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スパコン「京」、津波の動きを3次元シミュレーション

富士通と東北大

理化学研究所と富士通が共同開発中の世界最速スーパーコンピューター「京(けい)」を使った研究プロジェクトが始動する。富士通と東北大学は21日、「京」を使って津波の動きを3次元で再現する世界初のシステムを共同開発すると発表した。医薬分野では中外製薬などが新薬開発に利用する。「世界最速」をビジネスや先端研究に生かす挑戦が始まる。

山本正已・富士通社長と東北大の今村文彦教授が21日、仙台市で会見。今村教授が開発した津波2次元シミュレーション技術と富士通の3次元流体解析技術を組み合わせ、3次元で津波の動きをシミュレーションするシステムを2012年度中に開発する。

津波が陸地を遡上するまでの精密なシミュレーションには膨大な計算能力が必要で、従来のスパコンでは困難だった。

「京」を使えば、堤防やビルにどのような力が加わり、破壊されるのかわかるので、津波に対する耐性の強い建造物の設計が可能になる。津波が市街地をおそった場合を予測して、避難経路や避難場所の設定など効果的なハザードマップ作製にもつながる。

スパコン「京」の重点利用分野
■医療・創薬
細胞やたんぱく質の構造を分析し、新薬の開発や予防医療に役立てる
■新エネルギー
メタンハイドレートなど新エネルギーや新物質の基礎研究を加速
■防災・減災
地震や津波発生時に高精度な解析や警報発令を目指す
■次世代ものづくり
製造プロセスの効率化や製品の小型・静音化などに活用
■宇宙の起源
素粒子などを解析。ビッグバンに始まる宇宙の起源・構造を理解する

政府は(1)医療・創薬(2)新物質・エネルギー(3)防災・減災(4)ものづくり(5)宇宙の5分野で「京」を使った研究開発を重点的に進める方針を打ち出している。今回の津波シミュレーション技術開発は防災・減災分野の主力事業になる。

創薬分野も進む

創薬分野では中外製薬や富士フイルムなどが東大などと組んで9月から抗がん剤の開発に着手する。「京」を使うことで薬品候補となる化学物質を早く見つけ、製品化の時間を短縮する。

ものづくり分野では新しい解析技術や設計技術の開発などを通じ、製造業の開発力底上げを狙う。自動車の長距離走行実験をスパコン上で実施することで、ドライバーを使った実際の走行実験に比べて時間と費用を大幅に削減できる。「京」が本格稼働する11月以降、各分野で研究開発が加速する。

世界最速の「京」は現在主流のスパコンの数百倍の計算能力がある。これを使えば、現在、実物や模型を使っている様々な実証実験をコンピューター上でシミュレーションできるようになり、研究・開発の時間や費用を大幅に短縮できる。

「京」の実力は














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どのくらい速いの?
1秒間に1京(1兆の1万倍)回の計算ができる。計算能力は最新のパソコンの6万倍くらい。
どこにあるの?
神戸市の埋め立て地ポートアイランド内に専用の建物を建てた。ポートライナーの最寄り駅名は「京コンピュータ前」。地上3階地下1階、延べ床面積は1万500平方メートル。設置面積は50メートル×60メートルの3000平方メートルで柱が1本もない部屋を作った。
いつ動くの?
本格稼働は2012年11月の予定。

 心臓シミュレーションは1回の心拍を細胞単位で再現するのに2年かかっていたが、「京」なら1日で済む。シミュレーションの高度化は、日本の技術力の底上げに直結するため「スパコン性能で世界一を追求する必要がある」(山本社長)。

米中と競争

スパコンの開発は日本、米国、中国の間で激しい競争が繰り広げられている。「京」が世界一になった11年11月のスパコン性能の世界ランキングでは、スパコンを国家プロジェクトと位置付ける中国の天津国立スパコンセンターが2位に迫る。

3位の米オークリッジ国立研究所にスパコンを納入した米クレイは、米イリノイ大学が今年前半の稼働を目指して開発中のスパコン「ブルーウオーター」で、世界1位の奪還を目指している。

「京」の開発プロジェクトは06年度にスタート。文部科学省は10年度の概算要求で268億円を計上したが、政府の行政刷新会議の事業仕分けで蓮舫議員が「なぜ世界一でないといけないのでしょうか」と発言し、「事実上の予算凍結」。その後、ノーベル賞学者らの反発で復活した。

12年度の概算要求には京の開発・運用費として216億円を盛り込んだが、再び事業仕分けで199億円に圧縮された。総開発費は現時点で約1110億円の見込みだ。

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