PhysicsLab. 2016 BLOG

2016年5月の記事

2016.05.11. Wed.
Category: その他
全体統括です。五月祭が目前に迫ってきました。今日は当日来場された方にお渡しするパンフレットに掲載した文章から引用(一部改変)する形で、改めて PhysicsLab. 2016 の紹介をしようと思います。

皆さんは物理学にどのようなイメージをお持ちでしょうか? 数式がたくさん出てきてよく分からないという印象を持たれている方も少なくないのではないかと思います。しかし物理学は身近な自然現象の「どうして?」に端を発している学問です。数式は難しくても実際に起こる現象に必ず着地点を持っています。だからこそ、身近な現象に対する理解を与えるという形で、また時には工学的な応用という形で、私たちの日常生活やものの考え方、歴史に深く関わっています。そのことをどのように受け取りどう考えるのかは別問題ですが、少なくとも現代の人間活動を支える土台の一つは物理学にあると言っても過言ではないでしょう。
そんな物理学は物理学それ自体でもとても奥深い世界を形作っています。その深遠な世界に魅了された物理学科の有志が幾つかのテーマを通してその魅力を伝えようと始めたのがこの企画です。全部で八つの班が結成されました。透明マント班、真空ゆらぎ班、BEC班、超伝導班、量子情報班、計算機班、加速器班の七つの班は展示を、また物理ショー班は実験ショーを行います。
展示を行う七つの班は各班それぞれがテーマを決めて実際に研究室に通いながら何ヶ月にもわたって実験をしてきました。ポスターや実演を通して班員たちが基礎から分かりやすく解説いたします。また小柴ホールにて各班の班長による講演も行われます。物理ショー班は小柴ホールにて一日二度実験ショーを行います。楽しい実験を通して身近な物理を体感していただけるプログラムをご用意しています。
さらに展示をご覧になってもっと深く知りたいと思われた方にはウェブページに掲載している詳しい解説もお薦めです。
小さいお子さんから物理に詳しい方まで、来場してくださった皆さんに物理に楽しく触れていただくことができれば幸いです。それでは PhysicsLab. 2016 をお楽しみください。


皆様のご来場をお待ちしております。
2016.05.06. Fri.
Category: 計算機班
皆さんは「スーパーコンピュータ」というのをご存知でしょうか.詳しくは分からないという方でも,事業仕分けで一躍有名になった「京コンピュータ」はご存知かと思います.その京コンピュータがある理化学研究所 計算科学研究機構で,昨年の夏,及び今年の春にスパコンについてのスクールがあり,計算機班のメンバー3人で勉強に行きました.そして,今年の計算機班の展示に伴い,東大にあるスパコンFX10を使わせていただけることになりました! 今回はスパコンで行われている「並列計算」という手法について,噛み砕いて説明したいと思います.

あなたは,次のような足し算,引き算をする必要があったとします.

31+62-5-75+…

これが4,5個の計算なら簡単にできるでしょう.10個くらいでも(やる気にさえなれば)できるはずです.しかし,これが100個や,もっと増えて1万個になったとすると,とても計算する気にはなりません… ところが,もし一緒に計算してくれる人が1000人見つかったとするとどうでしょう? 一人一人は10個の計算をするだけでいいので,一人で1万個の計算をするよりは随分簡単になりました.
これがスパコンで行われている「並列計算」という手法(の一例)です.つまり,一人で解くことは大変困難でも,問題をより小さい問題に分割して,複数人で協力して別々に解くのです.

並列計算において重要なことが何点かあります.
1点目は「通信」です.先ほどの足し算,引き算の例を考えます.この計算は1000人が別々に計算して終わりではありません.1000人の計算結果を集めて,次の問題(この例では1000個の足し算,引き算)を解かなければなりません.このようにお互いの計算結果を伝え合うことを「通信」と呼んでいます.この通信の時間を短くすることは,効率の良い方法を考えて計算時間を短くすることと同じくらい重要なことです.足し算,引き算の例で言うと,始めの2個の計算が終わっただけで「93になったよ.」といちいち連絡されても,その途中結果を使わないのであれば,それは不要な連絡であり,あなたは(10個全部計算し終わってから教えて…)と思うでしょう.
2点目は「タスクの振り分け」です.再び足し算,引き算の問題で,A君は1桁の計算ばかり,一方,B君は10桁の計算ばかりだとします.するとB君はA君よりもずっと計算時間が必要になってしまうでしょう.全員の計算が終わるまで次の計算が始められないような場合には,一番計算時間のかかる人を待たなければなりませんから,「ある人はとても簡単な計算なのに,別の人はとても難しい計算」という状況は極めて非効率です.裏を返せば,「どの人も同程度の計算時間になるように仕事を振り分ける」方が効率的なのです.この振り分けをいかに上手くできるかが計算時間に大きく影響するのです.

以上,「並列計算」について簡単に説明させていただきました.スパコンの仕組みが少しでも伝わったのでしたら幸いです.スパコンを使ったシミュレーションについては五月祭で展示させていただくので,是非お越しください!



こんにちは!
ついに5月に入り、五月祭まであと2週間ほどとなりました。物理ショー班3回目のブログです。

今回はショーで使う道具をいくつかご紹介します。
まずはこの透明なシート。

これは物理のさまざまな実験に使われるシートです。一見何もないように見えますが…

このように光にかざすと虹色に見えています。それではこのシートにレーザーを当てるとどのようになるのでしょうか?


次はこちら。料理に使うボウルに透明なシートが張っています。まるで太鼓のような形をしていますね。

このシートの上に塩を振り、近くにおいたスピーカーから音を流します。塩に何が起こるのでしょうか?


最後はこの道具。セロハンテープにカラフルな棒がたくさん付けられています。

この道具を使うと、波に関連したとてもきれいな実験ができるのですが、いったいどんな実験なのでしょうか?

結果はすべて五月祭当日、あなたの目でお確かめください!
小柴ホールにてお待ちしています。
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