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Amoeba Energyとベクトロジー、組合せ最適化問題を高速に解く「アメーバコンピュータ」開発

Amoeba Energyとベクトロジーは、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ピューターより高速に解けるハードウェア型「アメーバコンピュータ」の共同開発に成功したことを、2020年9月28日に発表した。

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同社によれば、物流や通信などの社会システムで最適な資源分配パターンを導く組合せ最適化問題は、システムサイズが大きくなると組合せ爆発を起こし、世界最速スパコンでも解けないほどに複雑化する。近年、量子コンピューターやそれに着想を得たアニーリング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るが、実社会のアプリケーションを同方式のハードウェアで扱えるイジングモデ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だ。

アメーバコンピュータは、アメーバ生物が効率的に最適パターンに変形する振舞いを数学的にモデル化したアメーバ型組合せ最適化アルゴリズムと、FPGAコンピューティングのノウハウにより、開発したもの。論理的制約条件の集合として様々なアプ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)について、独自にモデル化したアルゴリズム「AmoebaSAT」を使って解を出すものだ。

このモデルは、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、従来の半導体技術で構築されるFPGAをハードウェアとして用いながら、AmoebaSATの並行的、確率的プロセスを実装することに成功した。

PALTEK製FPGA基板「M-KUBOS」上で実装され、参入ハードル、導入コスト、消費電力を低く抑えることができ、クラウドサービス、エッジコンピューティング、IoT、組込みシステムなどのアプリケーションに展開することが可能だ。技術的詳細は、2020年10月中旬以降に公表するとしている。

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