雑記帳
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コンピュータでたやすい計算と難しい計算
令和５年５月２２日、一部のマスコミから、富岳が現在においても、世界一とのニュースが流れました。
スーパーコンピュータの評価は、どの能力が世界第何位、どの能力が世界第何位というふうになされます。
このうち、一番重要なのは、浮動小数点演算です。
世界一位、二位などの順位は、FLOPSで決めるのが通常です
令和４年５月の調査の結果、スーパーコンピュータに関する世界ランキングで、世界でもっとも高速なコンピュータをランクづけする「ＴＯＰ５００」において、米国のFrontierが１位となり、富岳は２位となりました。
首位となったFrontierは、スーパーコンピュータの標準性能を評価するLINPACKにおいて、１１０２PFLOPSを達成し、富岳の４４２PFLOPSを大きく上回わりました。
FLOPSは、コンピュータの処理性能を表す単位の一つで、浮動小数点演算を１秒間に１回行うことを表す単位です。
P（ペタ）は、１０００兆ですね。
キロ（１０００）、メガ（１００万）、ギガ（１０億）、テラ（１兆）、ペタ（１０００兆）です。
逆は、ミリ（１０００分の１）、マイクロ（１００万分の１）、ナノ（１０億分の１）、ピコ（１兆分の１）、フェムト（１０００兆分の１）です。
平成２１年、当時の民主党の蓮舫議員が発言した「２位じゃダメなんですか？」で有名になったスーパーコンピューター「京（けい）」が有名です。
スーパーコンピューター「富岳」は、新型コロナウィルスの飛沫の検証などの研究にも活用されています。
日食や月食などは、コンピュータの性能がよくなくても、簡単に計算できるようです。
地球は、太陽を楕円軌道で回っていますが、何年何月何日何分何秒何々にどの位置にあるのか、月は、地球を楕円軌道で回っていますが、何年何月何日何分何秒何々にどの位置にあるのかは、位置に影響する要素が少ないですから、計算は簡単なのですね。
コンピュータも、それほど、演算速度などの能力が速い必要はなさそうです。
コンピュータは第二次世界大戦時に実用化されましたが、開発目的は、弾道計算と暗号解読にあったといわれています。真空管でも十分だった、といいますか、真空管しかありません。
アポロ計画の月面着陸の際のコンピュータの能力は、スーパーファミコンが、それ以下ともいわれています。
コンピュータが使われる以前、星の動きを計算するために、座標回転公式と球面三角法などにより、机上の計算でできていたそうですが、正確で精度の高い計算をするためには、それなりに複雑な計算となり、それなりに大変だったようです。
もっとも、「いつ日食がおきるか」などは、急ぐ計算ではありません。
どちらにしても、ほぼ真空、軌道に影響する重力等の要素はわずかですから、計算は「比較的」「容易」だそうです。
コンピュータで計算が難しいものの代表に「落ち葉がどう落ちるか」「タバコの煙がどう拡散するか」だそうです。
もともと落ち葉や煙は軽く、空気や風の影響など考慮すべき要素がありすぎて、スーパーコンピュータが必要となるそうです。
スーパーコンピューターは、量子力学、計算化学、各種の物理的なシミュレーション（航空機の風洞シミュレーション、核兵器の爆発シミュレーションなど）のほか、天気予報、気象研究に用いられています。
前記のとおり、日本のスーパーコンピューター「富岳」による、新型コロナウィルスの飛沫のシミュレーション画面をみて記憶されている方も多いのではないでしょうか。
なお、近年、天気予報の精度が向上したと思われませんか。
やはり、スーパーコンピューターを利用しているからです。
スーパーコンピュータの評価は、どの能力が世界第何位、どの能力が世界第何位というふうになされます。
このうち、一番重要なのは、浮動小数点演算です。
世界一位、二位などの順位は、FLOPSで決めるのが通常です
令和４年５月の調査の結果、スーパーコンピュータに関する世界ランキングで、世界でもっとも高速なコンピュータをランクづけする「ＴＯＰ５００」において、米国のFrontierが１位となり、富岳は２位となりました。
首位となったFrontierは、スーパーコンピュータの標準性能を評価するLINPACKにおいて、１１０２PFLOPSを達成し、富岳の４４２PFLOPSを大きく上回わりました。
FLOPSは、コンピュータの処理性能を表す単位の一つで、浮動小数点演算を１秒間に１回行うことを表す単位です。
P（ペタ）は、１０００兆ですね。
キロ（１０００）、メガ（１００万）、ギガ（１０億）、テラ（１兆）、ペタ（１０００兆）です。
逆は、ミリ（１０００分の１）、マイクロ（１００万分の１）、ナノ（１０億分の１）、ピコ（１兆分の１）、フェムト（１０００兆分の１）です。
平成２１年、当時の民主党の蓮舫議員が発言した「２位じゃダメなんですか？」で有名になったスーパーコンピューター「京（けい）」が有名です。
スーパーコンピューター「富岳」は、新型コロナウィルスの飛沫の検証などの研究にも活用されています。
日食や月食などは、コンピュータの性能がよくなくても、簡単に計算できるようです。
地球は、太陽を楕円軌道で回っていますが、何年何月何日何分何秒何々にどの位置にあるのか、月は、地球を楕円軌道で回っていますが、何年何月何日何分何秒何々にどの位置にあるのかは、位置に影響する要素が少ないですから、計算は簡単なのですね。
コンピュータも、それほど、演算速度などの能力が速い必要はなさそうです。
コンピュータは第二次世界大戦時に実用化されましたが、開発目的は、弾道計算と暗号解読にあったといわれています。真空管でも十分だった、といいますか、真空管しかありません。
アポロ計画の月面着陸の際のコンピュータの能力は、スーパーファミコンが、それ以下ともいわれています。
コンピュータが使われる以前、星の動きを計算するために、座標回転公式と球面三角法などにより、机上の計算でできていたそうですが、正確で精度の高い計算をするためには、それなりに複雑な計算となり、それなりに大変だったようです。
もっとも、「いつ日食がおきるか」などは、急ぐ計算ではありません。
どちらにしても、ほぼ真空、軌道に影響する重力等の要素はわずかですから、計算は「比較的」「容易」だそうです。
コンピュータで計算が難しいものの代表に「落ち葉がどう落ちるか」「タバコの煙がどう拡散するか」だそうです。
もともと落ち葉や煙は軽く、空気や風の影響など考慮すべき要素がありすぎて、スーパーコンピュータが必要となるそうです。
スーパーコンピューターは、量子力学、計算化学、各種の物理的なシミュレーション（航空機の風洞シミュレーション、核兵器の爆発シミュレーションなど）のほか、天気予報、気象研究に用いられています。
前記のとおり、日本のスーパーコンピューター「富岳」による、新型コロナウィルスの飛沫のシミュレーション画面をみて記憶されている方も多いのではないでしょうか。
なお、近年、天気予報の精度が向上したと思われませんか。
やはり、スーパーコンピューターを利用しているからです。