世界初 東北大がスピントロニクス素子を使った人工知能の動作実証に成功

世界初 東北大がスピントロニクス素子を使った人工知能の動作実証に成功
       

 近年、脳の情報処理機構を真似て効率的に認識・判断を行うことを目指す人工知能技術が非常に注目され、一部で実用化されている。現在実用化されている人工知能はいずれも従来の半導体集積回路技術の枠組みに立脚しており、このため脳が有する特徴である小型性、低消費電力性を実現するのは困難だった。脳の情報処理様式により近いかたちで高速・小型・低消費電力性を兼ね備えた人工知能を実現するためには、生体におけるシナプスの役割を単独で果たす固体素子を用いることが有効だという。


 今回、東北大学電気通信研究所附属ナノ・スピン実験施設の大野英男教授、佐藤茂雄教授、深見俊輔准教授、秋間学尚助教、同ブレインウェア実験施設の堀尾喜彦教授らのグループは、磁石材料から構成されるミクロなスピントロニクス素子を使った人工知能の基本動作の実証に世界で初めて成功した。


 研究グループは、アナログ的に振る舞うスピントロニクス素子36個と FPGA と呼ばれる集積回路を組み合わせ、人工神経回路網(人工ニューラルネットワーク)を構築した。これまでに開発が行われてきたスピントロニクス素子では「0」、「1」の2状態しか記憶できなかったのに対して、今回用いたスピントロニクス素子は「0」から「1」までの連続的な値を記憶することができ、これが構築した人工神経回路網においてはシナプスの役割を果たすという。


 今回の実験では構築した人工神経回路網を用い、現在のコンピューターが苦手とする連想記憶という動作を検証した。具体的には、3×3ブロックにおける「I」「C」「T」の3つのパターンのいずれかから1ブロックを反転させたパターンを人工神経回路網に与え、その元となったパターンを想起するという試験を行った。


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