富士通、量子現象に着想を得た、組合せ最適化問題を高速に解く「デジタルアニーラクラウドサービス」を提供開始

2018年05月15日 10時00分

Source: Fujitsu Ltd

東京, 2018年05月15日 - (JCN Newswire) - 当社は、量子現象に着想を得た、組合せ最適化問題を高速に解く次世代のアーキテクチャー「デジタルアニーラ」を活用した、「FUJITSU Quantum-inspired Computing Digital Annealer」（以下、デジタルアニーラクラウドサービス）を本日より提供開始します。日本国内での提供を皮切りに、2018年度中に北米・欧州・アジアにて順次展開します。

「Digital Annealing Unit（DAU）」

本サービスにより、これまで計算量が膨大で従来コンピュータでは実現できなかった、創薬における分子類似性検索の高速化や金融におけるポートフォリオの最適化、デジタルマーケティングのパーソナライズ広告、工場・物流における倉庫部品の最適化配置など、様々な業種の企業が抱える課題に加えて、交通渋滞や災害時の復旧計画などの社会課題まで、幅広い領域での活用が期待できます。

また、本サービスの導入にあたり、お客様の課題定義や数式モデル構築、数式モデルを利活用するためのアプリケーション開発を支援する「FUJITSU Digital Annealerテクニカルサービス」（以下、デジタルアニーラテクニカルサービス）をあわせて提供開始します。

当社は「デジタルアニーラ」を、デジタルイノベーションを加速するための中核技術の一つと捉え、これまでのスーパーコンピュータ開発で培った先端技術力、豊富なSI実績、「デジタルアニーラ」の専門技術者により、さらなる技術革新を推進することで、お客様の業務変革や新規ビジネスの創造に貢献していきます。

背景
実社会における、様々な要因の組み合わせを考慮しながら最適解を見つけ出す組合せ最適化問題に対し、従来のコンピューティングパワーでは計算能力に限界があります。そこで、次世代のコンピュータとして量子コンピュータが期待され、開発が進んでいますが、現行の量子コンピュータ（量子アニーリングマシン）ではハードウェア面での制約が大きく、実用規模の問題が簡単に解けるようになるには多くの技術的課題を克服する必要があると言われています。

株式会社富士通研究所（以下、富士通研究所）（注1）は、高い設計自由度やノイズ耐性というデジタル回路の利点と、量子現象に着想を得た高速性を併せ持つ、組合せ最適化問題専用のアーキテクチャー「デジタルアニーラ」を2016年に発表しており、当社のサービス化に向け共に開発を進めてきました。

サービスの概要
組合せ最適化問題を高速に解く「デジタルアニーラクラウドサービス」と、これまでのAIやビッグデータ解析技術に加え、「デジタルアニーラ」の開発に携わるノウハウを集結させ、専門技術者がお客様の課題定義や数式モデル構築、数式モデルを利活用するためのアプリケーション開発を支援する「デジタルアニーラテクニカルサービス」を提供開始します。

1. 世界最大規模の組合せ最適化問題を高速に計算
「デジタルアニーラ」は、コンピュータ内部で素子同士が自由に信号をやりとりできる全結合型の設計が採用されています。1024個のビット値が全結合で相互接続されており、さらにビット間の結合の強さを65536階調で細かく表現できるため、現行の量子アニーリングマシンでは扱うことができなかったような複雑で大規模な問題も解くことが可能となります。また、デジタル回路を用いていることからノイズの影響も受けにくく、特別な冷却装置を用いること無しに室温で安定動作させることが可能です。

2. パートナーシップの拡大
「デジタルアニーラクラウドサービス」の適用領域を拡大するため、量子コンピュータ向けソフトウェアのトップベンダーである1QB Information Technologies Inc.（以下、1QBit）（注2）とグローバルにビジネス協業を実施し、2018年度より1QBitのクラウドサービスからも「デジタルアニーラ」が利用可能になります。1QBitのフレームワークを「デジタルアニーラクラウドサービス」に実装することで、適用領域を拡大します。

また、University of Toronto（以下、トロント大学）（注3）とのパートナーシップを強化しており、現在、交通・ネットワーク・金融・医療の4つの分野で5件の「デジタルアニーラ」の応用に関する共同研究を進めています。例えば、医療分野では放射線治療の治療計画に関する研究を進めており、これにより、治療計画にかかる日数を短縮して効率的な治療が可能になることが期待されます。

3. AI Headquartersの新設により全世界のお客様への導入を加速
当社は企業や社会の課題を解決するため、膨大な並列計算処理を実現するHPC、AIを牽引するディープラーニング、そして「デジタルアニーラ」の3つの技術を持ち、それぞれが強みを生かして支え合っています。当社は高度なデータ分析技術が必要な「デジタルアニーラ」およびAIに関連する高度な人材を集結し、先進ユースケースの蓄積および全世界のお客様への適用を加速するための中核拠点として、AI Headquartersをカナダのバンクーバーに2018年度上期に新設します。

事例
株式会社リクルートコミュニケーションズ様、株式会社三菱UFJトラスト投資工学研究所（三菱UFJ信託銀行グループ100％出資）様、富士フイルム株式会社様、株式会社フィックスターズ様など、すでに多くのお客様とともに検証を進めています。また、サーバなどの製造を行う株式会社富士通ITプロダクツでは倉庫内のピッキング計画の最適化に「デジタルアニーラ」を活用することで最大45%の移動距離を削減することができ、稼働しています。

今後
今後、当社のプロセッサ開発技術と最先端のCMOSテクノロジーにより、新たに「デジタルアニーラ」専用プロセッサ「Digital Annealing Unit（DAU）」を開発し、ビット間全結合の規模を現在の1024ビットから8192ビットへ、結合精度を16ビットから最大64ビットの1845京階調まで拡張することで、さらなる大規模な問題への適用を目指します。これにより、交通渋滞や災害時の復旧計画などの複雑な社会課題も、計算することが可能になります。

「DAU」を実装したクラウドサービスの提供を2018年度中に予定しており、また、高頻度の利用が求められる業務への適用に向けて、お客様のデータセンターに設置できる、オンプレミス製品の販売も予定しています。

さらに、100万ビット規模への拡大や専門技術者を増員するなど、「デジタルアニーラ」や量子コンピュータをはじめとして新たなコンピューティングパラダイムに向けた研究開発に取り組んでまいります。

詳細は下記URLをご参照ください。
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2018/05/15.html

概要：富士通株式会社

詳細は http://jp.fujitsu.com/ をご覧ください。

Source: Fujitsu Ltd
セクター: エレクトロニクス, IT