量子コンピュータとどこが違うの? 「組合せ最適化問題」って聞くと、最近話題の「量子コンピュータ」ですか? 「量子コンピュータ」ではありません。できることの一部が重なりますが、実現方法が違います! 量子コンピュータ 「自然現象(量子の物理現象)」を使って答えを探すしくみを使っています。例えば、「光」や「絶対零度(−273. 15℃)」近くまで冷やした物質の中で起こる現象などを使って開発されたりしています。とても計算速度が速いのが特長です。 デジタルアニーラ 既存のコンピュータと同じように「0」と「1」で計算するデジタル回路を使って常温で動く計算機で、複雑な問題を解くことができます。すでに富士通のクラウドサービスとして提供しています。 「デジタル回路」って、普段私たちが使っているコンピュータの中にあるCPUのこと? CPUもデジタル回路の一種です。 CPU:Central Processing Unit の略。 パソコンには必ず搭載されている部品で、 各種装置を制御したり、データを処理します。 そのデジタル回路に、はじめから組み込む新しい計算方式が、既存のコンピュータとの違いを表すポイントなんですね。 どんな風に解を求めているの? デジタルアニーラの特徴である「アニーリング方式」を説明します。アニーリング方式は、「最初は色々と探すけれど、徐々に最適解の可能性が高い方だけに絞り込み、最後にたどり着いた答えが最適解とする」というものです。このしくみを「アリの行動」に例えて説明します。 一匹よりも、たくさんのアリで同時に支店長の周囲を探すから、速いですね! そうなんです。デジタルアニーラは、たくさんの回路が同時に動くので、非常に早く結果を求めることができます。もう一つ特徴があるので、下の黒板にまとめますね。 「思いつきで行動する」とありますが、無駄な動きをしているように感じるのですが・・? デジタルアニーラ - やさしい技術講座 : 富士通研究所. いいえ、可能性が無いところへは移動していません。少しでも可能性があるところへ移動しています。 それなら最初から可能性が高いところだけに絞り込んで行動した方が速そうですが・・? 最初から絞りこむと、その周辺しか探さなくなります。もしかしたら他に最適解になりそうな答えがあるかもしれません。そのため、最初は広い範囲で探し、徐々に範囲を狭くしていくのです。 そのためにアニーリング方式を使っているんですね!納得です!!
ドミニク・チェン(以下、チェン): コンピューターの進化って、人々の手に計算リソースが浸透していく過程ですよね。1980年代にパーソナルコンピューターとして個人の手に渡り、2000年代にクラウドコンピューティングになった。いまでは中高生でもクラウドリソースを普通に活用できます。アイデアを形にする機会は飛躍的に増えています。扱うデータ量も日々多くなっている。 私が肌で感じるのは、いままで複雑で計算リソースが多すぎて諦めざるをえなかったアプリケーションやサービスが、どんどん手軽につくれるようになっているという状況です。それが量子コンピューター技術まで...... 。実にワクワクします。 大関: 手元にiPadさえあればいいということです。PCからクラウドコンピューティングに変わったときに何が起こったかというと、"優秀なコンピューターは、家になくてもいい"となったことでした。要はクラウド経由で優秀なコンピューターに接続できればいい。手元に必要なのは端末だけ。それで十分活用できる環境になったのです。 東北大学大学院准教授・大関真之 量子コンピューターとデジタル回路が出合って生まれた新しい可能性 九法: 具体的に量子コンピューターは、どのように一般に普及していくと思われます? 富士通とぺプチドリーム、中分子医薬品候補化合物の高速・高精度探索に成功 | TECH+. 大関: よく中学、高校などに出張授業をしにいくことがあるんです。そうするとクラウドで量子コンピューターが運用されているので、中高生に、実際に触らせることができるんですよ。授業で習った原子・分子の特別な性質を利用したコンピューターということで、みんな興奮します。原理なんかわからなくても動かせる。でもそのうち、量子コンピューターが当たり前の世代が登場してくるんですよね。 チェン: 量子ネイティブ! 大関: そのときが本当のブレイクスルーが起こるときなんじゃないかと思います。 九法: インフラになるということでしょうか。 大関: 何の抵抗感もなく触っています。その感覚がすごい。 チェン: やっぱり解を求めるスピードは速いのですか? 大関: うーん、そうなのですが、でもまだ量子コンピューターは生まれたての赤ちゃん状態なので、エラーも多くて。デジタルのほうが歴史があるので、正確な答えを導き出せる。ただ答えの質が違う。まだ利用価値を探っている状態ですね。そんなデジタルの堅牢なシステムと量子コンピューターの可能性の両方をいいとこ取りしているのが「デジタルアニーラ」なのかなと。どうなんですか(笑)。 東: もともと富士通は20年以上量子コンピューターの研究を続けています。そしてそれとは別部門でスーパーコンピューターをはじめとするデジタル回路の高速化・高並列化の研究も行っていました。たまたまなのですが、量子を研究していたエンジニアがコンピューターの研究部門を同時に見ることになったのです。そこでひらめいたのが、こうした量子デバイスをデジタル回路で再現できないかという着想。それが始まりでした。 チェン: それはシミュレーション的なものなのですか?
スーパーコンピューターなど既存の技術が苦手とする問題に、特化型アプローチで瞬時に解を求める"夢の計算機"が注目されている。量子コンピューターに着想を得た、富士通の「デジタルアニーラ」だ。その登場は私たちの社会にどのようなインパクトを与えてくれるのか。量子アニーリングの専門家、東北大学大学院准教授・大関真之、ICTの最前線に身を置く早稲田大学文学学術院准教授・ドミニク・チェン、富士通AIサービス事業本部長・東圭三、そしてフォーブス ジャパン編集次長・九法崇雄が、大いなる可能性を議論する。 なぜいま、次世代アーキテクチャーが求められるのか? 夢の計算機「デジタルアニーラ」はクオリティ・オブ・ライフへの最適解を導き出せるか | Forbes JAPAN（フォーブス ジャパン）. 九法崇雄(以下、九法) :いま、ビジネスパーソンが知っておくべき、量子コンピューターに代表される次世代技術について教えていただけますか? 大関真之(以下、大関) :既存のコンピューターに使われているのが半導体。その集積密度は18カ月で2倍になると「ムーアの法則」で言われていたのですが、そろそろ限界点に到達しつつあります。これ以上小さくしていくと、原子・分子のふるまいが影響してくる。これはもう量子力学の世界。ではそれらを活用してコンピューター技術に応用できないか、というのが量子コンピューターです。「0」と「1」の2つの異なる状態を重ね合わせて保有できる"量子ビット"が生み出され、新しい計算方法が実現しつつある。とはいえ、実用化にはまだまだハードルがある状態です。 東圭三(以下、東) :一方、既存のコンピューターのいちばんの弱点は、組合せ最適化問題です。ビッグデータ活用が現実化すればするほど、処理データ量は重くなり、課題は山積してくる。その課題を突破するのに量子コンピューターの能力のひとつ、"アニーリング技術"を使おうというのが、現在の機運ですね。日本ではここ1、2年急速にその期待が高まってきました。 従来の手法では、コンピューターが場当たり的かある理論に基づいて試していたのですが、アニーリング技術は全体から複数のアプローチをして、最適解にたどり着くのが特徴です。これにより、答えを出すスピードが飛躍的に速くなる。 九法 :ドミニクさんはWebサービスの最前線で、変化を感じていますか? ドミニク・チェン(以下、チェン) :コンピューターの進化って、人々の手に計算リソースが浸透していく過程ですよね。1980年代にパーソナルコンピューターとして個人の手に渡り、2000年代にクラウドコンピューティングになった。いまでは中高生でもクラウドリソースを普通に活用できます。アイデアを形にする機会は飛躍的に増えています。扱うデータ量も日々多くなっている。 私が肌で感じるのは、いままで複雑で計算リソースが多すぎて諦めざるをえなかったアプリケーションやサービスが、どんどん手軽につくれるようになっているという状況です。それが量子コンピューター技術まで……。実にワクワクします。 大関 :手元にiPadさえあればいいということです。PCからクラウドコンピューティングに変わったときに何が起こったかというと、"優秀なコンピューターは、家になくてもいい"となったことでした。要はクラウド経由で優秀なコンピューターに接続できればいい。手元に必要なのは端末だけ。それで十分活用できる環境になったのです。 東北大学大学院准教授・大関真之 量子コンピューターとデジタル回路が出合って生まれた新しい可能性 九法 :具体的に量子コンピューターは、どのように一般に普及していくと思われます?
実際の計算式 デジタルアニーラの回路が計算している式を紹介します。 評価値を計算する式 デジタルアニーラでは、「組合せ最適化問題」を数値で計算して、「評価値の最小値」を探します。 (アリの例では、アリが移動する判断として「におい」があります。その「においの強さ」が「評価値」を表しています) 組み合わせが「2の8192乗通り」って、そんなに計算が大変なんですか? はい、例えば2の8192乗通りは、1秒間に1兆回(1の後に0が 12個並ぶ数)通りの組み合わせの計算ができるスーパーコンピュータで計算すると、 log(2^8192/(1兆×3600×24×365))=2446. 54 (1時間は 3600秒、1日は 24時間、1年は 365日) つまり、10進数でだいたい「2447桁」年かかります。 2447桁の年数って、ゼロが2446個ってことだよね、 100000000000000000・・・想像もつかないよ〜 ええー!スーパーコンピュータでさえも2447桁の年数だなんて想像ができないですね。宇宙の年齢が138億年くらいと言われてるから、想像できないのも当然ですね〜 デジタルアニーラの強み デジタル回路なので、安定に動作して、常温小型化が可能 8192個のビットが全結合で互いに相互接続 64ビット(1845京)階調の高精度 デジタル回路なので、安定に動作して、常温小型化が可能 デジタルアニーラは、常温で動作できるので、冷やすための装置が不要です。 8192個のビットが全結合で互いに相互接続とは? 結合する数字が大きくなると、色々な「組合せ最適化問題」を解けるようになる、という意味です。8192個のビットを扱うことができます。しかも、それらが互いにすべて影響しあう場合も計算できます。 (アリの例) 平面だけでなく、近くの葉の裏や地下や空など、色々なところも探せるようになります。 64ビット(1845京*)階調の高精度とは?
早稲田大学文学学術院准教授・ドミニク・チェン 東: 量子の動きをそのままシミュレーションしたものでなく、量子アニーリングのいくつかの特徴的な動作から発想を得て、デジタル回路で類似的なものを実現したものです。でも私はステップを積み重ねて解を出すことに慣れていたノイマン型 * の人間だったもので、最初は解をすぐ出す"魔法の箱"という印象でした。ただ大関先生の著書などを読んでいるうちに、これは画期的なアーキテクチャーだと気づいて...... 。 *コンピューターの基本構成のひとつ。ノイマン型コンピューターでは、記憶部に計算手続きのプログラムが内蔵され、逐次処理方式で処理が行われる。 九法: 「デジタルアニーラ」の優位性とはどんなところなのでしょう?
ここで少し、コンピュータの原理についてお話します。 コンピュータは情報を「0」と「1」の集合体で表現します。その一つ一つは「ビット」と呼ばれます。既存のコンピュータでは、電圧をかけたときの電流の流れがあるかないか(ONかOFFか)で、ビットを表現します。 それに対し、量子コンピュータでは、量子の重ね合わせの原理により、1つのビットで「0」と「1」の両方を「同時に」持つことができます。なぜそうなのかは割愛します。下記IBMのリンク等をご覧ください。量子コンピュータのビットは「量子ビット」と呼ばれます。 「0」と「1」を同時に持つことができるということは、複数の状態を一度に表現することができるということになります。 コンピュータで問題を解こうとするときに、考慮すべき要素が複数ある場合、その要素の数に応じて指数関数的に計算時間がかかります。 例えば、全ての都市を最短距離で回る経路を求める「巡回セールスマン問題」を解くことを例にとりますと、巡回する都市が30都市になった場合(都市の数=要素数)、29 x 28 x … x 2 x 1 ÷ 2=1京 x 1京ものルートがあり、その中から最短経路を求めることになります(円順列(n – 1)! から逆回りの分を2で割って算出します)。 富士通によれば、これを既存のデジタル回路であるスーパーコンピュータに総当たりで計算させると、8億年かかるそうですが、量子アニーリング方式のコンピュータで計算させると1秒以内に算出できるとのことです。 量子アニーリング方式は、巡回セールスマン問題のような「組み合わせ最適化問題」を解くことに特化しています。解決したい問題から組み合わせ最適化の部分を抽出し、量子アニーリングマシンに渡すパラメータを設定すれば、計算させることができます。 パラメータの設定はどのように行うかといいますと、コンピュータに解かせたい問題を、以下の数式で表される「イジングモデル」の形に落とし込みます。 出展:物理のいらない量子アニーリング入門(株式会社ブレインパッド) 量子アニーリングでは、イジングモデルで表されるHが最小となる2値パラメータSi, Sj(=スピン)の組み合わせを見つけることにより、最適解を求めます。Hは、ハミルトニアンと呼ばれ、スピンの状態に応じたエネルギーを表します。詳しくは、参考にある「物理のいらない量子アニーリング入門」をご覧ください。 なぜ今、量子コンピュータへの需要が高まっているのか?
大関 :よく中学、高校などに出張授業をしにいくことがあるんです。そうするとクラウドで量子コンピューターが運用されているので、中高生に、実際に触らせることができるんですよ。授業で習った原子・分子の特別な性質を利用したコンピューターということで、みんな興奮します。原理なんかわからなくても動かせる。でもそのうち、量子コンピューターが当たり前の世代が登場してくるんですよね。 チェン :量子ネイティブ! 大関 :そのときが本当のブレイクスルーが起こるときなんじゃないかと思います。 九法 :インフラになるということでしょうか。 大関 :何の抵抗感もなく触っています。その感覚がすごい。 チェン :やっぱり解を求めるスピードは速いのですか? 大関 :うーん、そうなのですが、でもまだ量子コンピューターは生まれたての赤ちゃん状態なので、エラーも多くて。デジタルのほうが歴史があるので、正確な答えを導き出せる。ただ答えの質が違う。まだ利用価値を探っている状態ですね。そんなデジタルの堅牢なシステムと量子コンピューターの可能性の両方をいいとこ取りしているのが「デジタルアニーラ」なのかなと。どうなんですか(笑)。 東 :もともと富士通は20年以上量子コンピューターの研究を続けています。そしてそれとは別部門でスーパーコンピューターをはじめとするデジタル回路の高速化・高並列化の研究も行っていました。たまたまなのですが、量子を研究していたエンジニアがコンピューターの研究部門を同時に見ることになったのです。そこでひらめいたのが、こうした量子デバイスをデジタル回路で再現できないかという着想。それが始まりでした。 チェン :それはシミュレーション的なものなのですか? 早稲田大学文学学術院准教授・ドミニク・チェン 東 :量子の動きをそのままシミュレーションしたものでなく、量子アニーリングのいくつかの特徴的な動作から発想を得て、デジタル回路で類似的なものを実現したものです。でも私はステップを積み重ねて解を出すことに慣れていたノイマン型*の人間だったもので、最初は解をすぐ出す"魔法の箱"という印象でした。ただ大関先生の著書などを読んでいるうちに、これは画期的なアーキテクチャーだと気づいて……。 *コンピュータの基本構成のひとつ。ノイマン型コンピューターでは、記憶部に計算手続きのプログラムが内蔵され、逐次処理方式で処理が行われる。 九法 :「デジタルアニーラ」の優位性とはどんなところなのでしょう?
不動産で住まいを探そう! 関連する物件をYahoo! 不動産で探す
5万円 鋳物:2万~2. 7万円 和風・竹垣:1.
施主 セキスイハイム外構工事は高過ぎない?セキスイハイムに頼まないで他社に外注することできないのかな?このまま進めると後悔しそう。具体的な費用や値引きができるか誰か教えて! こういった疑問や不安にお答えします。 新築外構工事は家の印象を大きく左右する大切な工事ですが、セキスイハイムに依頼すると外構費用の高さに驚きます。 これからセキスイハイムで家を建てられる方も事前に予算不足にならない対策を練る必要がありますので、 本記事を最後まで読むと、セキスイハイムの外構工事費用を抑える方法、値引きのコツ、専門業者に外注できるかなど外構工事の詳細が分かるようになります。 外構工事の打合せ 外注は可能? 工事費用の詳細・内訳 予算と予算不足対策 値引きのコツ