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1: 2018/04/01(日) 09:21:12.38 ID:CAP_USER
■量子現象に着想を得て開発した、これまでにないコンピュータ

 富士通株式会社は23日、「デジタルアニーラ」に関する技術説明会を開催した。
デジタルアニーラは量子現象に着想を得てイジング模型を解くことに特化したデジタル回路で、組み合わせ最適化問題を高速に解くことができるハードウェア。
あくまで従来型コンピュータの技術を使ったもので、量子コンピュータではない。
だが、新しいアーキテクチャのコンピュータであり、規模・結合数・精度のバランスと安定動作で実社会の問題に適用できるものだとしている。

 解説したのは富士通株式会社 AI基盤事業本部 本部長代理(4月以降はAIサービス事業本部本部長)の東圭三氏と、株式会社富士通研究所コンピュータシステム研究所次世代コンピュータシステムプロジェクト主任研究員の竹本一矢氏。

 東氏は最初に「毎週のようにアニーリング技術、量子コンピュータ技術に関する発表が行なわれている」と紹介し、各社による量子ゲート方式やアニーリングマシンによる発表をざっと振り返った。
富士通は2017年11月に量子コンピュータのアプリ開発で、Accenture、Allianzと共同で1Qbit(1QB Information Technologies Inc.)に出資している。

 脳型や量子コンピュータなど新しいコンピュータアーキテクチャが模索されている背景には、ムーアの法則と微細化の限界が想定されていることがある。デジタルアニーラはその1つで、既存のデジタル回路技術を使って量子コンピューティングマシンのような振る舞いを模擬することで、組み合わせ最適化問題など従来型アプローチでは難しい問題を解こうという試みだ。

■デジタル回路で量子過程の利点を活かす発想

 量子コンピューティングには「量子ゲート方式(量子回路方式)」と「イジングマシン方式」の2種類がある。
量子ゲート方式はIBMやGoogleなどが研究開発中で、暗号解読などへの適用が期待されている。
後者のうちアニーリング方式の量子コンピュータとしてはいち早く商用化したD-waveのサービスが有名だ。

 いっぽう、富士通のデジタルアニーラは
「量子ではなく従来のデジタル回路でアニーリングマシンがやっていることを実現したもの」(東氏)。
産業界への適用が進んでいるのはアニーリング方式だとし、量子ゲート方式のコンピュータが実産業、企業に適用されるには、まだまだ時間がかかるとの見方を示した。

 アニーリングとは「焼きなまし」のことだ。
材料をゆっくり冷却する過程で、内部のひずみが取り除かれ、安定した状態に落ち着いていく過程のことだ。
時間はかかるが最終的にはエネルギー的に安定な状態に落ち着く。
アニーリングアプローチはその物理過程をコンピューティングに活用しようとしている。

 たとえば従来手法でパズルを解こうと思ったら総当たりでやっていたのに対し、アニーリングは、それとは違い、確率探索を行ない、コスト関数の評価値が最小あるいは最大にする方式で問題を解く。

 本物の量子コンピュータは量子ビットを用いて、1と0の重ね合わせを表現する。
デジタルアニーラはデジタル回路なので、1と0の状態を重ね合わせで表現することはできない。
そこで、乱数発生器を使って1と0の揺らぎのような状態を表現する。

続きはソースで

最近のアニーリング/量子コンピュータ関連の動向
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1113/270/410_l.jpg
新アーキテクチャの模索
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1113/270/412_l.jpg
各社の取り組み
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1113/270/418_l.jpg
アニーリングとは焼きなましのこと
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1113/270/419_l.jpg

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1113270.html
ダウンロード


引用元: 【PC】スパコンで8億年かかる計算を1秒で解く富士通の「デジタルアニーラ」[03/23]

【PC】スパコンで8億年かかる計算を1秒で解く富士通の「デジタルアニーラ」の続きを読む

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1: 2018/03/19(月) 13:35:30.51 ID:CAP_USER
東京工業大学(東工大)は2月12日、コイン電池1つで15年程度の動作が可能な世界最小クラスの低消費電力Bluetooth Low Energy(BLE)無線チップを開発したと発表した。

同成果は、同大 工学院電気電子系の岡田健一 准教授らによるもの。
詳細は、米国にて2月11日より開催されている最先端半導体チップの研究開発成果に関する国際会議
「2018 IEEE international Solid-State Circuits Conference(ISSCC 2018)」にて2つのセッションに分けて発表される。

スマートフォン(スマホ)の普及に伴い、無線技術の1つであるBLEの活用も進んできたほか、Bluetooth meshの登場で、IoTでの活用にも期待が高まっている。しかし、従来のBluetoothに比べてBLEは低消費電力化が進んだと言っても、その消費電力はほかのIoT向け低消費電力無線技術に比べては高く、IoTでの活用を促進するためには、さらなる低消費電力化が求められていた。

そこで今回、研究グループは新たなデジタル制御遅延回路(デジタル時間変換器:DTC)を開発。
それを用いて、低ジッタかつ広帯域な特性を実現した低消費電力デジタルPLL回路の開発に成功したほか、そのPLLを用いることで、低消費電力のBLEチップの開発にも成功したという。

DTCの基本的な考え方は、電流源から入力信号が入ってくると、キャパシタ(1pF)に電荷が蓄えられ、インバータのしきい値電圧を越えると、01判定が実施されるというものであったが、プリチャージに時間と電力が必要であった。
今回、考案された新たな回路では、0.1pFのキャパシタを新たに追加。 

続きはソースで

デジタル-時間変換の概要と、従来型DTCと今回考案された新型DTCの概要 (資料提供:東京工業大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180213-582608/images/002.jpg
デジタルPLLの概要と、今回開発したデジタルPLLとこれまでのデジタルPLLの性能比較 (資料提供:東京工業大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180213-582608/images/004.jpg
PLL以外にも回路アーキテクチャの工夫で低消費電力化を実現した (資料提供:東京工業大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180213-582608/images/006.jpg
今回開発されたBLEチップとデジタルPLLチップ、ならびにBLEのパッケージ品 (資料提供:東京工業大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180213-582608/images/008.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/top/business/technology/
images


引用元: 【電力】ISSCC 2018 - 東工大、コイン電池で15年駆動可能なBLEチップを開発[02/13]

ISSCC 2018 - 東工大、コイン電池で15年駆動可能なBLEチップを開発の続きを読む

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1: 2018/03/07(水) 08:27:35.82 ID:CAP_USER
関西大学システム理工学部の谷弘詞教授らのグループは、柔軟で軽量な摩擦発電機の開発に取り組み、従来の100倍以上の発電量を有する摩擦発電機の開発に成功した。
1歩の発電量で、10個以上のLED点灯やワイヤレス回路の駆動が可能となる。

 人の歩行や車、機械の振動などで発電する環境発電は、IoT社会におけるセンサ用電源として注目されている。
谷教授らのグループは、摩擦で発生する静電気から発電する、ゴム・帯電フィルム・電極からできた柔軟で軽量な摩擦発電機の開発に数年前から取り組んできた。

 開発当初は、歩行時の発電量が0.003mW/ステップと微弱だったが、今回ゴム表面の粗さを工夫することで発電量を従来品より100倍以上向上させることに成功した。

続きはソースで

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/19592/
ダウンロード (4)


引用元: 【電力】関西大学が発電量100倍の摩擦発電機を開発、1歩でLED10個以上を点灯[03/06]

関西大学が発電量100倍の摩擦発電機を開発、1歩でLED10個以上を点灯の続きを読む

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1: 2018/02/18(日) 03:11:56.22 ID:CAP_USER
東京大学(東大)は、同大らの研究グループが、睡眠中に海馬の神経回路がどのようにクールダウンされるのかを明らかにしたことを発表した。

この成果は、東大大学院薬学系研究科の池谷裕二教授、理化学研究所(理研) 脳科学総合研究センターの藤澤茂義氏、マックスプランク脳科学研究所研究員の乘本裕明氏(元:東京大学大学院薬学系研究科 大学院生/元:理化学研究所 基礎科学特別研究 員)によるもので、2月8日の「Science誌」(オンライン版)に掲載された。

海馬が学習や記憶に関わっていることは知られているが、神経細胞の数には限りがあるため、そのままでは脳内が記憶情報で飽和してしまう。
そのため何らかの「クールダウン」の機構が海馬に備わっていると長らく予想されていた。

このたび研究グループは、生体動物および「sharp wave ripple(以下、SWR)」を発生する特殊な脳スライスを用いることで、
SWRがシナプス可塑性に与える影響を調べた。
その結果、SWRが睡眠中にシナプスの繋がり度合いを弱めていることを突き止めた。
この現象は、眠る直前に学習した情報をコードするニューロン群では生じなかった。

続きはソースで

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180216-585504/

ダウンロード


引用元: 【脳科学】東大ら、睡眠中に脳がクールダウンされる仕組みを解明- 生物が眠る謎に迫る[02/16]

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1: 2018/01/24(水) 17:00:07.52 ID:CAP_USER
性別によって脳の神経回路網(ネットワーク構造)に違いがあることを、和歌山県立医科大学の金桶吉起教授らが研究で明らかにした。
女性は月経周期によって変化することも分かり「脳に作用する睡眠剤や抗不安薬の使用を含めた神経精神疾患の治療研究には、性別や女性の月経周期を考慮する必要がある」と指摘している。

 脳の神経細胞は150億個あり、互いにネットワークを組み、情報を交換しているが、場所によってつながりの程度の強弱が個人差や疾患により違うことが分かっている。

 金桶教授らはこの現象が性別でも見られるか、2012年から研究を開始。
国内の大学生男女100人ずつの磁気共鳴画像装置(MRI)による画像を基に調査した結果、男性は前頭葉、女性は後頭葉の付近でつながりが強いことが分かった。

続きはソースで

紀伊民報
https://this.kiji.is/326995334579160161
ダウンロード (2)


引用元: 【神経学】脳の神経回路、男女で違い 女性は月経周期によって変化 和医大が明らかに[19/1/19]

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1: 2018/02/08(木) 05:35:55.92 ID:CAP_USER
◯人や性・的暴行、誘拐や拷問といったおぞましい行動を取る人間がいる。
2017年10月には、米国ネバダ州ラスベガスで開かれたコンサートの会場で銃乱射事件が起きた。
死者は58人、負傷者は546人にのぼる極めて異常な事件だったが、似たような事件はしばしば発生し、 私たちに暗い現実を突きつける。

 私たちは、自己犠牲的な行為や寛大さといった崇高な性質を「善」、それとは正反対の自己中心性や暴力、破壊衝動などを「悪」と認識している。人を善行、あるいは悪行に駆り立てるものは何なのか。
米国では脳科学を通じた研究も進められている。

〈悪行の源は「共感性の欠如」〉

 ここ数十年で科学的な研究が飛躍的に進み、善悪どちらにも「共感」、すなわち脳に備わる、他者の気持ちを理解する能力が深く関わっているのではないかと考えられるようになった。
凶悪犯が取るような行動は、共感の欠如が原因で、その欠如をもたらすのが脳の神経回路の障害とみられることもわかってきた。

 最近になり、ゼロ歳児にも共感する力があることが明らかになってきた。
心理学者マーヤン・ダビドフの研究チームが、苦しんでいる人を見たときの幼児の行動を調査・分析した結果、生後6カ月未満でも、多くの子どもが心配そうな表情を浮かべることがわかった。ただし少数ではあるが、1歳を過ぎた頃から、専門家が「積極的な無視」と呼ぶ行動を取る幼児もいる。

 また、青年期における冷淡さや感情の喚起の欠如を測定した研究もある。
「悪いことをしたときに後悔するか」などの質問を通じて調べた結果、「冷淡で感情を欠く性質」のスコアが高いほど、深刻な問題行動を頻繁に起こしがちであることがわかった。

 「共感性の欠如」が幼児期までさかのぼって観察されるのであれば、人を悪行に駆り立てるものは、遺伝子なのだろうか。
答えはイエスともノーとも言いきれない。双子の研究では、幼児期から青年期に見られる「冷淡で感情を欠く性質」は、相当な部分が親から受け継いだ遺伝子の影響であると証明されている。
だが、反社会的な行動を取った母親から生まれた561人の子どもを対象とした調査では、愛情深い里親の下で育てられた場合には、「冷淡で感情を欠く性質」を示す確率がはるかに低くなると判明した。

続きはソースで

関連ソース画像
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/020600055/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/020600055/
images


引用元: 【脳科学】科学で迫る「善」と「悪」 鍵となる「共感」の能力[02/07]

科学で迫る「善」と「悪」 鍵となる「共感」の能力の続きを読む
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