単一磁束量子回路を用いた超伝導ストカスティックユニポーラReLU関数回路の設計

Design of a Superconductive Stochastic Unipolar ReLU Function Circuit Using a Single-Flux-Quantum Circuit


福崎 稜太, 吉川 信行, 山梨 裕希 (横浜国大)


Abstract:近年発展が目覚ましいAI技術の根幹となっているのが、人工ニューラルネットワーク(ANN)である。一方でANNはハードウェア実装における回路面積の増大や、膨大な演算が必要なことによる消費電力の増加の問題に直面している。そこで我々は低消費電力かつ高速動作が可能な単一磁束量子回路と、確率的な数値表現により高面積効率を実現するストカスティック演算を組み合わせることを考えた。本研究では単一磁束量子回路の特性を活用することで、通常複雑化するANNの活性化関数回路を極めてシンプルな回路構成で実現し、かつ確率的出力を得ることができた。