HOME / AINOW編集部 /いま話題の量子アニーリングって何?量子アニーリングや周辺技術の研究開発の現状とか、今後の展開について聞いてきた! 最終更新日: 2019年7月10日 こんにちは、亀田です。 最近、量子コンピュータとか量子アニーリングとかいう言葉をよく聞きます。調べてみたけど、難しくてよくわからない……。 そこで今回は、量子アニーリングの研究の第一人者、早稲田大学高等研究所准教授の田中 宗先生に、量子アニーリングで何ができるのか? 量子アニーリングとは何か? 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）. そして量子アニーリングやその周辺技術は今後どのように発展していき、世の中に影響を与えるのかなど、難しい技術の仕組みよりも、活用方法など分かりやすいところに焦点を当てて、お話を伺ってきましたよ。 田中 宗先生のプロフィール 早稲田大学高等研究所准教授、JSTさきがけ研究者 2008年東京大学にて博士(理学)取得。東京大学物性研究所特任研究員、近畿大学量子コンピュータ研究センター博士研究員、東京大学大学院理学系研究科にて日本学術振興会特別研究員(PD)、京都大学基礎物理学研究所基研特任助教、早稲田大学高等研究所助教を経て、2017年より現職。また、2016年10月よりJSTさきがけ研究者を兼任。専門分野は物理学、特に、量子アニーリング、統計力学、物性物理学。NEDO IoTプロジェクト「IoT推進のための横断技術開発プロジェクト」委託事業における「組合せ最適化処理に向けた革新的アニーリングマシンの研究開発」に従事している。量子アニーリングの研究開発を加速させるため、多種多様な業種の方々との情報交換を積極的に行っている。 そもそも量子アニーリングとは? 名前は聞いたことあるけど、仕組みまではよくわからないという方が大半ではないでしょうか? 量子アニーリングとは、組合せ最適化問題を効率良く解くことができる方法とか、機械学習の一部に使うことができるとか言われていますが、あまりピンと来ないですよね。田中先生のスライドが非常にわかりやすく、まとめられていますので参考にしてみてください。 田中先生から、量子アニーリングや量子技術に関する分かりやすい書籍を2冊紹介していただきました。一つは西森秀稔先生と大関真之先生による 『量子コンピュータが人工知能を加速する』 (日経BP)、もう一つは大関真之先生による 『先生、それって「量子」の仕業ですか?
すぐにでも治療を始められることを目指しているってことですよね!すごい技術ですね! (その他) デジタルアニーラは、富士通グループの石川県にある工場で倉庫部品のピックアップ手順の最適化に活用しています。デジタルアニーラで倉庫に置いてある複数の部品を集荷する人の最短経路を算出し、移動距離を約30%短縮しました。また、棚のレイアウト最適化にも取り組んでいて、部品の配置を変えたことにより、月間の移動距離を約45%短縮しています。 その他の「支える」技術 富士通研究所についてもっと詳しく
デジタルアニーラは、量子現象に着想を得たデジタル回路で、現在の汎用コンピュータでは解くことが難しい「組合せ最適化問題」を高速で解く新しい技術です。 特長 量子現象に着想を得たデジタル回路により、一般的なコンピュータでは解けない組合せ最適化問題を瞬時に解きます。 デジタルアニーラでは、ソフトウェア技術とハードウェア技術のHybridシステムにより、10万ビット規模の問題への対応を実現しました。 ソフトウェア技術とハードウェア技術のHybridシステムが、大規模な実問題(10万ビット規模)の高速求解を実現 規模 10万ビット規模で課題に対応 結合数 ビット間全結合による使いやすさ 精度 64bit階調の高精度 安定性 デジタル回路により常温で安定動作 「組合せ最適化問題」を実用レベルで解ける 唯一のコンピュータ 実用性の面で課題の多い量子コンピュータに対し、デジタル技術の優位性を活かすことで、早期実用化を実現しました。 なぜ、デジタルアニーラは複雑な問題を高速に解けるのか?
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? いま話題の量子アニーリングって何？量子アニーリングや周辺技術の研究開発の現状とか、今後の展開について聞いてきた！ | AI専門ニュースメディア AINOW. 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?
』 (小学館)です。 今後注目がさらに高まりそうな量子アニーリングについて、人工知能開発に関わる皆さんが思うであろう疑問点を中心にピックアップしてみました。 量子アニーリングにできることは、ただ一つ! 亀田 田中先生 専用マシンが次々登場する時代 量子アニーリングの実際のところ 実は量子コンピューターがなくても試せる量子アニーリング 量子アニーリングはシミュレーテッドアニーリングの親戚 今後の物理学からのアプローチと人工知能開発 まとめ 最近あちこちで話題になる量子アニーリングについて、何に使うことができるのかを分かりやすくお聞きすることができました。 今回はすべてご紹介できませんでしたが、量子情報処理には様々な方式があるようです。今回は量子アニーリングについて紹介しましたが、いわゆる量子コンピュータ、つまり量子回路型と呼ばれる古典コンピュータの上位互換の方式についても、その成長ぶりには目が離せません。IBMやGoogleが活発に研究をしている様子をニュース記事などで目にします。より良い手法はバズワード化して認知されていきますが、誤った認識で情報が広がらないように、今後も本質と活用方法をご紹介していきたいなと思います。 AI専門メディア「AINOW」(エーアイナウ)です。AI・人工知能を知り・学び・役立てることができる国内最大級のAI専門メディアです。2016年7月に創設されました。取材のご依頼もどうぞ。
社会実装フェーズにあるAI(人工知能)を中心とした最先端テクノロジーの可能性と社会課題について考えるイベント、「朝日新聞DIALOG AI FORUM 2018」が2018年5月20日(日)~5月24日(木)の5日間、東京ミッドタウン日比谷のビジネス連携拠点「BASE Q」にて開催されました。その中の一つの講演「AI Assisted Workの未来」では、デロイト トーマツ コンサルティング合同会社の長谷川晃一氏と富士通の東圭三が登壇。今のビジネスの現場で起こっている変化と、社会課題を解決するテクノロジーの最新事例について語りました。 企業と社会の変革を導く先端テクノロジーの動向 「今ビジネスの現場で起こっている変化」をテーマに、デロイト トーマツ コンサルティング合同会社の長谷川氏が語ります。 なぜ今データ処理の「リアルタイム性」が求められているのか?
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? 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!
00」になるように調整できればOKです。 2.
「無事キーが挙がった!」と思ってここまま保存しても、作成されたデータはキーが変更されていません。元のままです。 下記画面の赤丸の中にある「実行」というボタンを必ず押してください。 これをしないと元のカラオケーデータのキーが更新されません。 保存する 「実行」までできたら、データを保存しましょう。 メニューバーの「ファイル」の中から、「名前をつけて保存」を選びましょう。 そうすると、下記画面のようなファイルを保存する場所が聞かれます。 任意の場所とファイル名を選んで、保存してくださいね。 わかりやすく、「○○○」等のように一目でわかるようにしておくと便利ですよ。 これで、カラオケのキーを変更したデータが完成しました。 元のキーに戻すには?
「カラオケでもっと歌が上手くなりたい!」 「いろいろな歌を上手に歌いこなしたい」 「でもボイストレーニングに通う時間やお金がない・・」 そんな人におすすめなのが、歌の録音です 。自分の歌声は発声しているときと録音で聴くのとでは、まるで違うもの。録音して客観的に聴くことで悪い部分がわかり、効率的な練習ができるでしょう。 歌を録音することで、SNSに投稿することもできます 。上手になったら、たくさんの人にシェアするのも楽しいですね。そこでこの記事では、歌を録音するメリットや具体的な方法、必要な機材について紹介しましょう! 歌を録音することのメリット 歌が上手くなるには録音がいい方法ですが、録音することで具体的にどのようなメリットがあるのでしょうか?