平成22年度申請実績および採択利用課題 | [GSIC]東京工業大学学術国際情報センター

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平成22年度申請実績および採択利用課題

採択情報

令和６年度、令和５年度、令和４年度、令和３年度、令和２年度、平成31年度、平成30年度、平成29年度、平成28年度、平成27年度、平成26年度、平成25年度、平成24年度、平成23年度、平成22年度、平成21年度

平成22年度申請実績
利用区分	カテゴリー	応募数	採択数
学術利用	成果公開	4	4
産業利用	成果公開	6	6
産業利用	成果非公開	7	7
社会貢献利用	成果公開	0	0
社会貢献利用	成果非公開	0	0
合計		17	17

平成22年度採択利用課題一覧
番号	所属機関	申請課題名（課題概要）	利用区分 (カテゴリー)	利用口数	報告書
1	(独)情報通信研究機構	大規模Webページコレクションの言語解析およびそれに基づく言語知識獲得	学術利用 (成果公開)	15	終了
2	分子科学研究所	GPUを利用した3D-RISM理論によるドラッグスクリーニングプログラムの開発	学術利用 (成果公開)	1	終了
3	理化学研究所	MSES法によるタンパク質相互作用形成シミュレーション	学術利用 (成果公開)	14	PDF
4	理化学研究所	逐次モンテカルロ法による1分子FRET時系列解析	学術利用 (成果公開)	11	終了
5	(株)地球快適化インスティテュート	天然光合成の動作メカニズムに関する理論的研究	産業利用 (成果公開)	13	PDF
6	住友化学株式会社筑波研究所	理論計算に基づく有機半導体材料の開発	産業利用 (成果公開)	6	PDF
7	住友ゴム工業株式会社　研究開発本部	大規模流体解析ソフトの開発	産業利用 (成果公開)	11	終了
8	日東電工株式会社	分子シミュレーションによる高分子中の水と低分子拡散挙動の研究	産業利用 (成果公開)	2	PDF
9	株式会社エーイーティー	超大規模三次元高周波電磁界シミュレーションへのGPUクラスター適用検証	産業利用 (成果公開)	1	終了
10	株式会社数値フローデザイン	複雑地形CFD シミュレーションコードの高度化のための研究	産業利用 (成果公開)	2	終了
11	株式会社ブリヂストン	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了
12	コニカミノルタテクノロジーセンター株式会社	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了
13	日東電工株式会社	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了
14	株式会社日立製作所	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了
15	株式会社リコー	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了
16	株式会社リコー	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了
17	株式会社ブリヂストン	(非公開)	産業利用 (成果非公開)	非公開	終了

利用課題概要

会社名： (株)地球快適化インスティテュート
申請課題名	天然光合成の動作メカニズムに関する理論的研究
利用課題概要	天然光合成の動作メカニズムを計算科学により解明する。第一に、アンテナ集光、電荷分離、過程はすでに世界的に研究の蓄積があるので、トレースしながら、理解する。第二に、光合成の初期過程であり、まったく未踏なる領域である水の電気分解メカニズムの解明をおこなう。EXAFS,EPRそしてFT-IR実験結果を説明するメカニズムの構築をめざす。

会社名：住友化学株式会社　筑波研究所
申請課題名	理論計算に基づく有機半導体材料の開発
利用課題概要	理論計算に基づく新規有機半導体材料の設計・開発を目的とする。例えば、導電性高分子の主鎖内伝導と主鎖間伝導を理論的に解析し、実験結果と比較することによって、導電性高分子内の伝導現象に関する有用な知見を得、それを材料設計にフィードバックして開発を促進する。

会社名：住友ゴム工業株式会社　研究開発本部
申請課題名	大規模流体解析ソフトの開発
利用課題概要	空力解析において、格子数が１０億に達する様な超大規模計算を実施するとき、ソルバーの並列化効率をいかにして上げるかという問題のみならず、その計算モデル（格子）をいかにして作成するかという問題も発生する。これらの問題を解決する手段として、Immersed Boundary Methodを利用したソルバーを自社で開発中ですが、自社内で数百に至るような並列計算を実行する環境が無く、今回ＯＳがLinuxで、CPUもAMDという汎用性の高い計算機であるTSUBAMEを活用させて頂き、ソフトの並列化性能向上のチューンアップを進め、最終段階で超並列計算を実行し、超並列の環境ではどの様な問題が発生するかを確認し、改善すべき問題の抽出を行いたいと考えております。このTSUBAMEを用いた検討結果を元に、次回の弊社スーパーコンピューター更新時のハードウェアスペック決定に役立てたり、神戸に建設中の次世代スーパーコンピューターの有効活用につなげたりして行きたい。

会社名：日東電工株式会社
申請課題名	分子シミュレーションによる高分子中の水と低分子拡散挙動の研究
利用課題概要	高分子膜を利用した分離技術は、飲料水や工業用水の製造、あるいは河川水からの有害物質の除去など産業上、あるいは環境上重要な技術となっている。特に、水と他の低分子を分離の対象とする高分子膜は広く実用化されており、さらに高効率な分離機能を有する高分子膜の開発が期待されている。このような高分子膜に要求される機能は、低分子に対する水の高い選択透過性であるが、選択透過性を高分子膜に付与するには、高分子中における水と低分子の拡散挙動に関する分子レベルの知見が望まれる。しかしながら、実験的な方法だけで分子レベルの知見を得ることは一般的に困難である。一方、高分子中における水や低分子拡散挙動に関する分子レベルの解析法として、分子動力学法が知られている。しかしながら、一般的な計算機を利用した分子動力学法によると、原子数が多い現実近似系モデルを対象とした場合、計算時間が膨大になり、実行が困難になる問題がある。このため、現実近似系モデルにおいて分子動力学法による計算が期待できる TSUBAME を利用し、高分子中における水および低分子の拡散挙動に関する研究を実施する。

会社名： (独)情報通信研究機構
申請課題名	大規模Webページコレクションの言語解析およびそれに基づく言語知識獲得
利用課題概要	本利用課題では、大規模Webページコレクションに対して、言語解析および言語知識獲得処理を適用する。その結果、人間が常識的にもっている膨大な言語知識を自動的に獲得する。この知識は、言語理解を必要とするさまざまなシステム、たとえば情報分析システム、対話システムなどの改良・精度向上に役立つことが期待できる。TSUBAME Grid Clusterを用いることによって、これまで現実的に計算不可能であった規模のWebページコレクションを日々更新しながら処理することによって、最新の話題をカバーする言語知識を獲得し、また実際に運用している情報分析サービスに役立てることを目標とする。

会社名：分子科学研究所
申請課題名	GPUを利用した3D-RISM理論によるドラッグスクリーニングプログラムの開発
利用課題概要	3D-RISM理論は分子性液体を取り扱う統計力学理論で、蛋白質やDNA等の巨大な生体分子の周りの溶媒構造を正しく取り扱う事ができる。分子動力学法では取り扱う事が困難なイオンチャネルやDNAのB-Z転移などの問題に取り組み成果をあげている。近年この3D-RISMをドラッグデザインに適用する方法が開発された。この方法ではリガンドになる分子をいくつかのフラグメントに分けてターゲットの蛋白質での溶媒和構造を算出する。得られたフラグメント毎の溶媒和構造を組み合わせる事でリガントの結合可能性を見積もる事ができる。この方法ではフラグメントと蛋白質の多数の組み合わせを計算してスクリーニングを行う必要がある。そのため多数の3D-RISMによる計算を行う必要がある。そこでTSUBAMEのGPUを活用して高速にスクリーニングを行うプログラムの構築を目的とする。

会社名：株式会社エーイーティー
申請課題名	超大規模三次元高周波電磁界シミュレーションへのGPUクラスター適用検証
利用課題概要	高速信号伝送やそれに伴う妨害電磁波規制周波数の引き上げ等の電磁界シミュレーション難易度を高めるバイアス要因により、周波数の三乗に比例してメッシュ数が増える三次元高周波シミュレーションが必要とする計算機リソースは急速に増大しています。民生機器や自動車モデルの解析では、1億メッシュに至ることは珍しくなく、その場合CPU単体で解析を遂行することはもはや容易ではなくなり、その打開策としてGPUクラスターシステムの適用可能性を検証する。本課題では商用電磁界解析プログラムCST STUDIO SUITEを解析エンジンとして用い、数億メッシュに及ぶ超大規模モデルについて空間分割コンセプトに基づくMPIクラスター計算を基礎とし、更にGPUを併用した場合の高速化効果のベンチマークを行う。

会社名：株式会社数値フローデザイン
申請課題名	複雑地形CFD シミュレーションコードの高度化のための研究
利用課題概要	日本型風力発電設備の導入拡大、利用率向上を目的とし、風力発電システムの設計に係るCFD解析において、日本の厳しい風特性・気象条件を反映した新たな複雑地形風特性モデルを開発することを目標としている。複雑地形における風特性として、平均風速のみならず、特に乱流強度、ガスと特性の予測精度をも確保した乱流CFD数値シミュレーション手法を確立するため、入口面境界条件モデル・地表面モデルなどを検証し、複雑地形乱流LES（ラージエディーシミュレーション）コード（NuFD/FrontFlowRed-Wind）を高度化すべく、研究を実施する。本研究においては、多くの複雑地形を計算モデル化し、様々な気象条件での解析を行い、その結果を評価・検証することが必須である。

会社名：理化学研究所
申請課題名	MSES法によるタンパク質相互作用形成シミュレーション
利用課題概要	次世代生命体統合シミュレーション研究開発プログラムの分子スケール研究の一環として、全原子モデルと粗視化モデルを連成した新規アルゴリズムであるMSES法を開発した。本利用課題ではその開発研究として、タンパク質相互作用過程のサンプリングシミュレーションを行う。ターゲットとして、sortaseのorder-disorder転移とbarnase-barster複合体形成を取り上げる。天然変性タンパク質であるsortaseには立体構造が定まらない不規則（disorder）領域が存在し、リガンドとの相互作用の結果ordered stateに転移することで機能を発現する。MSES法でsortaseのdisorder領域のサンプリングシミュレーションを行い、disorder領域がリガンドとの相互作用によりダイナミックにordered stateに転移する過程を明らかにする。次に、タンパク質複合体の例として数多くの実験・計算が行われているbarnase-barster複合体にMSES法を適用する。複合体近傍の構造アンサンブルを計算し、特に複合体形成における脱水和過程や側鎖の緩和過程を調べる。

会社名：理化学研究所
申請課題名	逐次モンテカルロ法による1分子FRET時系列解析
利用課題概要	本研究は、多数(1,000個以上)のタンパク質粗視化モデルシミュレーションを同時に行い、シミュレーション中において一分子Förster resonance energy transfer (FRET)実験[用語1]で得られるタンパク質残基間距離情報を逐次取り入れながら粗視化モデルの誤差を統計的に修正していくと同時に、FRET実験の低次元距離情報から高次元の構造情報(今の場合、ドメイン運動)を推定する方法論(逐次モンテカルロ法)を開発・実証する。ターゲットとしては、Adenylate kinaseのドメイン運動のFRETデータを扱う。逐次モンテカルロ法を適用する際に最も困難な点は、粗視化モデルのパラメータ恣意性により、FRET実験からの誤差が統計的(ガウス型等)ではなく、システマティックなものになってしまう点である。これを克服するために、構造空間のみならず、粗視化モデルパラメータ(遷移エネルギー等)を含めた一般化状態空間を構築し、構造＋パラメータの推定を同時に行う。最終的には誤差がガウス的か否かの統計検定を行う。