技術基盤

最先端の研究インフラストラクチャー、計算リソース、データ解析ツール、および外部研究機関向けのAPI連携について詳しくご紹介します。

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シミュレーション能力

当研究所は、宇宙物理学や天文学の複雑な現象を再現・予測するための高度なシミュレーション機能を備えています。以下のような能力を有しています。

N体シミュレーション

重力相互作用を含む大規模な天体系の動力学シミュレーション。銀河団、銀河形成、惑星系の進化を高精度で再現します。

10^7
粒子数まで対応

流体力学シミュレーション

MHD（磁気流体力学）を含む高精度な流体力学計算。恒星風、降着円盤、超新星爆発などの現象をモデル化します。

3D
フルオブザベーション

輻射転移シミュレーション

光子輸送と物質の相互作用を考慮した輻射転移計算。高温プラズマと光の相互作用を詳細にモデル化します。

µs
時間分解能

データ同化手法

観測データとシミュレーションを融合させる高度な逆問題解析。カルマンフィルターなどの最新アルゴリズムを採用。

リアルタイム
更新・最適化

使用ツール・技術

当研究所では、世界最先端のシミュレーションおよびデータ解析ツールを導入しています。

シミュレーションエンジン

流体力学
GAMER
N体計算
GADGET-4
MHD
PLUTO
粒子法
PHANTOM

データ解析・可視化

数値計算
NumPy / SciPy
可視化
VisIt
統計解析
Pandas / Scikit-learn
機械学習
TensorFlow / PyTorch

プログラミング言語

高性能計算
C / C++
並列処理
OpenMP / MPI
スクリプト
Python / Julia
GPU計算
CUDA / OpenCL

計算リソース仕様

高速計算と大規模シミュレーション実行のため、最先端のコンピューティングインフラストラクチャーを整備しています。

メインスーパーコンピュータ

CPU AMD EPYC 9004
コア数 512 cores
メモリ 2 TB
ストレージ 50 TB NVMe
演算性能 20+ TFLOPS

GPU加速ノード

GPU NVIDIA H100 x8
メモリ (GPU) 80GB 各×8
通信バンド幅 1.5 TB/s (NVLink)
電力 10 kW
演算性能 700+ TFLOPS

観測機器・分析

分光器 高分解能UV-VIS
撮像装置 CCD/CMOS 16MP
データ処理 リアルタイムパイプライン
アーカイブ 500 TB (冗長化)
バックアップ 地理的分散

性能比較表

システム 演算性能 メモリ容量 用途
メイン CPU クラスタ 20 TFLOPS (FP64) 2 TB 汎用シミュレーション、データ解析
GPU 加速ノード 700 TFLOPS (FP64) 640 GB 高速 AI・機械学習、粒子シミュレーション
ストレージノード — 50 TB NVMe 高速データアクセス、一時領域
アーカイブシステム — 500+ TB 長期保存、バックアップ
ネットワーク — — 10Gbps InfiniBand + Ethernet

API・データ連携

API概要

当研究所では、外部の研究機関やテクノロジー企業向けに、シミュレーション結果とリアルタイムデータへのアクセスを提供しています。RESTful APIおよび WebSocket を通じて、高速かつ安全にデータを連携することが可能です。

認証方式： OAuth 2.0 / API Key / JWT トークン

レート制限： 無料プラン 1,000 req/day、有料プランは応相談

レスポンス形式： JSON / NetCDF / HDF5

提供API一覧

GET
/api/v1/simulations
利用可能なシミュレーション一覧を取得します。フィルター、ページネーション対応。
GET
/api/v1/simulations/{id}
指定されたシミュレーションの詳細情報、メタデータ、結果サマリーを取得。
POST
/api/v1/simulations
新しいシミュレーション実行リクエストを投入。パラメータ、データセット指定対応。
GET
/api/v1/simulations/{id}/data
シミュレーション結果データをダウンロード。タイムスライス、変数選択対応。
GET
/api/v1/observations
リアルタイム観測データ、過去のアーカイブデータへのアクセス。
WS
/ws/v1/stream
WebSocket を通じたリアルタイムデータストリーミング。観測値、シミュレーション進捗を配信。

利用例

curl -X GET https://api.cosmic-vertex-lab.com/v1/simulations \
  -H "Authorization: Bearer YOUR_API_TOKEN" \
  -H "Accept: application/json"

# レスポンス例 (JSON):
{
  "simulations": [
    {
      "id": "sim_2026_001",
      "name": "銀河衝突シミュレーション",
      "status": "completed",
      "created_at": "2026-08-01T10:00:00Z",
      "duration_hours": 24,
      "particles": 10000000,
      "data_size_gb": 450
    }
  ],
  "total": 152,
  "page": 1
}

ドキュメント・サポート

詳細な API ドキュメント、SDKライブラリ (Python, R, Julia 対応)、チュートリアルおよび技術サポートは、以下の専用ポータルにてご提供しています。

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