デジタルアニーラは、新しいコンピュータです。今までのコンピュータで計算すると時間がかかってしまう問題も、とても速く問題を解くことができます。 最終更新日 2018年11月16日 デジタルアニーラって? デジタルアニーラって? 富士通で開発した新しい計算方式を、デジタル回路を使って実現したコンピュータ(計算機)のことです。 現在(2018年11月)、富士通のクラウドサービスとして、デジタルアニーラを提供していますが、オンプレミスサービスとして、上のイラストのような計算機(イメージ)としての提供も考えています。 オンプレミスサービスって、どういうことですか? サーバ、ネットワーク、ソフトウェアの設備をお客様先に設置してサービスを提供する形態です。(例えば、お客様のデータセンターに設置して、サービスを提供したりすることです) 「デジタル回路を使って実現」っていうけど、私たちのパソコンとどう違うの? 量子コンピューティングの最新動向[前編] : FUJITSU JOURNAL（富士通ジャーナル）. 私たちは、パソコンを使ってどんなことがしたいかにあわせて、ソフトウェアをインストールしてますよね。例えば、「計算してグラフ化したい」「イラストを描きたい」「発表資料を作りたい」など。デジタルアニーラはソフトウェアをインストールしません。すでにデジタル回路に富士通で開発した計算方式が組み込まれています。その デジタル回路と新しい計算方式によって一番良い組み合わせを求めることができるのがデジタルアニーラ です。 つまり、デジタルアニーラはすでに計算式が組み込まれているから、「できること」が決まっている、ということですね(各個人用に組み立てられない)。それだと、デジタルアニーラがどれくらスゴイことができるのか、よくわからないのですが・・・ はい、デジタルアニーラは「一番良い組み合わせを求めることができる」ということなのですが、具体的な例で説明しますね。 何ができるの? (組合せ最適化問題) 「組合せ最適化問題」って、どんな問題ですか? 「条件を満たす組み合わせの中で、もっとも良い成績をだしてくれるものを求める問題」を指します。具体的に「運送業」の例で説明します。 運送屋さんがトラックに今日の配達分の荷物がくずれないように、隙間なく全体的に荷物の高さが低くなるように(安定するように)積むにはどうしたらよいか、という問題です。今は配達員の経験に左右されますが、事前にどのように積めばよいのかがわかると時間短縮になって大助かりです。 荷物の積み方だけでなく、他にも色々あります。例えば ネットワーク設計問題(交通・通信網、石油・ガスのパイプライン網) 配送計画問題(郵便・宅配便・店舗や工場への製品配送) 施設の位置問題(工場、店舗、公共施設) スケジューリング問題(作業員の勤務シフト、スポーツの対戦表) 災害復旧計画問題(救助、救援活動、物資輸送) など スゴイ・・・、たくさんあるんですね!
(写真左から)フォーブス ジャパン編集次長・九法崇雄、東北大学大学院准教授・大関真之、富士通AIサービス事業本部長・東圭三、早稲田大学文学学術院准教授・ドミニク・チェン 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? 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?
東: デジタルアニーラは量子の発想をデジタル回路で実現した技術です。量子は0と1が同時に存在するという摩訶不思議な特性を持つため、高速な計算処理が可能です。当社では20年以上量子デバイスの研究開発を続けています。その研究者がコンピュータの研究者と交わって、「量子デバイス的なことをデジタル計算機を使ってできないか?」という独特な発想から生み出しました。だから量子デバイスだけを研究している人には作れなかっただろうし、逆にコンピュータだけの研究をしていた人には生み出せなかったと思います。二つの領域を偶然一人の人間が跨いだからこそ発明できた技術なのです。 長谷川: 昨年デジタルアニーラの開発を発表し、今年から本格稼動という非常に早いペースで進められていますね。お客様の反応はいがかですか? 東: 定期的に情報をリリースしていますが、その都度かなりの反響をいただいております。たとえば投資ポートフォリオの事例を通じて金融業界、創薬の分子類似性の事例を通じて化学業界などのお客様から引き合いがございます。最近では社内で実践した工場内の動線最適化の事例から、物流・流通業界のお客様から同様なことができないか、あるいはそれを発展させたことができないかというお問い合わせもいただいております。 デジタルアニーラによる解決が期待される組合せ最適化問題 長谷川: 最適化の問題は皆様の耳には少し聞き慣れない問題かもしれませんが、実は古くからある問題でもあります。このようなテクノロジーが出てきたことによって、新しいチャレンジや再び向き合うよい機会だと思っています。お客様からはどのようなご相談がありますか? 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+. 東: 国内では、ソフトウェアで従来は長時間かけて処理していたものを高速化したいという相談を多く受けます。一方海外では今まで処理していたことではなく、さらに一歩進んだ斬新なアイディアで新しいことをやれないかというお問い合わせが多々あります。 長谷川: 創薬におけるタンパク質の解析という先端的な領域だけでなく、我々にも身近な領域、たとえばプロ野球やプロサッカーの試合の組み合わせにも、裏では処理に最適化が使われています。実は私たちの生活の身近なところでも処理に壮大な時間を要している問題はございますが、今後デジタルアニーラの市場としてはどのような領域が延びるとお考えでしょうか? 東: 物流における動線の最適化や交通量・交通経路の最適化、それを応用して船の港湾の最適化などの領域に注目しています。 動画: 【導入事例】富士通ITプロダクツ デジタルアニーラを倉庫内の部品配置や棚のレイアウトの最適化に活用した(株)富士通ITプロダクツでの事例 長谷川: 物流や生産の現場には非常に大きなチャンスがあると思います。デジタルアニーラはクラウドサービスもあるので比較的導入しやすく、従来の仕組みに組み合わせて導入できるのもひとつのポイントですね。今後富士通としてはこのテクノロジーを普及させていくため、どのようなことに取り組んでいくのでしょうか?
量子コンピューティング技術の活用 「組合せ最適化問題」とは何か、デジタルアニーラでどうやって高速に解決できるのか、どのようにプログラミングを行うのか、他のアニーリングマシンとは何が違うのかを解説します。【富士通フォーラム 2018 セミナーレポート】 「ムーアの法則」の限界を超える?!
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?
大阪府堺市西区上野芝町4丁 - Yahoo! 地図
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