Directed science movie “Machine learning and theoretical physics”
Akio Tomiya, a physicist and AI expert, is trying to realize an idea: “If we apply machine learning to complex calculations in physics, won’t it speed up the calculations?” The idea is being realized by Akio Tomiya, a physicist and AI expert. Mr. Tomiya is also a scientist active in a wide range of fields, including appearing on and supervising the Youtube program “Yuru Gakuto Cafe” podcast program “Yuru Philosophy Radio” and supervising the artificial intelligence in “Shin Kamen Rider”. We produced a video “Machine Learning and Theoretical Physics” to introduce Mr. Tomiya’s research.
The data generation algorithm called “Transformer” used in Chat GPT, etc., is really excellent, but it is a calculation method designed for use in small-scale calculations (PC level) and is not suitable for running on a supercomputer. The ambitious part of Tomiya’s research is to modify it so that it can be run on a supercomputer such as “Fugaku“.
The location for this shooting was Tokyo Women’s University. Unfortunately, the shooting took place in the rain, but it turned out to be a very memorable day thanks to the warm hospitality of the Tokyo Women’s University staff on the lush green campus surrounded by the wonderful Antonin Raymond-designed architecture. We would like to thank Dr. Kinya Oda of the Theoretical Physics Laboratory for his cooperation in filming the event, and Dr. Hiromi Suzuki and her laboratory students for the wonderful tea time.
At the University of Tokyo’s Information Technology Center, we were welcomed by Professor Yuki Nagai, an expert in numerical computation, and Mr. Yoshinao Obayashi, a public relations manager, who gave us a detailed tour of the center, including the supercomputer “Wisteria/BDEC-01 Aquarius”.
It is quite difficult to summarize and communicate how AI and machine learning work, but I think this movie barely does so. We hope you enjoy it.
[movie credits]
Navigator: Akio Tomiya, Tokyo Woman’s Christian University
Thanks to: Tokyo Woman’s Christian University & Information Technology Center, The University of Tokyo
Special thanks to: Theoretical Physics Laboratory ,Kin-ya Oda & Hiromi Suzuki
JICFuS presents “Machine learning & theoretical physics“
Interview / Co-ordination by Masaya Yata
Camera by Yuichi Minamiguchi & Motoki Kato
Music by Ayumi Yoshioka
Directed by Yuichi Minamiguchi
今回のJICFuSムービーに登場するのは「物理学の複雑な計算に機械学習を応用すれば計算が早くなるのでは？」というアイデアの実現化に取り組んでいる富谷昭夫さんです。富谷さんは物理学者でありながらAIの専門家でもあ里、Youtube番組「ゆる学徒カフェ」ポッドキャスト番組「ゆる哲学ラジオ」への出演・監修や「シン・仮面ライダー」に出てくる人工知能の監修を行うなど、幅広い分野で活躍している科学者でもあります。そんな富谷さんの研究を紹介する映像「機械学習と理論物理学」を制作しました。
Chat GPTなどでも使われている「Transformer」というデータ生成アルゴリズムはとても優秀なのですが、これはあくまで小規模の計算（パソコンレベル）での使用を前提とした計算方法で、スーパーコンピュータで走らせるのには向いていません。それに手を加えて「富岳」のようなスパコンでも計算できるようにしようというのが富谷さんの研究の野心的な部分になります。
今回の撮影場所は東京女子大学。あいにくの雨の中の撮影でしたが、アントニン・レーモンド設計の素晴らしい建築群に囲まれた緑豊かなキャンパスでは、あたたかなもてなしをしてくださった東京女子大学の皆様のおかげでとても思い出深い一日になりました。撮影に協力くしてくださった理論物理学研究室の尾田欣也先生、そして素晴らしいティータイムをご用意してくださった鈴木ひろみ先生と研究室の皆様に感謝いたします。
また、東京大学情報基盤センターでは数値計算の専門家である永井佑紀先生と広報の大林由尚さんが出迎えてくださり、スーパーコンピュータ「Wisteria/BDEC-01 Aquarius」をはじめセンター内を丁寧に案内してくださりました。そんな皆様の協力のおかげで、今回のムービーが完成しました。
AIや機械学習の仕組みについて要約して伝えるということはなかなか難しいことですが、本編ではかろうじてそれが出来ているかと思います。どうぞお楽しみください。
［ムービークレジット］
月刊JICFuSムービー「機械学習と理論物理学」
ナビゲーター：富谷昭夫（東京女子大学）
撮影協力：東京女子大学、 東京大学情報基盤センター
特別協力：尾田欣也先生、鈴木ひろみ先生、東京女子大学理論物理学研究室の皆様
制作：JICFuS（計算基礎科学連携拠点）
インタビュー／コーディネート：矢田雅哉
撮影：南口雄一＆加藤元樹
音楽：吉岡亜由美
演出・製作：南口雄一
