CCSEワークショップ「原⼦⼒材料研究開発におけるDX推進の現状と将来：原⼦⼒材料研究開発の⾰新と新展開」@zoom 2023/2/24

物質科学シミュレーションのポータルサイト MateriApps
井⼾ 康太 (東⼤物性研)
MateriApps: https://ma.issp.u-tokyo.ac.jp
MateriApps LIVE!: https://cmsi.github.io/MateriAppsLive/
MateriApps Installer: https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/mainstaller/

謝辞：MateriApps開発チーム、⼤型計算機室⾃⼰紹介: 井⼾ 康太
• 経歴
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2018年3⽉: 東京⼤学 物理⼯学専攻 博⼠課程 修了
2018年4⽉~ 2019年10⽉: 東⼤物性研 計算物質科学研究センター
特任研究員
2019年11⽉~現在:東⼤物性研 ⼤型計算機室 助教• 研究内容•••数値計算による強相関電⼦系における現象予測・解明
第⼀原理計算と機械学習を⽤いた強相関物質の物性予測
数値計算⼿法・アプリケーションソフトウェア(アプリ)の開発

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アウトライン• アプリを探す: MateriApps ポータルサイト• アプリを試す：MateriApps LIVE!, MateriApps Installer• アプリで得られたデータを公開する：
物性研 データリポジトリ/ポータルサイト
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MateriApps活動の⽬的• 開発者側からの要望・問題点• 開発したアプリの公開・情報発信には⼿間がかかる• アプリ開発を成果として主張しにくい・指標がない•

近年では投稿先のジャーナルが増えてきている• 利⽤者側からの要望・問題点• やりたいことに合致したプログラムがあるのか？
• とりあえず試しに使ってみたい• アプリ開発活動、講習会情報をもっと知りたい• MateriApps の⽬的• アプリの「⾒える化」を通じて開発者と利⽤者をつなぐコミュニティ形成
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アプリを⾒つける：MateriApps ポータルサイト• HPCI戦略プログラム「計算物質科学イニシアティブ(CMSI)」でスタート••

https://ma.issp.u-tokyo.ac.jp

東京⼤学物性研究所、⾃然科学研究機構 分⼦科学研究所、東北⼤学 ⾦属材料研究所による運営
現在は主に東京⼤学物性研究所が運営・管理• 300+の物質科学アプリを紹介• 電⼦状態、分⼦動⼒学などのカテゴリ別に検索• ⽉間22000+ページビュー、6000+
ユーザ(2021年度)
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「やりたいこと」からアプリを検索• 検索タグ：「カテゴリ」「特徴」「対象」「⼿法・アルゴリズム」

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アプリ情報ページ• 概要、公開度・ドキュメント充実度、並列化対応、物理量などを掲載

https://ma.issp.u-tokyo.ac.jp/app/339

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アプリを選ぶための参考情報の拡充• アプリコンシェルジュ• 計算物質科学やアプリに関するよくある質問・要望にMateriApps開発チームが解答

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アプリを選ぶための参考情報の拡充• レビュー記事• アプリのインストール⽅法や簡単な利⽤法、サンプルコードなどをアプリ情報のページに掲載

https://ma.issp.u-tokyo.ac.jp/app/652

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アウトライン• アプリを探す: MateriApps ポータルサイト• アプリを試す：MateriApps LIVE!, MateriApps Installer• アプリで得られたデータを公開する：
物性研 データリポジトリ/ポータルサイト
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アプリを試す: MateriApps LIVE!
• MateriApps LIVE!とは？
••••物質科学アプリがインストールされるLinux OS
仮想マシンVirtualBox版とdocker版
主なターゲットシステムは個⼈PC
PCの環境に依存しにくい&アプリのインストール作業せずに試せる
Y. Motoyama , K. Yoshimi, T. Kato, S. Todo, SoftwareX 20 101210 (2022).

• 対応アプリ• 計算アプリ：abinit, AkaiKKR, ALAMODE, ALPS, CONQUEST, Feram,DCore, DSQSS, HΦ, LAMMPS, mVMC, OCTA, OpenMX, Quantum
ESPRESSO, PHYSBO, SMASH, TeNeS, xTAPP など• 可視化ツール(VirtualBox版)：OVITO, ParaView, Tapioca, VESTAなど• 利⽤例• ⼤学などでの講義、アプリ講習会• 計算物質科学以外の研究者(実験家、企業の⽅など)• MateriAppsポータルサイトのレビュー記事

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実演動画

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アプリを使う: MateriApps Installer• MateriApps LIVE!
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ターゲットシステムは個⼈PC(~クラスタ)• MateriApps Installer•••

物質科学アプリをインストールできるスクリプト集
ターゲットシステムは個⼈PC~スパコン
物性研スパコンへのプリインストールに使⽤

Y. Motoyama , K. Yoshimi, T. Kato, S. Todo, SoftwareX 20 101210 (2022).
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アウトライン• アプリを探す: MateriApps ポータルサイト• アプリを試す：MateriApps LIVE!, MateriApps Installer• アプリで得られたデータを公開する：
物性研 データリポジトリ/ポータルサイト
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物性研究所データリポジトリ• 物質科学における研究データの蓄積・利活⽤• データ管理システム： GitLab• データ検索：ポータルサイト

https://mdcl.issp.u-tokyo.ac.jp/scc/guide/application_proposal/issp-datarepo
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データ掲載の基本⽅針 (2023年2⽉時点)• データの種類
・物質・物性分野のデータ・論⽂などで公表された研究成果物
・利活⽤が期待される未公表のデータ• データ容量・保管・2GBがデフォルト上限 (上限値に関しては要相談)・原則として登録データは可能な限り保管する(最低10年)• データの公開/⾮公開
・研究データを登録後すぐ公開するかはデータ提供者が決定
・最⻑5年まで⾮公開として設定できるが、その後公開される• 主な登録対象者
・物性研⼤型計算機などのスパコン利⽤者
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登録されたデータを検索: ポータルサイト• リポジトリ名やカテゴリ検索が可能• キーワードや論⽂のDOI、作成者名等で絞り込める• 他リポジトリに掲載済でもポータルサイト登録は可能

https://datarepo.mdcl.issp.u-tokyo.ac.jp

https://datarepo.mdcl.issp.utokyo.ac.jp/repo/317/19

GitLab データリポジトリ• 論⽂データ• データベース

https://isspns-gitlab.issp.utokyo.ac.jp/k-yoshimi/alpha-salts

https://isspns-gitlab.issp.utokyo.ac.jp/compared/compared 18/19

まとめ• アプリを探す: MateriApps ポータルサイト•••

300以上のアプリ情報を掲載！
レビュー記事などによりアプリを試す環境の整備
掲載してほしいアプリがある! → ma_at_issp.u-tokyo.ac.jpまで• アプリを試す：MateriApps LIVE!, MateriApps Installer••

MateriApps LIVE!: インストール作業なしにアプリを試す
MateriApps Installer:インストール作業をより簡便に• アプリで得られたデータを公開する：
物性研 データリポジトリ/ポータルサイト••

計算物性分野のデータリポジトリ
興味のある⽅はdatarepo_at_issp.u-tokyo.ac.jpまで
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