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OCTAは経済産業省の提案による産学連携プロジェクトで開発された
ソフトマテリアルに対する統合的なシミュレータである。このプロジェクト
の目的は、ソフトマテリアルのミクロな分子特性とマクロな
材料特性を仮想実験技術によって結びつけることである。これはきわめて
野心的な目的である。
ソフトマテリアルは数万、数億の原子を含む複雑な分子からできている。
ソフトマテリアルはさまざまなスケールの中間構造を持っており、それらの
特徴的な時間はナノ秒から年のオーダーに及ぶ。ソフトマテリアルを扱う
理論モデルもまた多様である：分子モデル、粗視化分子モデル、
連続体モデル、およびそれらの混合モデルなどソフトマテリアルの中間構造を
扱うために、さまざまなモデルが提案されてきた。それらは、同一の
対象を扱いつつも、異なる物理概念に基づくものであり、言葉も
データ形式もまったく違ったものである。我々の任務は
そのような多様なモデルを統合化することであった。これは
計算科学において、マルチ物理、マルチスケール問題と呼ばれる
困難な問題である。
この困難な問題を、私たちは、人々の協力によってもたらされる力
に望みを託して解決しようとした。私たちは、限られた問題に対する
シミュレータを作るのではなくて、将来にわたって、成長するシステムを
作ろうとした。
OCTAはCOGNAC,PASTA,SUSHI,MUFFINという４つのシミュレーションエンジン
とGOURMETというシミュレーションプラットフォームからなっている。
シミュレーションエンジンは、分子動力学、レプテーションダイナミクス、
界面ダイナミクス、ゲルダイナミクス、二相流体ダイナミクスなどの
計算を行う。シミュレーションプラットフォームはエンジンに対する共通の
インタフェースを与え、異なるエンジンを協調させて問題を解く環境を
提供する。
日本語で、OCTAの八は末広がりを意味する。OCTAは完全なものではない。
ソフトマテリアルの関係する広い問題をカバーするには、
新しいエンジンを付け加えることが必要である。プラットフォームにも
機能拡張が必要である。我々は、システムが我々の手を離れても一人で
育ってゆくように、カスタマイズと機能拡張の容易性には特別に注意を払った。
このシステムが、皆さんのお役に立てば幸いである。またシステムについて
どんなコメントでもいただければ幸いである。
土井正男
プロジェクトリーダ、名古屋大学
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