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AI の重要課題である強化学習をレーザーカオスを用いて超高速に実現情報通信研究機構,埼玉大学,慶應義塾大学 研究グループ

 情報通信研究機構,埼玉大学,慶應義塾大学の研究グループは,半導体レーザーから生じる光カオス(レーザーカオス)を用いて,適応速度1GHzを実現する超高速フォトニクスを応用した強化学習に成功したと発表した。
 同グループは,光の高速性に着目し,半導体レーザーにおいて生じるカオス現象が生み出す乱雑な信号と,独自に開発した強化学習方式を組み合わせることで,「当たり確率の未知な2台のスロットマシンから当たり確率の高い台を選ぶ問題」(2本腕バンディット問題)を,光の極限性能を生かし,高速に,物理的に解決をすることに成功した。レーザーカオス現象の超高速性により,情報が入力されてから出力されるまでの時間(レイテンシ)が1ns という高速な意思決定が確認され,また,仮想的に生成した高速な擬似乱数(カラーノイズ)に比べても優れた性能を示すことが確認された。
 今後,より高速なコンピューティングのため計算資源を瞬時に調停するアービトレーションや無線通信における周波数の瞬時な割当てなど,AI やIoTの基盤技術として大きく貢献することが期待される。

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