年3月31日まで、HPCI戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造」準備研究(FS)を行い、続いて2016年3月31日までHPCI戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造」を本格実施した。

その一方で、2009年8月ごろ、高エネルギー加速器研究機構の上層部から、「BlueGene/Lは1年半後にレンタル期限を迎えるが、今後は神戸の次世代スーパーコンピュータを使えるのだから、その予算を削りたい」との意向が示され、筆者や関係者は激怒した。次世代スーパーコンピュータがあるから、既存の設備の予算を削る、とは文部科学省の計画でも全く想定していないことで、日本全体で階層的な研究基盤をつくるべき時に予算を減らすなどもっての他である。結果的に2012年にBlue Gene/QおよびSR16000への更新はなされたが、次の2017年9月のレンタル期限では、スーパーコンピュータの更新を行わず、共同利用プログラムも終了することとなった。

2) 計算科学大学院GP「計算科学の最先端人材育成」
神戸大学、九州大学、愛媛大学、金沢大学による文部科学省大学院教育改革支援プログラム　大学院GP (Good Practice) 「大学連合による計算科学の最先端人材育成」では、第4回KISS (Kobe Interdisciplinary Simulation School)を、2009年1月19日～23日に神戸市ポートアイランドのニチイ学館3階会議室で開催した。今回は差分法について、基礎から応用まで演習しながら学んだ。プログラムは以下の通り

1月19日（月）

12:30	受付、開校式
13:30	概観と基本事項(1)	相曽秀昭、JAXA
15:15	概観と基本事項(2)	相曽秀昭、JAXA

 

1月20日（火）

9:00	スカラー方程式の離散化	高木亮治、JAXA
10:45	スカラー方程式の各種スキーム 1	高木亮治、JAXA
13:45	スカラー方程式の各種スキーム 2	高木亮治、JAXA
15:30	スカラー方程式の時間積分	高木亮治、JAXA

 

1月21日（水）

9:00	境界値問題『楕円型方程式の差分による解法』	石原卓、名古屋大
10:45	境界値問題『楕円型方程式の差分による解法』演習	石原卓、名古屋大
13:45	特別講演「シミュレーションに対する考え方や最近の動向」	藤井孝藏、JAXA/ISAS

 

1月22日（木）

9:00	移流方程式における風上差分法	岩崎宏、金沢大学
10:45	システム方程式を解く(1)	大山聖、JAXA/ISAS
13:45	システム方程式を解く(2)	大山聖、JAXA/ISAS
15:30	ノーベル賞学者小林名誉教授の理論を計算機シミュレーションで解き明かす	橋本省二、KEK

 

1月23日（金）

9:00	システム方程式を解く(3)	大山聖、JAXA/ISAS
10:45	演習（もしくは多目的設計探査）	大山聖、JAXA/ISAS
12:30	閉校式

 

2009年2月27日午前に琉球大学　50周年記念会館内会議室で第4回アドバイザリーボード会議を開催した。午後からは同所で、ミニシンポジウム「次世代スーパーコンピュータと計算科学の人材育成」を開催した。プログラムは以下の通り。

13:00	開会のあいさつ	賀谷信幸、神戸大学
13:10	基調講演1 「次世代スーパーコンピュータプロジェクトとその技術課題」	渡辺貞、理化学研究所
14:10	講演1　「計算科学の学際性と産学連携」	青柳睦、九州大学
14:50	講演2　「？」	？、琉球大学
15:30	休憩
15:40	基調講演2　「HPCとシミュレーション」	小柳義夫、工学院大学
16:40	講演3 「計算科学の大学院GP（グッドプラクティス）と社会人教育の提案」	賀谷信幸、神戸大学
17:20	閉会の挨拶	賀谷信幸、神戸大学

 

前日の26日の晩には、「おもろ殿内」（オモロドゥンチ）で懇親会を行った。

10月1日には、金沢大学でアドバイザリー会議を行った。近くの、辰口温泉松崎旅館に宿泊した。

3) 筑波大学
筑波大学計算科学研究センターでは、 2005年度より3ヵ年計画で特別教育研究経費による拠点形成事業 「計算科学による新たな知の発見・統合・創出」を推進し，超並列計算機システム PACS-CS (Parallel Array Computer System for Computational Sciences， ピーク性能14.4TFLOPS)を開発・製作して来た。 また、2007年に発足した「T2K Open Supercomputer Alliance」の下、 新スパコンとしてT2K-Tsukuba（ピーク性能95TFLOPS）を導入し、 センターがこれを管理運営している。平成20年度「学際共同利用プログラム」の成果の報告、 ならびに我が国の大規模数値シミュレーションによる計算科学の発展に向けた討論を目的として、 第5回「計算科学による新たな知の発見・統合・創出」シンポジウムを開催した。計算科学センター発足シンポジウムを含め6回のこのシリーズはこれが最終回となった。プログラムはwebに残っている。

4) Ninf 文部科学大臣表彰
産総研・Ninfチーム（関口、田中、中田）は、「科学技術計算用グリッドミドルウェアの研究」により平成21年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞（研究部門）を受賞した。

5) 日本計算工学会
日本計算工学会では、「超ペタスケール・コンピューティング」と題した座談会を企画し、2009年1月17日に東京大学生産技術研究所で開催された。司会は藤井孝蔵、参加者は土居範久（中央大学）、松田卓也（元神戸大学）、矢川元基（東洋大学）、渡辺貞（計算工学会編集委員会副委員長）と筆者であった。話題は「日米スパコンの来し方行く末」「大規模シミュレーションの学術的役割、社会的役割」であった。この座談会は、日本計算工学会と財団法人計算科学振興財団(FOCUS)編の「計算力学シミュレーションハンドブック　超ペタスケールコンピューティング」（丸善）の付録として2009年12月に出版された。この本の出版に際しては、最初別の社と企画を進め出版を予定していたが、世界的な不況で出版に至らず、FOCUSの資金援助を得て、このような形で出版に至ったものである。

6) 岩波講座『計算科学』
岩波書店は多くの講座を出版しているが、次世代スーパーコンピュータの開発が進む中で講座『計算科学』の出版を企画し、宇川彰（筑波大学）を委員長として岩波計算科学編集委員会を組織した。当初の委員は、住明正（東京大学）、中村春木（大阪大学）、押山淳（東京大学）と筆者であった。

2009年12月21日に最初の編集委員会が開かれた。構成案としては、

1.	計算の科学
2.	計算と宇宙
3.	計算と物質
4.	計算と生命
5.	計算と地球環境
6.	計算と社会
別巻	スーパーコンピュータ

 

を考えた。ほとんどのテーマについてはすぐに出版計画が立ったが、総論となる「計算の科学」と、新しい分野である「計算と社会」については名案が浮かばなかった。後者については、2010年になって杉原正顯（東京大学）に編集委員に入っていただいて企画を練り、出版に至った。なお、杉原正顯氏は、2019年1月5日、すい臓がんのため64歳の若さで早世される。

7) 円周率
筑波大学・計算科学研究センターの高橋大介准教授らは、2009年8月17日、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。二つの異なる方法で円周率の値を計算し、結果は小数点以下2兆5769億8037万7524桁まで一致した。検証計算も含め、計73時間36分かかった。東京大学などが持っていた従来記録約1兆2411億桁の2倍以上のケタ数で、ギネスブックの世界記録に登録を申請した。今回の計算は、スパコンの性能・信頼性等の評価を目的に行われた。筑波大チームは「計算中に一度も障害は発生せず、システムの信頼性の高さを検証することもできた」としている。（高橋大介HP）（筑波大学記者発表 2009/8/17）（筑波大学新聞 2009/9/1）

なお、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日を要したとのことである。汎用CPUの飛躍的発展とメモリやハードディスクの急激な価格低下により、このころから時間を掛ければPCやサーバで計算できるようになり、円周率計算はスーパーコンピュータの独擅場ではなくなった。なお、Bellardは、QEMU、FFmpegプロジェクトの創始者であり、Tiny C Compilerなどのプログラムも開発している。

8) 村田健郎死去
日本のコンピュータの草分けである村田健郎氏が7月27日死去された。享年85歳。情報処理学会コンピュータ博物館の日本のコンピュータパイオニアによると、東大でTACプロジェクトの一員として活躍した後、日立製作所に入社し、HITAC5020を初めとした大型計算機やスーパーコンピュータの開発に従事された。1983年日立製作所を定年退職後，図書館情報大学，神奈川大学教授を歴任した。筆者は、村田氏が日立におられるころからお世話になっている。ハードウェアやアーキテクチャから数値アルゴリズムまで何でもわかる万能選手であった。筆者としては特に不完全LU分解前処理付き共役残差法を氏から学んだ。

9) 赤池弘次死去
「AIC（赤池の情報量基準）」などで知られる統計数理研究所名誉教授・元所長の赤池弘次氏が8月4日に亡くなられた。享年81歳。88年度朝日賞、06年に京都賞を受賞した｡11月28日(土)に東京會舘において、「赤池先生をしのぶ会」が執り行われた。

10) 石田晴久死去
C言語、Unix、インターネットなどの普及に尽力された石田晴久氏（東京大学大型計算機センター教授、多摩美術大学、サイバー大学を歴任）は、2009年3月9日、心筋梗塞のため亡くなられた。享年72歳。

11) 西島和彦死去
筆者の恩師の一人である西島和彦教授（物理学）は2月15日に死去された。享年82歳。東京大学名誉教授で、京都大学基礎物理学研究所所長をつとめられた。QCDPAXの時は推薦をしてくださった。晩年カトリックの洗礼を受け、四谷の聖イグナチオ教会で，17日通夜、18日葬儀ミサが行われた。

12) 新型インフルエンザ
2009年4月頃から、豚由来のインフルエンザであるA (H1N1)pdm09型インフルエンザウィルスの人への感染が世界的に流行した。流行初期にメキシコにおける感染死亡率が非常に高いと報道されたので、日本では当初感染者を強制入院させる措置が取られた。実際にはSARSのような高い死亡率を示していないことが分かり、6月19日には厚生労働省が方針を変更し、季節性インフルエンザとほぼ同様の扱いとなった。HPC関係者は世界各地を飛び回っており、感染地からの帰国や、感染地への出張などが問題になった。

T大学では、4月19日以来、新型インフルエンザ発生国から帰国した職員・学生に対し、10日間の出勤・通学停止という措置が取られ、某氏がこれに引っかかった。別のT大学では、メキシコおよびカリフォルニア・テキサス州が渡航・経由禁止となったが、今後発生国は増えるので、国際交流への影響が懸念された。WHOは旅行制限や国境閉鎖をあえて勧告しないと述べていたが、日本政府や各機関の反応は過敏とも思えた。例えば文部科学省は「1名でも国内患者が出れば、その都道府県のすべての学校（幼稚園から大学まで）は閉鎖」と通達した。その後の新型コロナの時の中国や日本の対応を思わせる。帰国者の出勤停止を命令しないところでも、海外出張は禁止または自粛となった。

5月1日、カナダから帰った横浜の高校生などが相次いで感染の疑いとなったが、いずれもAソ連型などの従来型のインフルエンザと判明した。しかし、感染国は急激に増え、ヨーロッパ各国も感染国となった。感染国から帰国した飛行機では、質問票が配られるだけではなく、ブルーの白衣(というか防護服)を着た係官がチェックするまで、機外に出られなかったそうである。

読売新聞によると茨城県は6月17日、つくば市内の研究所に勤務する男性職員(35)の新型インフルエンザへの感染を確認したと発表した。同県での感染確認は初めてとのことである。国内の感染確認者数は同日午後1時現在、31都道府県で計666人。茨城県などによると、男性は産業技術総合研究所に勤務し、7日から米国シアトルに出張、13日に帰国した｡15日に39度の発熱などの症状が出て、つくば市内の病院に入院した。容体は安定しているとのことであるが、だんだん身近に迫ってきた感じである。2020年からの新型コロナ騒動から見ると小さく見えるが、当時は大騒ぎであった。

次回は国内の会議について述べる。