スピン波を用いた物理リザバー計算機の高性能化の条件を理論的に解明
【発表のポイント】
・ スピン波を用いた物理リザバー計算機において、高い学習性能を実現するための波の速度と素子サイズとの関係を数理的に解明しました。
・ 少ない入出力ノード数でも従来の最高性能に匹敵する性能を引き出せることを物理シミュレーションと理論計算によって実証しました。
・ 磁気素子を用いたAIハードウェアの開発に新しい視点を与える成果です。
【概要】
近年社会におけるAI技術を用いた情報処理の需要は急速に増加しています。現在は、ニューラルネットワークによる情報処理の計算を、電子計算機上で膨大な数のCPU(中央演算処理装置)やGPU(画像処理装置)を用いることによって行っているため、高い消費電力が問題となっています。一方、人間は低消費電力で情報処理を行っていることから、リザバー計算や量子計算技術など、従来とは異なる概念に基づいた科学技術による情報処理の研究が世界各国で進んでいます。
東北大学材料科学高等研究所(WPI-AIMR)兼産業技術総合研究所 産総研・東北大 数理先端材料モデリングオープンイノベーションラボラトリ 副ラボ長の義永那津人准教授は、同大学学際科学フロンティア研究所の飯浜賢志助教、WPI-AIMR兼同大学先端スピントロニクス研究開発センターの水上成美教授、同大学大学院工学研究科の小池雄也大学院生(研究当時)とともに、強磁性体薄膜中のスピン波を用いて従来のリザバー計算機よりも低消費電力で高い学習性能が期待される物理リザバー計算を実行できる装置を実現するための機構を解明しました。
スピン波を情報の担体とするAIハードウェアの研究が世界的に進展しており、ナノメートル、ギガヘルツかつ高エネルギー効率で高い学習性能を実現することは重要な課題の一つです。本研究グループでは、金属ナノ薄膜の強磁性体中を伝わるスピン波を研究しました。時系列データに比例した大きさで磁性体の入力ノードの位置を励起することでスピン波を発生させ、伝播したスピン波を出力ノードの位置で読み出すことで、短期記憶と非線形変換能力を持った学習やカオス時系列⁽注6)の予測が可能であることを示しました。また、数理的な解析によって学習性能を最適にするスピン波の速度と素子のサイズとの関係を明らかにしました。本結果は、磁気ナノテクノロジーを用いた低消費電力な情報処理素子の開発に新しい視点を与えるものです。
本研究は3月1日(英国時間)に、スピントロニクス分野の専門誌npj Spintronicsの電子版に掲載されました。
プレスリリースの詳細はこちら
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2024/pr20240304/pr20240304.html
中川翔子、“ダブル神様”との誕生会に大歓喜「まさかこんな未来がくるなんて!」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
うつ病から再起期す姿話題 サカナクション山口一郎、バンド17周年に「これからも信念を持って」
野呂佳代、お茶を注文しても「私の前にビールが置かれる」世間が持つイメージに憤り
唾液で作った“氷の歯”を交換…… ルシール・アザリロヴィック監督作『イヤーウィグ/氷の⻭を持つ少女』摩訶不思議な本編映像[ホラー通信]
横浜市戸塚区役所の公式Xアカウントが「誤った絵文字」を投稿して謝罪も……「今年いち笑ったのに」「むしろ愉快」
台湾で人気のフェイシャルマスク「我的心機」が日本初上陸!
橋下徹氏が一刀両断、国会議員のGW海外視察「ふざけるな」 活動内容と費用届け出義務なし問題視
鬼越トマホーク金ちゃん「全員してると思う」必ず確認しては落胆するネット記事の見出し
トークデスク、人工知能のイノベーターとして同社の地域における成長を加速させるべく、サイモン・ホロックス氏をアジア太平洋地域のリーダーに採用
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
大物炎上系ユーチューバー”衝撃の預金残高”公開「すげぇ」「エグい」驚きの声
水原一平容疑者 最高刑「懲役33年」トレンド入り 「人生詰んだ」「稀代の詐欺師」の声
「ふてほど」25歳女優“薔薇ブラ”でポロリ寸前?過激衣装に「見えちゃう」「刺激強すぎ」
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
水原一平容疑者、歯科治療で大谷翔平から930万円だまし取ったことも判明
米大物俳優、大谷翔平と2ショット公開しネット驚愕「夢のような写真」
元セクシー女優の漫画家、自身の「無痛分娩」の経験振り返り「数時間後には麻酔きれて…」
ベッキー「私のシーン ほとんどモザイクあり」自身”衝撃出演シーン”紹介
中学数学の全国統一模試1位の元アイドル、胸元あらわなグラビアショット公開「最高すぎ」の声
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
深夜のファミリーマート徘徊、必ず入っている「フエラムネのミニチュアおもちゃ付」を探し求めた結果……
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
小澤征悦と再婚した桑子真帆アナ(34)黒い過去が流出、衝撃の過去にネット騒然
ガーシー、佐野ひなこの暴露を示唆でネット騒然「ファンだったのに」
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
中川翔子、“ダブル神様”との誕生会に大歓喜「まさかこんな未来がくるなんて!」
台湾で人気のフェイシャルマスク「我的心機」が日本初上陸!
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
うつ病から再起期す姿話題 サカナクション山口一郎、バンド17周年に「これからも信念を持って」
野呂佳代、お茶を注文しても「私の前にビールが置かれる」世間が持つイメージに憤り
唾液で作った“氷の歯”を交換…… ルシール・アザリロヴィック監督作『イヤーウィグ/氷の⻭を持つ少女』摩訶不思議な本編映像[ホラー通信]
横浜市戸塚区役所の公式Xアカウントが「誤った絵文字」を投稿して謝罪も……「今年いち笑ったのに」「むしろ愉快」
橋下徹氏が一刀両断、国会議員のGW海外視察「ふざけるな」 活動内容と費用届け出義務なし問題視
鬼越トマホーク金ちゃん「全員してると思う」必ず確認しては落胆するネット記事の見出し
トークデスク、人工知能のイノベーターとして同社の地域における成長を加速させるべく、サイモン・ホロックス氏をアジア太平洋地域のリーダーに採用