InternetWalkers!【コンピュータ】日立、量子コンピュータに匹敵するCMOS半導体コンピュータを開発


http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1424700418/より引用

1: 北村ゆきひろ ★ 2015/02/23(月) 23:06:58.71 ID:???

株式会社日立製作所は23日、量子コンピュータで用いられる計算手法をCMOS半導体の上で擬似的に再現することで、約1兆の500乗通りという膨大なパターンから瞬時に全体最適を求めることができるコンピュータを試作したことを発表した。

22日(米国時間)より米サンフランシスコで開催される半導体関連の国際会議「ISSCC 2015」で発表される。

巡回セールスマン問題や交通渋滞など、大規模で複雑化した社会システムの課題解決に向け、「組み合わせ最適化問題」と言われる全体最適となる組み合わせを見つける課題を解くためのコンピュータとなる。この課題については、0と1を重ね合わせて表現できる量子アニーリングを用いた量子コンピュータにより、磁性体の振る舞いを物理現象として利用しイジングモデルに変換して解く手法が注目されているが、極低温に冷却する装置や超伝導素子などが必要なため、大規模化が困難となっている。

イジングモデルは、+と-の2つの状態を取る強磁性体スピンが、隣接するスピン間で相互作用する振る舞いを示すもので、日立製作所では、これをCMOS半導体で擬似的に再現するCMOSアニーリング技術を開発。半導体回路では決まった動作しかしないため、特定の局所解に留まってしまう問題があったが、CMOSアニーリング技術では外部から特殊な回路を経てノイズを入力することで、より良い解を求めるアニーリング動作をCMOS半導体回路上で実行できるようになった。

今回は65nmプロセスで製造された半導体を用いたコンピュータの試作機を開発。現在の量子コンピュータのパラメータ数512に対し、20,480パラメータの組み合わせ最適化問題を数msecで解け従来のコンピュータと比較して電力効率が約1,800倍となることを実証した。また、システムが常温で動作することも確認されている。この仕組みを14nmプロセスの半導体で実装した場合には、1,600万パラメータに対応することができるという。

ニュースリリース
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2015/02/0223b.html



http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/20150223_689576.html

http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1424700418/より引用

2: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:08:11.10 ID:NMN3ZPoh
実直な成果発表はいつも日立東芝。
あれ三菱は?

 

69: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 01:20:56.28 ID:U9xuW3kV
>>2
航空分野や軍事分野で忙しい。シーカーとかアビオニクスとかレーダーとか

 

119: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 15:16:30.36 ID:OYS9OxAj

>>2 :名刺は切らしておりまして:2015/02/23(月) 23:08:11.10 ID:NMN3ZPoh
>実直な成果発表はいつも日立東芝。
>あれ三菱は?

経営会議の半分は経理の計算ミスのお説教。
開発よりミスをしないことが最重要。

 

120: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 18:10:30.07 ID:fX8l3+x/
>>2
富士通やNECも最近今一。

 

3: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:09:35.89 ID:Wlm+ZJld
最近の日立は乗ってるな。でも好事魔多しだぞ。

 

5: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:12:52.69 ID:lSROX0gd
ムーアの法則はまだまだ続くようです。

 

7: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:14:40.02 ID:/XzdYZ9M
WiFiの暗号ぐらいなら簡単に突破できるチップが完成したってことですね。
従来ある漏れた電波を溜め込み多数のGPUで力技でもとめちゃう方法が
ネットで公開されているけど。もっと暗号の強度がないとダメな時代に突入も
すぐ先。

 

9: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:16:57.16 ID:lgvNbDTu
で、なにが言いたいの?
バカでも分かるように誰か解説して(´・ω・`)

 

17: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:27:42.97 ID:/XzdYZ9M

>>9
量子コンピュータでどうにもできなかった製品化へCMOS化することで
因数分解コンピュータが実用化って話になる。

量子コンピュータは原理発掘はいいんだけど、不安定すぎて極限環境でしか
性能伸ばせずさらに放射線などのノイズでまともに動かないとかでゴミ
これがすごいのは常温で動くこと、絶対0℃付近に冷やさずに運用できる

 

207: 名刺は切らしておりまして 2015/03/12(木) 11:46:05.50 ID:5GXiscia
>>17
これだと放射線などのノイズに強そうだから福一に使うロボットのチップとして使えるのかな?

 

40: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:07:41.83 ID:xmScePiD

>>9
簡単なイメージ

太さの不均一な木の棒がある。
重心の位置を求めよ。

◾︎従来のコンピューター的手法
・棒の真ん中の位置を人差し指の上に乗せる
・右に傾いたら、「1.指から右側の部分の真ん中の位置」に指を乗せて、どちらに傾くかを見る
・今度は左に傾いたら、1.の範囲内で、かつ、指から左側の部分の真ん中の位置に指を乗せて、どちらに傾くかを見る
(以下繰り返し)
・どちらにも傾かなくなった位置が答え

◾︎量子コンピューター的手法
・棒の両端を、左右の人差し指の上に乗せる
・左右の人差し指をゆっくりと近づけていき、接した位置が答え

 

47: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:25:59.41 ID:bEJCf3Ey
>>40
全然どういうことかわからんw

 

53: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:33:35.43 ID:xmScePiD

>>47
実際にやってみるといいよ

適当な棒の重心を求めるために、指を一本と尺を使える場合と、指を二本使える場合とで、どちらが速く求められるかを。

巡回セールスマン問題で、30都市の最適解を量子コンピューターで求めるのは、指を30本、同時に使える場合に相当する。

 

12: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:20:27.37 ID:98jQA5kX
よく分からないがなんか凄い画期的技術ぽいな
ゴルゴ13でも出てきそう

 

22: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:35:31.55 ID:MGbscdJC
ノイズを加えて最適解を導き出すってこと?

 

25: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:41:31.68 ID:/XzdYZ9M
>>22
>巡回セールスマン問題や交通渋滞など、大規模で複雑化した
>社会システムの課題解決に向け、
ノイズ=カオスな。
答えを最適化に収束させると巡回セールスマン問題は最適解(類似解)はだせても
完全解は解けない。
http://ci.nii.ac.jp/naid/110003312508
これはニューラルネットだけどね

 

23: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:36:32.41 ID:J5GSsgXw
最適化問題というのが曲者。まともな学者は相手にしてない

 

24: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:38:08.85 ID:f9nT2DfD
将来的にインテルを潰せる技術だわ
特許で囲いこんでおくことを忘れるなよ

 

26: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:41:45.95 ID:iU1dRN9F
本当は量子効果は必要ないって事?擬似的に再現というのがよく分からん。

 

30: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:47:54.63 ID:/XzdYZ9M
>>26
原子1個単位で行われる量子回路が外界にまったく影響をうけなくするのは
非常に困難だってこと。その辺に流れている放射線で誤動作し、回路そのものが
放射線で簡単に壊れる。
数千数万個の原子の集合で行われるCMOS回路は1個原子が移動したり中性子によって
破壊されても正しく動き続ける。
常温できわめて性能の良いシールドなしで動かせるCMOS回路はそういう劣化に強いってこと。
まあ何十年もたてば原子の数がすくないほど簡単に寿命に達するけどね。

 

31: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:48:39.32 ID:iU1dRN9F
冷却が要らないってことは、小型化して携帯の中に入れることも可能ってことか。
D-Wave窮地だな。

 

208: 名刺は切らしておりまして 2015/03/12(木) 11:56:03.31 ID:5GXiscia
>>31
また,通常の計算機に比べて現状では特に速いとは言えないD-Waveマシンと比較するのはひどくミスリーディングですが,
誤解されることを計算しているかのようなニュースリリース文書を目にして,かえって日立の焦りを感じてしまいます。

 

33: 名刺は切らしておりまして 2015/02/23(月) 23:51:29.91 ID:j7Tlrroo
普通のパソコンのCPUの中に、量子コンピュータの機能をいれる事が可能になれば、
人工知能の利用にも、一気にはずみが付きそうw

 

37: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:04:19.12 ID:v91ExD53
量子がなんたるかが判らないのが多いな。
http://www.nhk-ondemand.jp/goods/G2014055542SA000/?spg=P200800014000000
でもみて勉強したら?

 

42: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:15:38.31 ID:u5TYavCq
この時期の耳に心地よいリリースは全部補助金目当てのハッタリだからね。もはや風物詩だよな。

 

113: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 13:49:23.56 ID:Yzza2uc9
>>42
今のうちに発表しないと夏のボーナスの査定に間に合わないから

 

62: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:51:48.48 ID:oVbRIYKy

>>1のアニーリングは
「運が良ければ」いい解が得られる方法であって、やり尽くされてる。
普通のコンピュータでもエミュレーションできる。

量子コンピューティングとは全然違う。

 

64: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 00:55:52.52 ID:oVbRIYKy

なお、まちがっているのはインプレスの記事。

> 約1兆の500乗通りという膨大なパターンから瞬時に全体最適を求めることができるコンピュータ

ではなくて、元のプレスリリースだと

> イジングモデルを用いた計算処理では、部分計算を行うだけで、全体最適に近い解である実用解が出せる

となっている。

 

74: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 02:09:49.16 ID:mHV9JhDY
 今まで同じような宣伝はたくさんあったが、数年立ったものから実評価をおこなわないと
現実が見えなくなるおそれが在る。

 

89: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 03:52:29.04 ID:tFbDklSC
従来のコンピュータに比べて電力は少なくて済むけど
特に書いてないから速度は然程早くなってないんじゃね?

 

95: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 07:55:43.63 ID:DHaaXY0Y
意外とD-Waveの量子アニーリングマシンで量子コンピューターが商用化されてることを知らない人が多いのか…。

 

114: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 13:55:30.92 ID:mKkem5VI
>>95
同額のスパコンに余裕で負ける性能だけどな

 

122: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 18:33:56.99 ID:l8c8dJVa
>>114
スパコンどころか普通のインテル入ってるデスクトップPCと互角の勝負やったやん
D-WAVE側は解かせた問題が悪いと言ってるが

 

125: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 19:10:10.25 ID:Z4xnH4ZZ
>>122
量子コンピューターは向き不向きがあるらしいからな
日立のこれも同じ傾向みたいだし
プログラムの書き方の研究も進めないといけないんだろうな

 

138: 名刺は切らしておりまして 2015/02/25(水) 00:03:31.86 ID:s+pFLfMf
>>122
問題によって違うんでしょ。数万倍の速さで解ける時もあれば、インテル機と変わらないときもある。
むしろ生まれたばかりの全く違う技術体系で、数十年間スペックアップしてきた枯れた技術と同等以上の事が
出来るから凄いんであって。出来始めた核融合炉で「火力より効率悪いから要らん!」って言ってるようなもん。

 

96: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 09:29:10.53 ID:m+WY2UG7

日立のはシミュレーテッド・アニーリングをやってるだけだから、出るのは近似解だから
最適解が出る量子アニーリングみたいに暗号解読は出来ない、まあまだD-Waveでも暗号解読は出来ないけど
巡回セールスマン問題の近似解とかは有用に使えるけど

答えが「HITACHI」になるよう問題を設定してある。
一部の字が崩れているのは、実際の解に近い局所最適解にはまってしまっているため。

 

101: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 10:45:01.74 ID:N9GGVQc4

>>96
量子アニーリングでも普通に局所解にハマるぞ
量子効果を用いないアニーリングに比べてはるかに局所解を抜け出しやすいというだけで

乱数生成もCMOS内での物理現象を使うようになってきてるから、組み合わせ最適化に物理現象を使うチップが出てきても不思議はない

 

97: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 09:43:57.68 ID:m+WY2UG7

そこで日立は、半導体回路上でイジングモデルを擬似的に再現し、
問題の高速処理を可能とする新型コンピュータを開発しました。
イジングモデルを用いた計算処理では、部分計算を行うだけで、
全体最適に近い解である実用解*6が出せるため、処理速度を高めるとともに、
電力消費量を低減させることが可能です。
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2015/02/0223b.html

日立自身も、出る結果は最適解じゃなくて実用解と言ってる

 

105: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 12:32:39.70 ID:TycEGL7f
この記事が本物で利用方法が分かる奴は大金を掴むんだろうな。

 

118: 名刺は切らしておりまして 2015/02/24(火) 14:54:01.08 ID:m+WY2UG7

従来コンピューターの200倍高速、1800倍省電力

(core i5 1.87GHz比)


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