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高エネルギー加速器科学研究科加速器科学専攻

KEKの実験を支える計算機高エネルギー物理学実験を支える3つのキーテクノロジー

加速器 検出器 計算機

計算科学センターで行われている研究活動放射線シミュレータGeant4の開発と学際分野への応用研究

グリッド・コンピューティング技術の応用研究

スーパーコンピュータを利用した大型シミュレーション研究GRACE: 散乱断面積の自動計算ソフトウェアシステムの開発

スパコンを利用した素粒子・原子核・宇宙物理学分野における大規模実験と関連するシミュレーション研究を進めています

• 大型実験では1サイトの計算機資源だけでは不十分

• 世界各地の研究所の計算サーバと接続し、国際協力による広域分散処理システムを構築

• グリッド計算インフラの高信頼・高効率利用ソフトウェアの研究開発

• KEK、CERNなどが中心となり、国際協力のもと開発が行われています

• 素粒子実験における検出器・物理シミュレーションで利用

• 他分野(特に医学・生物学分野)への技術移転

• GPUを利用したシミュレーションの高速化に取り組んでいます• GPUで数十万以上の粒子の並列処理が可能• CPUを使ったシミュレーションと比較して数百倍以上の高速化を実現• 検出器・物理シミュレーションの高速化やモンテカルロ法による放射線治療計画装置への応用などが期待されます

GPGPUによる放射線シミュレーションの高速化

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中央計算機システム (KEKCC)• CPUサーバ: 10,000コア• 磁気ディスク装置: 13 PB• 磁気テープ装置: 最大 70 PB

Belle II実験やJ-Parc実験などでは年間100PBを超える実験データを生成すると予測しています。実験データを安全に保存し、高速にアクセスできる大規模ストレージが必要となります。膨大な実験データを解析したり、検出器・物理シミュレーションを実行するための大型計算機も必要です。Belle II などの大型実験では一つの研究所の計算機資源だけでは不十分です。世界各地の研究所の計算サーバと接続した広域分散処理システムを利用して研究を進めています。計算科学センターでは、広域分散処理システムのソフトウェアや素粒子実験用途の放射線シミュレータの研究開発を行っています。また、並列計算機技術を使ったシミュレーションの高速化、スパコンを利用した格子QCDなどの理論計算の研究も進めています。

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