炉物理の研究 第71号 （2019年2月）

第 50 回炉物理夏期セミナー：概要報告
千葉豪（北海道⼤学）

第 50 回炉物理夏期セミナーを、2018 年 8 ⽉ 6 ⽇（⽉）〜8 ⽇に、北海道北広島市の北広島クラッセホテルにて実施した。3 ⽇間のプログラムは以下の通りである。
○1 ⽇⽬
・13:00：受付開始
・13:45：開校式
・14:00〜17:30：Robutsuri Programming DOJO(1)（NEL・巽雅洋⽒）
・19:00〜：懇親会○2 ⽇⽬：
・8:45〜10:15：Reduced Order Model とシミュレーション計算（名⼤・⼭本章夫⽒）
・10:30〜12:00：⽣体における光の輸送：輻射輸送⽅程式の数値計算と光トモグラフィへの応⽤に向けて（北⼤・藤井宏之⽒）
・13:00〜14:30：空間均質化誤差低減⼿法と⾼速化⼿法（JAEA・多⽥健⼀⽒）
・14:45〜18:00： Robutsuri Programming DOJO(2)（NEL・巽雅洋⽒）
・20:00〜22:00：若⼿研究会○3 ⽇⽬：
・8:45〜10:15：Python を利⽤した核計算(1)決定論⼿法（名⼤・遠藤知弘⽒）
・10:30〜12:00：Python を利⽤した核計算(2)確率論⼿法（JAEA・⻑家康展⽒）・12:00〜12:15：閉校式
1. テーマ設定とプログラムの⽴案
例年の炉物理夏期セミナーは、中⼼となるテーマが設定され、そのテーマに関連する講演が複数の講師により⾏われる、という形式をとっていた（なお、ここ数年は、標準⾔語を英語として留学⽣や海外の学⽣の参加を促したもの（第 47 回）、グループワークを課すもの（第 48、49 回）などの⼯夫が⾏われてきた）。⼀⽅、今回は、最先端の炉物理プログラミングを学ぶ機会を提供すること、若⼿や学⽣に炉物理の⾯⽩さに触れてもらうことの2 点をコンセプトとして、内容の⽴案、講師の⼈選を⾏った。前者のコンセプトについて
は、そもそも炉物理プログラミングに造詣が深い原⼦⼒エンジニアリング（NEL）の巽雅洋⽒にお願いするという前提で考えており、巽⽒にはご多忙にも関わらずご快諾いただけ

炉物理の研究 第71号 （2019年2月）たことから、このコンセプトがスタートできたとも⾔える。また、後者については、炉物理の⾯⽩さを上⼿に伝えてくれる講師を選ぶことを最優先として、千葉の主観で⼈選、依頼を⾏った。講演内容は各講師に任せることとしていたが、⼀部の講師の⽅は、セミナーのテーマに鑑み、炉物理プログラミングや演習に関係する内容を準備してくれたようである。また、炉物理夏期セミナーでは炉物理分野以外の専⾨家の講演を組み込むことが通例となっており、これが⾮常に良いアクセントになっていた。今回は、千葉の北⼤の同僚（同じ機械知能⼯学科所属）で、ボルツマンの輸送⽅程式で記述される光の伝播の数値計算について活発な研究をされている藤井宏之⽒に講演を依頼し、ご快諾いただいた。
2. 参加者数と事前準備
参加⼈数は 46 名であった。内訳は講師 6 名、社会⼈参加者 22 名、学⽣参加者 18 名である。最近のセミナー参加者数を以下に⽰すが、ここ 4 年間は 40〜50 程度で推移している。
なお、北海道でのセミナー実施回は参加者が少なめとなる傾向がある（第 29 回は 63 名、第 35 回は 48 名）。

プログラミング演習は 1 ⽇⽬に 3 時間半、2 ⽇⽬に 3 時間 15 分を割り当てていたが、この時間内だけで、プログラミング演習とプログラミングの対象とする理論（応答⾏列法による多群中性⼦拡散⽅程式の数値計算）の解説を⾏うことは困難と考えたため、理論については参加者に予め勉強してきてもらうこととした。また、他の講演に関しても、参加者には予めテキストに⽬を通しておいてもらったほうが効果的であると考えた。以上を踏まえ、今回は参加者へのテキストの事前発送を⾏った（開催の⼀ヶ⽉弱前）。従って、講師の⽅々には

炉物理の研究 第71号 （2019年2月）早⽬のテキストの準備を依頼した（締め切りを 6 ⽉末とした執筆依頼を 2 ⽉上旬に⾏った）。
なお、千葉の好みで、テキストは ppt 形式ではなく⽂章形式で統⼀した。講師の⽅々の多⼤な努⼒により、250 ⾴を超えるテキストが完成した。テキストのみの購⼊が 30 部を超えたことからも、その充実さが窺えるであろう。

全体集合写真
参加者には、プログラミング演習のため、PC を持参するように依頼した。また、参加者には予め、各⾃の PC に複数のソフトウェアをインストールし、演習のための PC 環境を整えておくよう依頼した。セミナーの諸連絡に加えて、技術的な⾯での参加者間の情報交換を容易に可能とする⽬的で、セミナー参加者のためのメーリングリストも⽴ち上げた（セミナーの 2 週間強前）。
プログラミング演習では、会場でプログラムのソースを画⾯に表⽰させることになるので、その視認性が⼤きな懸念事項であった。予め会場に赴いて備え付けのプロジェクタの映り具合を確認したところ、それのみでは会場後⽅の参加者の視認性を確保できない可能性が⾼いと判断したため、HDMI 信号の分配器を⽤意し、講師の PC からの信号を分配器に繋げ、そこから、備え付けのプロジェクタ、補助プロジェクタ（会場左側に設置）、補助⼤型モニタ（会場なかほどの座席に設置）、講師⽤モニタに信号を分配する、ということを⾏った。その甲斐あってか、「⾒えにくい」という声を参加者から聞くことはなかった。

炉物理の研究 第71号 （2019年2月）

セミナー実施⾵景
3. プログラミング演習のライブ配信
原⼦⼒学会の 2018 年春の⼤会の部会総会時に本セミナーの実施案が審議されたが、その際、「参加できない⼈のためにネット配信できないか」という要望があった。それを踏まえて、プログラミング演習については YouTube Live を利⽤したライブ配信を⾏うこととした。
そのため、セミナーの 2 週間ほど前に予⾏演習を実施した。北⼤の会議室と NEL の会議室を Skype で繋いで交信を⾏いつつ、NEL 側から YouTube Live で演習のスライドデータと⾳声を送る、というものである。Skype はリアルタイムでの交信となるが、YouTube Liveは 20 秒ほどタイムラグがあるため、まずは Skype で準備状況を確認し、OK ならば YouTubeLive で演習を進める、という流れとなった。途中、何度も YouTube Live が不安定となり、その都度、北⼤側から Skype で巽⽒を呼び出し、ということを繰り返しながら、なんとか 3時間強の予⾏演習を終えた。
当⽇については、会場外で聴講された⽅々からの情報に基づくと、以下の状況だったようである。接続状況については、1 ⽇⽬の配信開始直後から 20 分から 30 分くらいは頻繁に途切れて、動いている時間も短く（20 秒から 30 秒⽌まって 5 秒くらい動く、というのを繰り返す状況）、まともに⾒られる状況ではなかった。しかし、その後は、たまに⽌まる（3 分から 5 分に⼀回程度）ものの、⽌まっている時間は数秒と⽐較的短く、なんとか全⾯的な内容は掴めたとのことである。2 ⽇⽬についても、1 ⽇⽬後半と同様の状況であったようである。なお、講義終了後に全編録画されたものがアップされた（周知はしていない？）ので、それについてはじっくり視聴できたというコメントがあった。また、内容については、基本的に画⾯にはスライドのみが映る形式であったため、講師がどこを説明しているか、など、理解が難しい箇所もあったようである。また会場の参加者からの質問⾳声はマイクで拾っていなかったため、質疑応答は理解できなかったとのことである。今回は、視聴者に対して

炉物理の研究 第71号 （2019年2月）

⼀⽅通⾏の交信であったため、リアルタイムで⾏う必要はなく、ビデオで録画したものをどこかにアップロードする形式をとったほうが、視聴者側と配信側いずれにもメリットがあったのではないか、という意⾒もあった。
本来はテキストもどこかに掲載しておき、それとともに視聴してもらうのがベストであったが、テキストを公開することはセミナー参加者数の低下に繋がる可能性があるため、躊躇があったことを付記する。

DOJO の⼀コマ
4. 各講演の概要
ここでは講義形式で⾏った 5 件の講演それぞれについての概要を紹介する。Robutsuri
Programming DOJO については、巽⽒ご⾃⾝による報告があるので、そちらを参照されたい。
⼭本章夫⽒（名⼤）からの講演「Reduced Order Model とシミュレーション計算」においては、複雑化するシミュレーションを代替する簡易モデルを構築する⽅法の⼀つである
Reduced Order Model（ROM）の考え⽅について、分かりやすい例を⽤いた解説が⾏われた。基礎となる線形代数学の理論（特異値分解など）の解説も併せて⾏われた。
藤井宏之⽒（北⼤）からの講演「⽣体における光の輸送：輻射輸送⽅程式の数値計算と光トモグラフィへの応⽤に向けて」においては、光輸送の⼯学応⽤の例として、メロンなどの果物の糖度を光による⾮破壊検査で定量化する⽅法の紹介などがあり、さらに光の輻射輸送⽅程式と中性⼦の輸送⽅程式の類似点と違い（境界⾯での屈折現象の有無や散乱の前⽅性の強さの違いなど）や、光の輻射輸送⽅程式の数値解法に関する最近の検討が説明された。
多⽥健⼀⽒（JAEA）からの講演「空間均質化誤差低減⼿法と⾼速化⼿法」においては、均質化の概念と不連続因⼦や SPH 因⼦といった均質化誤差低減⼿法の紹介と、SOR 法や炉物理の研究 第71号 （2019年2月）

Wielandt 法といった古典的なものから、CMFD 法、GCMR 法といった最新のものまで、反復計算の加速法のレビューが⾏われた。40 ページに亘る詳細かつ実⽤的な解説がテキストにまとめられており、今後も有効に活⽤されるものと考えられる。
遠藤知弘⽒（名⼤）からの講演「Python を利⽤した核計算(1)決定論⼿法」においては、ボルツマンの輸送⽅程式に対する決定論的⼿法に基づく数値解法の基本的な事項、考え⽅の平易な解説がなされ、そのあとに Python の数値計算への具体的な活⽤例と 1 次元拡散計算に関する Python による様々な記述例が紹介された。
⻑家康展⽒（JAEA）からの講演「Python を利⽤した核計算(2)確率論⼿法」においては、Python を⽤いたモンテカルロコードの作成を、巽⽒によるプログラミング演習でも活⽤された Jupyter Notebook ベースで step by step で⾏うという、新しい講義形式に基づくものとなった。
5. セミナーを終えて第 50 回炉物理夏期セミナーについては、基本的には参加者の⽅々にはそれなりに満⾜していただけたようである。中には、⼤きな感銘を受けた⽅も、例年のセミナーと同様の感想を持たれた⽅も、「しんどかった」という⽅もいただろう。
⼀⽅で、今回のセミナーについては特に、講師として関わった⽅々のご負担は相当のものだったと推察される。なかなかそれが表には⾒えていないと思うので、敢えて触れることとする。
まず何よりも、プログラミング演習のパートをお⼀⼈でご担当いただいた巽⽒のご奮闘は相当なものであった。セミナー1 年弱前から少しずつ準備していただいたわけだが、演習内容の構想とその具体化、テキストの執筆、さらには動画配信の準備や予⾏演習まで、相当な時間と気⼒を使っていただいた。私を含め、北⼤運営側のサポートで⾄らぬところもあり、その点は申し訳なく感じている。勿論、改善点はいろいろ挙げられるであろうが、限られた時間の中でここまでのことが出来たことに私⾃⾝は⾮常に満⾜している。これは偏に、巽⽒の超⼈的な能⼒に加えて、炉物理、プログラミング、炉物理プログラミン
グへの巽⽒の強い想いがあったからこそだと感じている。
また、他の 5 名の講師の⽅々も⼤変であったことと思う。⽂章形式での事前テキストの執筆を必須とし、かつ締め切りも厳密に設定していたため、相当なプレッシャーがあったようである。さらには当⽇⽤の講演資料も準備する必要があったわけで、、、（テキスト・講演兼⽤の ppt スライドのみを準備することとはかなり差があることは分かるであろう）。
また、セミナー当⽇は、それぞれの講師がそれぞれの⼯夫を凝らした講演を⾏っていたのが印象的であった。まさに「最強の講師陣」ということで、お願いしてよかったと感じている。

炉物理の研究 第71号 （2019年2月）

6. セミナーの仕事を全部終えて今回のセミナーの実施依頼を当時の部会⻑の⼩原先⽣からいただいたのは 2017 年の 1⽉上旬であった。北⼤教員で炉物理に関わっているのは千葉のみという状況で、さらにはセミナーの実施年である 2018 年は、4 ⽉から研究室の教授が空席となることから、いろいろ⼤変になることが予想された（実際のところ、この 4 ⽉から 7 ⽉は結構⼤変だった）。
受けるかどうかしばらく悩んだのだが、まあ、学⽣さんに⼿伝ってもらえばなんとかなるかな、と判断し、了解する旨の返答をしたのが 2 ⽉下旬だった。返答に要した時間の⻑さが逡巡の⼤きさに⽐例していたと⾔えるだろう。
中⾝については、セミナーテキストの巽さんのテキストに書いてあるような感じで出来上がっていったので、ここでは省略する。
会場の選定などを⼀⼈で進めていたが、これ以上の準備作業を⼀⼈で続けることは厳しいと判断し、研究室の学⽣さんに運営スタッフとして加わってもらったのが 4 ⽉頃だっただろうか。当初は M2 の学⽣ 3 名に⼿伝ってもらう予定でおり、そのためこの 3 名を前年の⼤阪の炉物理セミナーに派遣していたのだが、うち 2 名が公務員試験準備のため時間がとれないという状況に、、、（だったら研究費で箕⾯温泉には⾏かせなかったのに！）。仕⽅がないので、就職が決まった M2 の 1 名に M1 の 1 名を追加し、3 名体制で準備を進めることとした。参加者のとりまとめやテキストの発送作業、⼝座の管理、昼⾷の⼿配など、いろいろな仕事は彼らが担当してくれて、私⾃⾝かなり助かり⾮常に感謝している（が、彼らの研究活動がこのために滞った可能性もあるので、その点は申し訳なく思っている）。また、懇親会の内容については、新たに他の M1 の 2 名にお願い（丸投げ）することとしたが、趣向を凝らしたなかなか楽しい懇親会を企画してくれた。これについても感謝している。
第 50 回記念ということで、半分、お祭り気分で準備作業を進めたので、「⾟い」とか「しんどい」とか思うことはなかった（学⽣がどうだったかは不明）が、実際に終わった
あとは、かなりほっとしたというのが正直なところである。張り切って準備した分、かなりの労⼒を割いており、終わった後はしばらく抜け殻であった。
当⽇、会場に向かう⾞の中で、上記の学⽣の⼀⼈が、海外インターンのためのビザ取得で相当な時間がとられたことを愚痴っており、「この時間が使えていれば論⽂の１本でも書けたのに！」と、ハイセンスなジョークを⾶ばしていた。私がこのセミナーを担当しなかったのなら論⽂の 1 本でも書けたかは定かではないが、多くの⼈のご好意、ご助⼒、ご献⾝を得て無事に終えられたことは、1 本の論⽂を書く以上の価値があったと⾔えるのかもしれないと思っている（3 本くらいの価値？）。
以上