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分子コンピュータによる並列演算器の開発

使用分子计算机开发并行计算单元

基本信息

批准号：
17650019
负责人：
大橋勝文
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kagoshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

光応答性物質を入れた光学セルを二次元的に配置した光応答性分子二次元配置素子を演算素子として、複数の入力情報を画像の形で演算素子に照射することで、並列処理を行う並列演算分子コンピュータの開発を進めた。この計算装置の開発は、ハードウェアとソフトウェアの両面から開発を行った。ハードウェアに関する研究は、昨年度に開発した深さ100μmのマイクロセルを数万個並べた光学マルチセルに光応答性分子を入れた状態で、照射した情報が光学マルチセルに蓄積されることを確認した。しかも、本コンピューティングでは光応答性分子を溶媒に溶かした溶液を使用しているため、溶媒の蒸発が一つの問題であったが、光学マルチセルを新規に開発した透明の容器に入れて使用することで、問題を解決することができた。ソフトウェアに関する研究は、蟻などの昆虫がフェロモンと呼ばれる情報伝達物質を用いて複雑な社会を形成している点に注目し、その情報伝達物質による人工知能的なアルゴリズムを本研究課題の分子コンピュータに組み入れる手法の開発を進めている。例えば、光学マルチセルをマップ、移動する車の位置を光照射位置として、信号を含む道路交通網をシミュレートする。その結果、光応答性分子が濃く変色する部分が渋滞位置として現れる。この手法を用いることで、道路上の車の渋滞状況を光応答性分子の色の濃さとして数値化することができた。渋滞度を数値化することで、道路交通の状況を変えた場合の渋滞度を比較することで、最適な交通制御を導き出せるシステムを開発した。また、蟻が索餌行動で分泌するフェロモンを光応答性分子に、蟻の位置を光照射位置とみなし、色の濃い光応答性分子の位置に照射光が引き寄せられるアルゴリズムを加えることで経路探索を行うアルゴリズムの構築を、本提案の分子コンピュータの動作をシミュレーションにより進めた。

Optical response substance input optical response molecule two-dimensional configuration element calculation element input force information image calculation element irradiation parallel processing parallel calculation molecule input force information image calculation element The development of this computing device is in progress. The research on the development of optical fiber is carried out at a depth of 100μm The solution of optically responsive molecules in solvent is used, and the solvent is evaporated. The new regulations for optically responsive molecules are used. The research on the relationship between molecular biology and molecular biology is aimed at the development of molecular biology and molecular biology. For example, the position of the vehicle, the position of the light, and the signal include the road traffic network. As a result, the photoreactive molecules are concentrated in the same position as the rest. If this method is used, the stagnation of a car on the road will be digitally valued by the color of light-responsive molecules. The delay is calculated and compared with the delay when the road traffic condition is changed. The optimum traffic control system is developed. The position of the ant, the position of the light irradiation, the position of the ant, the position of the light irradiation, the position of the ant, the position of the