高度化ソフトウェア一覧

 

これまで以下のソフトウェアが高度化プロジェクトで開発・支援されました。ソフトウェア名をクリックすると、各ソフトウェアのホームページへ移動します。簡易説明の後のMAをクリックすると、ソフトウェアの簡易説明や開発者の声などが記載されたMateriAppsの説明ページへ移動します。また、ソフトウェア論文がある場合には、その論文情報とGoogle Scholarを利用した引用論文へのリンクページを記載しています。

  •  量子格子模型ソルバー
    • H-Wave – 汎用量子格子模型のための平均場および乱雑位相近似を用いた計算プログラム (MA)
    • HΦ – 汎用量子格子模型厳密対角化および熱力学的純粋量子状態を用いた有限温度計算のためのプログラムパッケージ (MA)
    • mVMC – 汎用量子格子模型のための多変数変分モンテカルロ法計算プログラム (MA)
      • 2023年度 HPCIソフトウェア賞開発部門 最優秀賞 受賞。詳細はこちら。 
      • 論文：Takahiro Misawa, Satoshi Morita, Kazuyoshi Yoshimi, Mitsuaki Kawamura, Yuichi Motoyama, Kota Ido, Takahiro Ohgoe, Masatoshi Imada, Takeo Kato, “mVMC – Open-source software for many-variable variational Monte Carlo method”, Computer Physics Communications 236,447-462 (2019). 引用論文.
    • DSQSS – 量子格子多体模型のためのモンテカルロ計算プログラム (MA)
    • DCore – 動的平均場理論による多体量子計算を行うためのツール (MA)
    • TeNeS – テンソルネットワーク法に基づく多体量子状態計算のためのオープンソースのプログラムパッケージ (MA)
  •  第一原理計算関連ソフトウェア
    • abICS – 不規則系で配置サンプリングを実行するためのソフトウェアフレームワーク (MA)
      • 論文：Shusuke Kasamatsu, Yuichi Motoyama, Kazuyoshi Yoshimi, Tatsumi Aoyama, “Configuration sampling in multi-component multi-sublattice systems enabled by ab Initio Configuration Sampling Toolkit (abICS)”, arXiv:2309.04769.
    • OpenMX – 局在基底を用いる第一原理計算プログラム (MA)
    • RESPACK – 物質の相互作用パラメータを評価する第一原理計算ソフトウェア (MA)
      • 論文：Kazuma Nakamura, Yoshihide Yoshimoto, Yusuke Nomura, Terumasa Tadano, Mitsuaki Kawamura, Taichi Kosugi, Kazuyoshi Yoshimi, Takahiro Misawa, Yuichi Motoyama,”RESPACK: An ab initio tool for derivation of effective low-energy model of material”, Computer Physics Communications 261, 107781 (2021). 引用論文.
    • ESM-RISM – 電極や反応種の電子状態を密度汎関数法により記述し、電解液の分布を古典溶液論で解析するソフトウェア(Quantum ESPRESSOを利用)
  • 数理ライブラリ
  • その他
    • MateriApps Installer – オープンソースの計算物質科学アプリケーションやツール類をインストールするためのシェルスクリプト集(MA)
      • 論文：Yuichi Motoyama, Kazuyoshi Yoshimi, Takeo Kato, Synge Todo,”MateriApps LIVE! and MateriApps Installer: Environment for starting and scaling up materials science simulations”, SoftwareX, Volume 20, December 2022, 101210. 
    • HTP-tools – 物性研スパコン上での網羅計算ツールスクリプト、第一原理計算ソフトウェアの入力ファイル作成支援ツール

採択課題一覧

2025年度
  1. ベイズ最適化パッケージPHYSBO

    提案者：田村 亮 (物質・材料研究機構/東京大学)
    内容：Permutation importance実装 、連続値最適化対応、多目的最適化の短時間計算手法実装、複数提案手法の選択機能実装。

  2. 第一原理量子モンテカルロ法パッケージの高度化

    提案者：中野 晃佑 (物質・材料研究機構/理化学研究所)
    内容：TurboRVBの出力・マニュアル・チュートリアルの整備。

2024年度
  1. 先端計測むけデータ解析フレームワークの汎用化

    提案者：星 健夫 (核融合科学研究所)
    内容：プログラムの汎用化・機能追加、ハウスコードの統合、周辺ツールの整備。

  2. 動的平均場法プログラムDCoreへの動的感受率計算機能の追加

    提案者：大槻 純也 (岡山大学)
    内容：BSE、SpMのインターフェース、DCoreとの連携機能改善、マニュアル・チュートリアル整備。

2023年度
  1. テンソルネットワークに基づく
量子格子系ソルバTeNeSの有限温度対応

    提案者：大久保 毅 (東京大学大学院理学系研究科)
    内容：量子格子系ソルバTeNeSの有限温度・実時間発展機能実装、関連マニュアルの作成など。
    公開URL: https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/tenes
    アクティビティレポート: Implementation of Finite-Temperature Calculation in TeNeS

  2. ハイスループット計算による
第一原理計算データベース作成ツールの開発

    提案者：吉見 一慶 (東京大学物性研究所)
    内容：物性研スパコン上での網羅計算ツールスクリプトの開発、第一原理計算ソフトウェア Quantum ESPRESSO, VASP, OpenMX, Akai-KKRの入力ファイル作成支援ツールの開発、関連マニュアルの作成など。
    公開URL: https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/htp-tools
    アクティビティレポート: Development of a tool to create a database of first-principles calculations using high-throughput calculations

2022年度
  1. 第一原理計算基統計熱力学計算フレームワークの高度化

    提案者：笠松 秀輔 (山形大学学術研究院 (理学部主担当) )
    内容：ニューラルネットワーク法を用いたサンプリング、ポピュレーションアニーリングモンテカルロ法、グランドカノニカルサンプリング機能の実装、マニュアルの作成など。
    公開URL: https://github.com/issp-center-dev/abics
    アクティビティレポート: Acceleration of first-principles statistical thermodynamics framework abICS using an on-lattice neural network model and active learning

  2. ハイスループット計算に向けた有効模型 ソルバーの高度化-波数空間平均場近似と乱雑位相近似

    提案者：小林 晃人 (名古屋大学大学院理学研究科)
    内容：波数空間平均場近似と乱雑位相近似を用いたソルバーの設計・作成・テスト、マニュアルの作成など。
    公開URL: https://github.com/issp-center-dev/h-wave
    アクティビティレポート: H-wave: A quantum lattice solver using Wavenumber-Space Mean Field Approximation and Random Phase Approximation

2021年度
  1. ESM-RISM法を実装したQuantum ESPRESSOの高度化

    提案者：大谷 実 (産業技術総合研究所機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター・第一原理シミュレーションチーム)
    内容：RISMとQuantum ESPRESSOの対象セルに関する切り分け対応、マニュアルの作成など。
    公開URL: https://gitlab.com/QEF/q-e/-/tree/develop
    アクティビティレポート: Improvement of Quantum ESPRESSO implementing the ESM-RISM method

  2. 二次元物質構造解析むけ実験データ解析の統合プラットフォーム

    提案者：星 健夫 (鳥取大学 大学院工学研究科)
    内容：逆問題ソルバーとして新規にポピュレーションアニーリングモンテカルロ法を実装。また、順問題ソルバーとして実験データ解析ソフトウェア SXRD, LEEDの呼び出しに対応。マニュアルの整備など。
    公開URL: https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/2dmat
    アクティビティレポート: Unified platform of experiment-data analysis for 2D material structure

2020年度
  1. ベイズ最適化パッケージCOMBO

    提案者：田村 亮 (物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点)
    内容：物性科学向けのCOMBOの派生版としてPHYSBOを作成。マニュアルの作成、獲得関数計算部のMPI並列機能の実装、多目的関数機能の実装など。
    公開URL: https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/physbo
    アクティビティレポート: PHYSBO — optimization tools for PHYSics based on Bayesian Optimization —

  2. MateriApps Installer – オープンソースソフトウェアインストールツール

    提案者：藤堂 眞治 (東京大学 大学院理学系研究科)
    内容：マニュアルの作成、インストールスクリプトの仕様の統一、インストールスクリプトの更新など。
    公開URL: https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/mainstaller
    アクティビティレポート: Development of MateriApps Installer

  3. 二次元物質構造解析むけ実験データ解析の高度化

    提案者：星 健夫 (鳥取大学 大学院工学研究科)
    内容：データ解析用フレームワークの設計・作成、既存アルゴリズムの整備、新規アルゴリズム(レプリカ交換モンテカルロ・ベイズ最適化法)の実装、マニュアルの作成など。
    公開URL：https://www.pasums.issp.u-tokyo.ac.jp/2dmat/
    アクティビティレポート: Advancement of experimental data analysis for 2D material structure
    関連論文: Takashi Hanada, Yuichi Motoyama, Kazuyoshi Yoshimi, Takeo Hoshi, “sim-trhepd-rheed — Open-source simulator of total-reflection high-energy positron diffraction (TRHEPD) and reflection high-energy electron diffraction (RHEED)” ,Computer Physics Communications 277, 108371 (2022).

2019年度
  1. 拡張アンサンブル法・第一原理計算結合フレームワークの高度化

    提案者： 笠松秀輔 (山形大学 学術研究院(理学部主担当))
    内容：第一原理計算ソルバーにOpenMX, QuantumEspressoを追加。また、簡単に実行できる新規インターフェイスの作成。マニュアル、ホームページの新規作成。
    公開URL: https://github.com/issp-center-dev/abICS
    アクティビティレポート：Development of ab-initio configuration sampling toolkit (abICS) for combining first-principles calculations with extended ensemble methods

  2. テンソルネットワークによる量子格子系ソルバ

    提案者：川島直輝 (東京大学 物性研究所)
    内容：簡易(格子、模型を定義したモード)、標準(自分で格子、模型を定義できるモード)、エキスパート(一般的な相互作用を受け付けるモード)インターフェイスを新規作成。マニュアル、ホームページの新規作成。
    公開URL: https://github.com/issp-center-dev/TeNeS
    アクティビティレポート：Development of Open-Source Parallelized Tensor Network Softwares: mptensor and TeNeS

2018年度
  1. 第一原理有効模型導出プログラムRESPACKと模型解析プログラムHΦ/mVMCの融合による非経験的強相関電子構造解析ソフトウェアの整備

    提案者：中村和磨 (九州工業大学大学院 工学研究院)
    内容：RESPACKの出力ファイルからHΦ/mVMC用の入力ファイルを作成するためのインターフェイス、マニュアル整備。
    公開URL:
    – RESPACK：https://sites.google.com/view/kazuma7k6r
    – HΦ：https://github.com/issp-center-dev/HPhi/releases
    – mVMC：https://github.com/issp-center-dev/mVMC/releases
    アクティビティレポート：Development of first principles electronic-structure calculation software by combining effective-model derivation code RESPACK and model-analysis codes HΦ and mVMC

  2. 非自明並列を実装した量子モンテカルロソルバーDSQSSの高度化

    提案者：正木晶子 (理化学研究所)
    内容：DSQSS/DLA, DSQSS/PMWAの統合、簡易実行およびスタンダードモードの作成、各種マニュアルの充実。
    公開URL: https://github.com/issp-center-dev/dsqss
    アクティビティレポート：DSQSS – A PIMC-based quantum lattice model solver

2017年度
  1. 動的平均場近似に基づく第一原理計算パッケージの高度化

    提案者：品岡寛 (埼玉大学 理学部)
    内容：動的平均場ソルバーをつなぐインターフェイスの新規作成。
    公開URL：https://github.com/issp-center-dev/DCore/releases
    アクティビティレポート：Development of an integrated dynamical mean-field theory package for correlated electrons

  2. 理論・実験・データ科学の融合を目指した量子格子模型シミュレータの開発

    提案者：山地洋平 (東京大学大学院 工学系研究科)
    内容：実時間発展法の実装、各種マニュアルの充実。
    公開URL: https://github.com/issp-center-dev/HPhi/releases
    アクティビティレポート：Development of open-source software HΦ

2016年度
  1. シフト型クリロフ理論を中核とした物性計算むけ大行列数理ソルバー

    提案者：星健夫 (鳥取大学 大学院工学研究科)
    内容：Shifted-Krylov部分空間法に基づくソルバー・ライブラリの開発。HΦへの光学伝導度機能の実装。
    公開URL:https://github.com/issp-center-dev/Komega/releases
    アクティビティレポート：Development of numerical library Kω ver.1 and quantum lattice solver HΦ ver.2

  2. 汎用多変数変分モンテカルロ法の整備・公開
提案者：三澤貴宏 (東京大学物性研究所 計算物質科学研究センター)

内容：ソフトウェア公開に向けたブラッシュアップ（インターフェイス整備、機能追加、ドキュメント整備等)。
公開URL：https://github.com/issp-center-dev/mVMC/releases
アクティビティレポート：Development of open-source software for Many-variable variational Monte Carlo (mVMC) method

2015年度
  1. 第一原理電子状態計算ソフトウエア OpenMXの高度化

    提案者：尾崎泰助 (東京大学 物性研究所 計算物質科学研究センター)
    内容：固有チャネル解析機能、実空間電流解析機能の新規実装。
    公開URL：http://www.openmx-square.org/
    アクティビティレポート：Project for advancement of software usability in materials science

  2. 高並列汎用量子格子模型ソルバー・パッケージの整備・公開

    提案者：山地洋平 (東京大学大学院 工学系研究科附属 量子相エレクトロニクス研究センター)
    内容：ソフトウェア公開に向けたブラッシュアップ（インターフェイス整備、機能追加、ドキュメント整備等)、ハイブリッド並列対応。
    公開URL：https://github.com/issp-center-dev/HPhi/releases
    アクティビティレポート：Project for advancement of software usability in materials science