公告/发布日期:2018/10/09

米乐m6官方网站 入选研发充分利用量子退火机的通用软件平台

-解决移动、金融、药物发现等各个工业领域的组合优化问题-

英语 (早稻田大学HP)

演示要点

  • 社会各种组合优化问题是先进移动服务、智能工厂、金融和药物发现等各个工业领域所固有的,这是50的核心
  • 然而,要充分利用伊辛机,包括量子退火机,有很多困难,这是解决方案
  • 因此,在本次研发中,我们开发了一个通用的软件平台作为与Ising机器硬件的中间层


2018年9月5日,指定代表运营商为早稻田大学(研究开发总监:理工学院户川望教授)、东京工业大学、信息系统研究机构、国立信息学研究所(以下简称NII)、国立研究开发公司。由米乐m6官方网站(以下简称AIST)、丰田通商株式会社、Fixstars株式会社等作为该项目的共同提案国的团体被选为新能源产业技术综合开发机构(以下简称NEDO)的“实现高效率、高速处理的AI芯片和下一代计算的技术开发”项目的研究开发项目之一的“下一代计算技术的开发”。入选项目名称为“伊辛机通用软件平台研发”(以下简称“本次研发”)。项目期限为2018年至2022年。此外,NEC公司将作为与早稻田大学的联合实施合作伙伴参与该项目。

量子退火机以及更多伊辛机但是组合优化问题高速方案的突破。在日本,正在积极进行伊辛机的研究和开发,包括量子退火机和基于半导体的伊辛机,并且已经提出和开发了各种伊辛机硬件。

另一方面社会5.0的核心。量子退火机成败的关键之一是如何弥合这一差距并使量子退火机更易于使用。

为了解决上述问题,在本次研发中,我们将开发一个中间件组和通用的API等组成的通用软件平台。由此,期望可以使用通用软件平台在Ising机器上解决迄今为止难以应用的各种现实问题。

六家机构将共同致力于开发适用于各种 Ising 机器的通用软件平台,特别是与 NEDO 委托项目“开发能够实现高效率和高速处理的 AI 芯片和下一代计算技术/开发下一代计算技术/研究和开发使用超导参量子元件的量子退火技术”(代表运营商:NEC Corporation)密切合作,该项目正在开发一种新型量子退火机。



研发概述

社会50,先进移动服务、智能工厂、金融、药物发现等各个工业领域的数字化正在不断推进,社会对高性能计算的需求正在迅速增长。 “最优化问题”,特别是“组合最优化问题”,社会实现 50 是所有工业领域所固有的,即使对于困难类别的组合优化问题也能快速找到最佳解决方案社会据说这将决定50实现的成败。

伊辛机(包括量子退火机)有望成为快速解决组合优化问题的突破。根据一些样本数据,据说使用伊辛机可以快速解决组合优化问题。此外,支持量子退火机的基础技术,例如超导量子位和使用伊辛模型解决组合优化问题的高速方法,都是在20世纪90年代在日本提出和演示的。

基于这一背景,日本目前正在积极进行伊辛机的研究和开发,包括量子退火机和基于半导体的伊辛机,并且正在提出和开发各种伊辛机硬件。然而,现实世界的问题和解决问题的伊辛机硬件之间存在很大差距,而一个主要问题是如何弥合这一差距,即如何在现实问题和伊辛机之间的中间层构建一个为各种伊辛机架构共同运行的“软件基础设施”。

在本次研发中,为了解决这些问题,我们将研发一个由中间件组和通用API组成的通用软件平台,作为实际问题和伊辛机器硬件之间的中间层。从而,不仅可以为迄今为止已开发的国内外伊辛机提供通用的软件平台,还可以为未来预计开发的各种伊辛机提供通用的软件平台,消除现实问题与伊辛机硬件之间的差距,使得在各种伊辛机上解决复杂多样的现实问题成为可能。

图

每个机构的作用

1) 早稻田大学
・伊辛机通用软件平台基础算法及要素技术开发
2) 东京工业大学
・伊辛机通用软件平台量子退火基础理论开发
3) 信息系统研究组织国家信息研究所
・伊辛机通用软件平台评估经典算法开发
4) 产业技术综合研究所
・安全/材料设计应用程序的开发
5) 丰田通商株式会社
 ・伊辛机通用软件平台评估问题提取及公式化研究
・开发下一代移动、物流和供应链应用
6) Fixstars有限公司
・伊辛机通用软件平台评估的库开发和API开发
7) NEC 公司
 ・量子退火机硬件与软件配合的优化架构设计

开发共同提案人

  • 早稻田大学(总部:东京新宿区,校长:蒲田薰)
  • 东京工业大学(总部:东京目黑区,校长:Kazuya Masu)
  • 国立信息学研究所信息系统研究机构(总部:东京都千代田区,主任:喜连川佑)
  • 米乐m6官方网站(总部:东京都千代田区,董事长:中钵良二)
  • 丰田通商株式会社(总公司:爱知县名古屋市,总裁:平谷一郎)
  • Fixstars Co, Ltd(总部:东京品川区,总裁兼首席执行官:Satoshi Miki)


术语表

◆ 量子退火机
一台能够快速解决组合优化问题的机器。利用量子效应实现量子叠加态,将其准备为初始态,并逐渐减弱量子效应。同时,它通过增加表达组合优化问题的伊辛模型的有效性来发挥作用,从而实现伊辛模型的稳定状态。[返回来源]
◆ 伊辛机
使用 Ising 模型表达组合优化问题并解决这些问题的机器的总称。上面提到的量子退火机是伊辛机的一种。[返回来源]
◆ 组合优化问题
问题的通用术语,要求从大量选项中找到一个满足给定约束并取函数最小值(或最大值)的选项。[返回来源]
社会 5.0
内阁府第五次科学技术基本计划提出了“通过高度整合网络空间(虚拟空间)和物理空间(真实空间)的系统实现经济发展和社会问题解决的以人为本的社会。”[返回来源]
◆API
应用程序接口的缩写,是使用库和中间件等软件的接口规范。[返回来源]



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