【用語メモ】確率共鳴について

雑記

2019年09月20日付の日経産業新聞に「超省電デバイス脳が手本」という興味深い記事がありました。

そこに「確率共鳴」という聞きなれない単語が出てきたので、調べたことをメモしておきます。

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確率共鳴とは

そのままでは検出不可能な弱い信号にノイズを混ぜると、信号が確率的に強まり検出可能になる現象。

つまり、ノイズの中にたまたま信号を増幅するような成分が含まれていた時にのみ、ノイズが共鳴して信号が強まるということでしょうか。

生物の感覚器や脳は、確率共鳴の原理によってノイズ(環境中の熱や雑音)を信号強化やエネルギー源に利用しているらしいです。

現在のコンピュータは膨大なエネルギーを用いてノイズを抑えることでエラーを防いでいます。
一方、人間の脳はノイズをうまく利用して信号を強化しています。そのため、ノイズを抑えるためにエネルギーを使う必要がありません。こうした仕組みのおかげで、脳は電球並みの20W程度で稼働できるとされています。

東京大学の田畑仁教授らのチームは、脳を模倣することで超省電力かつ学習機能を持つデバイスを2030年ごろに実用化することを目指しているとのことです。

出典

「超省電デバイス脳が手本」, 日経産業新聞, 2019.9.20

確率共鳴 – Wikipedia

「雑音が叶える未来の省エネルギー」, 田畑仁
https://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol24_4/vol24_4_002jp.pdf

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