2025/02/28 更新

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ワタナベ　トシオ
渡邊　寿雄
watanabe toshio
所属
情報基盤センター マネジメント准教授
職名
マネジメント准教授
ホームページ
https://nrid.nii.ac.jp/nrid/1000040323266/
外部リンク

学位

  • 博士（理学） （ 筑波大学 ）

研究キーワード

  • 高性能計算

  • 計算化学

  • 分子動力学法

  • 高性能科学計算

  • 溶媒効果

  • フラグメント分子軌道法

研究分野

  • ナノテク・材料 / 基礎物理化学  / 計算化学/量子化学

  • 情報通信 / 高性能計算

学歴

  • 筑波大学大学院   化学研究科

    1995年4月 - 2000年3月

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  • 筑波大学   第一学群   自然学類

    1991年4月 - 1995年3月

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  • 福島県立田村高等学校

    1988年4月 - 1991年3月

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経歴

  • 東京科学大学   情報基盤センター   マネジメント准教授

    2024年10月 - 現在

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    国名：日本国

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  • 東京工業大学   学術国際情報センター   マネジメント准教授

    2021年10月 - 2024年9月

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    国名：日本国

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  • 江戸川大学   メディアコミュニケーション学部 情報文化学科   非常勤講師

    2020年4月 - 2023年3月

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    国名：日本国

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  • 東京工業大学   学術国際情報センター   特任准教授

    2009年 - 2021年9月

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  • 産総研   グリッド技術研究センター/計算科学研究部門   博士研究員

    2002年 - 2009年

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  • 筑波大学   化学系   助手

    2000年 - 2002年

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所属学協会

論文

  • CP violating effects in 210Fr and prospects for new physics beyond the Standard Model 査読

    Nanako Shitara, Nodoka Yamanaka, Bijaya Kumar Sahoo, Toshio Watanabe, Bhanu Pratap Das

    Journal of High Energy Physics   2021 ( 124 )   2021年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC  

    <title>A<sc>bstract</sc>
    </title>We report theoretical results of the electric dipole moment (EDM) of 210Fr which arises from the interaction of the EDM of an electron with the internal electric field in an atom and the scalar-pseudoscalar electron-nucleus interaction; the two dominant sources of CP violation in this atom. Employing the relativistic coupled-cluster theory, we evaluate the enhancement factors for these two CP violating interactions to an accuracy of about 3% and analyze the contributions of the many-body effects. These two quantities in combination with the projected sensitivity of the 210Fr EDM experiment provide constraints on new physics beyond the Standard Model. Particularly, we demonstrate that their precise values are necessary to account for the effect of the bottom quark in models in which the Higgs sector is augmented by nonstandard Yukawa interactions such as the two-Higgs doublet model.

    DOI： 10.1007/jhep02(2021)124

    Scopus

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    その他リンク： http://link.springer.com/article/10.1007/JHEP02(2021)124/fulltext.html

  • Relativistic many-body analysis of the electric dipole moment enhancement factor of 210Fr and associated properties

    Nanako Shitara, B. K. Sahoo, T. Watanabe, B. P. Das

    2019年12月

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    The relativistic coupled-cluster (RCC) method is a powerful many-body method,
    particularly in the evaluation of electronic wave functions of heavy atoms and
    molecules, and can be used to calculate various atomic and molecular
    properties. One such atomic property is the enhancement factor (R) of the
    atomic electric dipole moment (EDM) due to an electron EDM needed in electron
    EDM searches. The EDM of the electron is a sensitive probe of CP-violation, and
    its search could provide insights into new physics beyond the Standard Model,
    as well as open questions in cosmology. Electron EDM searches using atoms
    require the theoretical evaluation of R to provide an upper limit for the
    magnitude of the electron EDM. In this work, we calculate R of 210Fr in the
    ground state using an improved RCC method, and perform an analysis on the
    many-body processes occurring within the system. The RCC method allows one to
    capture the effects of both the electromagnetic interaction and P- and
    T-violating interactions, and our work develops this method beyond what had
    been implemented in the previous works. We also perform calculations of
    hyperfine structure constants, electric dipole transition matrix elements, and
    excitation energies, to assess the accuracy of R and the success of our
    improved method. Finally, we present calculations of R with corrections due to
    Breit interaction effects, approximate quantum electrodynamics (QED) effects,
    and some leading triple excitation terms added perturbatively, to assess how
    significantly these terms contribute to the result. We obtain a final value of
    R = 799, with an estimated 3% error, which is about 11% smaller than a
    previously reported theoretical calculation.

    arXiv

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    その他リンク： http://arxiv.org/pdf/1912.02981v1

  • ロタキサン構造により緩やかに束縛された高分子鎖の配座解析 査読

    渡邊 寿雄, 川内 進

    17 ( 5 )   232 - 234   2018年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.2477/jccj.2018-0065

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  • Parallel Fock Matrix Construction with Distributed Shared Memory Model for the FMO-MO Method 査読

    Hiroaki Umeda, Yuichi Inadomi, Toshio Watanabe, Toru Yagi, Takayoshi Ishimoto, Tsutomu Ikegami, Hiroto Tadano, Tetsuya Sakurai, Umpei Nagashima

    JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY   31 ( 13 )   2381 - 2388   2010年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：WILEY-BLACKWELL  

    A parallel Fock matrix construction program for FMO-MO method has been developed with the distributed shared memory model. To construct a large-sized Fock matrix during FMO-MO calculations, a distributed parallel algorithm was designed to make full use of local memory to reduce communication, and was implemented on the Global Array toolkit. A benchmark calculation for a small system indicates that the parallelization efficiency of the matrix construction portion is as high as 93% at 1,024 processors. A large FMO-MO application on the epidermal growth factor receptor (EGFR) protein (17,246 atoms and 96,234 basis functions) was also carried out at the HF/6-3IG level of theory, with the frontier orbitals being extracted by a Sakurai-Sugiura eigensolver. It takes 11.3 h for the FMO calculation, 49.1 h for the Fock matrix construction, and 10 min to extract 94 eigen-components on a PC cluster system using 256 processors. (C) 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Comput Chem 31: 2381-2388, 2010

    DOI： 10.1002/jcc.21531

    Web of Science

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  • Fragment Molecular Orbital (FMO) and FMO-MO Calculations of DNA: Accuracy Validation of Energy and Interfragment Interaction Energy 査読

    Toshio Watanabe, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Kaori Fukuzawa, Shigenori Tanaka, Tatsuya Nakano, Umpei Nagashima

    JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND THEORETICAL NANOSCIENCE   6 ( 6 )   1328 - 1337   2009年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER SCIENTIFIC PUBLISHERS  

    Fragment molecular orbital (FMO) and FMO-MO (MOs of the FMO) calculations with three typical fragmentations were performed for DNA molecules with various lengths up to 40 base pairs (bps) to validate the accuracy of the total energy and the interfragment interaction energy (IFIE). The respective accuracies of the FMO energies are 5.8 X 10(-5), 1.3 x 10 (4), and 5.0 x 10(-3) hartree/bp for large, medium, and small fragmentations with HF/STO-3G, all sufficiently satisfying chemical accuracy. Two iterative calculations of the FMO-MO methods gave sufficient accuracy as less than 6.6 x 10(-5) hartree/bp even with small fragmentation. The IFIE validations showed that IFIE, even with small fragmentation, has sufficient accuracy for chemical analyses. Small fragmentation is useful for the interaction analysis, not only for the hydrogen bonding interaction of base pairs but also for the stacking interaction of bases. For analyses of DNA molecules, IFIE analysis with small fragmentation is expected to be a powerful tool. Some frontier MOs of the largest model DNA examined in this study were delocalized over multiple base pairs, which well reflected the conductivity of DNA by a coherent mechanism. Such delocalized MO cannot be obtained in terms of the usual FMO calculation. This is a typical demonstration of the advantages of the FMO-MO calculation. These fundamental data for validation of the total energy and IFIE are expected to promote FMO and FMO-MO applications to biosystems related to DNA molecules.

    DOI： 10.1166/jctn.2009.1182

    Web of Science

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  • グリッド技術を用いた大規模分子軌道計算プログラムの開発—FMO‐MO法によるLysozymeの溶媒和と分子軌道—

    長嶋雲兵, 長嶋雲兵, 渡辺寿雄, 渡辺寿雄, 稲富雄一, 石元孝佳, 石元孝佳, 梅田宏明, 梅田宏明, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也

    CICSJ Bull (Div Chem Inf Comput Sci Chem Soc Jpn)   25   40-46   2008年11月

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    記述言語：日本語  

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  • FMO-MO method as an initial guess generation for SCF calculation: Case of (-)-epicatechin gallate 査読

    Katsuhiro Tamura, Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Hiroaki Umeda, Yuichi Inadomi, Umpei Nagashima

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   81 ( 2 )   254 - 256   2008年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：CHEMICAL SOC JAPAN  

    FMO-MO (Molecular orbitals (MOs) of the fragment MO (FMO) method) for (-)-epicatechin gallate were calculated to examine the dependency of the accuracy on the fragmentation patterns and on the basis set, and the results were compared to those obtained using conventional MO calculations. Results also show that the FMO-MO can be used as the initial guess in self-consistent field calculations.

    DOI： 10.1246/bcsj.81.254

    Web of Science

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  • Ab initio MO-MD simulation based on the fragment MO method. A case of (-)-epicatechin gallate with STO-3G basis set 査読

    Katsuhiro Tamura, Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   81 ( 1 )   110 - 112   2008年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：CHEMICAL SOC JAPAN  

    We performed ab initio MO-MD simulation based on the fragment MO (FMO) method using the (-)-epicatechin Gallate in order to examine the efficiency of fragmentation pattern in comparison with conventional MO-MD. We clearly demonstrated that the FMO-MD simulation gave sufficient results concerning the trajectory of the total energy and the geometry difference.

    DOI： 10.1246/bcsj.81.110

    Web of Science

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  • Difference in the potential energy surfaces from the fragment MO method and conventional ab initio SCF-MO method. A case of a surface for ring rotation of (-)-epicatechin gallate using the STO-3G basis set 査読

    Katsuhiro Tamura, Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   80 ( 10 )   1939 - 1941   2007年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：CHEMICAL SOC JAPAN  

    Difference in the potential energy surfaces (Delta E) obtained from the fragment MO (FMO) method and conventional ab initio Hartree-Fock SCF-MO (HFMO) method was investigated using the best fragmentation pattern of (-)epicatechin gallate. In the lower energy region (&lt; 23.06 kcal mol(-1) from the minimum), the average Delta E at each grid point was 1.1 kcal mol(-1). The FMO method is applicable to quantum MD calculation of large molecular system at around the standard temperature.

    DOI： 10.1246/bcsj.80.1939

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  • 大規模分子の分子軌道計算 : Lysozyme とモデルDNA分子の分子軌道

    渡邊 寿雄, 稲富 雄一, 石元 孝佳, 梅田 宏明, 櫻井 鉄也, 長嶋 雲兵

    Journal of computer chemistry, Japan   6 ( 3 )   217 - 226   2007年9月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本コンピュータ化学会  

    フラグメント分子軌道（FMO）法に基づいた大規模系の分子軌道（FMO-MO）計算についての概要と、Lysozyme分子およびモデルDNA分子への適用結果を示す。FMO-MO法は、FMO計算によって得られた密度行列を基にFock行列を生成し、それを一度だけ対角化することによって近似的な分子軌道を得る方法である。本方法は巨大な分子全体に対する反復解法を行わずにすむため、従来の分子軌道法では非常に困難であった2000原子程度の大規模分子の分子軌道計算を、比較的短時間で行うことができる。また新たに開発した対角化法を用いると化学反応に重要なHOMO-LUMO付近のみの軌道エネルギーと軌道を得ることが可能であり、従来法に比較して大幅な時間短縮が可能である。Dual Opteron 246, 2GHz × 128台を用いた並列計算では、Lysozyme分子（129 アミノ酸残基, 1961 原子）と溶媒（8258原子、STO-3G 20758基底関数）に対するFMO-MO計算を、5時間程度で行うことができた。このとき、水分子の配置の仕方でHOMO-LUMOの位置が大きく変化することが確認された。また同じシステムを用いるとDNAのモデル（40核酸対、2636原子、STO-3G 10108基底関数）を1時間以内で計算可能であった。この場合、HOMOはDNAの中央に大きな振幅を持ち、LUMOはD...

    DOI： 10.2477/jccj.6.217

    CiNii Books

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  • COMP 293-Efficient parallel Fock matrix construction on the Grid 査読

    Hiroaki Umeda, Yuichi Inadomi, Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   234   2007年8月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • COMP 303-Interaction analysis between EGF receptor and EGF by fragment molecular orbital calculation 査読

    Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Yutaka Tamura, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   234   2007年8月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    Web of Science

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  • DNA and estrogen receptor interaction revealed by fragment molecular orbital calculations 査読

    Toshio Watanabe, Yuichi Inadomi, Kaori Fukuzawa, Tatsuya Nakano, Shigenori Tanaka, Lennart Nilsson, Umpei Nagashima

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   111 ( 32 )   9621 - 9627   2007年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    Molecular orbital calculations of the complex between DNA-ERE (estrogen response element) and ER (estrogen receptor)-DBD (DNA-binding domain) were performed using the fragment molecular orbital (FMO) method, which enables large-scale MO (molecular orbital) calculations by reducing the computational cost and by significantly increasing efficiency for parallel computation. Such a large system, which contains 3354 atoms, is impractical via conventional MO methods due to the immense computational cost. Details of the interaction between DNA-ERE and ER-DBD were revealed in this study as follows by using the FMO calculations to analyze the interfragment interaction energies (IFIEs) and the electrostatic potentials (ESPs). An area with a high positive ESP is identified on the DNA-binding side of ER-DBD and is the main driving force behind access to the DNA. The position of the ER-DBD monomer can be fixed on a phosphate group of DNA-ERE by the strong electrostatic interactions, whereas the rotation cannot be fixed. In contrast, both the position and rotation of the ER-DBD dimer can be fixed and can therefore form the stable (ER-DBD)(2)center dot center dot center dot DNA-ERE complex. Dimerization of the ER-DBD monomers, each of which have a charge of +5 , is mainly due to large attractive interaction energies of the second Zn fragments. The base pairs in the consensus sequence of DNA-ERE interact only with the recognition helix located in the major groove due to the large shielding effect of the phosphate groups of DNA. The recognition helix has weaker interactions with the base pairs than the electrostatic interactions with the phosphate groups. Thus, the DNA-binding machinery of the ER-DBD dimer, which can secure the recognition helix in the major groove of DNA, is crucial for interactions between the recognition helix and base pairs.

    DOI： 10.1021/jp071710v

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    PubMed

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  • COMP 273-Analysis of protonic and deuteronic basis functions using Gaussian-type functions 査読

    Takayoshi Ishimoto, Masanori Tachikawa, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Toshio Watanabe, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   234   2007年8月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Molecular orbital of fragment molecular orbital method with Sakurai-Sugiura method on grid computing environment 査読

    Umpei Nagashima, Toshio Watanabe, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Takayoshi Ishimoto, Tetsuya Sakurai

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   233   21 - 21   2007年3月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • 大規模分子の分子軌道計算 ‐ LysozymeとモデルDNA分子の分子軌道 ‐

    渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 稲富雄一, 石元孝佳, 石元孝佳, 梅田宏明, 梅田宏明, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    J Comput Chem Jpn   6 ( 3 )   217-226 (J-STAGE) - 226   2007年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：Society of Computer Chemistry, Japan  

    フラグメント分子軌道（FMO）法に基づいた大規模系の分子軌道（FMO-MO）計算についての概要と、Lysozyme分子およびモデルDNA分子への適用結果を示す。FMO-MO法は、FMO計算によって得られた密度行列を基にFock行列を生成し、それを一度だけ対角化することによって近似的な分子軌道を得る方法である。本方法は巨大な分子全体に対する反復解法を行わずにすむため、従来の分子軌道法では非常に困難であった2000原子程度の大規模分子の分子軌道計算を、比較的短時間で行うことができる。また新たに開発した対角化法を用いると化学反応に重要なHOMO-LUMO付近のみの軌道エネルギーと軌道を得ることが可能であり、従来法に比較して大幅な時間短縮が可能である。<BR>Dual Opteron 246, 2GHz × 128台を用いた並列計算では、Lysozyme分子（129 アミノ酸残基, 1961 原子）と溶媒（8258原子、STO-3G 20758基底関数）に対するFMO-MO計算を、5時間程度で行うことができた。このとき、水分子の配置の仕方でHOMO-LUMOの位置が大きく変化することが確認された。また同じシステムを用いるとDNAのモデル（40核酸対、2636原子、STO-3G 10108基底関数）を1時間以内で計算可能であった。この場合、HOMOはDNAの中央に大きな振幅を持ち、LUMOはDNAの末端近くに大きな振幅を持っていた。

    DOI： 10.2477/jccj.6.217

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  • A master-worker type eigensolver for molecular orbital computations 査読

    Tetsuya Sakurai, Yoshihisa Kodaki, Hiroto Tadano, Hiroaki Umeda, Yuichi Inadomi, Toshio Watanabe, Umpei Nagashima

    APPLIED PARALLEL COMPUTING   4699   617 - +   2007年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：SPRINGER-VERLAG BERLIN  

    We consider a parallel method for solving generalized eigenvalue problems that arise from molecular orbital computations. We use a moment-based method that finds several eigenvalues and their corresponding eigenvectors in a given domain, which is suitable for master-worker type parallel programming models. The computation of eigenvalues using explicit moments is sometimes numerically unstable. We show that a Rayleigh-Ritz procedure can be used to avoid the use of explicit moments. As a test problem, we use the matrices that arise in the calculation of molecular orbitals. We report the performance of the application of the proposed method with several PC clusters connected through a hybrid MPI and GridRPC system.

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  • Application of FMO-MO method for large-scale molecule: Fluctuation of solvation 査読

    Toshio Watanabe, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   232   388 - 388   2006年9月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Fock matrix construction using Ninf-G GridRPC programming middleware 査読

    Hiroaki Umeda, Yuichi Inadomi, Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   232   298 - 298   2006年9月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Accuracy of FMO-MO for Large Scale Molecule 査読

    Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Toshio Watanabe, Umpei Nagashima, Takayoshi Ishimoto

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   231   2006年3月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Application of FMO-MO fior Large-Scale Molecule: Effect of solvent molecules 査読

    Toshio Watanabe, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   231   2006年3月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Parallel Fock matrix construction on the Grid 査読

    Hiroaki Umeda, Yuichi Inadomi, Toshio Watanabe, Takayoshi Ishimoto, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   231   2006年3月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Development of protonic and deuteronic basis functions using Gaussian-type functions 査読

    Takayoshi Ishimoto, Masanori Tachikawa, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Toshio Watanabe, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   231   2006年3月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Drug discovery using grid technology

    Hitoshi Goto, Sigeaki Obata, Toshiyuki Kamakura, Naofumi Nakayama, Mitsuhisa Sato, Yoshihiro Nakajima, Umpei Nagashima, Toshio Watanabe, Yuichi Inadomi, Masakatsu Ito, Takeshi Nishikawa, Tatsuya Nakano, Lennart Nilsson, Shigenori Tanaka, Kaori Fukuzawa, Yuichiro Inagaki, Michiaki Hamada, Hiroshi Chuman

    Modern Methods for Theoretical Physical Chemistry of Biopolymers   227 - 248   2006年

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    掲載種別：論文集(書籍)内論文  

    The Drug discovery on grid project is aimed at developing a platform for drug discovery, on which various calculations and simulations are effectively executed at high speed. For storing and retrieving calculated and experimental information, the drug, markup language database is an extension of the chemical markup language database with appropriate figures as indicated. Before the docking of a drug molecule with its target receptor, an extensive conformational search of the drug molecule is carried out for defining the bioactive conformation. The conformational search is carried out for a series of molecules selected from the database, where information on the two-dimensional structure of molecules is stored. Then all the low energy conformers obtained in the previous procedure are subjected to the docking analysis. There are three methods for evaluating the docking energy; the fragment molecular orbital , the replica exchange molecular dynamics , and the empirical scoring function based on the energy obtained from the force field calculation and indexes of three-dimensional complementary structure between a drug and its target protein. The chapter studies CONFLEX that has been recognized as one of the most efficient conformational space search programs. The types of CONFLEX and its application to peptide folding are studied along with flowcharts. Hence, computational techniques, such as parallel computing and grid will enable to probe the drug-receptor mediated phenomenon directly. © 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/B978-044452220-7/50076-9

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  • A hybrid parallel method for large sparse eigenvalue problems on a grid computing environment using Ninf-G/MPI 査読

    T Sakurai, Y Kodaki, H Umeda, Y Inadomi, T Watanabe, U Nagashima

    LARGE-SCALE SCIENTIFIC COMPUTING   3743   438 - 445   2006年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：SPRINGER-VERLAG BERLIN  

    In the present paper, we propose a hybrid parallel method for large sparse eigenvalue problems in a grid computing environment. A moment-based method that finds several eigenvalues and their corresponding eigenvectors in a given domain is used. This method is suitable for master-worker type parallel programming models. In order to improve the parallel efficiency of the method, we propose a hybrid implementation using a GridRPC system Ninf-C and MPI. We examined the performance of the proposed method in an environment where several PC clusters are used.

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  • Hartree-Fock and density functional theory calculations for the reaction mechanism of nitric oxide reductase cytochrome P450nor from Fusarium oxysporum 査読

    TSUKAMOTO Koki, WATANABE Toshio, WATANABE Toshio, NAGASHIMA Umpei, AKIYAMA Yutaka

    J Mol Struct   732 ( 1-3 )   87-98 - 98   2005年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.theochem.2005.06.040

    Web of Science

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  • FMO-MO法における大規模分子軌道計算 : 解くべき固有値問題の特徴(<特集>行列・固有値問題における線形計算アルゴリズムとその応用)

    稲富 雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄, 櫻井 鉄也, 長嶋 雲兵

    日本応用数理学会論文誌   15 ( 2 )   169 - 179   2005年6月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本応用数理学会  

    Characters of generalized eigenvalue problem in FMO-MO method, which is one of the fastest methods to calculate molecular orbitals of large molecules such as proteins, are described in order to solve it efficiently. Fock matrix to solve looks dense, because 7.6% of elements have significant value even for a large molecule. The frontier orbital energies can be estimated from fragment and fragment-pair orbital energy distributions in FMO method, which is performed in FMO-MO calculation, and then the frontier orbitals can be obtained efficiently by the method to solve eigenvalue problem in a s...

    DOI： 10.11540/jsiamt.15.2_169

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  • FMO‐MO法による大規模分子軌道計算

    稲富雄一, 梅田宏明, 渡辺寿雄, 桜井鉄也, 長嶋雲兵

    情報処理学会論文誌   46 ( SIG7(ACS10) )   1-8   2005年5月

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    記述言語：日本語  

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  • FMO-MO法による大規模分子軌道計算(数値シミュレーション)

    稲富 雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄, 櫻井 鉄也, 長嶋 雲兵

    情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム   46 ( 7 )   1 - 8   2005年5月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会  

    本論文では, フラグメント分子軌道(FMO)法に基づいた分子軌道(FMO-MO)計算についての概要と, 実際のタンパク分子への適用結果を示す.FMO-MO法では, 巨大な分子全体に対する反復解法を行わずにすむため, 従来の分子軌道法では非常に困難であった1,000原子を超える大規模分子の分子軌道計算を, 比較的短時間で行うことができる.大規模クラスタ計算機を用いた場合には, 卵白リゾチーム分子に対するFMO-MO計算を, 4時間半程度で行うことができた.また, 小さなサイズの分子軌道計算では見えなかった一般化固有値問題を解く時間が, 全計算時間の34%となり比較的大きなウェイトを占めることが明らかとなった.

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  • 大規模固有値問題のmaster-worker型並列解法(数値計算)

    櫻井 鉄也, 多田野 寛人, 早川 賢太郎, 佐藤 三久, 高橋 大介, 長嶋 雲平, 稲富 雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄

    情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム   46 ( 7 )   44 - 51   2005年5月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会  

    本論文では, 大規模な一般化固有値問題の指定した領域内の固有値と固有ベクトルを求める並列解法について述べる.この方法では複数の大規模な連立一次方程式を解くことで, 大規模問題を求めようとする固有値のみを持つような小規模な固有値問題に帰着させる.これらの連立一次方程式は独立に解くことができるため, これらを並列に解く.グリッドRPCシステムであるOmniRPC上でこの方法のプログラムを作成した.広域ネットワークを介してPCクラスタを利用する環境において実験を行った.

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  • 大規模固有値問題のmaster‐worker型並列解法

    桜井鉄也, 多田野寛人, 早川賢太郎, 佐藤三久, 高橋大介, 長嶋雲平, 稲富雄一, 梅田宏明, 渡辺寿雄

    情報処理学会論文誌   46 ( SIG7(ACS10) )   44-51   2005年5月

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    記述言語：日本語  

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  • Ab initio molecular orbital calculation of biomolecule

    Watanabe, T.

    AIST Today (International Edition)   ( 15 )   21 - 21   2005年

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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  • Calculation of systematic set of bond dissociation enthalpies of polyhalogenated benzenes 査読

    T Watanabe, ZY Wang, O Takahashi, K Morihashi, O Kikuchi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   682 ( 1-3 )   63 - 72   2004年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    The bond dissociation enthalpies (BDEs) of polyhalogenated benzenes were calculated by using the G2M(CC), B3LYP/6-311G(2dfp), and B3LYP/6-311G(d,p) methods. The BDEs of C-H and C-X (X = F, Cl, and Br) calculated by these three methods well reproduced the experimental BDEs, within 1.2, 2.3, and 4.5 kcal/mol, respectively. The analysis of the basis set dependence of the BDEs showed that the BDEs calculated by the B3LYP/6-311G(d,p) method are sufficient for the quantitative discussion. An accurate and systematic set of the BDEs of polyhalogenated benzenes was thus obtained by B3LY-P/6-311G(d,p) calculations. The substitution effects on the BDEs of polyhalogenated benzenes were analyzed by using a linear scheme with and without the correction terms for steric effect. The resulting regression equation for the C-F BDEs well reproduced the calculated C-F BDEs even without the correction term for steric effect, but the regression equations for the C-Cl and C-Br BDEs needs the correction term for steric effect. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.theochem.2004.05.024

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  • Prediction of gas phase thermodynamic function of polychlorinated dibenzo-p-dioxins using DFT 査読

    ZY Wang, ZC Zhai, LS Wang, JL Chen, O Kikuchi, T Watanabe

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   672 ( 1-3 )   97 - 104   2004年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    The fully optimized calculation of dibenzo-p-dioxin (DD) and 75 polychlorinated dibenzo-dioxins (PCDDs) were carried out at the B3LYP/6-311G** level. The corresponding total energy, enthalpy, entropy and free energy were calculated. In addition, the dependences of the calculated parameters on the number and the position of chlorine substitute were discussed. By designing isodemic reactions, standard formation heat and free energy were obtained, from which the order of relative stability for PCDDs was determined. Based on the comparison of the stability order with the observed percentage of PCDDs from incinerator, a predominant thermodynamic control process for formation of tetrachlorinated dibenzo-dioxins (TCDDs), pentachlorinated dibenzo-dioxins (Penta-CDDs) and hexachlorinated dibenzo-dioxins (Hexa-CDDs) in incineration was suggested. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.theochem.2003.11.030

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  • MC/MO SOC-SCF calculation of parity-violating energy of L-alanine zwitterion in aqueous solution 査読

    T Watanabe, K Morihashi, O Takahashi, T Kitayama, T Yagi, O Kikuchi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   671 ( 1-3 )   119 - 123   2004年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    A combination of Monte Carlo (MC) simulation and ab initio spin-orbit coupling SCF (SOC-SCF) method was used to evaluate parity-violating energy, E-pv, of L-alanine zwitterion (L-ALAZ) in aqueous solution. In the MC simulation, the effective pair potential functions, which include the effect of the polarization of L-ALAZ caused by salvation were determined and employed. The 100 solution structures were picked up at every 1 M steps of the MC simulation of the L-ALAZ aqueous solution, and the Epv energy was calculated for the L-ALA-Z-(H2O), (n = 1-10) clusters in each solution structure by the SOC-SCF/6-31G method. The mean deviation of E-pv for the L-ALAZ-(H2O)(10) clusters was large, 2 x 10(-20) hartree, and this comes from the fact the coordination of H2O at the CO2 site brings about large effect on E-pv. Although, the small change in the orientation of H2O to the CO2 group may change the sign of Epv, the expectation value of E-pv of L-ALAZ is positive for thermally stable conformations in aqueous solution at 298 K. The present MC/MO calculations have shown that the E-pv value of L-ALAZ is positive when the solvent effect is introduced by explicit H2O molecules. This is same as that observed in previous calculations with the continuum model of solvation. The present calculations provide support for the destabilization of L-ALAZ compared to D-ALAZ at thermally accessible conformations in aqueous solution. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/j.theochem.2003.10.060

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  • DNA and estrogen receptor interaction revealed by the fragment molecular orbital method - Implementation of SCF convergence 査読

    T Watanabe, Y Inadomi, S Tanaka, U Nagashima'

    NSTI NANOTECH 2004, VOL 1, TECHNICAL PROCEEDINGS   176 - 179   2004年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：NANO SCIENCE & TECHNOLOGY INST  

    The fragment molecular orbital (FMO) method was applied to evaluate the interaction between estrogen response element (ERE) in DNA and DNA binding domain (DBD) of estrogen receptor (ER). In order to calculate the whole electronic state of DNA-ERE and ER-DBD, we developed the SCC-DIIS method and the field scaling method. The SCC-DIIS method is for acceleration of the self-consistent charge (SCC) convergence, and the field scaling method changes the field effect from other fragments for stable convergence. Hybridization of these two methods made it possible to calculate the whole electronic state of DNA-ERE and ER-DBD.

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  • Molecular simulation of DNA microarrays - an application of 2D particle mesh Ewald algorithm 査読

    T Watanabe, M Kawata, U Nagashima

    NSTI NANOTECH 2004, VOL 1, TECHNICAL PROCEEDINGS   88 - 90   2004年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：NANO SCIENCE & TECHNOLOGY INST  

    We have developed the two-dimensional particle mesh Ewald (2D-PME) algorithm for molecular dynamics (MD) simulation, and applied it to have knowledge of the behavior of DNA and its interaction on microarrays, which crucial in the design of DNA microarrays. The 2D-PME algorithm can rapidly calculate the Coulomb interaction for a 3D system with 2D periodicity, which is the most time-consuming process in the MD simulation.
    The MD simulation of DNA microarrays that contain a single DNA molecule in a unit-cell was carried out under the two types of the boundary conditions, 3D systems with the 2D and 3D periodicities, in which the Coulomb interactions were calculated by using 2D-PME and 3D-PME methods, respectively. Effect of the infinite replicas in the vertical direction to the microarray surface in 3D periodic system was examined based on the results of the 3D system with 2D periodicity. Comparison of the computational efficiency and accuracy between the 2D-PME and 3D-PME methods revealed the availability of the 2D-PME method.

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  • DFT study of tetrachlorinated dibenzo-p-dioxins 査読

    ZY Wang, YC Wu, KK Osamu, TS Watanabe

    ACTA CHIMICA SINICA   61 ( 6 )   840 - 845   2003年6月

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    記述言語：中国語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：SCIENCE CHINA PRESS  

    Molecular structures of 22 tetrachlorinated dibenzo-p-dioxins (TCDDs) were calculated by the B3LYP/6-311G** method. The structures, total energy, standard entropy, standard enthalpy and standard free energy were obtained, in which the calculated molecular configuration of 2,3,7,,8-TCDD is very close to the experimental analysis of X-ray diffraction. The results show that the total energy, the standard enthalpy and standard free energy are very well correlated with the numbers of chlorine atoms at the alpha positions and the parameters that represent the specific configurations of two chlorine atoms. The linear relation coefficient r is larger than 0.997. Based on the above result, a relative stability order of the total energy and standard free energy of all isomers was established. The total energy and the standard free energy of 1, 3, 6, 8-TCDD are the lowest compared to other isomers, so it is the most stable configuration with 1, 3, 7, 9-TCDD being the second and 1, 3, 7, 8-TCDD being the third in the stability of the configurations. Finally, the relative stability order was compared with the isomer pairs distribution produced in the fly ash emitted from municipal waste incinerators. Therefore, the most abundant isomer was predicted as the most stable isomer and the significance of thermodynamic control was suggested in the TCDD formation mechanism.

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  • Parity-violating energy for the chirality-producing step in Strecker synthesis Of L-alanine 査読

    T Kitayama, T Watanabe, O Takahashi, K Morihashi, O Kikuchi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   584   89 - 94   2002年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    The potential energy curve for the reaction of the ethaniminium ion (CH3CH=NH2+) and the cyanide anion (CN-) to give 2-amino-propanenitrile (APN) in aqueous solution which is the chirality-producing step of Strecker synthesis Of L-alanine was obtained by ab initio GB 6-31G** calculation including the solvent effect. The transition state was located at 2.13 Angstrom of the C-alpha-C(=-N) distance. The barrier height for this reaction was 16.6 kcal/mol and the reaction is expected to occur easily in aqueous solution. The parity-violating interaction energy (E-pv) was calculated by using the spin-orbit-coupling SCF wavefunction and the [5s2p1d/3s1p] basis set. The E-pv value of the association state of the two ions is zero, while the reaction product L-APN has the positive value of +0.17 X 10(-20) hartree. E-pv was positive for all reaction stages including the transition state, suggesting that the formation Of L-APN is not more favorable than D-APN in the Strecker synthesis of alanine due to the parity-violating weak neutral current interaction. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/S0166-1280(02)00023-4

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  • Parity-violating energy of D-glyceraldehyde 査読

    O Kikuchi, T Kitayama, T Watanabe, O Takahashi, K Morihashi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   579   147 - 150   2002年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    Parity-violating interaction energy (E-pv) of D-glyceraldehyde was calculated by using the spin-orbit coupling SCF wave-function and the 5s2p basis set. The E-pv value was negative for most of the low-energy conformations of D-glyceraldehyde, suggesting that D-glyceraldehyde is more stable than L-glyceraldehyde due to the parity-violating weak neutral current interaction. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/S0166-1280(01)00725-4

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  • Reaction space map representation of the chlorination/dechlorination reactions of polychlorobenzenes 査読

    ZY Wang, T Watanabe, O Takahashi, K Morihashi, O Kikuchi

    JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND COMPUTER SCIENCES   42 ( 2 )   284 - 289   2002年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    The reaction space map (RESMAP) representation is proposed for the comprehensive description of the chlorination and dechlorination reactions of polychlorobenzenes. By using the B3LYP/6-311G** energies and by assuming the chemical reactions which govern the chlorination and dechlorination processes of polychlorobenzenes, the relative energies of polychlorobenzenes and polychlorophenyl radicals were defined artificially. They were collected as the RESMAP which has the relative energies of polychlorobenzenes at the diagonal parts and the polychlorophenyl radicals connecting two polychlorobenzenes at the off-diagonal parts. The RESMAPs created for three models for the chlorination/dechlorination processes provided a general view of the thermodynamically controlled isomer distributions and chlorination/dechlorination reaction patterns for benzene and (poly)chlorinated benzenes.

    DOI： 10.1021/ci0103119

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  • Ab initio GB study of the acid-catalyzed cis-trans isomerization of methyl yellow and methyl orange in aqueous solution 査読

    M Azuki, K Morihashi, T Watanabe, O Takahashi, O Kikuchi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   542   255 - 262   2001年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    Ab initio GB calculation that includes solvent effects by the generalized Born formula (GB) was applied to methyl yellow (4-dimethylaminophenylazobenzene, MY) and methyl orange (4-[4'-dimethylaminophenylazo]-benzenesulfonate, MO) and their protonated species, and the acid-catalyzed cis-trans isomerization of MY and MO was analyzed. The HF/3-21G((*))/GB calculations determined the structures and relative energies of MY and MO, their ammonium and azonium ions, and the transitions state for the cis-trans isomerization of the azonium ions in aqueous solution. The calculations indicated that (i) the energy difference between the cis and trans forms of the azonium ion is much smaller than those of the ammonium ion and the unprotonated species, (ii) the cis-azonium ion is much more stable than the cis-ammonium ion, and (iii) the cis-trans isomerization occurs easily in the azonium ion which is produced by the protonation of the azo compound or by the acid-catalyzed proton transfer from the cis-ammonium ion. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/S0166-1280(00)00855-1

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  • A new method of determining the nonempirical potential functions-application to an ionic fragmentation reaction of tert-butyl chloride in aqueous solution 査読

    T Watanabe, O Kikuchi

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A   104 ( 33 )   7840 - 7846   2000年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

    A new nonempirical method of determining the effective pair potential functions which are suitable for the molecular simulation of heterolysis reactions has been proposed. The self-energy correction due to the polarization in solution was estimated by the ab initio GB calculation which includes the solvent effect by the continuum model using the generalized Born formula, and the polarization caused by solvation was incorporated in the effective pair potential functions. The method was applied to the ionic Fragmentation reaction of t-BuCl in aqueous solution. The effective pair potential functions between t-BuCl and water were determined at 12 different C-Cl distances, and expressed by analytical functions which cover the whole reaction stage, from the covalent bonding region to the dissociated free ions. The Monte Carlo simulation and statistical perturbation theory using the effective pair potential functions determined the free energy profile of the reaction with a reasonable dissociation energy.

    DOI： 10.1021/jp9935790

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  • Ab initio GB study of prebiotic synthesis of purine precursors from aqueous hydrogen cyanide: dimerization reaction of HCN in aqueous solution 査読

    O Kikuchi, T Watanabe, Y Satoh, Y Inadomi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   507   53 - 62   2000年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    Ab initio MO GB theory which includes the continuum model of solvent effect using generalized Born formula has been applied to the dimerization reaction of HCN in aqueous solution which is the starting step in prebiotic synthesis of purine precursors from aqueous hydrogen cyanide. Three steps considered were: (i) the reaction of HCN and H2O to produce the CN- anion, (ii) the reaction of CN- with HCN to give the NC-CH=N- anion, and (iii) the addition of a proton to the anion to give iminoacetonitrile. The formation of CN- ion from HCN in aqueous solution requires 15.1 kcal/mol (the experimental value estimated from the dissociation constant of HCN in water is 14.8 kcal/mol). The reaction of CN- with HCN requires the activation energy of 32.2 kcal/mol (MP2/6-31 ++ G**//HF/6-31 ++ G**) to give the dimer. This barrier height is reduced to 26.1 kcal/mol when HCN is associated with H3O+. In the presence of NH3 in aqueous solution, CN- is produced easily by the reaction of HCN and NH3 with a low activation energy of 4.3 kcal/mol. It was shown that the formation of CN- becomes easier in ammoniacal solution, and the dimerization occurs efficiently in aqueous solutions which contain NH3. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI： 10.1016/S0166-1280(99)00356-5

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  • シアン化水素からプリン前駆体への前生物的合成に対するAblnitio GB研究: 溶液中におけるシアン化水素多量体の相対的エネルギー

    KIKUCHI Osamu, WATANABE Toshio, ITOGA Kazumi, INADOMI Yuichi

    Viva origino   27 ( 4 )   209 - 218   1999年12月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：生命の起源および進化学会事務局  

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  • Monte Carlo simulation study on the conformation and interaction of the glycine zwitterion in aqueous solution 査読

    T Watanabe, K Hashimoto, H Takase, O Kikuchi

    JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE-THEOCHEM   397   113 - 119   1997年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCIENCE BV  

    A Monte Carlo simulation with the statistical perturbation method has been employed to determine the relative stabilities among four representative conformations of the glycine zwitterion (GLYZ) in aqueous solution. The (phi,theta)=(0,0) and (60,0) conformations, in which the dihedral angle theta between the NCC and CCO planes is 0 degrees, were found to be more stable than the (0,90) and (60,90) conformations, in which theta=90 degrees. The relative stabilities of these four conformations are well elucidated on the basis of solvent-solute interactions using two-dimensional radial distribution functions. Ab initio MO/GB calculations including the solvent effect via the generalized Born formula gave similar results for the relative stabilities of the four conformations in solution. (C) 1997 Elsevier Science B.V.

    DOI： 10.1016/S0166-1280(96)04942-1

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  • Ab initio MO and Monte Carlo simulation study on the conformation of L-alanine zwitterion in aqueous solution 査読

    O Kikuchi, T Watanabe, Y Ogawa, H Takase, O Takahashi

    JOURNAL OF PHYSICAL ORGANIC CHEMISTRY   10 ( 3 )   145 - 151   1997年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：JOHN WILEY & SONS LTD  

    The conformation of the L-alanine zwitterion (ALAZ) in aqueous solution was examined by an ab initio MO method including the solvent effect with the generalized Born (GB) equation, The geometry optimization with the 6-31++G* bests set gave the (phi, theta)=(80, 8) conformation as the most stable conformation of ALAZ in aqueous solution, where phi is the HNC*C torsional angle and theta is the NC*CO torsional angle. Stabilization by the solvent is larger in the theta=90 degrees conformation than in the theta=0 degrees conformation However, the differential salvation is small and the conformation with a nearly planar NC*CO skeleton is the most stable conformation in aqueous solution. The barrier to rotation of the CO2 group (theta rotation) was calculated to be 6.7 (6-31++G*) and 5.9 (MP2/6-31++G*) kcal mol(-1), while that to rotation of the NH3 group (phi rotation) was very small (&lt;1 kcal mol(-1)). The relative free energy of solvation and relative stability among the representative conformations of ALAZ were calculated by Monte Carlo (MC) simulation with the statistical perturbation method. The energy variation along the theta rotation indicated that the value of theta = 5-10 degrees Is favorable far ALAZ in aqueous solution. The MC simulation supports the ab initio GB results for the conformational properties of ALAZ In aqueous solution. (C) 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.

    DOI： 10.1002/(SICI)1099-1395(199703)10:3<145::AID-POC885>3.0.CO;2-B

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MISC

  • HPC-AI時代に向けたもっとみんなのスパコンTSUBAME4.0

    遠藤 敏夫, 野村 哲弘, 渡邊 寿雄, 安良岡 由規, 鶴見 慶

    情報処理学会研究報告, 2024-HPC-195   195 ( 8 )   2024年8月

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    記述言語：日本語  

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  • 新スーパーコンピュータTSUBAME3.0の概要

    藤田 和宏, 鶴見慶, 安良岡由規, 根本忍, 梁井善行, 渡邊寿雄, 野村 哲弘, 三浦信一, 額田彰, 遠藤敏夫, 松岡聡

    大学ICT推進協議会2017年度年次大会論文集   TC1-6   2017年12月

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  • TSUBAME2 における外部利用促進の取り組み

    渡邊 寿雄, 佐々木 淳, 松本 豊, 板倉 有希, 青木 尊之

    AXIES 大学 ICT 協議会 2016 年度年次大会論文集   FA26   2016年12月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）  

    東京工業大学のスパコン TSUBAME2 は、共同利用・共同研究拠点として学内のみならず、日本全国の大学、研究機関、企業などに所属するユーザへその計算資源を提供してきた。平成２８年度からは新たに TSUBAME 若手・女性/より若い世代の利用者支援制度や、HPCI における産業利用への資源提供を開始しており、これらを含めた TSUBAME2 での各種公募制度について報告する。

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  • 高分子反応での高機能触媒開発へ向けた大規模分子軌道計算による予備的研究

    渡邊寿雄, 川内進

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2016   75   2016年10月

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    記述言語：日本語  

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  • ガウス型基底関数のs型関数による再展開

    渡邊寿雄, 稲富雄一, 稲富雄一, 梅田宏明, 本田宏明, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2015   63‐64   2015年10月

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    記述言語：日本語  

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  • ガウス型基底関数のs型関数による再展開についての考察

    渡邊寿雄, 稲富雄一, 稲富雄一, 梅田宏明, 本田宏明, 青柳睦, 長嶋雲兵

    分子科学討論会講演プログラム&amp;要旨(Web)   8th   ROMBUNNO.4P128 (WEB ONLY)   2014年

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    記述言語：日本語  

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  • 東京工業大学のHPCIに関する取り組み

    三浦 信一, 渡邊 寿雄, 佐藤 仁, 遠藤 敏夫

    大学ICT推進協議会年次大会論文集   T4G-1   2013年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：[大学ICT推進協議会]  

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  • 「みんなのスパコン」TSUBAMEにおける産業利用促進の取り組み

    渡邊 寿雄, 佐々木 淳, 松本 豊, 早川 義久, 仲川 愛理, 青木 尊之

    大学ICT推進協議会年次大会論文集   T3G-4   2013年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：[大学ICT推進協議会]  

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  • 超並列フラグメント分子軌道法プログラムOpenFMOの開発

    稲富雄一, 眞木淳, 本田宏明, 石元孝佳, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 池上努, 青柳睦

    分子科学討論会講演プログラム&amp;要旨(Web)   7th   ROMBUNNO.1E01 (WEB ONLY)   2013年

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    記述言語：日本語  

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  • スペルミジンによるRNA認識機構の量子化学的解明

    林慶浩, 菅波晃子, 杉山肇, 渡邊寿雄, 川内進, 田村裕

    高分子学会予稿集(CD−ROM)   60 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.3PB116   2011年9月

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  • FMO法におけるフラグメント分割の精度検証

    渡邊寿雄

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2010   71   2010年10月

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    記述言語：日本語  

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  • ポリアミンによるRNAの構造と機能制御の理論的解明

    林慶浩, 菅波晃子, 杉山肇, 渡邊寿雄, 川内進, 田村裕

    高分子学会予稿集(CD−ROM)   59 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.1PA079   2010年9月

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    記述言語：日本語  

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  • ポリアミンによるRNAの構造と機能制御の理論的解明

    林慶浩, 菅波晃子, 渡邊寿雄, 杉山肇, 川内進, 田村裕

    繊維学会夏季セミナー講演要旨集   41st   107   2010年8月

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    記述言語：日本語  

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  • 大規模分子軌道計算のための並列対角化手法

    飯塚直之, 渡邊寿雄, 梅田宏明, 稲富雄一, 多田野寛人, 池上努, 櫻井鉄也, 長嶋雲兵

    日本応用数理学会年会講演予稿集   2009   127-128 - 128   2009年9月

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    記述言語：日本語  

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  • グリッド技術を用いた大規模分子シミュレーションプログラムの開発

    長嶋雲兵, 長嶋雲兵, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也, 立川仁典, 立川仁典, 石元孝佳, 石元孝佳, 梅田宏明, 梅田宏明, 八木徹, 八木徹, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2008   66   2008年9月

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    記述言語：日本語  

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  • 多成分分子軌道法の開発と同位体効果の解析

    石元孝佳, 石元孝佳, 立川仁典, 立川仁典, 梅田宏明, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2008   46   2008年9月

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    記述言語：日本語  

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  • フラグメントMO及びFMO‐MO法によるDNAの電子状態計算

    渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2008   52   2008年9月

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    記述言語：日本語  

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  • グリッド技術を用いた大規模Fock行列計算プログラムの開発

    梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 八木徹, 八木徹, 石元孝佳, 石元孝佳, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2008   49   2008年9月

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    記述言語：日本語  

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  • フラグメント分子軌道法を用いたHartree‐Fock法の初期値改善

    飯塚直之, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵, 櫻井鉄也, 櫻井鉄也

    日本応用数理学会年会講演予稿集   2008   375-376   2008年9月

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    記述言語：日本語  

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  • 大規模分子軌道計算における解くべき固有値問題の特徴

    稲富 雄一, 石元 孝佳, 梅田 宏明, 渡辺 寿雄, 櫻井 鉄也, 立川 仁典, 長嶋 雲兵

    計算工学講演会論文集   13 ( 2 )   707 - 708   2008年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 高次元アルゴリズム (HA : Hamiltonian Algorithm) を用いた Enkephalin の立体構造の分子動力学的研究 : HAに現れる mixing 係数の効果

    土屋 恭平, 寺前 裕之, 渡邊 寿雄, 石元 孝佳, 長嶋 雲兵

    Journal of computer chemistry, Japan   6 ( 5 )   275 - 282   2007年12月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：出版者：日本コンピュータ化学会,Society of Computer Chemistry, Japan  

    タンパク質の折れ畳み過程や構造をシミュレーションする手法である分子動力学法をより効率よく行うために生体分子の分子動力学シミュレーションプログラム：PEACHに高次元アルゴリズム（HA: Hamiltonian Algorithm）を組み込み、従来の分子動力学法との差異を比較検討した。Leu-EnkephalinとMet-Enkephalinの二種類のタンパク質を計算対象とした。HAを用いると従来法のエネルギー分布よりも低いエネルギー値を多く取ることが観測され、探索空間が広がっている事が判った。

    DOI： 10.2477/jccj.6.275

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  • 大規模Fock行列生成プログラムの開発

    梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2007   45   2007年10月

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    記述言語：日本語  

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  • FMO法による上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)の相互作用解析

    渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 田村裕, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2007   43-44   2007年10月

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    記述言語：日本語  

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  • MC_MO‐Full‐CI法による水素分子のエネルギー計算

    石元孝佳, 石元孝佳, 立川仁典, 立川仁典, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2007   24   2007年10月

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    記述言語：日本語  

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  • FMO法による上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)の相互作用解析

    渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 田村裕, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    分子科学討論会講演要旨集(CD−ROM)   1st   3P120   2007年8月

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    記述言語：日本語  

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  • 大規模Fock行列計算プログラムの開発

    梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    分子科学討論会講演要旨集(CD−ROM)   1st   4P075   2007年8月

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    記述言語：日本語  

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  • 多成分分子軌道法を用いた水素分子に対するエネルギー計算

    石元孝佳, 石元孝佳, 立川仁典, 立川仁典, 稲富雄一, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵

    分子科学討論会講演要旨集(CD−ROM)   1st   2P057   2007年8月

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    記述言語：日本語  

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  • GAMESSにおけるフォック行列計算ルーチンのグリッド化

    梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    情報処理学会シンポジウム論文集   2007 ( 1 )   76   2007年1月

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    記述言語：日本語  

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  • 多成分分子軌道法によるH2分子のエネルギー計算

    石元孝佳, 石元孝佳, 立川仁典, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2007   82   2007年

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    記述言語：日本語  

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  • グリッド技術を用いた大規模分子軌道計算プログラムの開発

    長嶋 雲兵, 渡辺 寿雄, 稲富 雄一, 石元 孝佳, 梅田 宏明, 櫻井 鉄也

    日本化学会情報化学部会誌   25 ( 2 )   40 - 40   2007年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 日本化学会・情報化学部会  

    DOI： 10.11546/cicsj.25.40

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  • 高次元アルゴリズム(HA: Hamiltonian Algorithm)を用いたEnkephalinの立体構造の分子動力学的研究 : HAに現れるmixing 係数の効果

    土屋 恭平, 寺前 裕之, 渡邊 寿雄, 石元 孝佳, 長嶋 雲兵

    Journal of Computer Chemistry, Japan   6 ( 5 )   275 - 282   2007年

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本コンピュータ化学会  

    タンパク質の折れ畳み過程や構造をシミュレーションする手法である分子動力学法をより効率よく行うために生体分子の分子動力学シミュレーションプログラム：PEACH に高次元アルゴリズム（HA:Hamiltonian Algorithm）を組み込み、従来の分子動力学法との差異を比較検討した。Leu-Enkephalin とMet-Enkephalin の二種類のタンパク質を計算対象とした。HA を用いると従来法のエネルギー分布よりも低いエネルギー値を多く取ることが観測され、探索空間が広がっている事が判った。Copyrightは日本コンピュータ化学会。出版社版は学会より入手。

    DOI： 10.2477/jccj.6.275

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  • フラグメントMO法によるEpidermal Growth Factor(EGF)受容体の解析

    渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 田村裕, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2007   80-81   2007年

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    記述言語：日本語  

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  • FMO法の非経験的分子動力学法の適応性検証

    田村克浩, 田村克浩, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    情報化学討論会講演要旨集   29th ( 0 )   107-108 - JP19   2006年11月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 日本化学会  

    FMO（フラグメント分子軌道）法はたんぱく質等の巨大分子系に適応可能な分子軌道法の近似法である。茶カテキン分子のポテンシャルエネルギー曲面を従来法とFMO法で作成し、FMO法が非経験的分子動力学法に適応するか検証した。

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  • Intramolecular interaction energies during dynamics simulations of oligopeptides by fragment molecular orbital-Hamiltonian algorithm method

    Takayoshi Ishimoto, Hiroyuki Teramae, Yuichi Inadomi, Hiroaki Umeda, Toshio Watanabe, Umpei Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   232   379 - 379   2006年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • FMO-MO 法による大規模分子軌道計算(計算科学の基盤技術とその発展)

    稲富 雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄

    数理解析研究所講究録   1505 ( 0 )   134 - 144   2006年7月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：京都大学  

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  • 高次元アルゴリズムを用いたEnkephalinの構造解析

    土屋恭平, 寺前裕之, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2006   57   2006年

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    記述言語：日本語  

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  • 茶カテキン分子を用いたフラグメント分子軌道法(FMO法)の検証

    田村克浩, 田村克浩, 稲富雄一, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2006   77-78   2006年

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    記述言語：日本語  

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  • S1d1-7 DNA and Estrogen Receptor Interaction Revealed by the Fragment Molecular Orbital Method(S1-d1: "Structure and Function of Weak Interactions in Protein Molecules",Symposia,Abstract,Meeting Program of EABS & BSJ 2006)

    Watanabe Toshio, Inadomi Yuichi, Fukuzawa Kaori, Tanaka Shigenori, Nakano Tatsuya, Nilsson Lennart, Nagashima Umpei

    生物物理   46 ( 2 )   S108   2006年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：一般社団法人 日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.46.S108_1

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  • グリッド技術を用いた並列フォック行列計算プログラムの開発

    梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 稲富雄一, 稲富雄一, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 石元孝佳, 石元孝佳, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2006   56   2006年

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    記述言語：日本語  

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  • 大規模分子に対するFMO‐MOの計算精度

    稲富雄一, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2006   71   2006年

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    記述言語：日本語  

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  • プロトン・デュートロンの基底関数に対する相関効果の影響

    石元孝佳, 石元孝佳, 立川仁典, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2006   69   2006年

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    記述言語：日本語  

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  • FMO‐MO法による大規模分子軌道計算:溶媒の影響 その3

    渡邊寿雄, 渡邊寿雄, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 石元孝佳, 石元孝佳, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2006   85-86   2006年

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    記述言語：日本語  

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  • 大規模固有値問題のグリッド環境向き並列解法

    桜井鉄也, 小瀧義久, 多田野寛人, 稲富雄一, 梅田宏明, 渡辺寿雄, 長嶋雲兵

    日本機械学会計算力学講演会講演論文集   18th ( 18 )   159-160 - 160   2005年11月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

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  • 9033 大規模固有値問題のグリッド環境向き並列解法(GS-D 一般セッション(行列計算))

    櫻井 鉄也, 小瀧 義久, 多田野 寛人, 稲富 雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄, 長嶋 雲兵

    計算力学講演会講演論文集   2005 ( 18 )   159 - 160   2005年11月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会  

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  • Development of a Large Scale Molecular Simulation Program for A Large Scale Molecular Orbital Calculation using Fragment Molecular Orbital Method and Grid Computation Technique

    NAGASHIMA Umpei, INADOMI Yuichi, UMEDA Hiroaki, WATANABE Toshio, ISHIMOTO Takayoshi, SAKURAI Tetsuya, SAKURAI Tetsuya, HIRANO Tsuneo, TOMONARI Mutsumi, TOMONARI Mutsumi

    分子構造総合討論会講演要旨集(CD−ROM)   2005   3D01   2005年9月

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    記述言語：英語  

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  • 大規模固有値問題のmaster-worker 型並列解法

    櫻井 鉄也, 多田野 寛人, 早川 賢太郎, 佐藤三久, 高橋 大介, 長嶋 雲平, 稲富雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄

    情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）   46 ( 7 )   44 - 51   2005年5月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会  

    本論文では，大規模な一般化固有値問題の指定した領域内の固有値と固有ベクトルを求める並列解法について述べる．この方法では複数の大規模な連立一次方程式を解くことで，大規模問題を求めようとする固有値のみを持つような小規模な固有値問題に帰着させる．これらの連立一次方程式は独立に解くことができるため，これらを並列に解く．グリッドRPC システムであるOmniRPC 上でこの方法のプログラムを作成した．広域ネットワークを介してPC クラスタを利用する環境において実験を行った．In this paper we present a parallel method for finding several eigenvalues and eigenvectors of large-scale eigenvalue problems. In this method, a small matrix pencil that has only the desired eigenvalues is derived by solving large sparse linear equations constructed from matrices of the eigenvalue problem. Since these equations can be solved independently, we solve them on remote hosts in parallel. This approach is suitable for master-worker programming models. We have implemented and tested the proposed method in a grid environment using OmniRPC.

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    その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00018410/

  • FMO-MO法による大規模分子軌道計算

    稲富雄一, 梅田 宏明, 渡邊 寿雄, 櫻井 鉄也, 長嶋 雲兵

    情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）   46 ( 7 )   1 - 8   2005年5月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会  

    本論文では, フラグメント分子軌道(FMO)法に基づいた分子軌道(FMO-MO)計算についての概要と, 実際のタンパク分子への適用結果を示す.FMO-MO法では, 巨大な分子全体に対する反復解法を行わずにすむため, 従来の分子軌道法では非常に困難であった1,000原子を超える大規模分子の分子軌道計算を, 比較的短時間で行うことができる.大規模クラスタ計算機を用いた場合には, 卵白リゾチーム分子に対するFMO-MO計算を, 4時間半程度で行うことができた.また, 小さなサイズの分子軌道計算では見えなかった一般化固有値問題を解く時間が, 全計算時間の34%となり比較的大きなウェイトを占めることが明らかとなった.

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    その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00018405/

  • グリッド技術を用いた大規模分子シミュレーションプログラムの開発:プロジェクトの概要

    梅田宏明, 稲富雄一, 渡辺寿雄, 石元孝佳, 桜井鉄也, 長嶋雲兵

    日本化学会講演予稿集   85th ( 1 )   794   2005年3月

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    記述言語：日本語  

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  • DNA and estrogen receptor interaction revealed by the fragment molecular orbital calculation.

    T Watanabe, Inadomi, V, S Tanaka, K Fukuzawa, T Nakano, L Nilsson, U Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   229   U779 - U779   2005年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • Large-scale molecular orbitals based on fragment molecular orbital method solved by projection method

    Y Inadomi, H Umeda, T Watanabe, T Sakurai, U Nagashima

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   229   U793 - U793   2005年3月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）   出版者・発行元：AMER CHEMICAL SOC  

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  • FMO‐MO法による大規模分子軌道計算

    稲富雄一, 稲富雄一, 梅田宏明, 梅田宏明, 渡辺寿雄, 渡辺寿雄, 桜井鉄也, 桜井鉄也, 桜井鉄也, 長嶋雲兵, 長嶋雲兵

    情報処理学会シンポジウム論文集   2005 ( 2 )   1-8   2005年1月

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    記述言語：日本語  

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  • 大規模固有値問題のmaster‐worker型並列解法

    桜井鉄也, 多田野寛人, 早川賢太郎, 佐藤三久, 高橋大介, 長嶋雲兵, 稲富雄一, 梅田宏明, 渡辺寿雄

    情報処理学会シンポジウム論文集   2005 ( 2 )   43-50   2005年1月

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    記述言語：日本語  

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  • 高次元アルゴリズムと古典分子動力学法によるアミノ酸多量体の構造解析

    斎藤豊, 土屋恭平, 寺前裕之, 渡辺寿雄, 石元孝佳, 長崎雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2005   60   2005年

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    記述言語：日本語  

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  • A Large Scale Molecular Orbital Calculation Using Fragment Molecular Orbital Method

    INADOMI Yuichi, UMEDA Hiroaki, WATANABE Toshio, ISHIMOTO Takayoshi, NAGASHIMA Umpei

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2005   75   2005年

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    記述言語：英語  

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  • FMO‐MO法による大規模分子軌道計算:グリッド化に向けて

    梅田宏明, 稲富雄一, 渡辺寿雄, 多田野寛人, 桜井鉄也, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2005   68   2005年

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    記述言語：日本語  

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  • FMO‐MO法による大規模分子軌道計算:溶媒の影響

    渡辺寿雄, 稲富雄一, 梅田宏明, 石元孝佳, 長崎雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2005   69   2005年

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    記述言語：日本語  

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  • A Large Scale Molecular Orbital Calculation Using Fragment Molecular Orbital Method-Method and Performance Evaluation-

    INADOMI Yuichi, UMEDA Hiroaki, WATANABE Toshio, ISHIMOTO Takayoshi, NAGASHIMA Umpei

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2005   50   2005年

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    記述言語：英語  

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  • FMO‐MO法による大規模分子軌道計算:グリッド化に向けて

    梅田宏明, 梅田宏明, 稲富雄一, 稲富雄一, 渡辺寿雄, 渡辺寿雄, 多田野寛人, 桜井鉄也, 桜井鉄也, 長嶋雲兵, 長嶋雲平

    情報処理学会シンポジウム論文集   13   2005年

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    記述言語：日本語  

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  • 高次元アルゴリズムにおける時間パラメータの検討

    八幡大輔, 寺前裕之, 渡辺寿雄, 石本孝佳, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2005   59   2005年

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    記述言語：日本語  

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  • 2P080 Reaction Mechanism of Nitric Oxide Reductase Cytochrome P450nor from Fusarium oxysporum

    塚本 弘毅, 渡邉 寿雄, 長嶋 雲兵, 秋山 泰

    生物物理   44 ( 1 )   S129   2004年11月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：日本生物物理学会  

    DOI： 10.2142/biophys.44.S129_4

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  • フラグメントMO法によるDNAとエストロゲン受容体の相互作用解析

    渡辺寿雄, 稲富雄一, 福沢薫, 田中成典, 中野達也, Nilsson L, 長嶋雲兵

    日本コンピュータ化学会年会講演予稿集   2004   86   2004年5月

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    記述言語：日本語  

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  • DNA and estrogen receptor interaction revealed by the fragment molecular orbital method - Implementation of SCF convergence

    T Watanabe, Y Inadomi, S Tanaka, U Nagashima'

    NSTI NANOTECH 2004, VOL 1, TECHNICAL PROCEEDINGS   46 ( Supplement 2 )   176 - 179   2004年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：NANO SCIENCE & TECHNOLOGY INST  

    The fragment molecular orbital (FMO) method was applied to evaluate the interaction between estrogen response element (ERE) in DNA and DNA binding domain (DBD) of estrogen receptor (ER). In order to calculate the whole electronic state of DNA-ERE and ER-DBD, we developed the SCC-DIIS method and the field scaling method. The SCC-DIIS method is for acceleration of the self-consistent charge (SCC) convergence, and the field scaling method changes the field effect from other fragments for stable convergence. Hybridization of these two methods made it possible to calculate the whole electronic state of DNA-ERE and ER-DBD.

    Web of Science

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  • 分子動力学法による微小液滴の界面構造の解析

    渡辺寿雄, 島田幸子, 中谷清治, 菊池修

    日本化学会講演予稿集   81st ( 1 )   415   2002年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 微小液滴の安定性 分子動力学法による解析 (文部科学省S)

    渡辺寿雄, 島田幸子, 中谷清治, 菊池修

    液液界面ナノ領域の化学 第2回公開シンポジウム要旨集 平成14年   30   2002年

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    記述言語：日本語  

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  • グリシンの水溶液中における分子内水素移動反応

    渡辺寿雄, 浦栃裕, 菊池修

    溶液化学シンポジウム講演要旨集   24th   232-233   2001年9月

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    記述言語：日本語  

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  • グリシンの分子内水素移動反応

    渡辺寿雄, 菊池修

    日本化学会講演予稿集   79th ( 1 )   135   2001年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 分子動力学法による微小液滴の界面構造の解析 (文部科学省S)

    渡辺寿雄, 島田幸子, 中谷清治, 菊池修

    液液界面ナノ領域の化学 平成13年度 第1回公開シンポジウム要旨集   18   2001年

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    記述言語：日本語  

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  • Ab initio and DFT Calculations of Tetrachlorodibenzo-p-dioxins

    Wang Zun Yao, Watanabe Toshio, Kikuchi Osamu

    JCPE Journal   13 ( 4 )   251 - 254   2001年

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    記述言語：英語   出版者・発行元：Society of Computer Chemistry, Japan  

    HF/6-311G&lt;SUP&gt;**&lt;/SUP&gt; and B3LYP/6-311G&lt;SUP&gt;**&lt;/SUP&gt; calculations of tetrachlorodibenzo-&lt;I&gt;p&lt;/I&gt;-dioxins (TCDDs) predicted that the lowest-energy isomer is not the most toxic 2, 3, 7, 8-TCDD isomer but l, 3, 6, 8-TCDD. This is contrary to the AM1 and PM3 predictions which are used for the elucidation of the isomer distribution of the TCDD homologue in combustion-derived samples.

    DOI： 10.14827/jccj1999.13.251

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  • 有効二体間ポテンシャル関数の非経験的決定法の開発 グリシンの分子内水素移動反応への応用

    渡辺寿雄, 菊池修

    日本化学会講演予稿集   78th ( 1 )   455   2000年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 水溶液中でのHCN重合経路に対する量子化学研究

    菊池 修, 井戸賀 和美, 渡辺 寿雄, 佐藤 友介

    Viva origino   27 ( 1 )   6 - 6   1999年3月

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    記述言語：日本語  

    CiNii Books

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  • 有効二体間ポテンシャル関数の非経験的決定と応用

    渡辺寿雄, 菊池修

    日本化学会講演予稿集   74th ( 1 )   93   1998年3月

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    記述言語：日本語  

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  • GBFポテンシャル関数によるMC simulation—tert‐butyl chlorideのSN1型解裂反応への適用

    渡辺寿雄, 菊池修

    日本化学会講演予稿集   72nd ( 1 )   179   1997年3月

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    記述言語：日本語  

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  • GBFポテンシャル関数によるMC simulation t‐ButylchlorideのSn1型解裂反応への適用

    渡辺寿雄, 菊池修

    分子構造総合討論会講演要旨集   1996   128   1996年10月

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    記述言語：日本語  

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  • 水溶液中におけるグリシン双性イオンのコンフォメーションと溶媒和構造

    渡辺寿雄, 橋本和彦, 高瀬秀人, 菊池修

    分子構造総合討論会講演要旨集   1995   237   1995年9月

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    記述言語：日本語  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • High Performance Computational (HPC) Studies on Beyond the Standard Model of Particle Physics using Atoms and Molecules

    2018年4月 - 2019年3月

    学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点  公募型共同研究 

    DAS BHANU PRATAP

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    資金種別：競争的資金

    The beyond the Standard Model (BSM) physics that we shall be exploring in this research are the electric dipole moment (EDM) of the electron and nuclear which can arise due to the violations of symmetries of space and time due to exotic forces between subatomic particles. The high performance computations of the electron and nuclear EDMs to test BSM physics will be carried out in the framework of relativistic quantum mechanics such as the Dirac-Hartree-Fock (DHF) equation and the relativistic coupled cluster (RCC) amplitude equations.

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  • 並列フラグメント分子軌道計算プログラムOpenFMOのマルチプラットフォーム化

    2014年4月 - 2015年3月

    学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点  公募型共同研究 

    渡邊 寿雄

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    化学反応を原子・電子レベルで解明・予測する計算化学では、より実験条件に即した大規模系への応用が強く望まれており、方法論とプログラムの開発に加え、スパコンへの最適化が盛んに行われている。本課題では京などのSMPクラスタ型並列計算機向けに最適化された九州大学 稲富らの OpenFMO をベースとして、アクセラレータ型スパコンなどへのマルチプラットフォーム化を進める。また、アクセラレータ型スパコンの増大するSIMD長を有効に活用可能なように、アルゴリズムの改良も行う。

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  • 溶液内化学反応解析の為の新たな計算化学的手法の開発及び応用

    研究課題/領域番号：14740321  2002年 - 2003年

    文部科学省  科学研究費補助金(若手研究(B))  若手研究(B)

    渡邊寿雄

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：1700000円 （ 直接経費：1700000円 ）

    溶液内での化学反応を解析するために必要な大規模な系の分子軌道計算が可能な方法であるフラグメント分子軌道法(FMO法)について研究を行った。プログラムパッケージとしては、国立医薬品食品衛生研究所の中野らによって開発され、産業技術総合研究所の稲富らによって改良されたABINIT-MPを用いた。また分子動力学法(MD法)のプログラムは産業技術総合研究所の池上によって開発されたMDプログラムを用いた。これらのプログラムを用いてFMO法のMD計算における特性を調べるため、6残基のポリペプチド(ポリグリシン・ポリアラニン)を用いて、PM3、HF/STO-3G、HF/6-31G、FMO/STO-3G、FMO/6-31Gを用いた計算を行い、比較・検討をした。その結果、FMO法で得られたエネルギー及びエネルギー勾配は、従来のHF法を精度良く再現し、FMO-MD計算が実用的であることがわかり、その有用性を示した。また、FMO法を適用するための準備段階として、数十ナノメートルの水溶液中のヘキサン、及びペンタデカンの微小液滴の振舞を、力場関数に分子力学法(MM法)を用いた古典MD計算によって調べた。得られた結果より、液滴のサイズ依存性、単位セルのサイズ依存性などを調べ、液滴の特性を調べるために十分な系のサイズや条件を調べた。また、平らな界面との比較を行って液滴界面の特徴を調べた。それにより液滴におい...

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  • レーザー捕捉-分光-電気化学法による微小油滴/水界面物質移動過程の解析と制御

    研究課題/領域番号：13129202  2001年 - 2003年

    文部科学省  科学研究費補助金(特定領域研究(B), 特定領域研究)  特定領域研究(B), 特定領域研究

    中谷清治, 渡辺寿雄, 大堺利行

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    資金種別：競争的資金

    配分額：30500000円 （ 直接経費：30500000円 ）

    レーザー捕捉-分光-電気化学装置を用いて,イオン対抽出過程のメカニズムを単一微小油滴/水系で直接測定から明らかにした。(フェロセニルメチル)トリメチルアンモニウムイオン(FcN^+)とアルキル硫酸イオン(AS^-)のイオン対抽出速度測定から,アルキル鎖長(n=11,12,13)で特徴的な挙動が観測された。n=11では抽出過程は両相で電気的中性を満たすようにFcN^+とAS^-の個々のイオン移動が進み,その律速段階偉AS^-の移動であることがわかった。n=12,13では界面に吸着したAS^-とFcN^+が電気的に中性となり,油滴中に抽出されることがわかった。また,メロシアニン540(MC^-)と有機スズ化合物(OTC^+,トリブチルスズなど)のイオン対抽出過程をNaCl存在下で検討したところ,MC^-はCl^-よりも疎水的であるが油/水界面に吸着するため,OTC^+はCl^-と抽出された後、油滴中のCl^-と界面吸着したMC^-がゆっくりと交換されることが明らかとなった。本手法を用いて種々のイオン対抽出過程の速度論的議論が可能となった。油/水界面電子移動過程のガルバニ電位差・自由エネルギー変化(ΔG)依存性を単一微小水滴/油系で行った。電位差決定イオンとして,テトラアルキルアンモニウムイオンを用いることで赤血塩とデカメチルフェロセン,ジメチルフェロセンの組合せでΔGを0〜-40...

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