| 研究課題/領域番号 |
16K00175
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高性能計算
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| 研究機関 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
石村 和也 分子科学研究所, 理論・計算分子科学研究領域, 特任研究員 (80390681)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 並列計算アルゴリズム / 量子化学 / オープンソース / スーパーコンピュータ / 大規模並列計算 / SMASH / オープンソースソフトウェア / 計算化学 / 並列計算 |
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| 研究成果の概要 |
大規模並列量子化学計算オープンソースソフトウェアSMASHのさらなる高性能化及び汎用化を目指して、メニーコアマシン、スーパーコンピュータ向けの新規アルゴリズム開発と実装を行い、並列化効率向上、メモリ使用量削減、通信時間削減を達成した。さらにデータ及びループ構造を改良し、プログラム内のデータの流れを明確にしてPythonによる各計算ステップの制御、組み合わせを容易にした。触媒反応における貴金属削減のための金属ナノ粒子の安定構造の解析、周期境界条件下のあわらに電子-電荷相互作用を取り扱ったQM/MM計算アルゴリズムの開発も行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した並列化効率の高いプログラムは、演算量及びデータ量ともに膨大となる量子化学計算を高速に実行することができ、ナノサイズ分子系の化学反応の解析や制御、材料設計などをスーパーコンピュータで効率的に行えるようになった。プログラムをオープンソース(Apache 2.0)ライセンスで公開しているため、本研究の成果を他の研究者が自由に使うことができる。また、データを含めたプログラム構造をシンプルにしており、他のプログラムへの移植や融合も容易に行うことができる。
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