研究成果事例をピックアップして紹介します。
※「京」、ポスト「京」関連の研究成果については、理研以外の研究機関による成果も含まれます。
※成果の最新情報については、新着情報もあわせてご覧ください。
2013年08月27日更新
宇宙の構造形成のカギを握ると言われる未知の粒子ダークマター。「京」を活用して、2兆におよぶダークマター粒子一つひとつが重力によってどのように引き合い、集まって行くのかなどを明らかにする世界最大規模のシミュレーションを行っています。ここで開発された非常に高性能な計算手法は、外からの力に応じて変形する流体の計算など様々なアプリケーションにも活用できます。そこで、多くの人が活用できるような共通ソフトウェアの開発も進めています。
2013年08月27日更新
様々な病気が分子レベルでの異常が原因で起きていることが明らかにされています。「京」の活用により、2年近く掛かっていた細胞内の構造を精密に再現した心臓モデルの1回収縮分の計算が1日でできるようになりました。この心臓モデルに遺伝子異常などの要因を組み込むことにより、症状を引き起こすメカニズムの解明が可能となり、創薬の開発に大きく貢献ができます。現在は家族性肥大型心筋症という病気についての解析を進めています。
2013年08月27日更新
タイヤの基本性能である安全性（ブレーキ性能）やタイヤの寿命（ゴム強度）を向上させながら、低燃費性に必要な“転がり抵抗を少なくする”ことは難しい課題です。タイヤの内部は、様々な大きさの分子から成る複雑な構造をしていますが、「京」を使うと、その動きや現れる性能を丸ごとシミュレーションすることができるのです。今後の高機能ゴム材料開発につなげてゆきます。
2013年04月30日更新
「京」を利用して、神経が信号を作り出すシミュレーションとその信号によって骨格筋が収縮する(※)シミュレーションを統合することに成功しました。今までの研究では、人の体の部位別（例：心臓シミュレータ）にシミュレーションを行っていますが、「京」では、それらをまとめて研究することができるようになりました。人の体はすべてが統合され、協調して働いています。そのしくみの解明には分子レベルから全身レベルまでの、いろいろな要素をとらえることが必要です。全身統合シミュレータの開発を見据え、研究が続きます。
※人の骨格は、骨とそれをつなぐ関節・軟骨・靭帯で成り立っています。骨格筋とは、骨格についている筋肉のことで、これが収縮することによって身体が動きます。
2013年04月30日更新
生体分子（※）を物質としてとらえ、ウイルスの増殖、感染、免疫のしくみを分子のレベルで解き明かします。このプロジェクトでは、1000万原子の規模でも高速にシミュレーションできるプログラムを開発しました。現在は、小児麻痺ウイルスの研究などもはじまり、シミュレーションを通じて創薬に役立てます。
※生物は、遺伝子が作り出す何万種類ものタンパク質を中心とした、数多くの”生体分子”で成り立っています
2013年04月30日更新
身の回りの色々なものに使われている、ポンプ、水車、送風機、圧縮機、蒸気タービン、ガスタービン、風車などの”ターボ機械”は、産業において基幹となるものです。「京」を使って、従来の約1万倍の計算規模である、300億要素(※)を用いたシミュレーションが世界で初めて成功。現在は13社が参画した産学連携のプロジェクトを立ち上げ、産業上重要な課題を設定、さらなる成果をめざしています。
※複雑な形状や性質を持つ物については、単純な形状・性質の小部分（要素）に分割した後、シミュレーションを行います
2013年04月30日更新
京を使って、過去の災害を事例とした予測実験を行っています。平成23年の新潟・福島豪雨や平成24年のつくば竜巻などの気象災害の事例で、観測された豪雨や竜巻に対応する強風が、京を使ったシミュレーションで再現されました。
※気象現象の分類では、2 ～ 2,000 km のものをメソ(meso)スケールと呼び、台風や集中豪雨、積乱雲などの現象が含まれます。
2013年04月30日更新
非常に高い効率で計算できるアプリケーションを開発し、「京」を丸ごと使って、世界最大規模のシミュレーションを行いました。宇宙初期にあった、ダークマター(※)密度のわずかな濃淡が、重力によってどのように集まりダークマターハローと呼ばれる“かたまり”へと成長するのかを、調べることが可能となりました。この成果によって2012年、スーパーコンピュータの世界で最も権威あるゴードン・ベル賞を受賞。この計算手法は高く評価されました。今後、宇宙初期の銀河形成過程、ブラックホール成長過程の計算ができるようになっていくでしょう。宇宙のなりたちについて研究はまだまだ続きます。
※ダークマターは、宇宙の構造形成のカギを握るといわれる、見えない謎の粒子です。
2013年04月30日更新
2013年2月に神戸で、「地震津波シミュレーションワークショップ ～京が果たす役割と計算科学の推進に向けて～」が開催されました。京により計算されたシミュレーション動画を交え、防災・減災に関する研究発表がありました。地震の揺れや津波の予測の精度向上、また都市における地震を含めた自然災害のシミュレーションにおいても京は活躍中です。
2013年04月30日更新
心臓病の新たな治療に貢献する、心臓シミュレータ「UT-Heart」。「京」以前は、コンピュータの計算能力に限界があるため、分子レベルからのシミュレーションが現実的には不可能でした。それが「京」の登場によって一挙に解決。心臓の難病の一つである肥大型心筋症と呼ばれる病態を解析することに成功しました。その他、心臓に関わる様々なシミュレーションを行っています。