量子コンピューティング ~理論と仕組みとビジネスインパクト~

お久しぶりです、ロードローラーです。最近、縁あって量子コンピューティングについて聞く機会があったので、これを機に調査&まとめを作成しました。結論から言うと量子コンピューティングによる現在見えているインパクトは計算処理の飛躍的向上によって指数関数的に計算量が増大するような問題を解けるようになること。特に注目されているのは①組み合わせ最適化問題、②複雑なシミュレーションの実行です。


■量子コンピューティングとは

京都産業大学のコチラのサイトが非常にわかりやすいです。(https://www.kyoto-su.ac.jp/project/st/st14_03.html

従来コンピューターのビットは1か0のどちらかを表しますが、量子コンピューターで使われる「量子ビット」は同時に1と0の両方であり得るという性質を持ちます。表現できるパターン数が2のn乗(nはビット数)という点に変わりはありませんが、同時に1と0の両方であり得るという重ね合わせ表現によって、複数のパターンを同時に検証できるようになります。

例えば2ビットのとき、パターン数は(0,0), (0,1), (1,0), (1,1)の4つです(これは従来も量子も同じです)。ただしこれら4パターンを検証するときに従来のコンピュータだと4パターンを評価関数にかけるので計算が4回必要でしたが、量子コンピューティングでは4状態の重ね合わせに対して計算することが可能なので、いわば1回の計算で4パターンを評価できてしまいます。

正確には、複数状態を同時に計算できても、一度測定すればどれか1つの状態が確率的に選択されるので、欲しい答の状態だけを取り出す工夫(欲しい答が測定により選択される確率を高める)が必要です。


■計算量と指数関数

例えば配送員が50地点に荷物を届けるとき移動ルートのパターンは50!=30,414,093,201,713,378,043,612,608,166,064,768,844,377,641,568,960,512,000,000,000,000通りあります。

最も移動が効率的になるような移動ルートを算出したいとき、人間なら直感的にいくつか最適そうなルートにアタリをつけて検証することも可能でしょうが、厳密に最適化パターンを発見するには全選択肢について計算する必要があります(人工知能のフレーム問題とちょっと似ていますね)。

このような膨大な計算には従来コンピュータでは数年かかる、組み合わせの規模によっては数兆年かかるものまであり、解けない問題の1つとなっています。(そこで、実際には効率的に近似解を求めるアルゴリズムなどが提案されています。)


■ビジネスインパクト

よく話題になるのが次のものです

①組み合わせ最適問題を解決して効率向上

②複雑なシミュレーションが実行可能となり未知の問題を解決

③パスワードクラックなどデータセキュリティ

①については前述したとおり、組み合わせ最適問題について全選択肢を検証可能となり最適化社会がより促進されるであろうという説です。これについては私も賛同ですが、ビジネスインパクトは弱いと思います。Before-Afterで差分を考えると近似解が最適解になるだけの変化なので、量子コンピューティングの導入コストに見合うメリットなのか適切な見極めが必要です。

②については私は非常に楽しみです。分子科学の分野でより複雑なシミュレーションが可能となると新薬開発の新たな扉が開く予感がします。(調べてみましたが分子シミュレーションはスパコンでも電子43個くらい規模しかシミュレーションできないそうです)

③については盗み聞きしなくても量子コンピューティングで全通り試せばパスワードを突破できてしまうような世界が到来しえるので、パスワードがなくなって生体認証の普及がさらに加速するかもしれませんね。指紋も行ってみれば2次元画像なのでクラック可能だったりするんでしょうか?そのあたりは素人なのでわかりませんが、自分を証明するための技術に注目が集まると思います。


いかがだったでしょうか?過熱気味ともいわれる量子コンピューティングですが、正確な理解と真剣な検討は1度してみてもよいかもしれません。

ICML@Stockholmに参加しました(開催概要)

ICMLとは


正式名称は『International Conference on Machine Learning』。毎年開催される機会学習のトップカンファレンスです。

 

開催地:Stockholm smassan


2018年は北欧のスウェーデンにて開催されました。メタルとギターポップの国ですね(偏見)。水の都ストックホルムということで心躍らせた人もいたのではないでしょうか?

会場はStockholmsmassan。ストックホルム中央駅から3駅のÄlvsjö駅からすぐの場所です。

周辺に施設が少なくランチに不便する場所でした。昼休憩には大量の昼めし難民が出現、ストックホルム中央駅まで昼食のために電車移動せざるえなくなり、そのまま午後のカンファレンスに遅刻した人も多かったとか。

 

スケジュール


2018年は”7月10~7月15日”の5日間で開催されました。初日がTutorial、それから3日間の本会議、最後に2日間のWorkshopです。

学会前にはスケジュール管理アプリなども配布されます、これが本当に良く出来てました。

 

Reception


最終日にはReceptionが行われました、場所はSkansenMuseum。どんなパーティーだろうと思って参加したらなんと屋外ステージ付きで4つ打ちの低音をズンズン響かせながらビールをあおるという最高仕様でした、パリピ感がすごかったです。

日付が変わるころまで日が沈まないまま明るいので22時頃まで屋外でReceptionは続きました。ところで学会会場からReception会場が遠すぎません???

参加登録


ICMLの開催は7月中旬ですが、Registrationは3カ月前の4月中旬に始まります。NIPSほど速攻ではなかったにせよ、今回もSOLD OUTによって参加できなくなった人が多数出たようです。

参加費用はEarly Registrationでworkshopとtutorialも全て含めると900ドル。

マーケットインとプロダクトアウト

マーケティングを勉強してれば必ず耳にする「マーケットインとプロダクトアウト」について簡単にまとめます。


プロダクトアウト

・技術ありきの戦略。
・企業側の思想に合わせた開発。
・提供側の発想で商品開発を行うこと

スティーブジョブズの有名な言葉に「多くの場合、人は形にして見せて貰うまで自分は何が欲しいのかわからないものだ」とあるように、イノベーションを起こすにはプロダクトアウト観点は必須です。

「もし顧客に、彼らの望むものを聞いていたら、彼らは『もっと速い馬が欲しい』と答えていただろう。」というヘンリーフォードの言葉もありますね。

なによりプロダクトアウトのいい点は、技術起点の開発のため他社に真似されにくい製品やサービスを世に送り出すことに長けている点です。


マーケットイン

・顧客ありきの戦略。
・売れるものを創ろうとする開発。
・顧客側の発想で商品開発を行うこと。

顧客要望を無視してやりたい開発だけを進めることは独りよがり、また、博打のようなもので、マーケットインの視点が堅実な利益へとつながります。


筆者の意見

ロードローラーさんの意見としては、やはり自身が技術者ということもありプロダクトアプトの視点が強いですね。他社に真似されてコモディティ化されると価格競争にしかならないので。

マーケットインを主体で進めるとしたら、市場で1番乗りになることを目指し、他社が追いかけてきたころには次のマーケットを見つける機動力を持つ必要がると思います。


注意点

マーケットインとプロダクトアウトは対立する思想ではなく、両方の考え方を同時に適用することは可能です。むしろ同時に持つべきです。

移動サービスのクラウド化

本日は移動サービスのクラウド化について述べます。

結論だけ先に言うと同じ車両がユーザ要求に応じて異なる移動サービスを提供できる状態だと筆者は考えています。

参考書籍はIPAより今夏発売されたAI白書(なんというパワーワード…!?)


①移動サービスとは:

バス、タクシー、電車といった移動を提供するサービス。

 

②移動サービスの現状:

サービスとハードウェアとが分かちがたく結びついている。例えばバス車両はバスとしてのサービスに徹しており、タクシーのようには機能させない。タクシーがバスの代わりをすることもない。

 

③「クラウド」が指す概念

現在では、CPU、GPU、データベースなどのリソースを仮想化して、ネットワーク経由でサービス提供することを指す場合が多い。

もう少し抽象度を上げると、ユーザ要求に応じて柔軟にハードウェアリソースを割り当ててサービス提供し、ユーザはどのハードウェアを使っているのかを意識することが無い。と表現できる。

 

では、これらを踏まえて移動サービスのクラウド化とは何なのか考えます




 


移動サービスのクラウド化

冒頭申し上げました通り、同じ車両がユーザ要求に応じて異なる移動サービスを提供できる状態だと筆者は考えています。

現状では、1台のバス車両は同じルートを巡回するといった1つのサービスしか提供しておらず、ユーザが「私はコッチ方面に行きたい!」と要求してもサービス内容は変わりません。

タクシーはユーザごとに行先を定めるので、そういう意味では要求に応じて異なるサービスを提供できているのかもしれません。

しかし、ハードウェアリソース量と時空間の制約から、乗降場所と乗降時刻についてユーザ要求を満足したサービス提供をできているとは言い切れません。(平たく言うと近くにタクシーがなかなか見つからなかったり、タクシー到着までに時間がかかったりする。)

 

<未達成の問題>:
クラウドの特徴である「ユーザ要求に応じてハードウェアリソースを柔軟に割り当てる」という部分が最適化しきれていないこと。

<移動サービスのクラウド化が目指す姿>:
柔軟なハードウェアリソース割り当てによって乗降場所と乗降時刻についてユーザ要求を満足させること。そのためには需要予測に基づいた全体最適な配車管理が必要となる。

1997年のアメリカ映画『メン・イン・ブラック』では、道路を走っている車にKが手を上げると、実はその車は無人で自家用車に即変身するというシーンがあった。あれは未来像としてとてもよくできている。

 

・・・まとめると凄くフツーになってしまいましたね。

ここで注意してほしいのは、近年流行っている「Uber」は自家用車をついでにタクシー代わりに有効活用しようという発想であり、事前予約を必要としている以上、全体最適を達成しているわけではないということ。

以上

 

 

経費、資産、償却、税、について

会社で研究開発していて、部材やパソコンを買うときによく直面するこの問題。

「消耗品費?資産?20万未満?え~っと・・・(”^ω^)」



 

というわけで簡単にまとめました。(※少額減価償却資産の特例については省略しています)

シンプルにまとめると

①1年未満しか使わないなら消耗品費として経費で支出

②1年以上使うとしても10万円以下なら消耗品費として経費で支出

③1年以上使うけど20万以内なら一括償却資産(固定資産税がかからない)

④1年以上使うし20万を越えたら堪忍して資産計上して償却する(固定資産税がかかる)

CEATEC 2017:衛星みちびきによるcm単位の自車位置測位(三菱電機)

CEATEC2017より注目技術を紹介。

それが下記リンク記事にある高精度測位サービス『CLAS(シーラス)』。

https://response.jp/article/2017/10/04/300657.html

簡単に言うとGPS測位がセンチメートル単位の誤差範囲に高精度化されたサービスといったところ。

自動運転といった小さな誤差も許されないような領域での活用を狙っている様子。一方でGoogleMapみたいな応用領域では誤差が数メートルあっても困らないので出番はなさそうですね。

測位精度が高いのは素晴らしいですが、一方で即時性が気になります。通信がボトルネックになって即時性が失われるようなシステムならば命を預けられないので。

また、「例えば雪が積もって道路が判別しにくい厳しい状況でも、高精度な自律走行が可能になります」と述べられてます。が、これについては衛星による走行制御が先か、コンピュータビジョンのロバスト性確保が先か、、、(や、両方進めればいいんですけどね)

 

 

みんな平等に扱われるから優秀な人もどんどん普通になっていく。

以前に日経ビジネスで読んだ記事で、強烈に印象に残っている言葉。

『ふつう、難関大を卒業したら大企業に行くことが多いでしょ?でも、みんな平等に扱われるから優秀な人もどんどん普通になっていく。』




 

大企業では4月に数百人の新入社員がやってきます。

難関大学の出身者や、大学時代に優秀な実績を残した人や、様々な人がいますが、みんな『新人』のラベルを貼られ、同じ研修を受けて、同じカリキュラムで『育成』が始まります。

 

若手社員に必要なのは『教育』よりも『役割』を与えること。

一人一人に自分の役割を持たせて特別扱いすること、でなければ学歴だけの普通の社員の量産することになる。

体内Suicaをスウェーデン鉄道会社が導入

Futuristic hand implant microchip as train tickets


Image: SJ Railway

http://www.independent.co.uk/travel/news-and-advice/sj-rail-train-tickets-hand-implant-microchip-biometric-sweden-a7793641.html


スウェーデン鉄道会社が社内検札にマイクロチップを用いた乗車システムを導入。ポイントは「マイクロチップが旅客の手に埋め込まれている」こと。(biometric chip implanted into their hand と引用元に記載されている)

技術としてはお財布ケータイやモバイルSuicaでお馴染みのNFCが使われている。

「ついにマイクロデバイスの体内埋め込みが本格化してきたか!!」と驚いたのですが、既にスウェーデンでは2000人程度がインプラントしているという話の方が驚きました。(Around 2,000 Swedes have had the surgical implant to date, most of them employed in the tech industry. と引用元に記載されている)

家や車の鍵の代替としてマイクロチップを体内に、、、みたいな話も以前からよく聞きますが、個人的には今回の話も含めて「スマホでよくない??」と思ってしまいます(もしくはスマートウォッチ)。機種変更しても情報損失するようなことも減ってきてますし、破棄や売却したスマホから情報漏えいするリスクも対策が練られていますし。

ポケットやカバンにカード(または専用機器)を入れておけば、手や足裏で通信できる人体通信技術も伸びてきてますし、そっちの方が日本では普及しそうと私は考えます。というのも人体へチップ埋め込むことへの抵抗が強そうなので。

国内市場が小さく外需思考なので研究開発に力を入れ、さらに低い人口密度故に通人技術が発達した国、そんなスウェーデンからこういった技術が出てくるのは自然な流れだとは思いますが、、、、今後の行く末に注目ですね。

「指示待ち」はホントに本人が悪いのか?

こんにちは、ロードローラーです。最近は職場で後輩がいっぱい増えたということもあり、指導について考えることが多くなりました。

ポイントは「自発的な行動を促す」こと
気をつけたいのは以下の点
・自発的に動くことは難しい
・出来るようになるまで時間がかかる
・自発的に動く機会はいともたやすく奪われる
 
これは『指示待ちになっているのではなく、自分が知らず知らずのうちに彼ら彼女らの行動や思考の機会と自由を奪っている可能性がある。』ということです。

<悪い例>

<良い例>

 
 
「自発的に動かないから強制的に動かす」というのは目標達成できる可能性が高いですが、「今はまだ自発的に動けないなら、自分から行動したくなるような環境を作る」ことに力を入れる方が建設的です。
 
以前に紹介したエディージョーンズ氏の本で「コーチングはアートである」と記されていました。そこでは1人1人にあった方法を見極めるのが最も難しく、最も重要な任務と表現されていました。
自発的な行動は誰にでもとれるものではなく、1人1人にあった方法を見極めるてそれを促すことも同じく一筋縄ではいかないのでしょうね。そこに努力できるかどうかが、指導者としての腕の見せ所です。
 

自由主義か、保護主義か? ~オープンイノベーションと自前主義~

こんばんは、ロードローラーです。
最近は「経済は世界史から学べ!(ダイヤモンド社)」を夢中で読んでいます。

私は子供の頃から経済に全く興味がなく、社会の授業も無関心で、近年の経済の流れにとても疎い状態です。本書は「経済のことをよく知らないまま大人になってしまた方」をターゲットとしていて、ちょっぴり悔しいですが、たしかに読んでて新鮮だし楽しい内容となっています。

で、今回取り上げるのは本書で登場する次の節。


発展途上国は保護主義をとるべき
(アメリカ・ドイツ・日本の)例を見れば、発展途上国が先進工業国に転換する過程において、保護主義の採用が効果的であることが歴史的に証明できます。「自由主義か、保護主義か」という論議は、その国の経済的な発展段階によって結論が違ってくるといえるでしょう。(※抜粋)


書いてることは概ねagreeです。歴史的にもそうなってますし。

私が気になったのは、技術屋さんがオープンイノベーションまたは自前主義を使い分ける際にも似たようなことがいるのか?という点です。

手元にある既存市場に対して、自社技術による参入障壁が築けていない状態で優れた他社技術を導入してしまうと、顧客を奪われる。(発展途上国が自由主義で失敗するパターン)

優れた自社技術により、既存顧客に対して「我々にしか提供できない価値」を用意したうえで、優れた他社技術を取り入れ、さらなる付加価値向上に努めるとうまくいく。(経済競争力を身に着けたうえでの自由主義)

 

その他にも、技術屋さんにとって当てはまりそうな事例がちらほらありました

「日本とメキシコは競合分野がほとんどないから自由貿易協定がうまくいった。」⇒ オープンイノベーションも、互いの強みを生かし、弱点を補強しあう関係だと上手くいく。

「保護主義から独占市場である植民地の奪い合いに至り、最後は戦争が起きた。」⇒ 限りある市場を奪い合いコストダウンの渦に巻き込まれ疲弊する。

 

貿易も技術も、同じくビジネスという枠組みに収まっているのであれば、歴史から学ぶところは大きいですね。