Innovative Methods for Scientific Computing in the Exascale Era by Integrations of (Simulation+Data+Learning)

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東大情報基盤センターでは2021年5月に（計算＋データ＋学習）融合のプラットフォームであるWisteria/BDEC-01が運用を開始し，本研究でこれまで開発してきた（計算＋データ＋学習）融合を実現する革新的ソフトウェア基盤「h3-Open-BDEC」の様々な機能を検証するとともに，ソフトウェアの改良を実施した。「変動精度演算に基づく新計算原理」層では，低精度・混合精度演算に加えて，FP21，FP42等の変動精度演算手法の研究開発を進め，様々な実問題に適用した。「（計算＋データ＋学習）融合」層では，多重格子法，時空間並列化手法，4次元変分法データ同化手法，階層型データ駆動アプローチ（hDDA）の研究開発を継続して実施した。データ同化については，地震シミュレーションを対象として，レプリカ交換モンテカルロ法によるパラメータ探索，および4次元変分法を用いたプロセス駆動型データ同化の高速化を実施した。「統合・通信・ユーティリティ」層については，2020年度までに整備した異機種間通信ライブラリ「h3-Open-SYS/WaitIO」，多機能カプラー「h3-Open-UTIL/MP」をWisteria/BDEC-01に実装，地震シミュレーション，全球大気シミュレーション等により検証し，「（計算＋データ＋学習）融合」実現への見通しを得た。論文発表16件（査読付き：16，国際共著：5），学会発表63件（招待講演：9，国際学会：25）の他，片桐教授（名古屋大）を中心として，本研究メンバーの多くが著者として加わった「ソフトウェア自動チューニング 科学技術計算のためのコード最適化技術」を刊行した。2021年11月30日・12月3日に国際シンポジウムをオンラインで実施し，メンバーによる発表の他，6件の招待講演（うち海外より4件）を実施，国内を中心に約50名程度の参加があった。