共同利用研究を支えるテクニカル集団

分子研技術課人と人を結ぶ架け橋
計算科学技術班

岩橋 建輔

2002 年名古屋大学大学院理学研究科博士課程後期課程満了、博士（理学）。
分子科学研究所研究員を経て、2006 年 2 月より現職。

自然科学研究機構岡崎共通研究施を MPI で 並 列 化 す る Flat MPI で は 通合領域が重要であり、いろんな人との設の計算科学研究センターは、共同利信がボトルネックになるようになり並間に立って「橋渡しする」のが計算科用として全国の大学や研究機関の数百列化効率が劣化するので、ノード内は学研究センターの技術職員の役割だと名規模のユーザーによって利用されてOpenMP で並列化するのが最近の傾向思っています。全分野を覆るだけの技います。本センターを利用することがです。また、GPU アクセラレーターを術力を持つことは、簡単に成し遂げらできる研究分野は、分子科学、基礎生使うには CUDA というライブラリーをれるものではないですが、広く深い知物学および生理学に限定されています

使うか、通常の Fortran や C のループの識を得られるよう日々精進しています。

が、分子科学分野が大半を占めていま前にプラグマを加える必要があります。

私が今の職との出会いは偶然でもあす。分子科学分野の研究では電子状態「京コンピューター」互換機を真に使いり、運命であったと感じています。当計算、分子動力学計算、第一原理計算

こなすには MPI 並列や OpenMP 並列だ

時、計算科学研究センターのポスドクなどの様々な種類があります。

けでなくハードウェアのネットワークであった私に対し、計算科学研究セントポロジーを意識してプログラミングター長でもあった所属研究室の教授のしていく必要があります。

岡崎先生（現名古屋大学）が着任予定

これらの研究に使うコンピューターですが、最近の変遷は目覚ましいものがあり、私が着任した 2006 年以降だと こ ろ で、 分 子 科 学 研 究 所 の 他 のの斉藤教授（現計算科学研究センター

けでも計算科学研究センターで存在し共同利用とは異なり、計算科学研究セ長）を山手地区の計算科学研究センター

たコンピューターは富士通の VPP やンターの共同利用では利用者の方は岡まで車で送ってほしいと頼んだことがNEC の SX-5 と い う ベ ク ト ル 機 か ら崎まで来所せずにインターネット経由きっかけでした。山手地区のセンター

SGI の Altix や日立の SR などの共有メで利用することができます。そのため、を案内している途中、「今度、ライブ

モリー並列機、そして、いわゆる PC ク利用者の方々とセンターの技術職員がラリーを担当できるポスドク級の技術ラスターの分散メモリー並列機へと移顔を合わせる機会はほとんどありませ職員を採ろうとしています」という話り変わり、最近では GPU アクセラレーん。共同利用とインターネットは密接を耳にしました。これが人生の分岐点ター搭載機や「京コンピューター」互な関係があり、計算科学研究センターとなる瞬間でした。当時、人生に対し換機も導入されています。の技術職員も高度なネットワークの知先が見えない時代を過ごしていた私に識が要求されています。

とっては大海で小舟を見つけたような

一方、ソフトウェアもハードウェアもので、最終的には応募して採用されの変遷とともに変化してきました。ベ

ここまでに書いたように、計算科学クトル機全盛の時代には高ベクトル化研究センターの共同利用と関係が深い

効率を向上させるプログラミングが中ものは、研究および計算、ハードウェ

こ こ ま で の 内 容 で は、 計 算 科 学 系

心でしたが、スカラー並列機が全盛をア、ソフトウェア、ネットワークなどのプログラムだけは強いと思われるか迎えるようになってくるとソフトウェがあり、それ以外に利用申請と利用報もしれませんが、学部 4 年生の頃からアを取り巻く環境は一変しました。並告などの事務処理的なものがあります。

システム管理者見習いとして研究室で列 数 が 少 な い 頃 は 単 に MPI 並 列 を 中

それぞれのエキスパートは、研究系職管理業務の一部を受け持っていました。

心にプログラミングしていればよかっ員であったり、各メーカーの SE、CEこの頃の知識は現在の礎となっていたのですが、同一ノード内に複数コアの方々であったり、秘書の方であったて、今となれば飯の種を手に入れたのがあるのが普通の時代になると全てりしますが、実際的にはそれぞれの複でした。システム管理者として共同利ました。

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分子研技術課用への貢献はいくつかありますが、今理者はどの演算ノードで実行されていという GUI 開発キットを使用するよう

回は jobinfo コマンドを紹介したいと思たかを確認する必要がありますが、こに な り ま し た。 現 在 で も 二 大 GUI 開います。古くから分子研の共同利用をれも容易にわかるようになっています。

発キットのうちの一つを若い学生時代使っている方は jstat コマンドというの

この API を使った究極のプログラムは、に修得したこともまた私の財産です。

をご存知かと思いますが、jstat コマンある時点での実行中のジョブの可視化

NAREGI プロジェクト・次世代スパコ

ドは各システムのキューイングシステ（図 1）です。ウェブブラウザーでジョンのプロジェクトの予算を使って開発ムの状態を見るコマンドをほぼそのまブの実行状況の概観、演算ノードの利された Nano-Ignition という入力支援プ

ま出力するものであり、システムごと用状況、ジョブの一覧を数種類の解析

ログラム（図 2）も GTK+ を使って開に異なる書式であることだけではなく方法で表示させることができ、システ発されており、開発予算が無い現在は利用者に必要な情報が欠落しているもム管理者はしばしばこれをモニターし一技術職員が細々と開発を続けることのになっていました。そこで、元利用ています。

が可能になっています。

者としての感覚を最大限生かし、各シこれ以外に UNIX の GUI のプログラ

自分の持っている研究の知識、ハーステム共通のインターフェースを持つミングにも興味があり、X Window のドウェアの知識、ソフトウェア開発のjobinfo コマンドを作成しました。この前の時代の Sun View の時代からイベン知識を総動員して、分子科学研究所のjobinfo コマンドは内部的にはジョブのト駆動型のプログラムに触れていまし2009 年の一般公開用展示物を 2 つ作成

情報を得るための API を使っているのた。時代は X Window に移行したのでしました。1 つ目は、二次元格子モデルで、システム管理者は類似コマンドをすが、Xlib や Xaw が主流の時代の開発のタンパク質折り畳みに関するもので、容易に作成できるようになっています。

は原始的なライブラリーであることと見学者がコンピューター上で実際にタ

現在は、過去のジョブに対しても同じ開発者向け文章が少なく開発者にとっンパク質モデルを折り畳んでいる間に、API が使うように拡張されているので、て苦痛な時代でした。その後、XForms

コンピューターが最善となるタンパク

この API を使ったプログラムで、前シライブラリーに出会い、同級生の馬場質構造を求めるというもの（図 3）です。

ステムの Altix4700 と Prime Quest が昭典博士（現、理化学研究所研究員）

人間が手で折り畳むと難しいのですが、運用時に並列化効率が悪いジョブに関と協力して、分子動力学計算のトラジェコンピューターが解いた模範解答の構して注意メールを自動送信する仕組み

クトリービューアーの MDView を開発

造の美しさを知ってもらえたと思いまを作成しました。また、利用者の方かしてきました。その後、XForms ライす。こちらは計算科学研究センターのらのジョブの問い合わせでシステム管ブラリーが廃れていったため、GTK+

ホームページからダウンロードするこ

図1

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Primergy RX300 の利用状況モニター

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図2

Nano-Ignition のスクリーンショット

とができます。2 つ目は、分子動力学左目用と右目用の出力、偏光を使った

挙げると、計算科学の分野ではプログ計算で水分子 100 個のクラスターの系立体表示システムの構築、Wii リモコンラムがとりあえず完成し正しい計算結をリアルタイムで計算および三次元立からの信号を処理するプログラミング果が得られた後に、プログラムの高速体表示をさせ、外部からの要因としてなどの未経験の技術を駆使したもので化という段階があります。このとき単見学者に Wii リモコンを使って別の水分した。にコンピューターやプログラムが得意子を動いているクラスターに「投げて」

人と人を結ぶ架け橋になるのにはいな人は、研究者が書いたプログラムをもらうもの（図 4）です。その後の分子ろいろなレベルがありますが、技術者局所的に見て高速化を行います。研究の動きを見てもらい、コンピューターが研究者との間で研究に関する架け橋の知識がある人が行う場合、アルゴリを使う計算科学の一端を知ってもらうになるのが一番難しいと言えます。研ズムレベルからでも高速化が行えます。

ものです。特に後者の展示物は、分子究以外の知識は技術職員になってから前者は「木を見て森を見ず」という状

動力学計算、OpenMP、スレッドプロ

でも十分身に付きますが、研究の知識態です。
「木も森も見える」技術職員をグラミング、OpenGL、GTK+ といっは若い頃に研究者の下で長い時間学ん如何に増やしていくかが技術課の課題たこれまでに得ていた知識を融合したでいないと身に付きにくいものです。

です。

だけでなく、2 台のプロジェクターから研究の知識の有無が顕著に現れる例を

図3

図 4-1

二次元格子タンパク質の折り畳みソフトウェアで最善の折り畳み結果の表示

偏光式三次元立体表示システム

図 4-2

実際の三次元立体表示。左斜め下半分は偏光フィルムを通して撮影

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