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中村 宏 (工学博士)

研究紹介

物理世界と情報世界の高度なインタラクションを実現する高品質コンピューティングの研究を実施しています.

今日我々は,人と社会のあらゆる活動をコンピューティングシステムに委ね, その結果を利用してさらに高度な情報社会を実現しています.これは,我々が 存在する物理世界の森羅万象が情報世界のモデルに変換され,そのモデルに対 するコンピューティングの結果が物理世界に作用していることにほかなりませ ん.私は,このような物理世界と情報世界の高度なインタラクションを実現す るための高品質コンピューティングの実現を目指しています.
筑波大学在職時(1990-1996)には,計算物理学のための超並列計算機CP-PACSの 開発に携わり,擬似ベクトルプロセッサと呼ばれる新しいプロセッサアーキテ クチャを考案しました.このアーキテクチャを採用することで,1996年に完成 したCPPACSは世界最高性能を達成し,その飛躍的に高い処理性能により素粒 子物理や宇宙物理などの分野で新しい結果を得ることができました.これは, 物理世界と情報世界の高度なインタラクションを実現する高品質コンピューティ ングの一形態です.
その後,情報システムの高性能化に伴い,その低消費電力化がより高品質なコ ンピューティングを実現する上での最大の課題となってきました.この問題を 解決するために,データレジデントコンピューティングという新しい概念を導 入し,そのアーキテクチャと設計理論の確立を目指した研究を行っています. これは,現在の情報システムの消費電力の多くが,本質的に必要な処理である データの加工ではなく,データの読出し・移動・書込みといった本来は不要な 処理に費やされていることに着目し,データの流れを最適化しデータ移動を時 間的にも空間的にも局所領域に閉じ込めることで無駄な消費電力を削減するも のです.この考え方は情報世界において普遍的に成立するものと考えており, この概念に基づく研究課題「革新的電源制御による次世代超低電力高性能シス テムLSIの研究」がJSTCRESTプログラムに採択され,現在実施中です.

今後の展開

ネットワーク環境で物理世界と情報世界が互いに連携・協調する高度なインタラ クションを実現するために,情報システム・ネットワークは高速性・低電力性・ 信頼性・安全性・快適性などを備えた高品質なコンピューティングを提供できな ければなりません.そのようなシステムがサイバーフィジカルシステム(情報物 理システム)であり,物理世界から情報を獲得するセンシング、情報世界におけ るコンピューティング、その結果を物理世界へ作用させるコントロールがその基 本原理です。すでに家庭診療などの遠隔医療,車や航空機などの安全・省エネル ギー・高スループット交通制御,ネットワークを介した自律分散ロボティクス, 国レベルから家庭レベルまでの高信頼・省エネルギー電力供給を実現するスマー トグリッドなど,多くの応用が試みられています.応用ごとにそれに適合した品 質が情報システム・ネットワークには求められますが,そこでの共通の課題は処 理すべき情報量の巨大さとそれを扱うシステムの複雑さがもたらす困難を克服し た十分な品質のコンピューティングを提供することです.私は,サイバーフィジ カルシステムが必要とする高品質コンピューティングを実現する情報システム・ ネットワークの構成理論の確立を目指しています.そのために,これまで実施し てきた性能と電力のモデリング手法を性能や電力以外の品質指標にも適用し,得 られたモデルに基づいて情報システム・ネットワークの構成とコンピューティン グアルゴリズムを最適化する手法について検討しています.これらは容易な問題 ではありませんが,これからの情報社会に期待される,物理世界と情報世界のさ らに高度なインタラクションを実現するために、高品質コンピューティングの提 供とそのプラットフォームとなる情報システム・ネットワークの実現が必須の課 題だと考えています。

研究テーマ

研究室の研究テーマへのリンクへは こちら

発表論文

論文リストは こちら (as of June 2018)

インタビュー記事

·  10年後には電気代を気にせずコンピュータを使い放題の社会が実現する”, 学生が作る工学部広報誌 Ttime!増刊号, pp.7-8, 2012

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略歴

学会活動

所属

東京大学大学院情報理工学系研究科 システム情報学専攻 教授

東京大学情報基盤センター(兼務)

大学院担当:東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻
東京大学大学院工学系研究科 先端学際工学専攻(兼担)
学部担当:東京大学工学部計数工学科 研究室へのリンクはこちら

連絡先

113-8656 東京都文京区本郷7-3-1
東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻