Development of a Large-Scale Molecular Dynamics Framework and Application to Complex Fluids

Research Project

Project/Area Number	21K11923
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 60100:Computational science-related
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	渡辺宙志慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (50377777)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000) Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords	計算物理 / 分子動力学法 / 複雑流体 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / コード自動生成
Outline of Research at the Start	「富岳」に代表されるように、我が国では大規模な計算資源を保有している一方、その計算能力を十全に活かすには高度な計算機科学の知識が要求され、計算科学との両立が困難であるという背景があった。本研究は、特に大規模分子動力学法に向けたフレームワークを構築することで、数値計算を実行する研究者が自分でコードを開発する環境を提供し、計算機科学と計算科学の分断を緩和しようとするものである。特に、並列計算機を扱うにあたって通信部分と計算部分の密結合を分離することで、研究者が本質的なプログラミングに集中し、研究成果へとつなげることを期待する。具体的な応用例として、高分子や気液混相流への適用を目指す。