科学研究にAI（人工知能）を活用する「AI for Science（フォーサイエンス）」を推進するため、理化学研究所（理研）がスーパーコンピューター「理究（りきゅう）」の運用を始めた。量子力学に基づき計算する量子コンピューターと、スパコンを連携させるためのスパコン「ROQUO（ろっこう）」も整備。責任者は「研究者に代わって仮説を立てて実験し、データを分析するなど多くの過程を自動化する。科学研究の産業革命を起こしたい」と強調する。運用中の国内最速スパコン「富岳」の後継機で、2030年頃に稼働する「富岳NEXT（ネクスト）」の開発にも役立てる。
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量子コンピューターとスパコンを連携させる「ROQUO」（理化学研究所提供）
理究は米半導体大手エヌビディア製の最新世代GPU（画像処理装置）を計1600基搭載し、超並列計算に強みを持つ。AIの学習や推論で多用される「8ビット浮動小数点演算」の性能は富岳の約7倍にのぼり、毎秒100京回以上の演算性能を備える。得意分野が異なり、精密計算やシミュレーションに秀でた富岳と組み合わせることで、効果を飛躍させる。
研究を加速する基盤モデルの開発や、基礎科学から応用までの幅広い研究での活用が期待される。例えばプログラミングが苦手な研究者が、日本語などの自然言語で指示すると、AIがプログラムを書き、データを分析するといった活用を目指すという。
理研計算科学研究センター（神戸市）に今年3月に設置し、先月7日に運用を開始した。理究の名は自然現象の背後にある「理」を、AIとスパコンを活用して「究める」意味を込め、また茶人の千利休と同音で親しみやすいことから、公募で決まった。
一方、ROQUOはエヌビディア製の最新世代GPU計540基などで構成。富岳や、理研が同センターと和光地区（埼玉県和光市）に持つ方式の異なる量子コンピューターなどを連携させ、ハイブリッド（混成）コンピューティングの優位性を実証する。従来のスパコン単体では難しかった、新たな計算領域の開拓を目指す。
新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業の一環で導入。同センターで6月に運用を開始した。ROQUOの名は、地元の六甲山が街の発展を見守ってきたように、長く社会と研究に貢献するようにとの願いを込めてつけたという。
量子コンピューターは、物質を構成する原子や電子など量子の世界の物理法則である、量子力学に基づき計算する。スパコンなど従来のコンピューターは半導体にかかる電圧の高低によって0と1を表し、2進法で演算する。これに対し量子コンピューターは、量子力学の世界の、0と1が重なって同時に存在する状態を利用し、多数の計算を並列化。従来のコンピューターでは計算量が膨大になるタイプの問題を、効率よく解くことを目指す。
理研は富岳NEXTを富士通、エヌビディアと共同開発し、2030年頃に稼働する計画で詳細設計に入った。シミュレーションでの実効性能を富岳の5～10倍に高めるほか、AIに必要な性能で世界最高水準を目指す。理究やROQUOを、富岳NEXTのシステムソフトウェアやアプリケーション開発などに活用する。
松岡聡センター長は先月24日の会見で「理究とROQUOの導入は、わが国のAI for Scienceや産業の革新のための、スパコンや量子計算の本質的方向転換の第一歩だ。富岳NEXTや将来の量子コンピューターへとつながっていく。富岳NEXTを1台作るのでは全然、足りない。あらゆる所で動く標準のソフトウェアやプラットフォーム（基盤）を作り、産業界も含め日本全体の研究者が使えるようにすることが、大きなテーマだ」と説明した。
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