上呂駅って?
X6って?
X-6とは1950年代にアメリカ合衆国のコンベア社が開発していた原子力推進航空機の実験機である。1953年に開発中止となり、実機はない。
概要
1951年より、コンベア社とアメリカ空軍が中心になり、原子力推進機の開発が開始された。この計画にはNACAやアメリカ原子力委員会、原子炉メーカーのGE社も加わっていた。原子力推進機の利点は、燃料補給の必要が無く、人員の疲労を除けば、ほぼ無限の航続距離が得られることにある。開発にあたっては、放射線遮蔽試験用のB-36を改造したNB-36H・1機の開発と原子力推進機であるX-6を2機製作することとなった。
X-6はB-36を改造した機体であり、機内に原子炉P-1を搭載、その熱をジェットエンジンまで導き、推力とするものである。原子炉からの熱移動にあたっては、開発当初は液体ナトリウムを用いた間接冷却法が検討されたが、技術・重量の問題により、空気を冷却材とする直接冷却法を用いることとなった。吸入された空気は、炉心と直接接触し、その熱によって膨張する。この膨張した空気を推進力とする。なお、直接冷却式では、排気は放射能を帯びる。
冷却の問題もあることから原子炉は、空中でのみ用いるようになっており、離陸時には通常のジェットエンジンを用いることとなっていた。つまり、X-6のエンジンは主翼下に8基のターボジェットエンジンを搭載し、胴体下にJ47エンジンを改造したX39原子力ターボジェットエンジン4基を装備する。X39エンジンは空中でのみ使用する。X39エンジンは1952年9月より、原子力を用いない試験運転を開始している。
技術面・コスト面の問題により、1953年にX-6および原子力エンジンの開発は中止された。技術試験目的で、NB-36Hのみは開発が続行されている。なお、一時YB-60を改装母機とする案も出たが、この案は採用されなかった。
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山田修作って?
Blue_Geneって?
Blue Gene(ブルージーン)はIBMのスーパーコンピュータプロジェクトである。
概要
Blue Gene プロジェクトの最初のコンピュータである「Blue Gene/L」は、1億ドルの費用をかけてピーク性能で360TFLOPSを目指し、ローレンス・リバモア国立研究所と共同で開発された。この目標は日本製の地球シミュレータの実効性能35.86TFLOPSの10倍の速さである。2010年までにピーク性能1PFLOPSの「Blue Gene/P」,2010~2012年には10PFLOPSの「Blue Gene/Q」の開発を目指している。特徴
- プロセッサ
Blue Gene登場前のスーパーコンピュータでは、専用のベクトルプロセッサやx86、POWERなどの高性能なCPUを数十個から最高で数千個搭載するものが中心であった。Blue Geneプロジェクトでは、一つ一つの性能は高くないプロセッサを最高で数十万個以上搭載し、並列実行するプログラム数を格段に増やすことで高い性能を実現する設計を採用した。
- ネットワーク
メッセージパッシング、同期など並列アプリケーション特有のプログラミング手法を支援する独自のコンピュータネットワークを搭載している。
- 導入・管理コスト
発熱の低いプロセッサの採用や周辺回路の1チップ化によって、設置面積、消費電力、冷却に必要な空調設備などに要するコストを低く抑えている。
システム構成
Blue Geneは、システムとしての最小構成となるラックを必要に応じて複数接続することでユーザが求める性能を提供する。そのラックは、1プロセスを実行する最小単位となる計算ノードを複数個搭載しており、各ノードはコンピュータネットワークによって接続されている。歴史
ローレンス・リバモア研究所のシステム
2004年11月に発表された第24回Top500リストし、さらに2005年10月には131,072個のCPUで280TFLOPSを達成し、当初の計画目標である360TFLOPSを達成した。日本国内への導入
日本国内では産業技術総合研究所生命情報工学研究センターが4ラックを導入し、2005年6月に発表されたTop500で第8位を記録したをベースにしたものを2つ搭載している。各コアにはそれぞれ独立した倍精度浮動小数点演算ユニットとL2キャッシュが付属し、2コア間では4MiBのL3キャッシュを共有している。- ネットワークインタフェース
- 計算ノード間の通信に利用するBlue Gene独自の三次元トーラスネットワーク、集団通信ネットワーク、グローバルバリアネットワークと、ギガビット・イーサネットのインタフェースを備える。
- JTAGインタフェース
- 計算ノードの診断やデバッグに用いる。
- メモリ
- 512MiBのDDR SDRAM
高密度実装
省電力プロセッサを採用した目的は、高密度実装の実現にある。一般的なPCやサーバ、また旧来のスーパーコンピュータが採用する高性能プロセッサの多くは、消費電力とそれに伴う発熱も大きいため、筐体にそのようなCPUを多数詰め込むと廃熱が非常に困難になる。かといって筐体内の密度を下げるとケーブルや接続コネクタなどの構成部品が増え、それが信頼性の低下を招く。Blue Gene/Lでは消費電力あたりの性能が高い組み込み用途向けプロセッサを導入することでその問題を解決した、地球シミュレータのそれである3.01MFLOPS/Wと比べると、Blue Gene/Lは地球シミュレータに比べ37倍電力効率の良いシステムである。
ラック
Blue Gene/Lのラック内には、計算ノードを2つ搭載する計算カードが512枚搭載され、2048CPUのマシンとして構成されている。それに加え、ファイルシステムへのアクセスを担当するI/Oノードが1ラック当り2から64枚搭載されている。I/Oノードはギガビット・イーサネットでラック外部のファイルサーバーと接続し、集団通信ネットワークを介して計算ノードと通信を行う。ラックに搭載するI/Oノードの数は、実行するアプリケーションの性質によって調整する。
ネットワーク
Blue Gene/L内のノード接続には、その用途に応じて異なる5種類のネットワークが使われている。三次元トーラスネットワーク
三次元トーラスネットワークは低遅延・広帯域を要求されるノード間の一対一通信に使われ、Blue Geneの通信ネットワークの中でも最も重要な位置を占める。
三次元トーラスネットワークは隣接ノード同士の接続から構成されるため、通信相手によってはその通信データが複数ノードを経由して到達することになる。
よって、トーラスネットワークの帯域を効率的に用いるには、三次元トーラスにおける通信を出来るだけ局所的に抑えるようなアルゴリズムを適用する必要がある。また、通信局所性をBlue Geneの物理的な接続配置にあわせることも重要である。
各計算ノード間の接続は1方向あたり1.4Gbps、遅延は100ナノ秒となる。各ノードは近隣の6ノードとそれぞれ双方向に接続しており、1ノードの合計入出力帯域は16.8Gbpsに達する。ノード数が65,536の場合トーラスは64x32x32となり、最大ホップ数は32+16+16=64ホップ、最大遅延は6.4マイクロ秒となる。
集団通信ネットワーク
集団通信ネットワークは、ある1ノードと複数ノードとの一対多通信やファイル転送に用いられるもので、各ノードと他の1~3ノードとの相互接続による2分木ネットワークによって構成される。発信元から末端までの遅延は最大5マイクロ秒、帯域は2.8Gbpsである。
- ノード処理結果の収集・集約
現在のスーパーコンピュータ向け並列アプリケーションでは、各ノードの処理結果を集約する操作に多く時間を費やしている。その性質を踏まえ、Blue Geneの集団通信ネットワークには最大・最小値、合計等の整数演算やビット列論理演算による集約機能を備えている。Blue Geneの集団通信ネットワークの遅延は他の一般的なスーパーコンピュータにくらべ1/10から1/100であり、Blue Gene/Lの最大構成時においても効率的な集約処理を実現している。
あるノードから複数のノードにデータをブロードキャストするのに集合通信ネットワークが用いられる。三次元トーラスネットワークでもブロードキャストは可能だが、ネットワークトポロジの面から見て集合通信ネットワークのほうがずっと効率的である。
グローバルバリアネットワーク
並列アプリケーションでは、各プロセスの同期がよく行われる。プロセッサ数とノード数におけるスケーラビリティを確保するためには、同期待ちに伴う遅延を改良する必要がある。グローバルバリアネットワークには、複数ノードの同期をハードウェアによる支援によって高速に行う機構が備えられている。このバリアネットワークは低遅延という特徴を持ち、65,536ノードの同期に必要な時間は1.5マイクロ秒未満である。
システム管理ネットワーク
計算ノードの初期化や監視・管理・デバッグのためにイーサネットとJTAG等のインタフェースを変換回路を介して接続するネットワークが用意されている。このネットワークを用いて管理用コンピュータから遠隔操作を行う。I/Oネットワーク
I/Oノードが持つギガビット・イーサネットが接続されるネットワークで、I/Oノード同士の通信と外部のファイルサーバーへのアクセスを担う。システムソフトウェア
OS
- 計算ノード
計算ノードでは、Compute Node Kernel(CNK)と呼ばれる独自のOSカーネルが動作している。マルチユーザをサポートしない、同時実行スレッド数はCPUの数と同じ2つのみ、ページング機能を持たずアドレス空間は512MiBに固定するなど、機能を絞ることでOSのオーバーヘッドを小さくしている。
CNKはPOSIXに近いインタフェースを持ち、アプリケーション開発者に対してGNU GlibcとファイルI/O用システムコールを提供している。I/O処理はCNKが行うのではなく、CNKの要求を受けたI/Oノードが代わりに実行する。上で述べたCNKの制限からforkやexecなどのマルチプロセスはサポートしない。
- I/Oノード
I/Oノードでは、I/Oノード独自のデバイスをサポートしたLinuxカーネルベースのカーネルを採用している。
I/Oノード上ではControl and I/O Daemon(CIOD)が動作しており、計算ノードのファイルアクセスやジョブの制御を行っている。計算ノードでのジョブ実行は、I/Oノードがプログラムを計算ノードにロードし、実行開始指令をCNKに出すことで開始される。ジョブ実行中、I/OノードはCNKから送られてきたI/O処理依頼を実行する。
- サービスノード
計算ノードとI/Oノードの管理を担うサービスノードでは、Core Management and Control System(CMCS)が動作している。CMCSの役割は、各ノードの電源投入や温度やファンなどの監視と異常検知時の緊急シャットダウン、ノードの初期化や再設定などである。
プログラミングモデル
Blue Gene/Lのシステム構成は、各計算ノードで独立して実行されるプロセスがネットワークを介して互いにデータを交換するメッセージパッシングモデルを想定した設計となっている。メッセージパッシングにおいてデファクトスタンダードとして利用されるMessage Passing Interface (MPI)をサポートしていることから、MPIを利用して実装された既存のスーパーコンピュータ向け並列アプリケーションの多くは移植するだけでBlue Gene/Lの特徴を生かして実行される。しかし、ネットワークで述べたように通信の局所性が乏しい、また処理全体の中で通信時間の比率が高いもの、元々並列度が低いアプリケーションについては、より低遅延・広帯域なネットワークを備える他のシステムに比べ低い実行効率しか得られない。Blue Geneは、通信に対する計算の比率が高いアプリケーションほどより有利に実行可能である。
脚注
参考文献
外部リンク
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アルミ缶って?
アルミ缶(あるみかん)はアルミニウム(Al)を材料として製造された缶。
特徴
主にサイダーやビールなどの炭酸飲料の容器として用いられる。アルミニウムは軽量で錆びにくく熱伝導率が高いため製造者にも消費者にもメリットがある。使用後のアルミ缶は、軽量であることから廃棄・集積する上でスチール缶より楽である。
また、ゴミとなった後も電磁石でスチール缶と分別することが容易であることから瞬く間に普及した。他のアルミ製品同様、サッシや鉄道車輌、自動車部品などにリサイクルしやすいこともあり、使用量が増加している。
21世紀に入りアルミ缶の成形技術が進歩した結果、PETボトルのような形状をして、複数回の開閉に適したキャップを持つ「ボトル缶」と呼ばれる製品が普及している。PETボトルの場合、胴体をくるむフィルムにパッケージのデザインを印刷しているが、ボトル缶の場合はほぼ全体を印刷スペースとして利用可能なため、デザインの自由度が高い。中身が見えないことを美観的に好ましいと考えることもある。
不得手な分野
アルミ缶は強度が弱く内圧をかける必要があるため、お茶やウーロン茶などの非炭酸飲料をアルミ缶で流通させることが難しかった。また、缶コーヒーなど、発酵する可能性がある乳製品を用いた飲料も不得手の分野であった。2005年現在、缶の成形や充填技術が向上したため問題は克服されつつあり、アルミ缶を用いた商品は増加傾向である。強度が低いため、未開封の炭酸飲料が充填されたアルミ缶を落下させると缶が破裂して勢いよく内容物が噴射される危険性がある。したがって製造者は落下に注意させる表示を行っている。関連項目
外部リンク
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香川県道264号って?
香川県道264号 田面富田西線(かがわけんどう264ごう たづらとみだにしせん)は、香川県さぬき市を通る一般県道。
通過する自治体
- 香川県
- さぬき市
交差・接続している道路
- 香川県道・徳島県道2号津田川島線(香川県さぬき市)八幡神社前
- 香川県道10号高松長尾大内線(香川県さぬき市)石田高校南交差点
- 香川県道140号富田西鴨庄線(香川県さぬき市)筒野西交差点
関連項目
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静止摩擦係数って?
摩擦力(まさつりょく)とは、二つの物体が、接触している際に、その接触面の方向に働く力。
ざらざらで水平な机の上で、ある質量をもった物体を水平方向に引っ張る場合と、氷の上で同様に物体を引っ張る場合とでは、その物体を動かすのに要する力は明らかに異なる。すなわち、氷の上で物体を引っ張ると簡単に物体が動いてしまうのに対して、ざらざらな机の上では物体を引っ張って動かすには、それよりも大きな力が必要である。これは、机の上においた物体の方が、何らかにより大きな力が水平逆向きに働いているからに他ならない。
この様に、質量をもった物体が動いているとき、その物体の進行方向逆向きに働く力を摩擦力(frictional force)という。後述の静止摩擦力と区別するために動摩擦力とも呼ぶ。
また、静止している物体を動かそうとする際に働く摩擦力を静止摩擦力という。物体の質量が大きい場合、その物体を動かすのにより大きな力を要し、ある限界値以上の力でないと物体は動かない。この物体が静止している限界でかかっている力、すなわち物体が動き出す直前にかかっている力を最大静止摩擦力(最大摩擦力)という。
流体の粘性に起因して生じる力を粘性摩擦力という。これは相対速度に比例した力として定式化されるため、逆に数理モデルにおいて速度に比例する抵抗力のことを指してこう呼ぶ場合もある。詳細は粘度の項を参照。
クーロンの摩擦法則
クーロンの摩擦法則,あるいはアモントン-クーロンの摩擦法則と呼ばれるこの法則は,古くはイタリアのレオナルド・ダ・ヴィンチ、フランスのアモントンそして同じくフランスのクーロンにより繰り返し発見された.ちなみにダ・ヴィンチの発見からアモントンの再発見までは約200年,アモントンからクーロンまでは約100年の歳月が流れている.ダ・ヴィンチとアモントンは、
- 1)摩擦力が垂直荷重に比例すること
- 2)摩擦力が見かけの接触面積によらないこと
を発見した.クーロンはその再確認を行うと共に、
- 3)静止摩擦力が動摩擦力よりも大きいこと
- 4)動摩擦力は速度によらず一定であること
を見出した.
荷重を <i>P</i>,比例定数を μ とすれば摩擦力 <i>F</i> は
- <math>F=\mu P</math>
である。
このときの比例定数μを摩擦係数と呼び、面及び物体の材質や表面状態(凹凸など)によって定まる。なお、この値は動摩擦力と静摩擦力で異なるため、動摩擦係数、静摩擦係数とそれぞれ呼ぶ。しかしながら実際に一定の荷重、速度で摩擦係数の測定を行なっても、摩擦力が数%~数10%は変動する場合もある。いわゆるスティック・スリップ現象という摩擦力が周期的に大きく変動する現象が現れることもある。
摺動する面の面積に摩擦力が無関係なのは、マクロレベルの仕上げでは表面の凹凸があり、原子レベルの相互作用の生じるぐらいの距離に近づく部分(真実接触面積)が極めて限られていて、みかけの接触面積が意味をもたないからであると考えられている。
摩擦力の発生する理由
摩擦力は、2つの面の間の凝着の発生と破壊によるものと、柔らかい材質側を変形させる力によるもの両方が関係していると思われる。摩擦係数は、金属どうしで0.4ぐらいであるが、固体潤滑材(2硫化モリブデン・グラファイト)では、0.2程度まで低下する。固体潤滑材は、きわめて壊れやすい構造をもった、材料であることが摩擦力の低減に有効である。摩擦力の発生の背景にはクーロン力というものがある。概念的には次の様なことである。
物体と面の間に摩擦力が起きるとき、明らかに物体と面は接触している。この物体を構成しているのは何万個もの原子であり、また、もちろん物体と接触している部分の面も原子で構成されている。
これらの物体の原子と面の原子同士がお互いにクーロン力によって引っ張り合う。これが摩擦力及び静止摩擦力を引き起こす原因である。また、物体が動き出すのは、このクーロン力が切れてしまうからである。このことから動いている物体と面の間に働く摩擦力は常に一定だということが分かる。』という見方もあるが、摩擦力がクーロン力のよい事例であるかどうかは疑問である。
定性的には、2種類の金属間のいわゆる乾燥摩擦状態での、摩擦係数を比較する実験からは、原子間距離の近い金属の組合せの摩擦係数が大きいなどの結果がある。
なお,クーロンの摩擦法則は,現在の極端に発達した科学技術レベルから見ると,「限られた範囲でのみ成立する経験則」と理解するのが無難である.ハードディスクドライブのメディアなど,極端に平滑な表面では上の2)は成り立たないし,比較的狭い速度範囲でも4)が成り立たない(従って(1)も成り立たない)のは良く経験される事実である.
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長野県道38号って?
長野県道38号飯山野沢温泉線(ながのけんどう38ごう いいやま-のざわおんせんせん)は、長野県飯山市飯山の国道117号交点から、下高井郡木島平村を経由して下高井郡野沢温泉村豊郷に至る県道(主要地方道)である。
重複区間
- 長野県道354号馬曲木島停車場線(下高井郡木島平村上木島、蛭川橋交差点~下高井郡木島平村往郷、栄町交差点)
地理
周辺には、千曲川などがある。- 木島平村立北部小学校
- 長野県下高井農林高等学校
- 飯山市立東小学校
- 菜の花公園
- 野沢温泉スキー場
- 野沢温泉
通過する自治体
交差・接続する道路
- 国道117号(飯山市飯山=新町交差点、起点)
- 長野県道414号中野飯山線(飯山市木島=綱切橋東交差点)
- 国道403号(下高井郡木島平村上木島=蛭川橋交差点)
- 長野県道354号馬曲木島停車場線(下高井郡木島平村往郷=栄町交差点)
- 長野県道419号関沢小沼線(飯山市瑞穂=関沢交差点)
- 長野県道410号柏尾戸狩停車場線(飯山市瑞穂=信号無交差点)
- 長野県道353号野沢上境停車場線(下高井郡野沢温泉村豊郷=横落交差点、終点)
関連項目
外部リンク
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