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天才高校生がスーパーコンピューターを操り魔法陣の全パターンを算出

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1: フライングニールキック(catv?) 2014/03/02(日) 14:12:34.38 ID:/w+dPTbi0 BE:100422667-PLT(12001) ポイント特典

筑波大学(つくば市)は2月28日、茨城県立並木中等教育学校(同)の杉崎行優(ゆきまさ)さん(16)が同大のスーパーコンピューターを使って、「魔方陣」と呼ばれる数字の組み合わせについて、2億7500万を超える全パターン算出に成功したと発表した。

一般公募で採択されたもので、高校生が大学教授とスパコンの共同研究をするのは珍しいという。

同校は中高一貫校で、杉崎さんは高校1年に相当する4年生。3歳頃からパソコンに触れ、小学4年頃にプログラミングを始めた。先生に紹介された高校生向けの
「スーパーコンピューティングコンテスト」に挑戦したいと考え、3年ほど前から、書籍やインターネットを活用して独学でプログラミングの腕を磨いた。

杉崎さんは2011年3月に算数の本で魔方陣に出会った。魔方陣は正方形の中にマス目を作り、各マスに数字を入れたもの。縦横斜めのどの列についても、並んでいる数字の和が等しくなる。9マス(縦横各3マス)の魔方陣は、和が15となる1通りの組み合わせしかないが、25マス(同5マス)になると2億7530万5224通り存在することが知られていた。

計算プログラムを作り始めたところ、同大計算科学研究センターがスパコン利用者を公募することをセンターのサイトで知り、13年1月に申請した。基本的に大学や研究機関などの研究者向けの手続きで、センターも中学生からの申請は初めて。当初はとまどいもあったが、同センターの朴泰祐教授が共同研究する形で利用を認めた。

25マスの魔方陣は手当たり次第に数字を当てはめれば計算量が膨大になるため、杉崎さんは「できるだけ計算量を減らせないか」と考えた。そして計算量が少なくてすむ一定のルールを発見。スパコンの頭脳に当たる多くの中央演算処理装置(CPU)を効率的に動かす工夫も施し、約2時間36分の計算ですべての組み合わせを求めた。

アドバイスをしてきた朴教授は「理系的なセンスが素晴らしい。課題に対して改良を重ねることができ、高い能力を持っている」と認める。杉崎さんは「初めてスパコンを使ったが、難しいとは感じず楽しめた」と話している。
http://www.yomiuri.co.jp/kyoiku/news/20140302-OYT8T00282.htm


10: ファイナルカット(東京都) 2014/03/02(日) 14:20:22.80 ID:UT77tD9F0

2億7530万5224通りを算出するのに約2時間半って遅くね?
1秒間で30通りしか計算できていない


21: パイルドライバー(岐阜県) 2014/03/02(日) 14:38:51.62 ID:144FFnJq0

>>10
この程度ならスパコン使わなくてもパソコンで一ヶ月とかで出来るかも


13: ニーリフト(東日本) 2014/03/02(日) 14:24:48.05 ID:otLi7IK+0

>>10
一致するのが2億~通りだから、一致しないのも含めると
膨大な数になるんだろ


52: 栓抜き攻撃(愛知県) 2014/03/02(日) 16:27:20.51 ID:6Z5+b82R0

>>10
それ正解の数だから

5×5のマス目に1~25の数字を重複させずに片っ端から入れて試すアルゴリズムなら
25!通り=15,511,210,043,330,985,984,000,000通り (15じょ5112垓1004京3330兆9859億8400万通り) の計算が必要

1秒1兆通り試せても、15.5兆秒、約49万年かかる


60: ダイビングヘッドバット(dion軍) 2014/03/02(日) 16:54:12.00 ID:Dh/p7w0k0

>>52
それだと逆に早すぎね?

すさまじい枝狩りが仕込んであるのかなw


63: 膝靭帯固め(兵庫県) 2014/03/02(日) 17:24:11.63 ID:fGG6o1Yv0

>>60
1列でも和が15にならなかった時点で、その他の列の全パターンを切り捨てられる
それだけのアルゴリズムでも大半の計算を省略できるだろ


61: チキンウィングフェースロック(東京都) 2014/03/02(日) 16:57:06.33 ID:YbYQwOFA0

数独?


22: ブラディサンデー(WiMAX) 2014/03/02(日) 14:39:10.59 ID:nQ8V+/D40

でっけー数独


17: 栓抜き攻撃(家) 2014/03/02(日) 14:31:00.31 ID:+nihF8Sz0

パズル好きな脳を持ってる奴はプログラミングにハマる


14: シャイニングウィザード(栃木県) 2014/03/02(日) 14:24:52.82 ID:Zz6HxGOq0

で、これが何の役に立つの?
まさか何の役にも立たないってことは無いだろうし、知りたいことが載ってない。
それゆえに凄さも伝わって来ない。


15: ニールキック(神奈川県) 2014/03/02(日) 14:27:04.64 ID:8D6kiOAQ0

>>14
アルゴリズム開発の練習でしょ
基礎研究なんだから
何の役に立てるかは誰か、あるいはこいつが考える。

キミって科学体系をまるで分かってないオバサンみたいなレスするんだね。


19: バズソーキック(愛知県) 2014/03/02(日) 14:33:14.75 ID:sn/sPNmy0

元々正解が分かっていることをわざわざスパコンでやる意味ないだろ


29: ローリングソバット(家) 2014/03/02(日) 14:45:33.01 ID:IRzBx6s50

> 25マスの魔方陣は手当たり次第に数字を当てはめれば計算量が膨大になるため、杉崎さんは「できるだけ計算量を減らせないか」と考えた。


こんなことしたら力技で解決する道具のスパコン使う意味がないやん


76: ブラディサンデー(神奈川県) 2014/03/03(月) 01:03:47.00 ID:xbVN/lNc0

>>29
スーパーコンピュータを使わないと解けないような問題だからこそ、短時間で解けるアルゴリズムを使うことが大事なんだよ。
例えば、下記の記事のように、ただの力技で計算したのではスーパーコンピュータでさえ25万年かかるのでは、事実上解けないのと同じ。でもアルゴリズムを工夫すればわずか数分で解けるようになる。
ハードウェアで計算速度を二倍にするのは大変だけど、アルゴリズムを工夫すれば何倍もの速さで計算できることも多い。
それに、スーパーコンピュータは、使用料が高いから、同じ計算なら短時間で済む方が経済的だ。

記事の件だが、リンク禁止なので、次のキーワードでググってくれ。

お姉さん 組み合わせ 爆発


30: イス攻撃(チベット自治区) 2014/03/02(日) 14:46:42.97 ID:kyu9mh2J0

>計算量が少なくてすむ一定のルールを発見

これを独力で見つけたんならそれは凄いと思う
5x5程度の魔方陣なら出尽くしてると思ってたわ


33: アンクルホールド(新疆ウイグル自治区) 2014/03/02(日) 14:51:27.88 ID:yUzB4IbVP

>>30
おれもおもった


35: バズソーキック(愛知県) 2014/03/02(日) 15:00:55.95 ID:sn/sPNmy0

>>30
たぶん再発見程度だと思う


64: エクスプロイダー(東京都) 2014/03/02(日) 17:24:15.56 ID:mxiCTXcf0

SSE使って同時計算すれば計算回数がずっと減るな。

SSEはインテルが開発したCPUのSIMD拡張命令セット


72: フェイスロック(愛知県) 2014/03/02(日) 22:25:20.54 ID:H3uY5xsi0

このくらいの計算ならスパコンじゃなくても可能なんじゃないか


75: トラースキック(長屋) 2014/03/02(日) 22:48:34.38 ID:qdUyILdy0

>>72
演算回数がシンプルだから、ちょっとチューニングすりゃ、HaskellなりErlangなりの定義系言語でさっくり行けそうだわ
コテコテにオプティマイズすりゃGPUでも行けそうだけど演算気が整数演算向けじゃないから微妙か


16: キン肉バスター(千葉県) 2014/03/02(日) 14:30:55.54 ID:xtbfRlG60

俺も昔自分のPCでやってみたことがあるが
30分ぶっとおしでPCに熱風吹き上がらせても
1通りの正解も吐き出してこないので止めたわ


74: ダイビングヘッドバット(dion軍) 2014/03/02(日) 22:44:23.29 ID:Dh/p7w0k0

ちょっとソースを見てちょこちょこっと改造して2時間切ってみてよ。


25: 栓抜き攻撃(東京都) 2014/03/02(日) 14:40:28.48 ID:umlHgCEw0

魔法陣とか厨二病かよ。


34: ドラゴンスクリュー(神奈川県) 2014/03/02(日) 14:56:55.20 ID:+nnVo32t0

ケルベロスくらいは召喚できるの?


51: リキラリアット(チベット自治区) 2014/03/02(日) 16:21:58.17 ID:Ne/F6Zv+0

>>34
ケルベロスにぐらいをつけるなデコスケ野郎。


49: ボ ラギノール(埼玉県) 2014/03/02(日) 16:07:26.21 ID:xjZT5ZOa0

おk
次はその魔方陣でサキュバスを喚び出してくれたまえ


66: ジャンピングエルボーアタック(西日本) 2014/03/02(日) 18:21:46.74 ID:wMUxvYM80

まほーじんの数列の配置を調べたらそすーみてーに何か謎の世界が出現したりせーへんのか?


56: リバースネックブリーカー(福岡県) 2014/03/02(日) 16:36:17.37 ID:dW/sgZ9q0

そうか魔法使いって科学者のことだったんだ


67: ドラゴンスープレックス(チベット自治区) 2014/03/02(日) 18:52:43.42 ID:fN9sAgMB0

デジタルの世界ってつきつめると
人生をあらわせるデータが
眠ってるということなんだよね
どれだけノイズをすてられるかが重要


43: 河津落とし(WiMAX) 2014/03/02(日) 15:54:50.93 ID:onN+rt8N0

この世代はゆとりの次の世代だね
さとりだっけ


27: セントーン(東日本) 2014/03/02(日) 14:42:49.43 ID:0ROixLkL0

このセンスを伸ばせる場があるといいな。
茨城大学とかいいんじゃねーの


77: タイガースープレックス(チベット自治区) 2014/03/03(月) 03:49:18.72 ID:m7k7wI8v0

将来が楽しみだな
良いメンターに恵まれりゃお前らみたいに成らずに済むww


元スレ:http://hayabusa3.2ch.net/test/read.cgi/news/1393737154/
sosu



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