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講演抄録/キーワード
講演名 2017-02-24 11:50
自然収束動作を利用したイジングコンピューティング技術の開発とFPGAへの実装
木原裕介伊藤光樹齋藤孝成塩村真幸酒井正太郎白樫淳一東京農工大ED2016-134 SDM2016-151 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2016-134 SDM2016-151
抄録 (和) 近年,機械学習を用いた人工知能(Artificial Intelligence: AI)の開発や複雑化した社会システムの最適化など,膨大なデータを高速に処理する必要性が高まっており,組み合わせ最適化問題を効率的に解くコンピューティング技術が求められている.そこで,我々は,新しいコンピューティング技術として注目されているイジングスピンモデルによるコンピューティングシステムを構築した.イジングスピンモデルとは磁性体におけるスピンの性質を表す結晶構造を模した格子上にスピンを配置した統計力学モデルである.このスピンモデルに組み合わせ最適化問題を写像することで,スピン系がエネルギープロファイルに従って基底状態へと自然に収束する物理的な現象が問題における最適解を解くためのコンピューティングとみなすことができる.また,今回は大規模な数値演算において消費電力を抑えながら,高い性能で実行することができるFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いて,このコンピューティング技術をハードウェアに実装し,実際に自然現象を模擬した新しい計算技術を組み合わせ最適化問題に適用させ,その有効性を検討した. 
(英) Recently, the new computing architecture using Ising spin model has been attracting considerable attention. It is well known that Ising spin model represents the physical properties of ferromagnetic materials in terms of statistical mechanics. In this model, the spin states are varied in order to minimize the system energy automatically, by the interaction between connected adjacent spins. The new computing maps combinatorial optimization problems on Ising model to express the behavior of magnetic spins and solves these problems by ground state search operations exploiting its convergence property. In this report, the new computing architecture using Ising spin model was implemented using FPGA (Field Programmable Gate Array), and the Ising computing based on FPGA was investigated to solve combinatorial optimization problems.
キーワード (和) イジングスピンモデル / 組み合わせ最適化問題 / Field Programmable Gate Array / / / / /  
(英) Ising Spin Model / Combinatorial Optimization Problems / Field Programmable Gate Array / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 471, ED2016-134, pp. 23-28, 2017年2月.
資料番号 ED2016-134 
発行日 2017-02-17 (ED, SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード ED2016-134 SDM2016-151 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2016-134 SDM2016-151

研究会情報
研究会 ED SDM  
開催期間 2017-02-24 - 2017-02-24 
開催地(和) 北海道大学百年記念会館 
開催地(英) Centennial Hall, Hokkaido Univ. 
テーマ(和) 機能ナノデバイスおよび関連技術 
テーマ(英) Functional nanodevices and related technologies 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ED 
会議コード 2017-02-ED-SDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 自然収束動作を利用したイジングコンピューティング技術の開発とFPGAへの実装 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A New Computing A New Computing Architecture Using Ising Spin Model Implemented on FPGA for Solving Combinatorial Optimization ProblemsArchitecture by Ising Spin Model for Solving Combinatorial Optimization Problems Implemented on FPGA 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) イジングスピンモデル / Ising Spin Model  
キーワード(2)(和/英) 組み合わせ最適化問題 / Combinatorial Optimization Problems  
キーワード(3)(和/英) Field Programmable Gate Array / Field Programmable Gate Array  
キーワード(4)(和/英) /  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 木原 裕介 / Yusuke Kihara / キハラ ユウスケ
第1著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 伊藤 光樹 / Mitsuki Ito / イトウ ミツキ
第2著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 齋藤 孝成 / Takanari Saito / サイトウ タカナリ
第3著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 塩村 真幸 / Masayuki Shiomura / シオムラ マサユキ
第4著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 酒井 正太郎 / Shotaro Sakai / サカイ セイタロウ
第5著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 白樫 淳一 / Jun-ichi Shirakashi / シラカシ ジュンイチ
第6著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agr. & Tech.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2017-02-24 11:50:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 ED 
資料番号 ED2016-134, SDM2016-151 
巻番号(vol) vol.116 
号番号(no) no.471(ED), no.472(SDM) 
ページ範囲 pp.23-28 
ページ数
発行日 2017-02-17 (ED, SDM) 


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