第2章　米国のハイエンドコンピューティング研究開発動向

2.2 FY2002 Blue Bookにみる政府支援のIT研究開発

　ブッシュ政権初のFY2002 Blue Bookは 2001年8月に開示された。政権が民主党から共和党に交代しての最初であり内容に期待したが、ページ数も50ページとFY2001の1/4の内容になって期待はずれ。　IT R&D計画自体が民社党特に政敵であるゴア氏の功績が大きいので、あまり宣伝したくないというのも感じられた。基本的な枠組みは共和党になったからといって大きくは変わらず従来の枠組みを踏襲している。名前だけは先頭にNetworkingを付けて、NITRD (Networking and Information Technology and Development)に変更している。従来から2001年９月に下院を通過したNITRD法案は、上院を通過していないので正式な法律にはなっていないが、Blue Book内にも法案通過の記述があり政策はその流れを継承していると思われる。（長期に渡るIT研究開発予算が認可されたのでは無いと言うことであろう。）
内容は具体的な研究内容の紹介が多かったFY2001とは異なり、どのような目的でどのようなブレークスルーを目指すかといった一般国民受けのする概念の表現に変わっている。従来の省庁間をまたがる推進体制と６つのPCA(Program Component Area)自体は変化していない。
全体の推進体制をNational Coordination Office(NCO)の発表プレゼンテーション資料 “Federally-Funded Information Technology Research and Developmentﾓ（ Jan 9 2001 発行）から見てみると図2.1の様になっている。

図2.1　NITRD推進体制

　NITRD計画の研究開発実体は、次の６つのPCAので推進されており、以下のグループ（Coordination Group）がある。

　 NITRD計画への参加省庁は下記12省庁である。

　 基本的に昨年FY2001と同じであるが、ODUSD (S&T)は昨年はOSD/URI(Office of the Security of Defenseﾕs University Research Initiative)と記述されており、監督省庁名が変更された。

2.2.2　High End Computing予算規模

既にNITRD FY2003の予算要求は発表されているが、詳細のIT研究開発予算の配分はこれからになる。よってFY2002 Blue Bookで纏められているFY2002の要求予算にて各省庁の予算規模を見てみる。表2.1に予算要求額を示す。

表2.1　NITRD計画　FY2002年度　予算要求

　NSFが最大の予算を使い、IT関連の取りまとめ的な役割を果たしている。
　FY2002のHEC関連であるHEC I&及びHEC R&Dの予算要求額は合計で900.5Mドルであり、IT関連予算の50％弱を占める。米国がもっとも重視していることがうかがえる。
　既にFY2003の省庁毎の予算要求はでており、Office of Science and Technology Policy (OSTP)が発表する資料( http://www.ostp.gov/html/NetworkingI TR&D.pdf )によるとNITRD総額ではFY2002実績値の３％増加の$1,890Mになっている。PCA毎の分類はまだ纏まっていない。表2.2に予算概要を示す。

2.2.3　NITRDの研究テーマ

　FY2002 Blue Bookでは中長期の研究課題を10個の研究のチャレンジ課題、および７つの国家的グランド・チャレンジ課題の２つのグループにカテゴリ分けして纏めている。
あまり専門技術的でない言葉で国民に語るように、書き方を変えている。

2.2.3.1　研究チャレンジ

　中長期の研究課題が中心となっている。詳細項目は各PCAで検討されているはずだがここでの表現はPCAの枠を消している。以下の10に分類されている。

　 なお、わずかながら各チャレンジの省庁毎の代表的研究課題は紹介されている。これには必要以上に詳細研究内容を発表しないと言う国防上の気遣いも感じられる。

2.2.3.2　国家的グランド・チャレンジ・アプリケーション

国民に直接利益のある国家的グランドチャレンジとして次の７つをあげてる。

　これらはNITRD計画が中心であるが、その他の研究開発の成果も含まれている。近未来の国民生活に影響の強い、分かり易い研究開発となっている。

2.2.3.3　ハイエンドコンピューティング（HEC）の目指すブレークスルー

　HECで特に関係の深い４つの研究チャレンジについて、各が追求するブレークスルーは次の様になっている。
（１）次世代コンピューティングとデータ記憶技術

• 先進的なコンピューティング・コンセプト（従来存在しなかったアーキテクチャ、コンポーネント、アルゴリズムを含む）
• システムソフトウェア技術（オペレーティングシステム、プログラム言語、コンパイラ、記憶階層、インプット／アウトプット、パフォーマンス・ツールを含む）
• 部品技術、システムソフトウェア、プログラミング環境を統合するシステムアーキテクチャ（部品技術、ノードの機能性、コンフィギュレーション、高度並列計算管理用ソフトウェア、階層的プログラミングを含む）、ネットワーク接続性
• ハイエンドコンピューティングのためのソフトウェア・コンポーネント技術

（２）シリコンCMOS における障壁の克服

• 光バックボーンネットワーク上の超安全な通信
• 未整理のデータベースの検索、あるいは大きな数字を因数分解するため等のアルゴリズムの速度の飛躍的増加
• 分子的プロセスあるいは物理現象の詳細かつ忠実なシミュレーションを可能にする量子コンピュータ
• 革新的なコンピュータ構造、3-D アーキテクチャ、ハイブリッド技術
• チップ上で再構成可能なシステム、適応性があり、かつ多様性があるコンピューティング
• プロセッサの性能に比例する記憶性能を提供するメモリ内プロセッサ（PIM）とその他の活動
• 新しい計算基盤
  −量子コンピューティング
  −生物ベースコンピューティング
  −「スマート・ファブリック」：織り合わせ形バッテリ、光ファイバ・ケーブル、金属コネクタ等の技術を利用して、科学者は、数十Tera-ops クラスの処理（今日の大型スーパーコンピュータの規模）を行うのに充分なプロセッサを浮き彫り加工し、人が身につけられる織物を作ることが可能である。
  −分子電子工学。軍事用次世代戦略コンピューティングのための極度に速く、高密度の処理能力を持った分子スケールの計算。

（３）21世紀のための多目的、安全、拡張可能なネットワーク

• 基礎的ネットワーク研究は下記を含む。
  

  −	光ネットワーキング（フロー、バーストとパケット交換。アクセス技術。毎秒ギガビットレベルのインタフェース。プロトコルの階層化。）
  −	ネットワークのダイナミクスとシミュレーション（自動管理、自動リソース回復、ネットワーク・モデリング）
  −	耐故障性と自律的管理
  −	リソース管理（発見と仲介、事前予約、共同スケジューリング、ポリシー駆動型の割当メカニズム）
  −	無線技術（発見、共存とコンフィギュレーションのための技術標準）
  −	帯域幅に対する要求を支援する能力の増強
  −	頑強性の改善、数十億のデバイスの一時的相互作用の取扱いとネットワークの遠端からのアクセスを最大化するためのネットワークの増強と拡張。これにはユビキタス・ブロードバンド・アクセス方式、無限ネットワーキング、セキュリティとプライバシ、ネットワーク管理等の研究がある。
  −	地球規模のネットワークおよび情報インフラストラクチャを理解すること（エンドトゥエンド・パフォーマンス、バックボーン構造、アプリケーション）

• 新しい分野の応用を可能にすること（分散型データインテンシブ・コンピューティング共同研究、コンピュータ操縦による科学的シミュレーション、遠隔ビジュアライゼーション、遠隔機器の操作、大規模分散型システム）

（４）科学と工学における米国の強みを維持するための先進的IT

• 科学者、技術者、社会が関心を持つ現象をより速く、より高解像度、より現実的な立体的シミュレーションで処理可能にするための、より高能力で相互運用性を持ったコンピューティング・システム、記憶システム、ネットワーク、ソフトウェア開発能力（言語とツールを含む）、人・コンピュータ間対話技術
• 複雑で学際的なモデリング・システムを構築し、理解し、評価するためのアプローチ
• 科学者や技術者が分散されたハイエンドのコンピューティング・リソースにより良好にアクセスでき、利用することを可能にする言語とツール
• 分散型の学際的チーム支援のためのIT

2.2.3.4　FY2003予算に見る研究開発目標の特徴

　FY2002 Blue Bookは同時多発テロ以前にまとめられたものであり、この対策は意識的には加味されていない。先に述べたOSTPのFY2003予算の分析資料にはテロ以後の対策を含むNITRDの目指す重点目標が簡潔にまとめられている。詳細は別途FY2003 Blue Bookに纏められるはずであるが、それの予告が見られるのでここに紹介する。
次の様な技術の開発を達成することを重点課題に挙げている。