| 研究課題/領域番号 |
19H05662
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中島 研吾 東京大学, 情報基盤センター, 教授 (20376528)
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| 研究分担者 |
荻田 武史 東京女子大学, 現代教養学部, 教授 (00339615)
岩下 武史 北海道大学, 情報基盤センター, 客員教授 (30324685)
片桐 孝洋 名古屋大学, 情報基盤センター, 教授 (40345434)
下川辺 隆史 東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (40636049)
長尾 大道 東京大学, 地震研究所, 准教授 (80435833)
八代 尚 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (80451508)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| キーワード | スーパーコンピューティング / 計算科学 / データ同化 / 機械学習 / 低精度・混合精度・変動精度演算 / ヘテロジニアスコンピューテイング |
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| 研究実績の概要 |
2022年度は（計算＋データ＋学習）融合を実現する革新的ソフトウェア基盤「h3-Open-BDEC」の2021年5月に運用開始したWisteria/BDEC-01（東京大学情報基盤センター）への移植をほぼ完了し，リアルタイムデータ同化・三次元強震動融合シミュレーション，全球雲物理・機械学習融合シミュレーションなどの実問題への適用実施した。「変動精度演算に基づく新計算原理」層では，低精度・混合精度・変動精度演算手法の研究開発を進め，最適精度の自動選択手法に関する検討を実施した。「（計算＋データ＋学習）融合」層では，多重格子法，時空間並列化手法，4次元変分法データ同化手法，階層型データ駆動アプローチの研究開発を継続して実施した。「統合・通信・ユーティリティ」層については，2異機種間通信ライブラリ「h3-Open-SYS/WaitIO」，多機能カプラー「h3-Open-UTIL/MP」のWisteria/BDEC-01への移植が完了し，講習会開催の他，更なるソフトウェアの改良を実施した。h3-Open-SYS/WaitIO，h3-Open-UTIL/MPの研究成果に関する論文が国際会議PDCAT2022でBest Paper Awardを受賞した他，中島（研究代表者）がSCA (Supercomputing Asia) HPC Pioneer & Achievement Award (Japan)を受賞した。論文発表26件（査読付き：15，国際共著：1），学会発表57件（招待講演：16，国際学会：18）があった。本研究の活動は国際的にも注目されており，招待講演が2021年度に比較して倍増した。CEA（フランス），JSC（ドイツ）等の海外研究機関との協力も開始し，HPC分野の最高峰の国際会議であるSC22でHeterogenous Computingに関するBoFを共同企画した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2022年度までに「h3-Open-BDEC」のWisteria/BDEC-01への移植をほぼ完了し，全般的に予定通り研究開発，環境整備が進んでおりWisteria/BDEC-01上での（計算＋データ＋学習）融合実現に向けた準備は整った。また，高性能数値アルゴリズム，省電力手法，精度保証，自動チューニング，データ解析・データ同化手法，階層型データ駆動アプローチ，統合実行環境等の基礎的な研究開発を実施し，成果を国際会議等で発表し，国際的にも高い評価を得ている。また，CEA，JSC等を含め，国際協力も進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度までにハードウェア，ソフトウェア環境の整備をほぼ終了し，2023年度は当初の予定であった「低精度演算，計算・データ・学習融合により精度を保ちつつ計算量を10分の1程度に減少させる」の達成に取り組む。h3-Open-BDECに関する講習会を積極的に開催しソフトウェアを普及する他，東大情報基盤センターのWisteria/BDEC-01利用者を中心に，国内外の様々な研究機関と協力を深め，（計算＋データ＋学習）融合の事例を更に拡大していく。また，高性能数値アルゴリズム，省電力手法，精度保証，自動チューニング，データ解析・データ同化手法，階層型データ駆動アプローチ，統合実行環境等の基礎的な研究開発を継続して実施する。
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