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組合せ最適化問題に向けたCMOS アニーリングマシン;組合せ最適化問題に向けたCMOS アニーリングマシン;A CMOS Annealing Machine to Solve Combinatorial Optimization Problems
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Yamaoka, Masanao |
| Copyright Year | 2018 |
| Abstract | IoT(Internet of Things)が一般的となり,そこで必要となる 計算機能力は増大している.これまでのノイマン形の計算機 では,半導体の微細化とともに計算機の能力は指数関数的に 増大し,計算機への性能要求は満たされてきた.しかし,半 導体の微細化は終えんが近いと言われており,従来のノイマ ン形の計算機の性能向上は困難となっている.そこで,ナチュ ラルコンピューティングと呼ばれる手法が提案されている. ナチュラルコンピューティングでは,特定の問題に特化して, その問題を自然現象に写像して問題を解くことで,従来の計 算機の限界を超えた性能を出すことが期待されている. 更に,今後の IoT 時代を考えると,社会で用いられる様々 なシステムにおいては,様々な制御が重要となる.システム の制御には,システムを制御するパラメータの最適な組合せ を求めることが必要となり,そのためには,組合せ最適化問 題と呼ばれる問題を解く技術がキー技術となる.この組合せ 最適化問題では,膨大な数のパラメータの組合せの候補の中 から最適となるパラメータの組合せを探索することが必要と なる.従来のノイマン形コンピュータを用いた計算手法では, パラメータ数が増大,つまり適用するシステムが大規模化す ると,計算量が指数関数的に増大し,計算を実行することが 困難となる.つまり,システムの大規模化に対応することが 困難となる. 組合せ最適化問題を効率良く解く手法として,イジングモ デルを用いたナチュラルコンピューティングの一種であるア ニーリングマシンが提案されている.更に,半導体回 路を用いてイジングモデルを模擬した CMOS アニーリング マシンが提案されている.イジングモデルとは,磁性 体の振舞いを表す統計力学上のモデルであり,磁性体のスピ ン間の相互作用によりそのエネルギー(ハミルトニアン)が 最小となるようにスピンの状態が更新され,最終的にエネル ギーが最小となるという性質がある.アニーリングマシンで は,最適化問題をこのイジングモデルに写像し,エネルギー 最小の状態を求めることによって,元の最適化問題の評価指 標を最大化または最小化するパラメータの組合せである解を 得る. この CMOS アニーリングマシンのプロトタイプを試作し, 組合せ最適化問題に向けた CMOSアニーリングマシン |
| Starting Page | 164 |
| Ending Page | 171 |
| Page Count | 8 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| DOI | 10.1587/essfr.11.3_164 |
| Volume Number | 11 |
| Alternate Webpage(s) | https://www.jstage.jst.go.jp/article/essfr/11/3/11_164/_pdf/-char/en |
| Alternate Webpage(s) | https://doi.org/10.1587/essfr.11.3_164 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
