第1章 連邦ITイニシアティブの概観
１. HPCC計画の概要
(1)HPCC計画の経緯
クリントン政権下において、米国の情報技術（IT）関連研究開発政策は、HPCC計画がその中心的な位置を占めてきた。もともと、HPCプログラムは、前ブッシュ大統領政権下の1989年に創生されているが、当時のゴア上院議員が米国のハイ･テクノロジー産業の競争力回復を企図して提出し、91年12月に制定された1991年HPC法（High
Performance Computing Act of 1991）によって、HPC計画はより鮮明なものとなった。
さらに、93年度からはクリントン／ゴア政権下で“国家情報基盤（NII）”イニシアティブとの関係により、HPC計画は、2番目のC‐Communications（コミュニケーションズ）が加わり、HPCC計画となった。HPC法は、全米研究教育ネットワーク（National
Research and Education Network ;NREN）のための連邦資金による支援を主に意図していたのだが、NIIに触れて、より広範なネットワークとネットワーキング技術が強調されることになったのである。HPCC計画は、HPC法に基づく予算支出承認が終了した97会計年度まで、以下の5つのプログラム構成から成り立っていたが、このうちの4)のIITAは1993年に付け加えられたものである。
| 1) 高性能コンピューティング･システム（High-Performance Computing System
; HPCS） |
| ・ |
関連するソフトウェアと共にスケーラブルなコンピュータ･システムの加速度的開発。ワークステーションから大規模高性能システムまで、網羅する異なるシステムのネットワークを含む。 |
| ・ |
スケーラブル･コンピューティング･システムのデザインと使用を支持するコンポーネントのパッケージ、大容量ストーレージ及びコミュニケーションにおける技術革新。 |
| 2) 全米研究･教育用ネットワーク（National Research and Education Network
; NREN） |
| ・ |
研究及び教育関係コミュニティを高性能コンピューティングと研究リソースに連結･接合する広範囲のネットワーク。 |
| ・ |
ネットワーキング技術の加速化された研究開発及び活用。 |
| 3) 高度ソフトウェア技術とアルゴリズム（Advanced Software Technology and
Algorithms ; ASTA） |
| ・ |
“グランド･チャレンジ”問題への基本的解決。 |
| ・ |
スケーラブル･コンピューティング･システムのより効率的使用のためのアルゴリズム、ソフトウェア技術及びソフトウェア･ツールの向上。 |
| ・ |
高度HPCシステムのR&Dへの活用。 |
| 4)情報インフラストラクチャー技術と応用（Information Infrastructure Technology
and Applications ; IITA） |
| ・ |
HPCC先端技術を用いての“ナショナル･チャレンジ”問題への基本的解決。 |
| ・ |
NII先端技術の開発と利用の加速化。 |
| 5) 基礎研究と人的資源（Basic Research and Human Resources ; BRHR） |
| ・ |
コンピュータ科学、コンピュータ工学及び演算科学における研究、訓練及び教育への支持･支援、及びHPCC資源への追加拡充によるインフラストラクチャーの改良向上。 |
(2)新HPCC（CIC）計画の発足
さて、1996年12月9日、5年間に渡ったHPCC計画はその期限が終了し、CIC（Computing, Information &
Communication）計画によって代替された。CICとHPCCの差異は、それほど大きなものではない。HPCCが研究開発の枠組みとしても研究成果としても、成功裏に終わったプログラムであったためか、クリントン／ゴア政権はHPC法の期限延長をあえて求めることなく、CIC計画に静かに移行することにしたようである。但し、このCICと言う名称は定着せず、現在ではHPCCという名称に戻っていることは、「はじめに」のところで述べた通りである。
この第2期HPCC計画の一つの目玉として、96年10月に、クリントン／ゴア政権は次世代インターネット（Next Generation Internet
;NGI）計画を発表した。98年度予算案の中で、HPCC計画11億ドル中のLSN（Large Scale Networking）2.8億ドルのさらに内数としてNGI計画1億ドルが提案された。議会での予算審議には紛糾があったものの、NGIは98会計年度からスタートを切っている。
しかし、98予算での紛糾を契機に、99年度予算審議の開始（すなわち98年初め）に当たって、NGI支援のための「1998年NGI研究法案」が上下院から相次いで提出され、98年10月に「1998年次世代インターネット研究法」として成立している。同法は、「1991年HPC法」を修正する法律と言う形態をとり、HPCC（CIC）計画に対し、改めて承認を与えるとともに、NGI計画については、1999年度と2000年度の予算承認を行うことを中心としている。さらに、同法は、大統領情報技術諮問委員会（President's
Information Technology Advisory Committee ; PITAC）に対し、NGI計画の進捗等について、少なくとも毎年一回、大統領及び関連する議会の委員会に対し報告書を提出すること（最終回は2000年9月）を求めている。なお、NGI自体は5年間の計画であるが、法律はクリントン／ゴア政権の続く2000年度までのものとなっている。
(3)新HPCC計画の概要
さて、HPCC計画の現在の研究分野は、以下の5つから成り立っている。
| 1) |
ハイ･エンドのコンピューティングとコンピュテーション（High End Computing and
Computation ; HECC）
この研究は、次の分野を網羅することになる。
|
| |
|
1.システム･ソフトウェア |
| |
|
2.プログラム開発環境 |
| |
|
3.シミュレーション／モデリング／ビジュアリゼーション用の高度アルゴリズムの開発 |
| |
|
4.記憶･保存（ストーレージ）技術 |
| |
|
5.必須技術の支援のための新しいエレクトロニックスの開発 |
| |
|
6.気象モデリングのような物理現象のシミュレーション用の高度ソフトウェア |
| 2) |
大規模ネットワーキング（Large Scale Networking ; LSN）
R&Dの範囲には、以下の研究分野が含まれており、98年度からは、NGIという形で、これら研究分野の多くが集約されている。
|
| |
|
1.スケーラブルな分散システム用のネットワーク中心のコンピューティング |
| |
|
2.高性能ネットワークのテストベッドとコンポーネント |
| |
|
3.迅速なルーティングとネットワーク･サービスの向上改良 |
| |
|
4.マルチ･モードのネットワーク･デザインとスケーリングの課題 |
| |
|
5.再使用可能ソフトウェア･モジュール |
| 3) |
高信頼度システム（High Confidence System ; HCS）
この分野の研究は、以下の課題を中心とする。
|
| |
|
1.ネットワーク･システムの性能 |
| |
|
2.信頼性、安全性及び機密保持 |
| |
|
3.フォルト･トレラントのOSとハードウェア |
| |
|
4.強固なファイヤーウォールの維持と、荷重が大きいデータやエラーデータの送受信時の大量ネットワーク管理の保持 |
| |
|
5.暗号、システム･インテグレーション及びネットワーク評価ツール |
| |
|
6.大規模システムにおいての評価テストやシステム運用のための標準の開発。 |
| 4) |
人間中心システム（Human Centered System ; HuCS）
この分野のR&Dの焦点は以下を網羅する。
|
| |
|
1.マルチ･モーダルなヒューマン･インタフェース |
| |
|
2.バーチャル･リアリティ（仮想現実）の環境と応用 |
| |
|
3.情報管理のための知識の収録保存 |
| |
|
4.ドキュメント解釈とマルチ言語スピーチ技術 |
| |
|
5.人間認識（知覚）の学際的研究。 |
| 5) |
教育･訓練及び人的資源（Education, Training and Human Resources
; ETHR）
以下の支援･支持のための研究活動である。
|
| |
|
1.遠隔地での遠隔学習（ディスタンス･ラーニング） |
| |
|
2.生涯学習の技術 |
| |
|
3.教育用技術のデモンストレーション |
| |
|
4.革新性に富んだ情報基盤 |
さて、HPCC計画の規模であるが、図表I-1に見るように、1996年以降、ほぼ10億ドルの規模で推移してきたが、99年度には減額となっているように見える。その理由は3つあり、第1の理由は、HECCとLSNに資源を集中しようということから、HCS、HuCS、ETHRなどは、HPCCとしてくくられていない各省庁の予算で行おうとしたこと。第2の理由は、後述するPITAC報告等でエネルギー省のASCI（Accelerated
Strategic Computing Initiative）計画をHPCCの傘の下に入れて、HECCと併せて調整していこうとしたために、増大するASCI予算がHPCC本体を圧迫した形になったこと。図表I-2に見るように、99年度予算と、2000年度予算要求は、ASCIを併せると13.1億ドル、14.7億ドルになっている。そして、第3の理由は、2000年度予算をIT
２の中に含ませることによって、HPCC計画では不十分な部分を補うことにしたことによるものである。
図表I-1 HPCC計画の予算推移（単位：100万ドル）
| |
HECC |
LSN |
HCS |
HuCS |
ETHR |
TOTAL |
| 1996 |
450.8 |
584.1 |
30.0 |
188.3 |
89.7 |
1,043.0 |
| 1997 |
444.6 |
252.7 |
30.0 |
240.4 |
38.6 |
1,008.5 |
| 1998 |
462.2 |
255.2 |
33.2 |
280.3 |
38.6 |
1,069.5 |
| 1999 |
503.6 |
290.6 |
32.5 |
828 |
| 2000(Req.) |
519.2 |
289.9 |
103.5 |
7.5 |
919 |
図表I-2 HPCC計画予算（単位：100万ドル）
| （注）PCAs:Program Component Areas |
| |
FY 1999 Budget |
FY 2000 Budget Request |
| Agency |
HECC |
LSN |
Other
PCAs |
Total |
HECC |
LSN |
HCS |
Other
PCAs |
Total |
| NSF |
224.7 |
72.0
(25) |
4.3 |
301 |
216.8 |
76.4
(25) |
21.1 |
|
314 |
| NASA |
71.4 |
20.6
(10) |
0.6 |
93 |
108.2 |
20.4
(10) |
7.8 |
|
136 |
| DAPRA |
48.0 |
82.2
(50) |
10.4 |
141 |
38.4 |
75.5
(40) |
16.0 |
|
130 |
DOE
Science |
91.9 |
33.9
(15) |
|
126 |
82.6 |
33.8
(15) |
|
|
116 |
| NIH |
27.1 |
67.9 (5) |
8.0 |
103 |
27.7 |
69.0(5) |
5.3 |
2.0 |
104 |
| NSA |
24.0 |
3.0 |
|
27 |
27.5 |
1.7 |
47.8 |
|
77 |
| NIST |
3.5 |
5.2(5) |
4.3 |
13 |
3.5 |
5.2(5) |
5.5 |
|
14 |
| NOAA |
8.8 |
2.7 |
|
12 |
10.3 |
2.7 |
|
|
13 |
| AHCPR |
|
3.1 |
4.9 |
8 |
|
5.2 |
|
5.5 |
11 |
| EPA |
4.2 |
|
|
4 |
4.2 |
|
|
|
4 |
SUB
TOTAL |
503.6 |
290.6
(110) |
32.5 |
828 |
519.2 |
289.9 |
103.5 |
7.5 |
919 |
DOE
ASCI |
|
|
|
484 |
|
|
|
|
543 |
| TOTAL |
|
|
|
1,312 |
|
|
|
|
1,462 |
| ( )内はNGI予算で内数 |
| NSF: National Science Foundation（全米科学財団） |
| NASA: National Aeronautics and Space Administration（米国航空宇宙局） |
| DARPA: Defense Advanced Research Projects Agency（国防総省の国防高等研究計画局） |
| DOE: Department of Energy（エネルギー省） |
| NIH: National Institute of Health（国立衛生研究所） |
| NSA: National Security Agency（国家安全保障局） |
| NIST: National Institute of Standards and Technology（米国標準技術研究所） |
| NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration（米国商務省の海洋大気局） |
| AHCPR: Agency for Health Care Policy and Research（厚生省の健康管理政策・研究局） |
| EPA: Environmental Molecular Sciences（環境保護庁） |
(4)HPCC計画の管理
HPCC計画は、全米調整オフィス（National Coordination Office for Computing, Information,
and Communications;NCO/CIC）が全体の調整を行う形になっている。（ここにはCICの名称が残っている。）しかし、前HPCCの時代から、もともと各種の連邦機関に既に存在していた連邦R&Dプログラムを集めた形で計画が設定されてきたことから、それぞれの連邦機関が研究開発の企画と実施については独自に進めており、調整と言う役割は非常に弱いもののようである。とは言っても、図表I-3に示すようなヒエラルキーになっており、ホワイトハウスに連なる一連の報告義務の基になるCICサブコミッティーの事務局をNCOが勤めていることから、全ての情報のコンタクト･ポイントとして重要な役割を担っている。もちろん、ブルーブックと呼ばれる予算要求のサプリメントとなる資料や、インプリメンテーション･プランと呼ばれる毎年のCICの実施プランもNCOが取りまとめている。
図表I-3 CICの管理機構図
CIC Organization Chart
|
