2014年03月07日

#筑波大学 のスーパーコンピューターを使い、16歳「魔方陣」解いた! #茨城 #スパコン

筑波大学(つくば市)は2月28日、茨城県立並木中等教育学校(同)の杉崎行優(ゆきまさ)さん(16)が同大のスーパーコンピューターHA-PACSを使って、「魔方陣」と呼ばれる数字の組み合わせについて、2億7500万を超える全パターン算出に成功したと発表した。

一般公募で採択されたもので、高校生が大学教授とスパコンの共同研究をするのは珍しいという。

#筑波大学 のスーパーコンピューターを使い、16歳「魔方陣」解いた! #茨城 #スパコン

HA-PACSは、各計算ノードに高性能の演算加速装置を搭載し、コンパクトながら極めて高い演算性能を実現します。2基のCPUと4基のGPU*2を搭載した計算ノード単体のピーク演算性能は2.99テラフロップス(毎秒2兆9900億回)。これはGPUを搭載した超並列クラスタ型スーパーコンピュータのノード単体として世界最高性能となります。本システムは計算ノードを268台結合して構成され、総ピーク演算性能は802テラフロップス(毎秒802兆回)に達します。

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筑波大学計算科学研究センターは、最先端の超並列演算加速器クラスタ型スーパーコンピュータ、密結合並列演算加速機構実証システム「HA-PACS」(Highly Accelerated Parallel Advanced system for Computational Sciences)を平成24年2月1日より稼働開始しました。HA-PACSは、宇宙・素粒子・生命などの研究をけん引する目的で、平成23年度より導入を進めてきました。本システムにより、今後のエクサスケールへの展開を視野に入れたアプリケーション開発と、計算科学による成果獲得を目指します。

茨城県立並木中等教育学校は中高一貫校で、杉崎さんは高校1年に相当する4年生。3歳頃からパソコンに触れ、小学4年頃にプログラミングを始めた。先生に紹介された高校生向けの「スーパーコンピューティングコンテスト」に挑戦したいと考え、3年ほど前から、書籍やインターネットを活用して独学でプログラミングの腕を磨いた。

杉崎さんは2011年3月に算数の本で魔方陣に出会った。魔方陣は正方形の中にマス目を作り、各マスに数字を入れたもの。縦横斜めのどの列についても、並んでいる数字の和が等しくなる。9マス(縦横各3マス)の魔方陣は、和が15となる1通りの組み合わせしかないが、25マス(同5マス)になると2億7530万5224通り存在することが知られていた。

計算プログラムを作り始めたところ、同大計算科学研究センターがスパコン利用者を公募することをセンターのサイトで知り、13年1月に申請した。基本的に大学や研究機関などの研究者向けの手続きで、センターも中学生からの申請は初めて。当初はとまどいもあったが、同センターの朴泰祐教授が共同研究する形で利用を認めた。

25マスの魔方陣は手当たり次第に数字を当てはめれば計算量が膨大になるため、杉崎さんは「できるだけ計算量を減らせないか」と考えた。そして計算量が少なくてすむ一定のルールを発見。スパコンの頭脳に当たる多くの中央演算処理装置(CPU)を効率的に動かす工夫も施し、約2時間36分の計算ですべての組み合わせを求めた。

アドバイスをしてきた朴教授は「理系的なセンスが素晴らしい。課題に対して改良を重ねることができ、高い能力を持っている」と認める。杉崎さんは「初めてスパコンを使ったが、難しいとは感じず楽しめた」と話している。



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posted by 安富かおり at 20:27 | Comment(0) | TrackBack(0) | 茨城出身
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