高度化ソフトウェア一覧

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)

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)

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

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

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

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 —
   論文:Yuichi Motoyama, Ryo Tamura, Kazuyoshi Yoshimi, Kei Terayama, Tsuyoshi Ueno, Koji Tsuda, “Bayesian optimization package: PHYSBO”, Computer Physics Communications 278, 108405 (2022).

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
   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.

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
   論文1: Yuichi Motoyama, Kazuyoshi Yoshimi, Harumichi Iwamoto, Hayato Ichinose, Takeo Hoshi, “Data-analysis software framework 2DMAT and its application to experimental measurements for two-dimensional material structures”, Computer Physics Communications, 280, 108465/1-11 (2022).
   論文2: 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).

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
   論文: Yuichi Motoyama, Tsuyoshi Okubo, Kazuyoshi Yoshimi, Satoshi Morita, Takeo Kato, Naoki Kawashima, “TeNeS: Tensor Network Solver for Quantum Lattice Systems”, Computer Physics Communications 279, 108437 (2022).

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
   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).

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
   論文: Yuichi Motoyama, Kazuyoshi Yoshimi, Akiko Masaki-Kato, Takeo Kato, Naoki Kawashima,”DSQSS: Discrete Space Quantum Systems Solver”, Computer Physics Communications 264, 107944 (2021).

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
   論文: Hiroshi Shinaoka, Junya Otsuki, Mitsuaki Kawamura, Nayuta Takemori, Kazuyoshi Yoshimi, “DCore: Integrated DMFT software for correlated electrons”, SciPost Phys. 10, 117 (2021).

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

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
   論文: Takeo Hoshi, Mitsuaki Kawamura, Kazuyoshi Yoshimi, Yuichi Motoyama, Takahiro Misawa, Youhei Yamaji, Synge Todo, Naoki Kawashima, Tomohiro Sogabe, “Kω– Open-source library for the shifted Krylov subspace method”, Computer Physics Communications 258, 107536 (2021).

2. 汎用多変数変分モンテカルロ法の整備・公開

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
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).

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
   論文: Mitsuaki Kawamura, Kazuyoshi Yoshimi, Takahiro Misawa, Youhei Yamaji, Synge Todo, Naoki Kawashima, “Quantum lattice solver HΦ”, Computational Physics Communications, 217, 180-192 (2017).