資料1
拠点形成の考え方
次世代スーパーコンピュータの設置を契機に、我が国の計算科学やシミュレーション分野を確立するような拠点形成を図るべき。単なる計算センターではなく、計算科学やシミュレーションという学問を振興し、新しい分野を創生していくことを企画・推進するセンターであるべき。
計算科学は物理、化学、生物などの諸分野に対する横断型の科学であり、モデル化、アルゴリズム、計算手法、データ解析等の知識の共有を意識化することにより、計算科学を発展させることが、拠点の重要な役割になるのではないか。様々な分野のアプリケーションの基盤にある共通的なアルゴリズム、基盤ソフト、アーキテクチャー、モデル化などの研究を、拠点を中心に進めていくべき。計算機資源を切り売りするセンターではなく、センターの有する資源を活用して研究開発を推進するセンターであるべき。次世代スーパーコンピュータを最大限利活用することにより、計算科学における教育研究全般のレベルを上げることと、研究の頂点を高めることの両方を同時に目指すべき。各地に散在する研究者や開発者等の人的資源を有機的に組織化するのが良いのではないか。大学や研究所、企業においてシミュレーションをしている研究者等との連携が重要。これらの者を拠点に引き寄せるには、拠点にいかに魅力を持たせるか、インセンティブを持たせるかを考える必要がある。
研究開発及び利用者支援我が国では、これまで計算科学が重要であるという認識が必ずしも十分ではなかった。計算という手法を、科学の様々な分野で意識化・明示化することが重要。モデル化からアルゴリズム、プログラム開発技法、場合によってはアーキテクチャーに即した最適化を含め、それぞれの段階で意識することが重要。計算科学は、数値アルゴリズムやコンピュータの利用手法など、異なる分野間でも共通点があり、その共通点での研究交流により、各分野全体が発展するということが重要。これにより、さらにコンピュータ自身も発展するという構図が成り立たないと、この分野は進歩しない。大学の情報基盤センター等のスーパーコンピュータは、高速ネットワークを介して使用でき、また、これらのセンターには、ソフトウェアや人的・技術的な蓄積が相当あることを踏まえて、次世代スーパーコンピュータの利活用を検討すべき。企業の現場では、既存のプログラムや市販のプログラム等をそのまま使い、高性能な計算機を活用することにより従来不可能であったシミュレーションを可能としたい等の期待がある。次世代スーパーコンピュータの利用においては、研究の側面は重要であるが、同時に開発における利用を意識することも重要ではないか。世界最高性能の施設では、平等に利用することより、いかに優れた成果を創出するかが重要であり、このような観点で利用のシステムを構築すべき。課題選定に関しては、必ずしもプログラムの実効性能は高くないが研究価値の高い課題もあることを考慮すべき。利用者の技術レベルは多様であり、人材育成の意味を含めて、様々な利用者が活用できるようにすべき。利用に当たっては、公募枠に加え、フレキシブルかつ戦略的に活用できる仕組みを設けることが望ましい。次世代スーパーコンピュータは、あらゆるレベルの計算ニーズを受け入れる必要はなく、他のスーパーコンピュータとの違いを認識しつつ、もっと戦略的に活用してもいいのではないか。リソースの有効活用の観点から、あまりハードルが高くなり過ぎて、企業等が使いにくいものとならないような仕組みを考える必要がある。計算機資源切り売りのニーズを考慮することも重要。地球シミュレータでは、実行するプログラムのベクトル化率及び並列化率について条件を課すことにより、高い利用効率を実現したが、このような限りある計算機資源を有効利用するための取り組みが重要。計算機の性能向上やシステムの大規模化、利用者数の増加に伴い、利用者支援が極めて重要な課題となる。プログラムの高速化は、ユーザーと支援者との共同作業であり、支援者の高度化も必要だが、ユーザー側にも一定の技術や知識、努力が求められる。アプリケーションについて、日本で開発したものを世界に広めていく点で、サポートが十分でなかったことから、今後はアプリケーションの普及のためのサポートを考えることが重要。次世代スーパーコンピュータでは、計算ジョブのスケジューリングが重要であり、ソフトウェアに加え人間間の調整も必要となる。KEKや筑波大、地球シミュレータ等での経験を活かすべき。
人材育成従来のディシプリンにとらわれた教育ではなく、横断型の計算科学を体系的に教育することが必要であり、こうした取り組みをくみ上げれば、人材育成の面でも重要な拠点になるのではないか。計算機アーキテクチャーだけでなく、その分野の科学的な性質等を理解した上で、計算機を最大限利活用できるようなアルゴリズムを開発できる人材の育成が必要。例えば、次世代スーパーコンピュータを活用した並列ソフトウェアコンテストを実施し、多くの若手に並列計算機の利用を勧めることは、人材育成につながるのではないか。人材育成については、大学や産業界の取り組みを支援する仕組みが必要であり、また、関西地区のみならず全国で行うという視点が重要。
研究成果等の集約・蓄積・共有次世代スーパーコンピュータと、それを活用するデータベース、プログラム、ノウハウ等を一体化していくことが重要。大学の情報基盤センターや研究室の計算リソースも含め、重層的に考えていく必要がある。計算科学の各分野において共通の手法等を共有することが重要である。そのためには、ネットワーク等による共通の場をつくるとともに、その運用を行う組織が必要。スーパーコンピュータを活用した科学技術の進歩においては、ハードウェアの進歩の他、ソフトウェアをはじめとした知的財産の蓄積が特に重要。
理解増進等次世代スーパーコンピュータプロジェクトのような大規模投資への持続的理解を得るためには、これまでの取り組みや今後の方向性に関する説明が必要。計算科学は、理論、実験に次ぐ第3の科学というよりも、むしろプライマリーな研究方法であるということを世界に発信していくべき。
その他運営体制としては、大局的見地に立った運営基本方針を策定する委員会、運営を行う統括的研究リーダーと資源配分の大枠や利用方法を決めるための統括的研究リーダーの諮問機関、具体的な課題の選定や配分等を行う委員会及び全体の評価を行う委員会をそれぞれ独立に置くと良いのではないか。スーパーコンピュータの性能の比較優位性は短期間で低減するため、運用開始時に直ちに動けるような体制を構築する必要がある。次世代スーパーコンピュータができてから拠点をつくり、人材を養成するのでは間に合わない。5年程度の期間を区切った目標を、国益等の観点を含め、設定すべきではないか。計算科学技術の発展を目指している途上国との科学技術協力を実施していくことは重要。情報セキュリティや漏えいへの対策、地震などの災害への対応も必要。