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» 2017年10月10日 09時00分 公開

製造ITニュース:パラメータ設定なしで組み合わせ最適化問題を解く技術を開発

富士通研究所は、組み合わせ最適化問題を高速に解くための計算機アーキテクチャ「デジタルアニーラ」を適用する際に、複雑なパラメータ設定なしで問題を解くことができる技術を開発した。

[MONOist]

 富士通研究所は2017年9月20日、組み合わせ最適化問題を高速に解くための計算機アーキテクチャ「デジタルアニーラ」を適用する際に、複雑なパラメータ設定なしで問題を解くことができる技術を開発したと発表した。

 アニーリングという計算法では、解を収束させる速度を下げてゆっくりと探索処理すると解の精度が高まるが、収束速度を上げると解の精度が低下する。そのため、扱う問題の種類ごとに、短時間で十分な精度の解を得られる最適なパラメータ設定を事前に探す必要があった。この作業は、場合によっては数週間かかることもある。

 今回開発した技術では、デジタルアニーラで最適化処理をする複数の基本回路に、簡易的な初期パラメータを与えて並行動作させ、基本回路の外に設けた状態制御回路から一定頻度で演算中の状態を観測する。パラメータを適宜変更することにより、効率的な最適解探索ができるようにした。

 同技術を、化学分野において新材料を探索する際の分子類似性比較問題や、金融分野でのポートフォリオ最適化問題で検証したところ、約2週間のデジタルアニーラの適用準備期間が、1日未満にまで短縮できた。

 同研究所では、2018年前半に同技術を実用化し、化学や金融、エネルギー、流通分野などにおける組み合わせ最適化問題に適用する。これにより、新規ビジネス創出に貢献していく。

photo 従来のデジタルアニーラを新しい種類の問題へと適用する時のフロー
photo 状態制御回路を搭載した新規デジタルアニーラ
photo 50原子規模の分子類似性比較問題への適用例
photo 500銘柄のポートフォリオ最適化問題への適用例

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