平和利用が目的のスパコンは、日本ならではのもの

最新型の「しんかい6500」の模型

まず、同機構の前身となる海洋科学技術センターだが、その目的の一つは、世界に通じる造船技術の向上にあっようだ。経済界からの要望も強かったという。
また、将来的な人口増やエネルギー資源の調査に対応するため、海の中でも生活できる「シートピア計画」などにも取り組んでいたそうだ。ある程度の年代の方なら、イルカが牧羊犬替わりに魚を追うイラストなどを、覚えていらっしゃる方も多いだろう。

ところが21世紀になると、日本の人口は、むしろ減少傾向に。そして、温暖化などの環境変動が、新たな問題となっていった。そこで2002(平成14)年3月、地球全体規模で将来の予測を立てるべく完成したのが、初代「地球シミュレータ（ES1）」とのこと。
　

手前が現在稼働中の二代目地球シミュレータ、奥に見えるのが初代地球シミュレータ

さて、誕生の翌月となる4月。コンピューターの計算速度を測定する「LINPACK」というプログラムを稼働したところ、当時で世界一の演算性能を誇ることが実証された。しかし「LINPACK」は、陸上競技に例えるなら、短距離走の速さを競うようなプログラムなのだそうだ。

一方、そのころ話題になってきたのが、太平洋赤道域東部の海水温が上昇する「エルニーニョ現象」や同海水温が低下する「ラニーニャ現象」などの、日本から遠く離れた海洋上の現象。「地球シミュレータ」には、速さだけでなく、複雑さも求められるようになっていった。
　

地震波が伝わっていく様子、解析にはさまざまな要因分析が必要

こうした時代の変化を受け、造船技術や深海調査に主軸を置いていた海洋科学技術センターは2004（平成16）年、独立行政法人海洋研究開発機構に組織変更した。そして2009（平成21）年には、ES1をシステム更新して、次世代となるES2が誕生することになった。
ES2は翌年、コンピーターの性能を多面的に測定する、「HPCチャレンジアワード」に参加。同じく陸上競技に例えるなら、こちらは、複合競技といったところだろうか。
　

海洋研究開発機構のリリースより

そして、いくつかあるプログラムのうち、特に「高速フーリエ変換」という指標で、ES2は再び世界一位の性能を発揮した。この「高速フーリエ変換」とは、1つの複雑な波をいくつもの固有の波に分解する変換方法とのこと。平たく言えば、複数の要素が重なって起きた結果（例えば津波）を、1つ1つの原因に分解することで、その因果関係を突きとめやすくする手法である。

長谷部さんは、「アメリカなどでは、スーパーコンピューターは、弾道ミサイルなどの軍事目的で使われていることも多いと聞いている。純粋に人類の安全・安心に貢献するスパコンは、日本ならではのもの」と話していた。

「地球シミュレータ（ES2）」の用途や維持費用は

1. 主に環境変化と生物に関する、一般公募による利用(私の利用)
2. 文部科学省の推進事業などによる利用(公の利用)
3. 主に地震や防災など、海洋研究開発機構独自の利用 （機構の利用）
4. 産業界などからの利用 （企業の利用）

中でも多岐にわたるのが、4番目の、産業界などからの利用である。
　

産業界の利用成果一例
出展・同機構『地球シミュレータ 産業戦略利用プログラム』

具体的には、自動車の空気抵抗、発電タービンの形状と効率、エコかつ高性能なタイヤの開発、モーターの形状と性能…など、さまざまな分野にわたる。

なお、研究成果を公開せずに独占したい場合、その費用は100%負担となっている。一方、公開を前提とする場合、例えば、はじめの２年は原則無料、３年目なら10%（最大で７年目以降50%）の費用負担で、「地球シミュレータ」を使用することができる。利用単価は意外と安く、1ノード/時間あたり、3947円となっている。公開利用で３年目なら、わずか394円である。独立行政法人ということもあり、国からの補助金によりこのような価格が実現しているそうだ。

「今までは、実物や模型を作って、現物で試験する必要があった。地球シミュレータなら、そうした費用が抑えられ、安価に成果を得ることができる」と、長谷部さんは話す。こうした産業界からの利用は、年間おおよそ13件ほど行われているとのこと。
　

同機構を後にしたころには、すっかり月が昇っていた

気象予報などに限らず、身近な商品やサービスの中にも、地球シミュレータを利用した研究成果は含まれているようだ。また、このような重要な施設が、横浜にあることにも驚いた。施設の一部は、見学も気軽にできるようなので、一度訪れてみてはいかがだろうか。横浜から世界が、いや、地球が見えてくるはずである。


◆独立行政法人海洋研究開発機構
http://www.jamstec.go.jp/