AMOEBA ENERGY／物流や通信などの社会ｼｽﾃﾑで最適な資源分配ﾊﾟﾀｰﾝを高速に導出｜物流ﾆｭｰｽ

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■AMOEBA ENERGY／物流や通信などの社会ｼｽﾃﾑで最適な資源分配ﾊﾟﾀｰﾝを高速に導出

AMOEBA ENERGY株式会社､量子ではなく生物に学んだｱｰｷﾃｸﾁｬで組合せ最適化問題を高速に解く｢ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀ｣を株式会社ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰのFPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ技術を採用し開発
物流や通信などの社会ｼｽﾃﾑで最適な資源分配ﾊﾟﾀｰﾝを高速に導出

ｱﾒｰﾊﾞ型組合せ最適化ｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑを提供するAmoeba Energy株式会社（本社：神奈川県藤沢市／代表取締役：青野真士､以下｢AMOEBA ENERGY｣）とFPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞのｴｷｽﾊﾟｰﾄである株式会社ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰ（本社：神奈川県横浜市／代表取締役：篠田義一､以下｢ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰ｣）は､AMOEBA ENERGYのｱﾒｰﾊﾞ型組合せ最適化ｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑとﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰのFPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞのﾉｳﾊｳを使用して組合せ最適化問題を高速に解く｢ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀ｣の共同開発に成功したことを発表いたします｡物流や通信などの社会ｼｽﾃﾑで最適な資源分配ﾊﾟﾀｰﾝを導く｢組合せ最適化問題｣は､ｼｽﾃﾑｻｲｽﾞが大きくなると｢組合せ爆発｣を起こし､世界最速ｽﾊﾟｺﾝでも解けないほどに複雑化します｡AMOEBA ENERGYは､ｱﾒｰﾊﾞ生物が効率的に最適ﾊﾟﾀｰﾝに変形する振舞いを数学的にﾓﾃﾞﾙ化し､代表的な組合せ最適化問題である｢充足可能性問題｣を従来型ｺﾝﾋﾟｭｰﾀより高速に解ける､ﾊｰﾄﾞｳｪｱ型｢ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀ｣を開発しました｡

■ 最適化ｿﾘｭｰｼｮﾝの課題
近年｢量子ｺﾝﾋﾟｭｰﾀ｣やそれに着想を得た｢ｱﾆｰﾘﾝｸﾞ方式｣による最適化ｿﾘｭｰｼｮﾝの提案が相次ぎ注目を浴びています｡しかし､実社会のｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝを同方式のﾊｰﾄﾞｳｪｱで扱える｢ｲｼﾞﾝｸﾞﾓﾃﾞﾙ｣に落とし込んで定式化するには､高度な専門知識の提供や技術的制約の解決が必要となります｡このため､これらの最適化ｿﾘｭｰｼｮﾝの参入ﾊｰﾄﾞﾙや導入ｺｽﾄを下げることは､それ自体が一つの事業目的となるほどに高度な課題となっており､最初の提案から約10年が経過した現在も､実用化し大きな利益を生み出すためには､乗り越えねばならない壁が依然として残っています｡■ ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀの特長｢ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀ｣は､論理的制約条件の集合として様々なｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝを表現する定式化が既になされている｢充足可能性問題（Boolean Satisfiability Problem; SAT）｣を､AMOEBA ENERGY代表･青野が独自にﾓﾃﾞﾙ化したｱﾙｺﾞﾘｽﾞﾑ｢AmoebaSAT｣により解く方式です[文献1,2]｡このﾓﾃﾞﾙは､多数の素子の並行的状態更新と確率的動作を再現できるｱｰｷﾃｸﾁｬを前提に設計されており､その実装を可能にする様々なﾊｰﾄﾞｳｪｱの可能性が模索されています｡このたびAMOEBA ENERGYは､従来の半導体技術で構築されるFPGA（Field Programmable Gate Array）をﾊｰﾄﾞｳｪｱとして用いながら､AmoebaSATの並行的･確率的ﾌﾟﾛｾｽを実装することに成功しました｡これらの特長をもつｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀは､参入ﾊｰﾄﾞﾙや導入ｺｽﾄおよび消費電力を低く抑えることができ､ｸﾗｳﾄﾞｻｰﾋﾞｽのみならずｴｯｼﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ､IoT､組込みｼｽﾃﾑ等における幅広いｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝに展開することが可能になります｡このたび開発されたｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀは､ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰの｢FPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ｣技術を適用し､株式会社PALTEK製FPGA基板｢M-KUBOS｣上で実装されています｡技術的詳細は､10月中旬以降に公表する予定です｡

[文献1]?ｱﾒｰﾊﾞ計算にかんするﾚﾋﾞｭｰ論文（英語）M. Aono,?"Amoeba-inspired combinatorial optimization machines,"?Jpn. J. Appl. Phys. 59, 060502 (2020).?https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1347-4065/ab8e05
[文献2]?ｱﾒｰﾊﾞ計算にかんする研究紹介論文（日本語）青野真士,?大古田香織, "ｱﾒｰﾊﾞ型組合せ最適化ﾏｼﾝ,"?応用物理学会機関誌『応用物理』, 2020年10月号.?https://www.jsap.or.jp/ap/

■ ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀの用途組合せ最適化問題として定式化される様々なｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ-?ｽﾏｰﾄ工場における自動搬送車による搬送計画-?ｽﾏｰﾄ病院における病室利用ｽｹｼﾞｭｰﾘﾝｸﾞ-?無線通信ﾈｯﾄﾜｰｸにおけるﾘｱﾙﾀｲﾑﾙｰﾃｨﾝｸﾞ-?自動運転車による配送計画-?ﾛﾎﾞｯﾄｱｰﾑ等による物体移動ﾌﾟﾗﾝﾆﾝｸﾞ-?P2Pによるﾓﾉ･ｻｰﾋﾞｽ･ｴﾈﾙｷﾞｰの取引きなど
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■ Amoeba Energy株式会社についてAMOEBA ENERGYは､次世代を担うｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ技術のﾋﾝﾄは自然界を生き抜く生物の情報処理原理から得られると信じています｡慶應義塾大学の研究者でもある代表･青野は､単細胞ｱﾒｰﾊﾞ･粘菌が環境に適応し最適ﾊﾟﾀｰﾝに変形する振舞いに学び､｢巡回ｾｰﾙｽﾏﾝ問題｣や｢充足可能性問題｣等の複雑な組合せ最適化問題を電子回路を用いて高速に解く生物型ｺﾝﾋﾟｭｰﾀの研究開発を続けてきました｡｢ｱﾒｰﾊﾞｺﾝﾋﾟｭｰﾀ｣は､回路を流れる電流ﾀﾞｲﾅﾐｸｽの並行性や､ﾃﾞﾊﾞｲｽの揺らぎからもたらされる確率的動作を活用し､適切なﾊﾟﾀｰﾝを従来型ｺﾝﾋﾟｭｰﾀより素早く確実に得る手段を提供します｡それは､多様な制約をもつﾆｰｽﾞ､変わり続けるﾘｸｴｽﾄ､増大していくｼｽﾃﾑｻｲｽﾞに対応できる｢ﾔﾜﾗｶさ｣を体現できます｡AMOEBA ENERGYに関する詳細は､https://amoebaenergy.com/?をご覧下さい｡?

■ 株式会社ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰについてﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰは主にFPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞに基づくGPUを凌駕する専用演算器の開発､FPGAによる数値演算専ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝの高速化､超微小信号ｱﾅﾛｸﾞ/高周波ｱﾅﾛｸﾞ､ASIC向けFPGAﾌﾟﾛﾄﾀｲﾋﾟﾝｸﾞ､筐体設計･基板設計･製造･量産対応の５つの分野に特化してｻｰﾋﾞｽをご提供しています｡車載､医療､仮想現実､音声/画像認識､ﾃﾞｨｰﾌﾟﾗｰﾆﾝｸﾞ等､ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰはFPGAをﾍﾞｰｽに最新のIoT事業へ貢献しています｡ﾘｱﾙﾀｲﾑで制限の多い環境下での演算処理が必要なこれらの分野にこそ､ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰのFPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ技術は最適と言えます｡製品開発の複雑化､先進化に伴い､求められる演算処理能力のﾊｰﾄﾞﾙはますます高くなるでしょう｡ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰのFPGAｺﾝﾋﾟｭｰﾃｨﾝｸﾞ技術が最適であることは､これまでの採用実績によって裏付けられています｡ﾍﾞｸﾄﾛｼﾞｰに関する詳細は､https://vectology.jp/?をご覧下さい｡