デジタルアニーラの登場によって、世の中の量子コンピュータに対する注目度も高まっていくのではないでしょうか。 未来技術推進協会でも今後の量子コンピュータの動向について追っていきます。 講演会のお知らせ 第9回講演会 ~ 量子コンピューティングに着想を得たデジタル回路『デジタルアニーラ』 日時:2018/6/19(火)19:00 ~ 20:30 詳細はこちら: 参考 ・ スパコンで8億年かかる計算を1秒で解く富士通の「デジタルアニーラ」 ・ 富士通、試作にFPGAを使用 ・ ムーアの法則の終焉──コンピュータに残された進化の道は? ・ ムーアの法則の次に来るもの「量子コンピュータ」 ・ 2021年、ムーアの法則が崩れる? ・ IBM 超並列計算を可能にする「量子重ね合わせ」 ・ 物理のいらない量子アニーリング入門 ・ AIと量子コンピューティング技術による新時代の幕開け ・ 説明可能なAIと量子コンピューティグ技術の実用化で世界を牽引 – 富士通研 2017年度研究開発戦略 ・ 三菱UFJ信託銀行が富士通デジタルアニーラの実証実験を開始へ ・ 今度こそAIがホンモノになる? 富士通が開発したコンピュータ「デジタルアニーラ」とは！？ | 未来技術推進協会. 富士通がAIブランド「Zinrai」の戦略を説明
2018年11月20日、AI、IoTをテーマとした「Fujitsu Insight 2018」を開催しました。「デジタルアニーラが切り拓く新しい未来とは ~量⼦コンピューティング領域における最新動向と富士通の取り組み〜」と題したセミナーでは、「量子アニーリングに関する最新動向と富士通の研究開発の展望」「デジタルアニーラへの期待」「デジタルアニーラの進化と未来」という3つのセッションで、デジタルアニーラが創り出す未来を紹介しました。 【Fujitsu Insight 2018「AI・IoT」セミナーレポート】 量子アニーリングに関する最新動向と、活用のカギ 最初に登壇した早稲田大学の田中 宗 氏が、量子アニーリングに関する最新動向と、富士通との共同研究開発の展望について語りました。 IoT社会、Society5. 0に向けてニーズが高まる量子アニーリング 早稲田大学 グリーン・コンピューティング・システム 研究機構 准教授 科学技術振興機構さきがけ 「量子の状態制御と機能化」 研究者(兼任) 情報処理推進機構 未踏ターゲット プロジェクトマネージャー モバイルコンピューティング推進コンソーシアム AI&ロボット委員会 顧問 田中 宗 氏 現在、量子コンピュータに対する注目が高まっています。新しい技術が登場するときに大事になるのは「どこに使うのか」であり、量子コンピューティングについても多くの企業が着手しているところです。 世の中で量子コンピューティングと呼ばれているものは、ゲート型(量子回路型)と量子アニーリング型に分けられると言われています。ゲート型は素因数分解、データの探索、パターンマッチング、シミュレーションアルゴリズムなどに対する計算方法が理論的に確立されています。一方、量子アニーリングは高精度な組合せ最適化処理を高速で実行することが期待されています。 量子アニーリングマシンに何ができて、何が期待されているのでしょうか? 量子アニーリングは、高精度な組合せ最適化処理を高速に実行する計算技術であると期待されています。組合せ最適化処理とは、膨大な選択肢から良い選択肢を選び出すことです。 例えば、たくさんの場所をもっとも短く、効率的に回れるルートを探し出す巡回セールスマン問題や配送計画問題、たくさんの人間が働く職場でのシフト表作成問題などです。シフトでいえば、「どうやって作るのが効率的か」「一人ひとりの働き方に合わせたシフトをどうやって作るか」を探索することは非常に難しいことです。 巡回セールスマン問題でいえば回る都市の数、シフトでいえば従業員の数といった、場所や人、ものなどの要素の個数が少なければ簡単に処理することができます。しかし、これらの要素の数が100、1000と増えていったらどうなるでしょう。選択肢が増え、次第に最適な答えを導き出すのは困難になります。 この手の問題は、実はみなさまのビジネスの中、私たちの実生活の中ではごくありふれています。人間が手作業で試行錯誤する、あるいは全ての選択肢をリストに書き出してベストな選択肢を探すという正攻法を放棄して、精度の高いベターな解を高速に得るにはどうすれば良いのか、というアプローチが大切になります。そこに量子アニーリングが期待されているのです。 そして現在、組合せ最適化処理はさまざまなニーズがあるといえます。日本ではSociety5.
』 (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。
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?
文部科学省・地震調査研究推進本部地震調査委員会が2016年6月10日に発表した「全国地震予測地図」によれば、四国から東海地方、関東、北海道東部など、太平洋沿岸の広い範囲で震度6弱以上の地震が30年以内に26%以上の確率で発生すると予測されています。 また、震度5弱以上が発生する可能性があるエリアを見ると、ほぼすべてのエリアが26%以上に該当しています。このことから、いつどこで地震が発生してもおかしくないことがわかります。地震大国・日本では、どこに住んでいても地震に見舞われる可能性があるのです。 ※「今後30年間に震度○○以上の揺れに見舞われる確率」が0. 1%、3%6%、26%であることは、ごく大まかには、それぞれ約30000年、約1000年、約500年、約100年に1度程度震度○○以上の揺れが起こり得ることを意味しています。 出典 地震調査研究推進本部地震調査委員会「全国地震動予測地図2016年版」 東日本大震災のとき、スーパーやコンビニには長蛇の列ができて購入まで2時間待ち、さらに水は1人あたり2リットルのペットボトル2本まで、カップラーメンは2個までのような数量制限も発生しました。また、ライフラインがストップしてしまい、水や電気、ガスがない状態が続き、食料があっても調理ができない・・・、そんな経験をした方もいらっしゃるのでないでしょうか? 災害の規模にもよりますが、一般的にライフラインの復旧や救援物資の到着まで最低3日はかかると言われています。そこで食料や飲料水の備蓄が必要です。こちらでは家族4人が最低3日生き残る方法について、必要な防災グッズや水・食料の備蓄という観点から考えたいと思います。 飲料水と非常食の目安は? 首相官邸では、電気やガス、水道などのライフラインが止まった場合に備え、飲料水や非常食を最低3日分、東海地震をはじめとした大規模震災の可能性があるエリアでは1週間分以上の備蓄を呼びかけています。その目安となる量については、以下のように明記されています。 1人あたりの備蓄量 飲料水 1日3リットルを目安に3日分(9リットル) 非常食 ご飯(アルファ化米など)やビスケット、板チョコ、乾パンなどを3日分 そのほか トイレットペーパーやティッシュ、ろうそく、マッチ、カセットコンロなど 家族4人が3日過ごすための備蓄例 飲料水 9リットル×4人分 36リットル(2リットルのペットボトル18本) 非常食 ご飯24個/味噌汁16個/カップ麺4個/パスタなどの乾麺400g/カレーやパスタソースなどのレトルト食品32食/缶詰などのおかず20個 そのほか カセットコンロ1個 カセットボンベ 6本程度 1日のうち2食はご飯とレトルト食品や缶詰、1食はカップラーメンやパスタなどの麺類を食べたとして、4人だと最低このくらいの備蓄が必要です。これが1週間になれば倍以上、飲料水だけでも84リットル(2リットルのペットボトル42本)と膨大な量になります。家族構成にもよって変わりますが、かなり多く感じるのではないでしょうか?
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4kgと地震対策30点避難セットの半分ほどなので、体の小さなお子さんでも簡単に持ち出すことができます。ご家族全員で安全に避難できるように、非常用持ち出し袋も準備しておきましょう。
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ローリングストックで備蓄するクセをつけましょう 備蓄する食品と聞いて乾パンなどをイメージする方も多いのではないでしょうか? しかし、実際はお米や乾麺、缶詰、カップラーメンなど、保存性のよい食材であれば問題ありません。このような食品を普段から少し多く買い置きしておくことで、十分な備蓄を確保することができます。 また、このような一般的な食料品なら定期的に食べて、そのぶんを買い足すことで賞味期限の心配もありません。備蓄品を消費しながら保存する方法は、「ローリングストック」と呼ばれており、とてもオススメです。また、普段食べているような食品なので、災害時でもおいしく食べることができ、精神的な負担も最小限に抑えることができます。 そのほかにも「お風呂の残り湯は翌日まで残しておく」「トイレットペーパーなどの日用品は少し多めに買っておく」など、ちょっとした積み重ねで備蓄はできます。そう考えると、少し気が楽になりませんか? 災害時の我が家ルールを決めておきましょう 登校・出社時や会社・学校にいるときなど、地震はいつ発生するかわかりません。そこであらかじめ家族で避難ルールを決めておくと安心です。 集合場所 例)○○公園のすべり台の近く、△△小学校のグラウンドなど 集合時刻 例)地震が発生して1時間後、午後3時など 連絡方法 例)家の玄関に居場所などのメモを貼るなど 家族で行く避難所 例)○○小学校、△△役場など 備蓄の保管場所 例)玄関近くのクローゼット、屋外の物置など そのほかの情報 例)地震が起きたら学校で待っていることなど 上記のように、できるだけ詳しく記入してメモを全員で持っておくと安心です。また、年に1~2回、家族で見直す機会もつくりましょう。その際に備蓄の確認や入れ替えなどをすれば、子どもたちの防災意識を高めることにもつながります。 もし自宅から避難所に移動しないといけない場合は? ここまでは住まいが安全で、避難所に行かなくても生活ができるケースを想定しています。しかし、倒壊や津波の危険性がある場合は、安全の確認ができたら速やかに避難する必要があります。その際には、大量の備蓄品を持ち出すことができません。そこで避難時に最低限のものを持ち出すために一次持ち出し品(非常持ち出し品)と二次持ち出し品(非常備蓄品)に分けておくことが推奨されています。備蓄はもちろん、非常用持ち出し袋も準備しておく必要があるのです。 震災時などは徒歩で移動することも考え、非常用持ち出し袋はコンパクトにまとめておくことが大切です。飲料水であれば500ml3~4本程度、乾パンや缶詰などの食料、軍手や防災ずきん、懐中電灯、防寒具など、最低限の量に留めておき、玄関などの持ち出しやすい場所に置いておきましょう。 また、一般的に非常持ち出し袋は10~15kgとされていますが、女性や高齢者にとっては重く感じることもあります。それに実際に避難してみないと、本当に必要なものはわかりません。そこでオススメなのが、防災のプロがセレクトした防災セットです。防災防犯ダイレクトが販売している「地震対策30点避難セット」は約5kgと軽量なので、女性や高齢者でも持ち運びやすくなっています。 幼稚園から小学生高学年のお子さん向けにキッズ防災セットも用意。総重量は約2.