先進的シミュレーション技術の研究開発と社会実装

先進的シミュレーション技術を紹介

　熱・流体物理、物質・材料機能、確率・量子論的計算科学の分野における、データサイエンスと融合した先進的シミュレーション技術の研究開発と最新の応用事例について紹介します。

　本センターでは、工学における課題解決と価値創成への貢献の観点から、今後のシミュレーション技術の果たすべき役割は「材料開発に始まり設計と製造を経て実用に供され最終的に廃棄に至るまで、人工物がたどる一連の段階を一気通貫で事前にシミュレーションし、それぞれの段階で起こりえる課題を事前に予測し解決手段まで提示すること」にあると考え、そのようなシミュレーション技術の開発と活用をセンターが実現すべきビジョンとして定義し、活動を行うこととしています。具体的には、力学のコアコンピテンスの再構築と飛躍的な強化および先端的シミュレーションソフトウェアの研究開発のための基盤技術の開発に関する活動を行うとともに、開発したソフトウェアと獲得したデータのオープンサイエンス化と社会普及、および、HPC（High Performance Computing）・データ科学融合のシミュレーションソフト技術の開発とそれを利活用できる人材育成のための教育基盤の強化に取り組みます。

（左）CISS概要紹介（pdf 2ページ）、（右）CISS研究室紹介（pdf 11ページ）

CISS研究概要紹介（pdf 各1ページ）

　CISSでは、2020年度から2023年度まで、3年間の予定で、文部科学省「『富岳』成果創出加速プログラム」「『富岳』を利用した革新的流体性能予測技術の研究開発」（「富岳」流体予測革新PJ）の代表実施機関として、文部科学省『ポスト「京」で重点的に取り組むべき社会的・科学的課題に関するアプリケーション開発・研究開発』「重点課題⑧近未来型ものづくりを先導する革新的設計・製造プロセスの開発」（2014年度から2019年度まで）で研究開発したアプリケーションを用いて、「富岳」を利用した大規模な実証研究を推進しました。2023年4月から3年間の予定で、文部科学省「『富岳』成果創出加速プログラム」「AIの活用によるHPCの産業応用の飛躍的な拡大と次世代計算基盤の構築」（HPC産業応用拡大PJ）を、代表実施機関として推進しています。このプロジェクトは、AIの活用によってHPCの産業応用を飛躍的に拡大できることを実証し、研究開発により得られたソフトウェアの広汎なものづくり分野への展開に貢献するものです。

（左）「富岳」流体予測革新PJ紹介（pdf 3ページ）、（右）HPC産業応用拡大PJ紹介（pdf 1ページ）

　2018年度から2022年度には、首相のカーボンニュートラル宣言で期待が再燃した感のある水素社会構築事業の一翼を担うプロジェクト「超高圧水素インフラ本格普及技術研究開発事業／水素ステーションのコスト低減等に関連する技術開発／複合圧力容器の評価手法確立・技術基準整備に関する技術開発」を、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託を受けて、石油エネルギー技術センター、高圧ガス保安協会、日本製鋼所と共同して実施しています。2018年度から2021年度には、「超高圧水素インフラ本格普及技術研究開発事業／国際展開，国際標準化等に関する研究開発／燃料電池自動車の国際基準調和・国際標準化に関する研究開発」の再委託業務を実施しました。また、2021年度から2024年度には、「燃料電池等利用の飛躍的拡大に向けた共通課題解決型 産学官連携研究開発事業／水素利用等高度化先端技術開発／機械学習を用いた高圧水素複合容器の最適設計技術に関する理論検討及び実証」を、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構の委託を受けて実施しています。

NEDOプロジェクト紹介（pdf 各1ページ）

　
　
◆◆リンク集◆◆

○担当教員 / 研究室
吉川 暢宏（Webページ）、 梅野 宜崇（Webページ）、 半場 藤弘（Webページ）、 加藤 千幸（Webページ）、
大島 まり（Webページ）、 佐藤 文俊（Webページ）、 長谷川 洋介（Webページ）、
溝口 照康（Webページ）、 井上 純哉（Webページ）、 大岡 龍三（Webページ）、 小野 謙二（Webページ）、
古川 亮（Webページ）、 栃木 栄太（Webページ）、 長井 宏平（Webページ）、 菊本 英紀（Webページ）

○革新的シミュレーション研究センター（Webページ）

　　　＜出版物＞（左）CISSパンフレット、（右）CISS NEWS最新号

○計算工学ナビ（Webページ）

　　＜出版物＞ニュースレター最新号

○「富岳」流体予測革新PJ（Webページ）