The University of Tokyo ligg som ein oase midt i Japans hovudstad. Inne på universitetsområdet blomstrar hundrevis av kirsebærtre mellom gangvegar som går i rett bane frå bygning til bygning. I små grøne lunger er det plassert byster av utanlandske og japanske forskarar som bygde opp fagmiljøa ved universitetet på slutten av 1800-talet. Godt skjult, men godt tilgjengeleg frå heile universitetet, ligg karpedammen med ein tett skog rundt. Ein tursti går rundt heile dammen og dei som vil nyta utsynet kan setja seg på ein av benkane.

Dit går doktorstudent Olav Aanes Fagerlund (33) frå Østerås i Bærum når han har behov for å kopla av frå doktorarbeidet i simulering. Det ligg ei lang historie bak korleis han kom til The University of Tokyo: frå NTNU i Trondheim ein haustdag i 2009 og seinare aldri har snudd seg tilbake.

– Såg japansk film

– Det begynte med at eg som gutunge begynte å lesa om Japan i Store Norske leksikon. Som tjueåring las eg bøkene til Haruki Murakami, og eg blei bergteken av måten han skreiv om livet i Tokyo på 1960-talet. Eg såg all japansk film eg kom over både av regissørar som Akiro Kurosawa og mindre kjende. I 2005 tok eg difor ein avstikkar frå sivilingeniørstudiet ved NTNU og blei student i japanske realiaemne på Universitetet i Oslo. Emnet inkluderte også moderne japansk litteraturhistorie, fortel Olav Aanes Fagerlund til forskning.no.

NTNU-tur gav Japan-opphald

Det var likevel sivilingeniørstudiet i datavitskap ved NTNU som skulle gi han høvet til å ta eit lengre opphald i Japan. Alle studentane skulle stemma over kvar dei ynskte å dra på studiereise. Då vann Japan avrøystinga.

– Då besøkte me også The University of Tokyo: og via omvisaren vår fekk eg kontakt med ein europeisk postdoktor som seinare sette meg i kontakt med professoren som eg kom til to år etterpå. Professoren sende meg ei melding og lurte på om me hadde felles forskingsinteresser, og det hadde me. To veker før eg kom, hadde universitetet ordna bustad til meg.

– Eg fekk også instruksjonar om korleis eg skulle gå fram for å koma fram til T-banestasjonen Kashiwa frå flyplassen. Det gjekk fint, og professoren stod der og venta på meg. Han kjørte meg dit eg skulle bu og spanderte lunsj på meg. Slik fekk eg ein god demonstrasjon i japansk gjestfridom, fortel Aanes Fagerlund.

Blei doktorstudent

Han blei fort innskriven som gjestestudent.

– I desse åtte månadene arbeidde eg med å utvida simuleringsprogramvarer ved å gi dei nye eigenskapar og ta i bruk grafikkprosessorar. Eg blei altså ferdig med mastergraden min frå NTNU. Eg var framleis like interessert i Japan som før og ville bli lenger. Difor søkte eg fleire jobbar, og eg blei kalla inn til fleire intervju. Etter ei stund fekk eg også tilbod om å bli tilsett i eit programvareprosjekt rundt eit fem år langt superdatamaskinprosjekt der det skulle utviklast ny programvare, eller å bli doktorstudent ved laboratoriet der eg hadde vore gjestestudent.

– Eg takka ja til tilbodet som doktorstudent, for det var størst grunn til å angra om eg ikkje hadde takka ja. Det var dårlegare betalt enn den andre jobben, sidan eg berre ville få stipend, men likevel mykje meir interessant, fortel han.  

Måtte ta opptakseksamen

Sidan han ikkje tidlegare hadde tatt mastergrad ved The University of Tokyo måtte han gå gjennom det same nålauget som alle japanske søkjarar. På ein dag måtte han ta tre eksamenar mellom anna i alle typar matematikk.

– Eg førebudde meg ved å gå gjennom alle tidlegare opptakseksamenar og laga eigne løysingssett. Heldigvis fekk eg god hjelp av onkelen min som har jobba ved Det europeiske laboratoriet for partikkelfysikk (CERN) i Sveits. Eg hadde aldri tidlegare vore så konsentrert over førebuingar til ein eksamen. Men eg klarte testen i konkurranse med japanske søkjarar, og det er eg stolt over, seier han.

Med bestått opptakseksamen frå The University of Tokyo var altså vegen open for at han kunne bli doktorstudent i simulering.  

Skal betra programvaren til simulering

Hovudoppgåva hans er å delta i utviklinga av ein type simuleringsprogramvare som utnyttar moderne dataarkitekturar betre, slik at simuleringar av nedbrytinga til eit materiale, som til dømes metall, kan ta mindre tid enn før.  

– Simuleringar som før tok 24 timar eller to veker, kan no koma ned i ein time. Problemet har vore at minnefarten ikkje har klart å halda fylgje med utvidinga av dei raske prosessorane til datamaskinene. Medan prosessorane har hatt ei rivande utvikling dei siste tiåra, har ikkje minnefarten auka i same grad.

– Dermed oppstår det ein ubalanse fordi minnesystema i dag ikkje klarer å levera data raskt nok til dei moderne prosessorane. For ei rekkje problem står prosessoren ubrukt, og må stadig venta på å ta imot data for å halda fram med kalkulasjonar.  Det blir kalla problemet med avgrensinga av minnebandbreidda,  fortel Olav Aanes Fagerlund.

Grafiske prosessorar som i spelkonsollar

– Korleis går du fram?

– Eg brukar grafiske prosessorar (GPU) som mellom anna blir brukte i spelkonsollar. Desse GPU-ane har blitt laga for å kunna handtera millionar av biletdata, eller pikslar, som skal oppdaterast på ein skjerm 60 gonger i sekundet eller oftare. Dei har den råaste minnesystema som finst i dag og gjer det mogleg med endå høgare bandbreidde.

– Utfordringa no er å finna fram til ein programvare som kan halda på den høge ytinga sjølv om maskinvaren skulle bli skifta ut. No held eg på med ein liten del av ein metode som går ut på å omforma eit problem slik at det tar kortare tid å løysa det, men likevel vil gi same svar. Det er etappen før løysaren kan ta til med utrekninga av likningane, fortel han.

Nøgd med oppfylginga

Fagerlund er svært nøgd med den oppfylginga han fått frå universitetet.

– Her blir me som tar doktorgraden sett på som studentar med alle dei fordelar det gir. Me får høve til å søkja på stipend, og når dei først har namnet ditt i arkivet sitt, får du tilbod når alle aktuelle stipendtilbod dukkar opp. Me får også delta på mange internasjonale konferansar både i Japan, Storbritannia og i USA.

Det er også eit godt sosialt miljø blant oss frå utlandet og japanske studentar. Difor har eg både utanlandske og japanske venner.

– Levande forskingsmiljø

– Kva er den største skilnaden på ein norsk og ein japansk doktorgrad?

– Det bli lagt større vekt på sjølv avhandlinga her, medan dei krev berre tre publiseringar. Ved NTNU er det krav om minst seks publiseringar. Difor trur eg Peter Higgs har rett når han påstår at hans svært teoretiske vitskaplege artikkel om Higgs` partikkel ikkje ville ha vore mogleg å skriva i dag på grunn av det store publiseringspresset. Det ville ikkje ha vore mogleg med ei slik djup tenking og fordjuping i eit slikt miljø. Eg er einig med han i det.

– Vil du rå andre frå Noreg til å ta doktorgraden i Japan?

– Absolutt. Dei vil då koma til eit levande forskingsmiljø på eit av verdas beste universitet. Og dei blir fylgde godt opp. Avhandlinga skriv me på engelsk, så det er ikkje nødvendig å kunna japansk i utgangspunktet.

Klar for disputas

I løpet av året skal han disputera for doktorgraden ved The University of Tokyo:

– Eg gler meg til det, og eg ser fram til å begynna å jobba. Det har allereie kome eit tilbod til meg om å jobba for eit selskap som brukar satellittar for å måla klimaendringane i Arktis.  Då blir jobben min å utvikla satellittar til bruk i Arktis for klimaovervaking og oppsporing av drivis. Det kan vera viktig for framtidig skipstrafikk. Det kan vera at eg eg slår til, om eg ikkje vel å forlengja livet som forskar ved The University of Tokyo. Eigentleg har eg mest lyst til å jobba i den kommersielle verda, vedgår han.  

I alle fall er han enno ikkje vaksinert mot fascinasjonen for Japan.

– Det er mange spennande ting som skjer i Tokyo, så det er stor fare for at eg blir verande ei stund til. Og eg har dessutan nettopp sagt ja til å vera NTNU-ambassadør i Japan. Det blir moro.