直感で解決!カオスコンピュータってなんだ

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

直感で解決!カオスコンピュータってなんだ

2008/07/16


 日々進歩するIT技術は、ともすると取り残されてしまいそうな勢いで進化の速度を高めています。そこでキーマンズネット編集部がお届けするのが「5分でわかる最新キーワード解説」。このコーナーを読めば、最新IT事情がスラスラ読み解けるようになることうけあい。忙しいアナタもサラっと読めてタメになる、そんなコーナーを目指します。今回のテーマ「カオスコンピュータ」は、現在のデジタル情報技術とはまったくコンセプトを異にする、アナログ回路で人間の脳を再現するコンピュータ。脳のなかに発見されたカオスの力で、従来のITでは不可能だった問題を解決できるかもしれません!

カオスコンピュータ

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カオスコンピュータは脳の研究から生まれた

 現在普及しているコンピュータはすべて、アラン・チューリングやフォン・ノイマンといった計算機工学の先駆的研究者たちが作り出したノイマン型のアーキテクチャで、人間の脳の思考方法の一部を単純化し、数学モデルとして取り出したものである。大成功をおさめたノイマン型コンピュータだが、曖昧な問題や正確な答えのない問題、計算量が爆発的に増えてしまう問題など、実は不得意分野も少なからず存在している。
 このようなノイマン型コンピュータに対して、東京大学で数理工学、カオス工学を研究する合原一幸教授の取り組むカオスコンピュータは、思考パターンをモデル化するのではなく、実際の脳神経細胞の働きをハードウェアで再現することで、脳と同じような機能を作り出そうというコンピュータである。
 脳のニューロン(神経細胞)の振る舞いの数理工学的研究を行っていた合原教授は、そこに数学的なカオスが存在していることを突き止めた。カオスとは、初期値のほんのわずかな違いが、予測できないほど複雑な結果を起こす現象のこと。例えば、振り子の軌跡は単純だが、振り子の先にさらに振り子をつないだ二重振り子になると、その運動はとたんに複雑なものとなる。「ブラジルでの蝶の羽ばたきが、テキサスにトルネードを引き起こす」という「バタフライエフェクト」も、カオスを説明する際によく用いられる言葉として、ご存知の方も多いだろう。

図1
図1
合原教授と堀尾教授の共同開発したカオスニューロコンピュータ。
100個のニューロンが1万のシナプスでネットワークされている。
同じニューロチップを用いて、最大で1万個のニューロンと一億個のシナプスからなるカオスニューラルシステムを構築可能である。
資料提供:東京大学生産技術研究所 合原研究室

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