ISSN0915-4167 奈良女子大学情報処理センター 第 5 号 1 993 利用の事例 スタンフォード大学訪問を終えて 理学部物理学科岡本祐幸 私は昨年 3 月末から 10 ヶ月間、文部省の長期在外研究員(若手枠)として、スタンフォード大学線 型加速器研究所 (Stanford L i n e a rA c c e l e r a t o rCenter 、 略 し て SLAC) を 訪 問 し ま し た 。 ス タ ン フ ォ ー ド 大 学 は ア メ リ カ 西 海 岸 カ リ フ ォ ル ニ ア 州 の 都 市 サ ン フ ラ ン シ ス コ か ら 、 南 に 約 60km の ノ マ ロ ア ル ト と い う 町 に あ り ま す 。 ち ょ う ど 、 あ の 有 名 な シ リ コ ン パ レ ー の 北 端 に 位 置 し て い て 、 実 際 ス タ ン フ ォ ー ド 大 学 の 教 官 、 学 生 及 び 卒 業 生 が 、 シ リ コ ン パ レ ー を 育 て た 重 要 な メ ン バ ー だ そ う で す 。 大 学 の ガ イ ド ブ ッ ク に よ る と 、 1885 年 創 立 で す が 、 大 陸 横 断 鉄 道 敷 設 な ど で 大 金 持 ち と な っ た 、 上 院 議 員 リ ー ラ ン ド ・ ス タ ン フ ォ ー ド が 、 一 人 息 子 を 病 で 亡 く し 、 財 産 を 残 す 人 が な く な っ た の で 、 そ の 息 子 を 記 念 し て 大 学 を 創 っ た の だ そ う で す 。 ち な み に 、 大 学 の 正 式 名 は 、 ア メ リ カ で は 、 子 供 の 名 前 に 親 と 同 じ も の を つ け る 時 、 こ と を Junior College S t a n f o r dJ u n i o rUniversity Leland Junior です。 を 付 け 足 す の で す が 、 文 英 語 で 短 大 の と も 言 い ま す 。 そ れ で 、 最 初 大 学 の ブ ッ ク ス ト ア ー で Tシ ャ ツ を 買 っ た 時 、 誤 っ て 、 短 大 部 ( ス タ ン フ ォ ー ド に は 存 在 し ま せ ん 〉 の も の が 多 い な あ と 思 っ た り し ま し た 。 さ て 、 ス タ ン フ ォ ー ド は ベ ル 賞 受 賞 者 が 7つ の 学 部 か ら 成 る 総 合 大 学 で す が 、 教 官 数 が 10 人 、 ピ ュ リ ッ ツ ア ー 賞 受 賞 者 が 1 ， 300 人 余 で 、 そ の 中 に ノ ー 5 人、 が 84 人 い る そ う で す 。 学 生 数 は 学 部 が 6 ， 500 人 余 、 大 学 院 が National 6 ， 800 ず つ 変 わ り ま す 。 〉 ス ポ ー ツ も 強 く 、 フ ッ ト ボ ー ノ レ が 昨 年 最 終 的 に 全 米 バ ス ケ ッ ト ボ ー ル が 全 米 Academyo fSciences の メ ン パ ー 人 余 で す 。 ( こ れ ら の 数 は 毎 年 少 し 9位 に ラ ン ク さ れ た り 、 女 子 の 4位 に ラ ン ク さ れ て い ま し た が 、 印 象 的 だ っ た の は 、 あ る フ ッ ト ボ ー ル の 試 合 の ハ ー フ タ イ ム に 、 ス タ ン フ ォ ー ド 関 係 者 の 歴 代 の オ リ ン ピ ッ ク 出 場 者 ( そ の 大 部 分 は メ ダ ル 獲 得 者 ) が 紹 介 さ れ 、 昨 年 の バ ル セ ロ ナ オ リ ン ピ ッ ク だ け で も 約 30 人 い た こ と で す 。 大 学 は ス タ ン フ ォ ー ド の 所 有 し た 馬 の 牧 場 の 跡 に 建 て ら れ ま し た が 、 そ の 広 さ に は 驚 か さ れ ま す 。 総 面 積 が 8 ， 180 エ ー カ ー ( 1 エ ー カ ー が 4 ， 046.8 大 学 の 正 門 か ら メ イ ン ク ォ ッ ド に 向 か う 榔 子 の 並 木 道 ( 全 長 約 Iぜ で す か ら 、 約 33 凶 ) で 、 そ の う ち の 約 1 ， 000 1 マ イ エ ー カ ー Jレ)。 23 をオフィスやショッピングセンターに賃貸して、大学の収入の一部とし、残りを使っていますが、その 中には動植物の保護地域もあります。いろいろな学部や講堂が集まっている、大学の中心部分だけで、も 約 1 ， 200 エーカーあり、学生は徒歩では間に合わないと、主に自転車、ローラースケート、スケートボー ドなどで移動しますが、大学内に無料のシャトルパスも走っています。 メインキャンパスから少し離れた丘の上に SLAC があります。この研究所は、ブルックへイブン及 びフェルミ国立研究所と並び、アメリカを代表する素粒子物理学の実験設備を持つ所で、実際 1974 年 に、 6 種のクオークのうちのひとつ、チャームが発売された所です。(それによって、 SLAC の教授が ノーベル物理学賞を受賞しました。)私の訪問したのはこの研究所の理論グルーフ。です。理論部は SLAC の多くの建物のうちのひとつの 3 階を占めていますが、専任教官が 9 人、 2 乃至 3 年契約の研 究員が約同数、それに私のような長期の visitor が常時数人いて、更に短期の visitor が次々と入れ替 わっています。 さて、この広報のためには情報関係のことを書かなくてはなりません。私はこの分野の素人ですし、 更に日進月歩で進歩して行っている分野ですので、正確さに欠けるかも知れませんが、私が直接経験し 得た範囲内で、アメリカの大学のコンビュータ一事情を書いてみることにします。 まず、 SLAC にはメインフレームとして、 IBM9021 というスカラーマシーンがあります。このコン ビューターは大体、奈良女の FACOM と同じ位のレベルのものです。日本で京大等の大型計算機セン ターのスーバーコンビューターに慣れていた私にとっての最初の印象は、ここでは日本でやっていたよ うな大型計算はできないなということです。私の計算はモンテカ jレロシミュレーションが多くて、葉大 な CPU 時間を要するからです。それに、この IBM マシーンは主に実験グループのデータ整理のため に導入されたものなので、使用可能な CPU 時間も制限されます。理論専用としてはワークステーショ ンが 1 台あるきりですし、アメリカ全体に幾っかあるスーパーコンピューターセンターへは利用申請書 を何枚か書かなくてはならなくて面倒ですし、年に 4 回しか申請を受け付けていないので、滞在の大部 分が終わってしまってから、計算時間をもらっても困ると思い、訪問中の大型計算は諦めることにしま した。しかし、滞在半ばにして、いろいろな人と物理の議論をしているうちに、どうしてもコンビュー ターを使いたくなって、とうとう SLAC の IBM9021 を利用することにしました。 最初のプロジェクトは大行列の対角化法の開発で、調和振動子の力学系を用いた新しい方法を完成さ せました。この計算は、モンテカ lレロシミュレーションと違って、 CPU 時間をあまり必要としないの で、 IBM9021 でも満足のいける計算(最高 16 ， 384 X 16 ， 384 行列の対角化までチェック)ができました。 更に、この新しい方法を、 SLAC の教授が発明した素粒子の理論、離散光錘ゲージ理論に応用するこ とにして、まず、量子電磁力学 (QED) の問題で共同研究を始めました。 私は素粒子論以外に、タンパク質の立体構造予測のモンテカルロシミュレーションもやっていますが、 スタンフォード大学滞在半ばを過ぎた頃、医学部の教授で、この分野の専門家として有名な人と知り合っ て、その先生の研究室の週一度のグループミーティングに参加させてもらえることになりました。そこ で私の日本での研究を説明しているうちに、どうしても実際に計算してみせる必要が出てきました。何 10 倍も遅い SLAC のコンビューターでは何もまとまった計算はできませんが、日本での計算の一部で も再現できれば説得力が増すと思い、 IBM9021 でモンテカノレロシミュレーションをやってみることに しました。そして、アッと言う間に許可されている CPU 時簡を使い切ってしまったのです。(課金は ゼロという制度なのでお金の問題はありません。)それで、 SLAC の情報処理センターへ行って、副セ ンター長レベルの人に事情を説明しましたら、「まあ、 CPU 時間の制限は大体の目安だから、他から苦 24 情が出ない限り使って宜しい。特に、ジョブが全然流れていない時は、むしろ誰かがコンビューターを 使うべきなのです。理論部長からストッフ。がかかるまで計算を続けたら。 J と言ってくれました。それ で、計算を続けることにしました。 SLAC のコンピューターは、 l 年 365 日、 1 日 24 時間稼働してい るので、ジョブがすいている夜間に、大きなノイッチジョブを放り込むことにしました。マッキントッシュ のパワーブック 145 を買い、それに 9600 ボードレートのモーデムを内装して、アパートからログオン しましたが、アメリカの良い点は、市内篭話に一律料金制があることです。つまり、どんなに長い間通 話しても、ノマロアルト市内ならば月に 12 ドル 75 セントで済むのです。週末などは何時間もつなぎっぱ なしにすることもありました。さて、暫くすると、理論部長が私の研究室にやってきて、「大分 CPU を使っているね。」と言いました。「すぐストップします。」と答えましたら、「まあ、宜しい。実験グ ルーフ。から苦情が出るまでは、どんどん使いなさい。」と言ってくれました。ちなみに、それから 2 、 3 ヶ月して、私の帰国前に文理論部長がやってきて、「とうとう、実験グループから苦情が出たよ。で もね、君の CPU は理論部では 2 番目でもっと使っている人がいたんだよ。 J と言いました。私は、「済 みませんでした。もう帰国前ですし、計算はやめます。」と答えましたら、「し 1 や、本当に必要なら、 少し減らして計算を続けなさい。 J と言ってくれたのには、感激しました。この理論部長の激励のおか げで、それまでの計算結果をまとめるのは日本に帰ってから、という考えを捨て、何とか帰国までに論 文を仕上げようという気になりました。最後の 1 ヶ月で 3 本の論文を書き上げましたが、それらをやっ との思いで投稿できたのは、帰国前日の午後 4 時でした。 アメリカのコンピューターシステムで私が最も感銘を受けたのはネットワークです。日本の大きな大 学では、既にかなり普及しているようですし、奈良女でも整備に乗り出しているようなので、日本も無 茶苦茶遅れている訳ではないようですが、アメリカの充実ぶりには驚嘆させられます。まず、大学内の LAN (構内ネットワーク)がスタンフォードでも、文系理系を問わず、隅々まで張られています。私 の所属した SLAC の理論部では、各部屋にアミガというパソコンが置かれ、それらが につながり、メインフレームの IBM9021 ミガに直接受けることもできるし、 又、理論部で 及び外部の IBM9021 Internet Ethernet で相互 につながっています。電子メーノレはア で受けることもできて、どちらも同じくらい便利で、す。 l 台レーザープリンターがやはりつながっていて、自分の部屋でコマンドを出して、廊下 の端のプリンターに結果を取りに行くようになっています。私の分野では、複雑な数式を打つために、 ワープロのソフトは TeX を使う人が多いのですが、その TeX ファイノレはコンパイノレして、プリビュー 乃至プリンターに出さないと、とても見にくいものです。電子メールによる手紙の交換も TeX ファイ フーパー・タワーから大学の中心メインクォッドを望む。 25 ルをよくやり取りしますが、 SLAC だと、電子メールを受け取ってから、そのファイルをすぐ TeX で コンパイルし、プリビュー又はプリンターに出すのが、とてもスムーズにできます。しかも、それがす べて自分の研究室内の l 台のパソコンでできるのが、私にとっては驚きでした。奈良女では、私の場合、 つい最近まで、まず、メインフレームにログオンし、 NVT を通して、 BITNET とつながっている、京 大の大型計算機にログオンし、そこで受け取った電子メールファイルを NVT で奈良女のメインフレー ムコンビューターに移し、その後、そのファイルを富士通のパソコンでフロッピーに落とし、そのフロッ ピーを研究室の NEC ノ f ソコンに入れて、 TeX でコンパイルし、プリンターに出したりしていたのです から、 SLAC のシステムは本当に夢のような便利さでした。もうすぐ、 Internet につながる奈良女の 設備もこのレベルに近づ、くものと、大いに期待している次第です。 大学内の LAN の充実ぶりもさることながら、外部のいろいろなコンビューターとのコネクションも Internet がアメリカ圏内(そして、世界中)を網の目のようにつないでいて驚きました。伝送速度も 最低 56 キロビット/秒と高速のようです。私はスタンフォード大学滞在中に、大小幾つかの大学や研 究所(デラウェア大、ヴァージニア工科大、ブラウン大、フェルミ国立研究所、フロリダ介|立大、 etc. ) でセミナートークをするよう招かれましたが、そのどこからでも、 telnet コマンドで直接 SLAC の自 分のアカウントにログオンできて、電子メールをチェックしたり、 ftp コマンドで一瞬のうちにファイ ル転送をしたりしました。大容量のファイル転送に於ける NVT の「遅さ」に慣れていた私にとって、 ftp の速さは衝撃的でした。もう、旅に出る時に、 MT を運ぷ必要がなくなったことを痛感した次第で す。又、 Internet にはいろいろな情報交換のための掲示板があって、例えば、日本関係の掲示板を見 れば、アメリカにいても、大相撲の結果など、すぐ分かる訳です。私が直接関わった掲示板のエピソー ドとして、次のようなことがありました。アメリカに来て 3 ヶ月位たった頃、ある大学で物理の教授を している自本人の友人の家に、週末遊びに行ったことがありました。泊った翌朝、彼が「こんなのが今 朝の Intenet の掲示板の sci· l a n g・ Japan の と こ ろ に あ っ た よ 。 」 と 言 い な が ら 、 私 に 一 枚 の 紙 を 手 渡 し ま し た 。 掲 示 板 の フ ァ イ ル を プ リ ン タ ー に 出 力 し た も の で す 。 そ の 紙 に は 次 の よ う な 文 面 が 印 刷 さ れ て い ま し た 。 DearNetReaders , Iamt r y i n gt of i n dt h ee m a i la d d r e s s( e s ) CInternet/Decnet/Bitnet) o ft h eDepartment o fPhysics , NaraWomen'sUniversity , Nara630 , Japan. i k et oc o n t a c tD r .YukoOkamoto. Specifically , Iwouldl 差 し 出 し 人 は 、 カ ナ ダ の ト ロ ン ト 大 学 の 物 理 学 科 の 人 で 、 私 に と っ て は 名 前 を 聞 い た こ と も な く 、 面 識 の な い 人 で す 。 タ イ ミ ン グ が あ ま り に 良 過 ぎ る の で 、 「 先 輩 も 面 白 い ジ ョ ー ク を 考 え ま す ね 。 」 と 笑 っ た ら 、 「 い や 、 ジ ョ ー ク じ ゃ な い 。 」 と 真 面 目 な 顔 で 言 い ま す 。 そ れ で は 、 連 絡 を 取 り 、 今 は 自 分 は ア メ リ カ に 居 る こ と を 知 ら せ よ う と 、 そ の 友 人 宅 か ら 、 モ ー デ ム で 彼 の 研 究 室 の コ ン ビ ュ ー タ ー に ロ グ オ ンし、 telnet コマンドで SLAC の 私 の 使 っ て い る コ ン ピ ュ ー タ ー に ロ グ オ ン し て 、 メ イ ル を 起 動 し た ら 、 も う 既 に 、 そ の カ ナ ダ 人 か ら の 電 子 メ ー ル が 届 い て い た の に は 驚 き ま し た 。 そ の カ ナ ダ 人 が 、 私 が そ の 時 使 っ て い た 電 子 メ ー ル ア ド レ ス を 調 べ る の に 、 少 し 手 間 取 っ た こ と は 、 そ れ か ら l 、 奈良女の研究室から、情報科学科の先生から連絡があったと、例の掲示板と同じメッセージが転送され て き た こ と か ら も 分 か り ま す が 、 Internet を 通 じ て 、 世 界 が 狭 く な っ た こ と を 実 感 で き ま し た 。 も う ひ と つ 、 最 近 ど ん ど ん 便 利 に な っ て い る こ と で 、 論 文 の プ レ プ リ ン ト を 電 子 メ ー ル を 通 じ て 無 料 で配布してもらえるサービスがあります 26 O これは、 1991 年8月 に 、 ア メ リ カ の ロ ス ア ラ モ ス 国 立 研 究 2 日して、 所が元締めになって、素粒子理論の分野で始まったサービスで、す。その仕組みは次のようになっていま す。それぞれ、素粒子論屋が新しく論文を書いた時、その TeX ファイ/レをロスアラモスへ電子メール で送って登録します。このように、いろいろな人から登録された論文の情報(タイトルとアブストラク ト)が、定期的にロスアラモスから世界中のユーザーに電子メールで配布されます。そのリストのうち、 ある論文を読みたいと思った人は、電子メールでロスアラモスに要求を送れば、自動的にその論文の TeX ファイノレが届くという具合になっています。最近は、学術雑誌への論文の投稿が、 TeX ファイ jレ を電子メー jレで、直接編集者に送ることによってでも可能になってきましたが、投稿から出版までは、そ れでも最低数ヶ月はかかります。又、以前からプレプリントのタイトルを集めた情報が週に一回、 SLAC から世界中の素粒子物理学者に郵送されていましたが、それを見てから、著者にプレプリント を請求しても、受け取るまで、早い場合でも数週間はかかっていた訳です。ところが、このロスアラモ スのサービスは、論文の投稿と同時に、そのプレプリントが興味のある人に配布されることを可能にし た、画期的なものです。又、このサービスは、誰が最初にやった仕事かという、優先権の確立の問題の 解決を容易にします。更には、論文には付き物の図も、 PostScript 形式のファイルにすることによっ て、電子メールで送れますから、本文の TeX ファイノレと、図の PostScript ファイルをまとめて、登 録する人が増えています。このプレプリントのサービスは、最近、素粒子論以舛の物理学や数学の分野 にも普及してきて、ロスアラモス研究所の他に、フロリダ州立大学、デューク大学、イタリアトリエス テの SISSA などもサーバーに加わりました。又、日本では、京都大学の基礎物理学研究所が、論文の 登録はできませんが、プレプリントの取り寄せができるローカル・サテライト・サーバーとなっていま す。 以上、取り留めもなく書いてきました。奈良女のシステムが一日も早く Internet につながり、 LAN も整備されることを切に祈ります。但し、ネットワークを通じたノ、ッカーから「身を守る」ために、パ スワードはくれぐれも単純なものを使わないようにという警告をもって、この文章を閉じさせて頂きま す。 大学の中心メインクォッドの建物のひとつ、ジョーダン・ホール。 左にフーパー・タワーが見える。 27
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