研究事例
非ノイマン型計算、理論と応用
研究者名 非ノイマン型計算、理論と応用 研究者所属 北海道大学電子科学研究所キーワード 非ノイマン型計算機、グラフ理論、確率過程、イジング計算機、プログラミングコンテスト
研究内容
A：どんな諸分野・企業の、どんな問題や現象をターゲットにしたか。※設問と回答がずれているのが気になると指摘あり
北海道大学と日立製作所の連携研究の一環として、誰でも参加可能なプログラミングコンテストを両機関共同で開催している。産学共同での開催期間が比較的長いマラソン型プログラミングコンテストとしては国内初のものである。
B：どんな数学・数理科学をどのように使ったか。
2017年はグラフ変換アルゴリズムに関する問題で２回開催し、従来手法に勝るアルゴリズム（PSSA：Probablistic Swap Shift Annealing）が考案された。2018年度は、社会課題をイジング計算機にマッピングするための定式化に関する問題が出題された。
C：どんな成果が得られたか。(あるいは、どんな成果を目指しているか。)
考案されたPSSAは2017年度コンテストの優勝者と共に、北大・日立で実応用に向けた検討を実施中である。本開発成果を国際会議TPNC2018での講演や論文などの形で以下の通り発表した。 1. Y. Sugie et al., “Graph minors from simulated annealing for annealing machines with sparse connectivity”, Theory and Practice of Natural Computing. TPNC 2018. Lecture Notes in Computer Science, vol 11324. Springer, Cham 2. T. Takemoto et al., “FPGA-Based QBoost with Large-Scale Annealing Processor and Accelerated Hyperparameter Search,” 2018 International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs (ReConFig), Cancun, Mexico, 2018 3. Yuya Sugie et al., “Minor-embedding heuristics for large-scale annealing processors with sparse hardware graphs of up to 102,400 nodes”, The Journal of Soft Computing, submitted.
D：どのようなきっかけでその諸分野・企業との連携が始まったか。
日立製作所（日立）は北大キャンパス内に日立北大ラボを開設し、北海道大学（北大）と共同で従来の計算原理と異なる、新概念コンピューティングの研究開発を推進している。アニーリングマシンをはじめとする新概念コンピューティングのキー技術になると考えられている前処理アルゴリズムの効率化を目的に、このコンテストを2017年度からスタートした。
