ピーター・コヴェニー

ピーター・コヴェニー FREng、MAE、FRSC、FInstP
2022年4月のコヴェニー
生まれる	ピーター・V・コヴェニー イーリング、イギリス
教育	オックスフォード大学
科学者としてのキャリア
フィールド	計算科学 物理化学 材料科学と工学 コンピュータサイエンス 生命科学と医学 高性能コンピューティング 検証、検証および不確実性の定量化 量子コンピューティング
機関	ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン、 アムステルダム大学、 イェール大学
論文	散乱と分光法における半古典的方法 (1985)
博士課程の指導教員	マーク・チャイルド[1]
Webサイト	www.ucl.ac.uk/computational-science/advancing-science-through-computersthe-centre-computational-science

ピーター・V・コヴェニーはイギリスの化学者で、物理化学の教授、コンピュータサイエンスの名誉教授、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）の計算科学センター（CCS） ^[2]の所長、先端研究コンピューティングセンターの副所長を務めています。また、アムステルダム大学（UvA）の応用高性能コンピューティングの教授、イェール大学イェール医学部の非常勤教授も務めています。王立工学アカデミーのフェローであり、ヨーロッパアカデミーの会員でもあります。^{[3]コヴェニーは、}高性能コンピューティングが大きな役割を果たしている、凝縮系物理学や化学、材料科学、生命科学や医学など、幅広い学際的研究に携わっています。 FREngに選出された Coveney の表彰状には、次のように記されている。「Coveney は、物理学、化学、化学工学、材料、コンピューター サイエンス、高性能コンピューティング、バイオメディカルなど、科学および工学の幅広い分野で優れた貢献を果たしてきました。その多くは、スーパー コンピューティングの力を活用して、前例のない空間と時間のスケールで独自の研究を実施したものです。彼は、英国、ヨーロッパ、米国で複数のイニシアチブと複数のパートナーによる学際的な助成金を運営することで、これらの分野で優れたリーダーシップを発揮しました。彼の国内および国際レベルでの擁護と支援の業績は並外れています。」^[4]

コヴェニーは1985年に散乱と分光法における半古典的手法に関する研究によりオックスフォード大学から 博士号を授与された。^[1]

コヴェニーはオックスフォード大学、プリンストン大学、シュルンベルジェ、クイーンズランド大学ロンドン校で役職を歴任し、現在はロンドン大学ロンドン校^[5] 、ヴァージニア大学^[6]、イェール大学で役職を務めているほか、英国^{[7] [8]}およびEUのいくつかの学術評議会の委員も務めている。

コヴェニーはブリュッセル自由大学（1985-87年）でイリヤ・プリゴジンと研究し、数学者オイヴァー・ペンローズと共同で不可逆性の厳密な基礎とカオス力学系に基づく運動方程式の導出に関する研究を発表しました。 ^{[9] [10] [11] [12]}彼はジョナサン・ワティスと共同で、凝集-断片化プロセスの運動学に関するベッカー・デーリング方程式とスモルホフスキー方程式の拡張と一般化を行い、自己複製ミセルや小胞からRNAワールドの起源のシナリオまで、幅広い現象に適用しました。このシナリオでは、RNAヌクレオチド塩基の水性混合物からRNAの自己複製配列が自発的に発生する可能性があることを示しました。^{[13] [14] [15] [16]}

シュルンベルジェ ケンブリッジ リサーチ(SCR)で、コヴェニーは高度な計算手法が中心的な役割を果たす新しい研究分野を立ち上げました。この研究の一部は、高度にスケーラブルな格子ガス モデル、後には複雑な流体の格子ボルツマン モデルを開発するためのもので、シュルンベルジェが同社からコネクション マシンCM-5を買収した後、ブルース M. ボゴシアンとの共同研究で行われました。 ^[要出典]

現代の機械学習の多くの応用の先駆けとして、コヴェニーは、セメント質材料の化学組成やそれが硬化したときに形成されるコンクリートの論争にこだわる必要なしに、赤外線分光法と人工ニューラルネットワークの組み合わせを使用してセメントの硬化特性を予測できることを示しました。^{[17] [18]}同時に、非線形動力学の手法を使用して、分子モデリングによって鉱物エトリンガイトの結晶化を阻害する新しい化合物を設計できるようにする律速プロセスを特定することができました。^[19]

2006年から、コヴェニーは油田流体の研究から離れ、脳を含む人体の血流を調査するようになりました。博士課程の学生であるマルコ・マッツェオと協力して、彼はHemeLBという新しいコードを開発しました。これは、さまざまな医療用画像診断法から導き出された、人間の血管の複雑な形状における血流をシミュレートするものです。^{[20] [21] [22]間接アドレッシングに基づくこのアルゴリズムは、CPUベースのスーパーコンピューターの非常に大きなコア数に拡張できます。最近では、彼と彼のチームは、} Summitスーパーコンピューターで約20,000 GPUに拡張できるコードのGPUアクセラレーションバージョンを開発し、まもなく^{[いつ? ]}世界初のエクサスケールマシンであるFrontierに導入される予定です。^[23]

コヴェニーはマルチスケールモデリングとシミュレーションの分野で研究を行っている。最初はエイリク・フレッコイと散逸粒子動力学法の基礎について研究し、その後ラファエル・デルガド・ブスカリオニと共同で、分子動力学と流体の連続流体力学表現を単一のシミュレーションで結合する理論的スキームを開発した最初の研究者の一人となった。^[要出典]彼の研究は、先端材料や生物医学の分野でこれらの手法を数多く応用している。^{[24] [25] [26] [27] [28] [29]}

コヴェニーの最近の研究は、リガンドがタンパク質に結合する際の自由エネルギーを迅速かつ正確かつ精密に、そして確実に予測することに関するものであり、^[30]創薬における主要なテーマである。コヴェニーは、古典的な分子動力学は混沌としており、そこから堅牢な予測を行うには常にアンサンブルを使用する必要があると指摘している。^[31]これは、確率的定式化を使用して熱力学的記述が可能な、より単純な動的システムに関する彼の以前の研究の実際的な現れである。^[32]これは、スーパーコンピュータがアンサンブル平均の計算を実行可能にするのに十分なサイズに成長した ペタスケールコンピューティングの時代に初めて可能になった。

ブルース・M・ボゴシアンとホンヤン・ワンと共同で、コヴェニーは、あらゆる力学系の中で最も単純な一般化ベルヌーイ写像でさえ、コンピュータ上でシミュレートする場合にはさまざまな問題が発生することを示しました。^[33] IEEE浮動小数点数は、非常に大きな誤差や比較的小さな誤差を生み出す可能性がありますが、力学系の既知の正確な数学的記述と比較すると、それぞれが間違っています。

近年、コヴェニーは、幅広い分野にわたるコンピュータシミュレーションコードへの検証、検証、不確実性定量化（VVUQ）の開発と適用において主導的な役割を果たしてきました。VECAMツールキット^{[34] [35]}とその後のSEAVEAツールキット^[36]は、オープンソース、オープン開発のソフトウェアコンポーネントのセットを提供しており、これを使用して任意のコードを計測し、そのVVUQ特性を研究することができます。彼のチームが開発した方法^[37]は、高性能コンピュータで実行されるかなり複雑な現実世界のコードの分析を目的としています。

コヴェニーは量子コンピューティングに積極的に取り組んでおり、特に分子の電子構造問題の解決への応用から量子優位性を実現する可能性を評価することに注力しています。彼と彼のチームは現在、さまざまな量子デバイスアーキテクチャで可能な限り広範囲にノイズ低減とエラー軽減の実装に取り​​組んでいます。 ^{[38] [39] [40] [41]}

コヴェニー氏は、EPSRC RealityGrid e-Scienceパイロットプロジェクト^[42]とその拡張プロジェクト、およびEU FP7 Virtual Physiological Human (VPH) Network of Excellent ^[43]を主導しました。 彼は、EUホライズン2020プロジェクトのマルチスケールアプリケーション向け検証済みエクサスケールコンピューティング、「VECMA」^[44]および計算バイオメディカルの卓越センター、「CompBioMed2」^[45]の主任研究員です。 元のCompBioMedイニシアチブ^[46]は、コヴェニー氏と彼のチームが助成金申請が却下された後、EUに異議を申し立てて成功した後に開始されました^[47] 。

コヴェニーは、米国NSFと米国エネルギー省、欧州DEISAとPRACE ^[48]のスーパーコンピューティング賞を受賞しています。

^{コヴェニーは、英国共同計算プロジェクト運営委員会[49]}の議長を務め、2002年の自己組織化に関するノーベルシンポジウム^[50]のプログラム委員会に所属した。 彼は、英国政府のeインフラストラクチャリーダーシップ評議会の創設メンバーであり、英国首相の科学技術評議会^{[51]のデータ、アルゴリズム、モデリングに関する医学アカデミー指名専門家でもあり、ロンドンに拠点を置く}アランチューリング研究所の設立につながった。

コヴェニーは長年の友人であり協力者であるロジャー・ハイフィールドと共著で、一般向けの科学書を 3 冊出版しています。

• 時間の矢（1991）
• 複雑性のフロンティア（1996）
• バーチャル・ユー（2023）^{[52] [53]}