量子化学高精度理論に関する大規模並列計算アルゴリズム開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23700037
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ソフトウエア
• 研究機関: 分子科学研究所 (2012); 神戸大学 (2011)
• 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)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 並列処理 / 分散処理 / 量子化学 / スーパーコンピュータ / 電子状態計算

研究概要

京コンピュータを始めとするスーパーコンピュータでナノサイズ分子の電子状態とエネルギーを高精度で求める大規模並列量子化学計算アルゴリズムの開発と実装を行い、炭素材料の相互作用計算などを行った。ノード間、ノード内それぞれでの計算負荷と中間データの均等な分散、ノード間通信におけるデータ量削減、行列演算BLAS ライブラリを用いた効率的な演算により、20000 ノード以上の計算でも非常に高い実行性能と並列性能を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Seiichiro Ten-no, MPI/OpenMP hybrid parallel implementation of second-order Moller- Plesset perturbation theory using numerical quadratures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishimura
  • 雑誌名: Theoretical Chemistry Accounts 巻: 130 ページ: 317-321
  • DOI: DOI:10.1007/s00214-011-0980-2
  • 査読あり
• [学会発表] 量子化学超並列計算基盤プログラムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石村和也
  • 学会等名: 第3回計算物質科学イニシアティブ研究会
  • 発表場所: 自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター(愛知県)
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] Development of Massively Parallel algorithm for MP2-F12 calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishimura
  • 学会等名: Theory and Applications of Computational Chemistry-2012
  • 発表場所: University of Pavia(イタリア)
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] 量子化学計算の並列化に向けた取り組み (2012)
  • 著者名/発表者名: 石村和也
  • 学会等名: 日本応用数理学会2012 年度年会
  • 発表場所: 稚内全日空ホテル(北海道)
  • 年月日: 2012-08-31
• [学会発表] 量子化学計算の高速化と並列化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石村和也
  • 学会等名: 近畿化学協会コンピュータ化学部会第84回例会
  • 発表場所: 大阪産業創造館(大阪府)
  • 年月日: 2012-06-20
• [学会発表] 求積法を用いた超並列MP2 計算手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石村和也、天能精一郎
  • 学会等名: 第14回理論化学討論会
  • 発表場所: 岡山大学創立五十周年記念館(岡山県)
  • 年月日: 2012-05-12
• [学会発表] 大規模量子化学計算手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石村和也
  • 学会等名: 第4回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • 発表場所: シーサイドホテル舞子ビラ神戸(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-04
• [学会発表] Parallelization and Acceleration for Large-Scale Quantum Chemistry Calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishimura
  • 学会等名: International Workshop on Quantum Chemistry Massively Parallel Programming Now in Supercomputers
  • 発表場所: 東京大学駒場ファカルティハウス(東京都)
  • 年月日: 2012-02-28
• [学会発表] 大規模量子化学計算に向けた取り組み、 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石村和也
  • 学会等名: CMSI 若手技術交流会 第一回
  • 発表場所: 計算科学研究機構(兵庫県)
  • 年月日: 2011-07-07