国立スーパーコンピューティング応用センター

国立スーパーコンピューティング応用センター

NCSA ビル、1205 W. Clark St.、イリノイ州アーバナ 61801
設立	1986
研究分野	高性能コンピューティング サイバーインフラストラクチャ サイバーセキュリティ 科学的視覚化
監督	ビル・グロップ
位置	米国イリノイ州アーバナ
所属	イリノイ大学アーバナシャンペーン校
Webサイト	翻訳：

国立スーパーコンピューティング応用センター（NCSA）は、米国を拠点とする研究、科学、工学を推進する国家規模のサイバーインフラストラクチャを開発および展開するための州と連邦政府のパートナーシップです。^{[1] [2] NCSAは}イリノイ大学アーバナシャンペーン校の一部門として運営されており、^[3] 全国の研究者に高性能コンピューティングリソースを提供しています。NCSAは、国立科学財団、^{[1] [4] [5] [6]} イリノイ州、^[2]イリノイ大学、ビジネスおよび業界のパートナー、^[7]およびその他の連邦政府機関から支援を受けています。

NCSA は、最先端のコンピューティング、データ ストレージ、および視覚化リソースを提供します。NCSA のコンピューティングおよびデータ環境は、マルチアーキテクチャ ハードウェア戦略を実装し、クラスターと共有メモリ システムの両方を展開して、ハイエンド ユーザーとコミュニティを、それぞれの要件に最適なアーキテクチャでサポートします。約 1,360 人の科学者、エンジニア、学生が、NCSA のコンピューティングおよびデータ システムを使用して、830 を超えるプロジェクトの研究をサポートしました。

NCSAはビル・グロップ教授が率いています。^[8]

NCSAは、国立科学財団のスーパーコンピュータセンタープログラムの最初の5つのセンターの1つです。^[1] NCSAと他の4つのスーパーコンピュータセンターのアイデアは、創設者のラリー・スマールのフラストレーションから生まれました。彼は、1982年に夏にヨーロッパに旅行してスーパーコンピュータにアクセスし、研究を行わなければならなかったため、影響力のある論文「アメリカの大学におけるスーパーコンピュータ不足」を執筆しました。^[9]

スマールは、科学研究の将来のニーズに対応する提案書を書いた。イリノイ大学の他の 7 人の教授が共同主任研究者として参加し、他の多くの人々が、提案書が受け入れられた場合に何が達成できるかについて説明を行った。ブラック提案書 (表紙の色にちなんで) として知られるこの提案書は、1983 年に NSF に提出された。この提案書は NSF の要求を満たし、その内容はすぐに注目を集めた。しかし、NSF にはこの提案書をサポートする組織がなく、提案書自体にも、その実施の明確な場所が示されていなかった。

NSFは1984年に科学計算局を設立し、議会の強力な支援を得て、ブラック提案に記載されているようなスーパーコンピュータセンター群に資金を提供する全国的な競争を発表しました。^[10] その結果、4つのスーパーコンピュータセンター（コーネル、イリノイ、プリンストン、サンディエゴ）が認可され、後に5つ目（ピッツバーグ）が追加されました。

ブラック提案は1985年に承認され、1985年1月1日から1989年12月31日までに42,751,000ドルの資金が投入され、NCSAの設立となった。NSFが自主提案を承認するという行動は前例のないことであった点でも注目に値する。NCSAは1986年1月に開設された。^{[11] [12]}

2007年、NCSAは国立科学財団から助成金を受け、「ブルーウォーターズ」^[13]を構築した。これは1秒間に数千兆回の計算を実行できるスーパーコンピュータであり、ペタスケールと呼ばれるレベルの性能を持つ。

「ブラック提案」^[14]は、スーパーコンピューティングセンターの設立を目的とした10ページの短い提案書で、最終的にはイリノイ大学の国立スーパーコンピューティング応用センター（NCSA）を含むスーパーコンピューティングセンターの設立に国立科学財団（NSF）からの資金援助につながりました。この意味で、センターへの資金援助と、最初に広く普及したウェブブラウザ（NCSAのMosaic）の開発において米国政府が果たした重要な役割は否定できません。

ブラック提案は、コンピュータの機能を必要とするあらゆる科学研究の限界について述べ、科学研究に対する技術的限界が存在しない、普遍的なコンピュータ アクセスを中心とした生産的な科学コラボレーションの未来の世界を描写しました。重要な点は、現在から未来へどのように移行するかについて明確なビジョンを示したことです。提案は「科学および工学スーパーコンピューティング センター」と題され、10 ページにわたりました。

この提案におけるコンピューティングの将来ビジョンは当時としては異例であったか、あるいは存在しなかったが、視覚化、ワークステーション、高速I/O、データ ストレージ、ソフトウェア エンジニアリング、多分野にわたるユーザー コミュニティとの 緊密なコラボレーションなど、その要素は現在では当たり前のものとなっている。

ブラック プロポーザルを現代に読むと、もはや存在しない世界についての洞察が得られるかもしれません。今日のコンピューターは使いやすく、Web はどこにでもあります。ハイテク企業の従業員は、従業員であるという理由だけでスーパーコンピューターのアカウントを与えられます。コンピューターはどこでも利用可能で、年齢を問わずほぼ誰でも使用でき、ほとんど何にでも応用できます。

この提案が書かれた当時、コンピュータを利用できる人はほとんどいませんでした。研究にコンピュータが必要な科学者にとって、コンピュータへのアクセスは、たとえ利用できるとしても困難でした。研究への影響は甚大でした。当時の出版物を読んでも、科学者が利用できるコンピュータ設備の難解な技術的詳細を学ぶ必要があり、それが研究に時間のかかる制限となり、専門的な興味から非常に退屈な邪魔をしていたことはわかりません。

ブラック提案の実施は、今日のコンピュータ技術の形成に主要な役割を果たし、研究（科学研究とそれ以外の研究の両方）に多大な影響を与えました。提案が科学研究の最先端について述べていることは、厳粛なものであり、主要大学におけるコンピュータの使用制限は驚くべきものかもしれません。世界のスーパーコンピュータの包括的なリストは、当時利用可能な最高のリソースを示しています。提案の主旨は今では明白に思えるかもしれませんが、当時は斬新でした。

国立科学財団は1985年にスーパーコンピュータセンターへの資金提供を発表しました。^[15] NCSAの最初のスーパーコンピュータは1986年1月にオンラインになりました。

NCSA は、1986 年にNCSA Telnetをリリースしてすぐに世界中の科学コミュニティの注目を集めました。その後、NCSA Telnet と同様に、他の多くのツールもすべて無料で誰でも利用できるようになりました。1993 年に、NCSA は最初の人気のグラフィカルWeb ブラウザであるMosaic Web ブラウザをリリースしました。これは、World Wide Webの成長を拡大する上で重要な役割を果たしました。NCSA Mosaic は、後にNetscape Web ブラウザを開発することになるMarc AndreessenとEric Binaによって書かれました。Mosaic は後にSpyglass, Inc.にライセンス供与され、 Internet Explorerの基礎を提供しました。サーバー補完はNCSA HTTPdと呼ばれ、後にApache HTTP Serverとして知られるようになりました。^[16]

NCSAによるその他の注目すべき貢献としては、1992年のLIGOの開発を支援したブラックホールシミュレーション、1997年のヘール・ボップ彗星の追跡、2003年のプレイステーション2 クラスターの作成、COVID-19パンデミックの監視とCOVID-19ワクチンの作成などがある。^{[17] [18]}

当初、NCSAの管理事務所は水資源ビルにあり、従業員はキャンパス内に点在していました。NCSAは現在、シーベルコンピュータサイエンスセンターの真北にある独自のビル内に本部を置いており、かつて野球場だったイリノイフィールドの跡地にあります。NCSAのスーパーコンピュータは国立ペタスケールコンピューティング施設にあります。^{[2] [19]}現在NCSAにある最新のスーパーコンピュータシステムは、国立科学財団の資金提供を受けたDeltaAIです。^[20]

NCSA の視覚化部門は国際的によく知られています。NCSAの高度視覚化研究所のリーダーであり、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の芸術デザイン学部の教授であるDonna Cox氏とそのチームは、アカデミー賞にノミネートされた IMAX 映画「Cosmic Voyage」、PBS NOVA のエピソード「Hunt for the Supertwister」および「Runaway Universe」、ディスカバリー チャンネルのドキュメンタリー、CNN および NBC Nightly News の番組の視覚化を作成しました。Cox 氏と NCSA はアメリカ自然史博物館と協力し、ヘイデン プラネタリウムの 2000 年ミレニアム ショー「Passport to the Universe」および「The Search for Life: Are We Alone?」の高解像度視覚化を作成しました。彼女はヘイデンの「ビッグバンシアター」の視覚化を制作し、デンバー自然科学博物館と協力して、ブラックホールに関するデジタルドームプログラム「ブラックホール：無限の向こう側」のためにテラバイト単位の科学データの高解像度データ駆動型視覚化を制作しました。

1986年に開始された当時はインダストリアル・パートナーズ・プログラムと呼ばれていたNCSAの主要企業との協力により、NCSAの専門知識と新興技術は、学術界以外の大きな課題が発生した際に、その課題に関係するものとなることが保証されました。ビジネス・パートナーは研究やその結果の処分について管理権を持っていませんでしたが、研究の恩恵を早期に受けられる立場にありました。このプログラムは現在、NCSAインダストリーと呼ばれています。^[21]

過去および現在のビジネス パートナーは次のとおりです。

• ドナ・コックス
• ビル・グロップ
• ラリー・スマール
• エド・サイデル

ウィキメディア・コモンズには、国立スーパーコンピューティング応用センターに関連するメディアがあります。

• 公式サイト
• GitHub上の NCSA

北緯40°6′53.4″ 西経88°13′30.0″ / 北緯40.114833° 西経88.225000° / 40.114833; -88.225000