片桐孝洋 ホームページ

名古屋大学大学院情報学研究科情報システム学専攻の教員紹介ページ

英語版は ここおしてみりん

肩書き：　
　博士（理学）
　名古屋大学 情報基盤センター データサイエンス研究部門 教授
  （兼）名古屋大学 情報学部 コンピュータ科学科 教授
　（兼）名古屋大学 大学院情報学研究科 情報システム学専攻 情報ネットワークシステム論講座 教授

専門分野：
　高性能計算 (High Performance Computing, HPC)、並列処理、自動チューニング工学(AT・エンジニアリング、ATE)、AIエージェント、HPC量子コンピューティング

主要役職：　
　１．一般社団法人　日本応用数理学会　「行列・固有値問題の解法とその応用」研究部会　アドバイザリー委員
　２．横浜国立大学 総合学術高等研究院(IMS) 客員教授

あなたで 人目の来客です

研究履歴：
　片桐孝洋教授は、高性能・並列数値計算を専門とし、ソフトウェア自動チューニング研究を日本で先導してきた計算機科学者である。博士（理学）。名古屋大学情報基盤センター教授。1990年代末から、自動チューニング機能を備えた並列数値計算ライブラリILIB/ABCLibの研究開発に取り組み、計算機環境の違いを越えて高い実行性能を維持する「性能可搬性」を研究の中心課題に据えてきた。プロセッサ、メモリ階層、通信方式、コンパイラ、入力データなどに応じて、アルゴリズム、実装方式、ブロック幅、並列化方法を自動的に選択・調整する技術を体系化した。さらに、インストール時、実行起動前、実行時の3段階で最適化を行うFIBER方式を提案し、環境変化への適応範囲を拡大した。自動チューニング記述言語ABCLibScriptの開発では、数値計算の専門家が持つ最適化知識を明示的に記述し、性能モデルの構築、コード生成、パラメータ探索へ結び付ける枠組みを実現した。これらの研究は、数値計算ソフトウェアの開発・移植・保守に伴う負担を軽減し、多様なスーパーコンピュータ上で性能を引き出す基盤となっている。近年はGPU、メニーコア、コード生成AI、量子・古典ハイブリッド計算へ対象を広げ、説明可能AIやコード生成を融合した次世代自動チューニングを追究している。

●コード生成AIによるHPCプログラム自動生成プロジェクト「HPC-GENIE」が発足（2025年4月16日）
●VibeCodeHPC（自動最適化マルチエージェント）をリリース（2025年7月28日）

【学生の方へ】
　本研究室では、高性能計算に関するテーマ全般について研究し、世界に通用する成果の創出を目指します。特に、最先端のスーパーコンピュータの利活用に関する技術開発を中心に、超並列計算、大規模機械学習（AI）、量子コンピュータ関連技術、GPUコンピューティング、高性能実装技術（GPU／マルチコア最適化）、および、実用ソフトウェアツール開発の観点から研究開発を行います
　※ただし、このテーマに限定しません。やりたいテーマがある人は、事前に相談してください

For Students:

In this laboratory, we conduct comprehensive research in high-performance computing, striving to achieve world-class results. Our focus is particularly on technological advancements related to cutting-edge supercomputers. We engage in research and development in areas such as massively parallel computing, large-scale machine learning (AI), quantum computing technologies, GPU computing, high-performance implementation techniques (GPU/multi-core optimization), and the development of practical software tools.
   *However, our research is not limited to these areas. If you have a specific topic you are interested in pursuing, please consult with us in advance.

●研究生および留学生受け入れ方針
当研究室では、LLMやAIエージェントの研究をしますが、スーパーコンピュータと高性能計算（High Performance Computing, HPC）のプログラム生成に関する研究を行います。そのため、C、Fortran、GPUプログラミング(CUDA)などのプログラム能力がないと、研究をすることができません。加えて、スーパーコンピュータ利用技術、並列化、GPUコンピューティングの基礎素養を学部時代に身に着けていることを、大学院研究生、および留学生での修士課程入学を認めるための条件とします。

*Policy on Accepting Research Students and International Students
Our laboratory conducts research on LLMs and AI agents, with a particular focus on the generation of programs for supercomputers and high-performance computing (HPC). Therefore, sufficient programming skills in languages and technologies such as C, Fortran, and GPU programming (CUDA) are essential for conducting research in our laboratory.
In addition, applicants are expected to have acquired, during their undergraduate studies, fundamental knowledge and skills in the use of supercomputers, parallel computing, and GPU computing. We consider such background to be a prerequisite for accepting applicants as graduate research students and for admitting international students to our master's program.

●高専の方へ
　研究室レベルでの、１～２週間のインターン受付が可能です。ただしインターン証明書などは研究室単位での発行でよい場合に限定し、共同研究の形式で実行します。また、NDA事項を含まない内容での実施になります。さらに、通常のスパコン利用審査の上、インターン生のスパコン利用が可能です。
  詳細については、片桐までメールでご照会ください。

　★インターン生派遣は、研究室の物理スペースの都合から、同時期には１名、通年で数名に限定します。

●学部学生希望の方へ
　学位（学士（情報学））取得を目的とした学生の受け入れが可能です。
　名古屋大学情報学部、および、名古屋大学大学院情報学研究科からの学生受入になります。

●卒論配属について　
　名古屋大学 情報学部 コンピュータ科学科 を受験して入学し、４年次において、片桐・星野研究室を志望してください。例年の研究室配属枠は、３～４名です。

●大学院での研究希望の方へ
　名古屋大学外からでも受験できます。当研究室では、HPC分野の研究について、やる気のある学外からの大学院生の受け入れも推奨します。
　修士（情報学）、博士（情報学）の学位が取得できます。

　（修士課程）名古屋大学 大学院情報学研究科 情報システム学専攻の博士課程前期課程を受験して入学し、研究室志望で、情報ネットワークシステム論講座　片桐・星野研究室を志望してください。例年の研究室配属枠は、４名程度です（ただし年度ごとに受入れ数の上限は変わります）。

   ★４月入学（修士課程）のためには、8月入試のほかに、２月入試も【実施される年度では】あります。また、名大外の大学の学生（日本国内の私立大学等）も、当研究室に【毎年１名程度】は合格し、配属されている実績があります（ただし、配属確定者の人数に依存します）。特に、スパコンを用いた研究をしたい人を応援します。受験希望者は、片桐までメールで打診を（早めに）ください。

　（博士課程）名古屋大学 大学院情報学研究科 情報システム学専攻の博士課程後期課程を受験してください。受験の前に研究内容の確認が必須ですので、必ず事前に片桐まで連絡してください。

●ポスドク希望について：
　片桐までご連絡ください。

●企業の方へ：
　名古屋大学の共同研究契約の枠組みで、名古屋大学情報基盤センターのスーパーコンピュータ「不老」を利用した共同研究が受け入れ可能です。ただし人的資源の都合から、受け入れ上限がありますので、ご了承ください。ご興味がある方は、片桐までご連絡ください。

【名古屋大学のスーパーコンピュータ「不老」にご興味ある方へ】
　以下の内容についてご興味ある方は、お気軽に片桐まで相談ください。

●名古屋大学学内、および学外大学の方へ：
　名古屋大学情報基盤センターのスパコンの利用法、並列化、高性能化に関するプログラムコンサルティングなどに関して、出張講習会や相談が可能です。

●企業の方へ：
　名古屋大学情報基盤センターのスパコンを利用した産業利用制度および共同研究に関して、個別の出張講習会や相談が可能です。また、スパコン関連分野の講義・セミナーの開催について、相談可能です。



●「並列プログラミングのツボ：数値計算から機械学習まで」（東京大学出版会）が出版されました（2024年4月16日）

・ 「C&Fortran 演習で学ぶ数値計算」 (共立出版）が出版されました。 (2022年3月19日)
　【本書の特徴のご紹介】
　■情報学部および工学部の学生を対象とした数値計算の教科書・演習書
　■アルゴリズム解説では高校数学を基本として図を多めに記載し、数学的・直感的にわかりやすく解説
　■情報系学部で用いるC言語に加え、工学系学部で現在も用いられているFortranのコードを解答として配布。CとFortran双方で28種類（合計56個）。
　■読者のページを開設しています。正誤表や関連情報を掲載中です。
　　　※初版（2022年3月19日）において多くの間違いが見つかっております。ご迷惑をおかけし、申し訳ありません。

・「ソフトウェア自動チューニング: 科学技術計算のためのコード最適化技術」、今村俊幸, 荻田武史, 尾崎克久, 片桐孝洋, 須田礼仁, 高橋大介, 滝沢寛之, 中島研吾 著、単行本: 320ページ、森北出版、ISBN-10 ‏ : ‎ 4627872216、ISBN-13 ‏ : ‎ 978-4627872219 、発売日： 2021年9月18日
　■読者のページを開設しました（2022年7月12日）

・"The Art of High Performance Computing for Computational Science, Vol. 1 :Techniques of Speedup and Parallelization for General Purposes" (Editor: Masaaki Geshi), May 2019
  "High-Performance Computing Basics", Takahiro Katagiri, Pages 1-25
  "Basics of MPI Programming",Takahiro Katagiri, Pages 27-44
  "Basics of OpenMP Programming", Takahiro Katagiri, Pages 45-59
  "Hybrid Parallelization Techniques", Takahiro Katagiri, Pages 61-68
  "Application of Techniques for High-Performance Computing", Takahiro Katagiri, Pages 69-81
DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-13-6194-4
Springer, Singapore, Print ISBN 978-981-13-6193-7, Online ISBN 978-981-13-6194-4

・「数値線形代数の数理とHPC」、日本応用数理学会 (監修), 櫻井 鉄也, 松尾 宇泰, 片桐 孝洋 (編)、単行本: 336ページ、 共立出版、ISBN-10: 4320019555、ISBN-13: 978-4320019553、発売日： 2018/8/30

・ 「ポスト「京」萌芽的課題１：基礎科学のフロンティア － 極限への挑戦、極限の探究に資する精度保証付き数値計算学の展開と超高性能計算環境の創成」のHPが公開されました。（2017年10月6日）

・ 「計算科学のためのHPC技術１」、下司雅章 編／片桐孝洋，中田真秀，渡辺宙志，山本有作，吉井範行，Jaewoon Jung，杉田有治，石村和也，大石進一，関根晃太，森倉悠介，黒田久泰 著、大阪大学出版会、ISBN978-4-87259-586-4 C3004、単行本: 300ページ、が出版されます。ご検討ください。（2017年4月3日出版）

・ 片桐孝洋　著： 並列プログラミング入門: サンプルプログラムで学ぶOpenMPとOpenACC（東京大学出版会）が出版されます。ご検討ください。 (2015年5月25日出版）
  ■読者のページを開設中です。

・ 岩下武史、片桐孝洋、高橋大介 共著： スパコンを知る: その基礎から最新の動向まで（東京大学出版会）が出版されました。ご検討ください。 (2015年2月18日出版)

・ スパコンプログラミング入門ー並列処理とMPIの学習ー（東京大学出版会）が出版されました。 (2013年3月12日)
　【本書の特徴のご紹介】
　■MPIによるプログラミングの演習書として執筆されています。CD-Rでサンプルプログラム１２種（MPIによるコード。C言語とFortran90言語の双方があります）が付随しています。
　■サンプルプログラムとともに、演習書（教科書）としてもご利用いただけます。
　■最新スパコンのプログラミング事情を知りたい方も、スパコン技術の解説書として、「読み物」としてもご利用いただけます。
　■読者のページを開設しています。こちらもご参照いただくことで、並列プログラミング技術の習得のための実用書として活用できます。

名前： 片桐 孝洋 (かたぎり たかひろ)

経歴

My CV (As of 14th January, 2017)

研究業績リスト　（2021年5月17日現在）

研究内容

対外発表（論文、特許、本）
   最新成果を見るためには、私のReseachGateのアカウントも参照ください。

My Google Scholar Citations

Open Source Software (OSS)
   ppOpen-AT ver.1.0.0 (GitHub)

関連プロジェクト

講義資料置き場

UCB滞在記

研究内容：
ソフトウェア自動チューニング：AT言語、性能モデル化、数値計算ライブラリ演算最適化、マルチコア・GPU計算最適化、精度保証演算、混合精度演算、アプリケーション性能最適化
線形数値計算アルゴリズムと高性能実装：固有値解法、行列分解（LU、QR）、線形反復解法（クリロフ部分空間法、GMRES、BiCGSTab）、線形反復解法の前処理手法（収束の加速、安定化）、精度保証演算のスパコンへの適用、またこれらの並列化、GPU化
機械学習：大規模機械学習、並列分散機械学習、説明可能AI、機械学習処理の高速化
（疑似）量子アニーリング：CMOSアニーリングマシン、大規模分類アルゴリズム、自動チューニング
計算機システム：クラウドコンピューティング、エッジ－クラウド連携
計算科学とコンピュータ・サイエンスの協調（コ・デザイン）：数値計算ライブラリ設計と計算機システム設計への適用
エクサスケール・コンピューティング： エクストリームスケール数値計算アルゴリズム
アプリケーションにおける高性能計算手法開発：DEM（個別要素法）、MD、地震シミュレーション（地震波、津波伝搬）、第一原理計算（固有値解析）、計算流体力学（OpenFOAMへの適用と高速化手法））、医用画像処理（LDDMM）、プラズマコード
学際領域教育：プログラミング（C言語、Fortran言語）、並列プログラミング（MPI、OpenMP、GPUプログラミング）、高性能プログラミング（キャッシュ最適化、OpenACC）、数値計算手法、数値解析

片桐孝洋の並列固有値ソルバのページ

便利なページ

その他のリンク

名古屋大学　情報基盤センター　大規模計算支援環境研究部門　片桐・星野研究室

連絡先：

■〒464-8601　愛知県名古屋市千種区不老町
名古屋大学情報基盤センター
5階505室

katagiri "at" cc.nagoya-u.ac.jp

更新日時：　2026年8月28日